Резонансный вентиль

В прямоугольном волноводе, работающем на волне Н 10, существуют две продольные плоскости х = const (рисунок 1.7), параллельные узкой стенке волновода, где магнитное поле имеет круговую поляризацию. Эти плоскости находятся на расстоянии x:

от узких стенок волновода.

Направление вращения вектора Н в каждом из указанных продольных сечений взаимно противоположно и зависит от направления движения волны по волноводу. Поместим в волноводе в одной из двух указанных плоскостей ферритовую пластинку, намагниченную перпендикулярно широкой стенке волновода (рисунок 1.8). Если напряжённость постоянного магнитного поля выбрать равной или близкой к величине Нрез, то феррит поглощает мощность волны, создающей правополяризованное высокочастотное магнитное поле. Волна, распространяющаяся вдоль волновода в противоположном направлении (прямая волна, рисунок 1.9), испытывает малое затухание. Серийно выпускаемые ферритовые вентили обеспечивают в полосе частот 10…15% f0 затухание в прямом направлении не более 0,5 дБ, затухание в обратном направлении 20 дБ и имеют Kcт=1,08…1,1 (Kcт - коэффициент стоячей волны).

Рисунок 1.7 К рассмотрению областей с круговой поляризацией магнитного поля волны Н 10 в различных сечениях прямоугольного волновода

Рисунок 1.8 Эскиз конструкции резонансного вентиля

Рисунок 1.9 Вентиль со смещением поля: а - эскиз конструкции; б - распределение напряжённости электрического поля

Вентиль, основанный на эффекте Фарадея (рисунок 1.10), представляет собой круглый волновод, вдоль оси которого расположен тонкий ферритовый стержень, намагниченный в продольном направлении постоянным магнитным полем Н 0. Напряжённость магнитного поля Н 0 значительно ниже резонансной величины Нрез.

На входе вентиля расположена поглощающая пластина. Если в волноводе распространяется волна типа Н 11 с поляризацией, показанной на рисунке 1.10, а, поглощающая пластина создаёт минимальные потери для волны, поступающей со стороны входа вентиля. За счёт эффекта Фарадея плоскость поляризации волны на выходе вентиля поворачивается на 45° (при соответствующем подборе длины и диаметра ферритового стержня) [6].

Рисунок 1.10. Вентиль на эффекте Фарадея: а - элементы конструкции; б - распределение электрического поля на входе вентиля

Плоскость поляризации волны обратного направления поворачивается в ту же сторону еще на 45°. В результате электрическое поле отражённой волны оказывается параллельно плоскости поглощающей пластины. Отражённая волна практически полностью поглощается.

Достоинством ферритовых устройств, основанных на использовании эффекта Фарадея, является малая величина намагничивающего поля Н 0. Полоса рабочих частот таких устройств составляет 15…20 % f0. Недостатки: сложность и громоздкость конструкции.

Лучшие статьи по информатике

Разработка автоматизированной системы контроля процессов пайки топливных коллекторов
На современном этапе развития промышленности, обеспечение стабильной работы предприятий по выпуску конкурентоспособной продукции, является задачей первостеп ...

Модернизация схемы блока управления для привода Fm-Stepdrive фирмы siemens с целью расширения функциональных возможностей
История развития бытовой и промышленной микропроцессорной аппаратуры тесно связана с развитием средств ЭВТ. За время своего развития средства ЭВТ прошли ...

Проектирование цифровой системы коммутации на базе оборудования Surpass hiE 9200
В настоящее время многие операторы связи обладают развитой инфраструктурой, построенной во время становления телекоммуникационной отрасли в России. Инфрастр ...