Атенюатори

Атенюатором називається пристрій, який регулює амплітуду хвилі в лінії передачі. Атенюатор є чотириполюсником, умовне позначення наведене на рис. 4.9 а, б.

За принципом дії атенюатори діляться на граничні та поглинальні. У граничних атенюаторах використовується ефект згасання місцевої хвилі, яка не розповсюджується при λ>λ_кр. Приклад конструкції граничного атенюатора наведений на рис. 4.10. Він складається з двох коаксіальних ліній, між якими розташовується коловий хвилевід з діаметром 2а. У хвилеводі за допомогою петлі зв’язку збуджується Н₁₁ хвиля, критична довжина цієї хвилі дорівнює . Для згасання цієї хвилі необхідно вибрати радіус хвилеводу за умови, що , де l − робоча довжина хвилі. Згасання, при цьому, залежить від довжини частини колового хвилеводу і складає [2]

,(дБ).

Величина згасання може регулюватись у значних межах зміною довжини частини колового хвилеводу ℓ.

Граничні атенюатори є широкосмуговими пристроями і дозволяють доволі точно регулювати послаблення електромагнітної енергії.

Недоліком граничних атенюаторів є великий коефіцієнт стоячої хвилі на вході, частина потужності, що не потрапляє до виходу відбивається. Граничні атенюатори широко використовуються у тих випадках, коли необхідно регулювати величину згасання, починаючи з 10…15 дБ до 120…160 дБ.

Поглинальний атенюатор містить спеціальні пластини з поглинального матеріалу, частина потужності хвилі поглинається. Приклад конструкції поглинаючого атенюатора показано на рис. 4.11. У прямокутному хвилеводі (1) розташована поглинальна пластина (3). Якщо вона розташована біля стінки, де амплітуда поля незначна, то поглинання практично немає. При пересуванні пластини, гвинтом (2) до центру, поглинання збільшується. Для зменшення відбиття пластина загострюється з кінців.

Рівень поглинання залежить від величини пластини та її положення у хвилеводі. Існують інші конструкції та способи введення пластини у хвилевід (рис. 4.12).

Поглинальним атенюатором можна послаблювати електромагнітну енергію на 30…40 дБ при К_с≤1,02…1,05 у смузі частот, що дорівнює 10…15% від несучої частоти.

Недоліком атенюаторів з поглинальними пластинами є зміна фазового зсуву хвилі при регулюванні величини згасання.

4.2.5. Механічні фазообертачі

Механічні фазообертачі на НВЧ являють собою відрізки хвилеводної, коаксіальної або інших типів ліній, у яких для управління фазовим зсувом φ використовується зміна геометричної довжини ℓ або коефіцієнта фази β відповідно до рівняння

.

Для хвилі

.

З останнього співвідношення випливає, що довжину хвилі у хвилеводі (λ_х), а це означає і фазу (φ) можна змінювати або зміною розміру широкої стінки хвилеводу (а), або зміною відносної діелектричної проникності середовища, що наповнює хвилевід (ε).

Таким чином, можемо побудувати наступні типи фазообертачів:

1. Тромбонні фазообертачі. Для зміни фази використовують зміну геометричної довжини фазообертача завдяки переміщенню рухомої частини лінії відносно нерухомої (рис. 4.13).

До недоліків фазообертача (рис. 4.13, а) відносять труднощі конструктивного виготовлення та виникнення відбитої хвилі у місцях контактів, що ковзаються.

Конструктивно, більш зручні для виготовлення, фазообертачі у вигляді тромбонів, у яких вхідні та вихідні розняття нерухомі, а зміна довжини лінії дорівнює подвійному переміщенню U-подібного коліна (рис. 4.13, б).

2. Фазообертачі у вигляді відрізка хвилеводу, що стискається (рис. 4.14).

Зміна фази визначається за виразом

,

де β₁, β₂ − коефіцієнти фази у хвилеводі відповідно до його стиснення та після;

ℓ_щ − довжина щілини, що прорізана у хвилеводі, завдяки якої можливе стиснення широкої стінки хвилеводу.

Хвилевід стискається мікрометричним гвинтом. Зміна розміру а відраховується за шкалою і ноніусу мікрометричної голівки гвинта.

Зазвичай межі регулювання фази встановлюють від 0^о до 180^о.

3. Діелектричний фазообертач на хвилевідних лініяхза своєю конструкцією подібний поглинальному атенюатора (рис. 4.10), і відрізняється від останнього лише тим, що замість поглинальної пластини в ньому встановлюють діелектричну пластину. Чим ближче до центру поперечного перерізу хвилеводу введена діелектрична пластина, тим на більшу величину змінюється фаза коливань, оскільки збільшується доля електромагнітного поля, яке розповсюджується в пластині (для хвилі ).

Зміна фази коливань визначається а виразом

,

де ℓ − довжина діелектричної пластини;

β₁, β₂ − коефіцієнти фази при виведеній та введеній в хвилевод пластині.

Основним недоліком діелектричних фазообертачів є помітні втрати енергії хвиль, що розповсюджуються в діелектричних пластинах.

4. Поляризаційний фазообертач має три хвилеводні секції (рис. 4.15).

Перша секція (1) перетворює лінійно поляризоване поле хвилі типу Н₁₀ у прямокутному хвилеводі у хвилю типу Н₁₁ у круглому хвилеводі з поляризацією поля, що обертається. Це досягається введенням у перехідну секцію діелектричної пластини так, щоб фазовий зсув між ортогональними складовими електричного поля на виході секції дорівнював 90^о. Середня секція (2) фазообертача − це циліндричний хвилевід, усередині якого розміщена діелектрична пластина, яка може обертатися відносно головної осі хвилеводу. Фазовий зсув, який вноситься діелектричною пластиною дорівнює 180^о. Третя секція (3) конструктивно подібна до першої та служить для зворотного перетворення хвилі з круговою поляризацією у хвилю типу Н₁₀ з лінійною поляризацією. Керування фазовим зсувом відбувається шляхом повороту діелектричної пластини у циліндричному хвилеводі.

Усі розглянуті фазообертачі є взаємними, оскільки вони утворюють однаковий фазовий зсув для прямої та зворотної хвиль.

Механічні фазообертачі мають велику точність встановлення фази але малу швидкість її зміни, малу залежність від зовнішніх умов.

4.3. Феритові пристрої НВЧ та напівпровідникові

фазообертачі

4.3.1. Явище феромагнітного резонансу та класифікація

феритових пристроїв НВЧ

До феритових пристроїв НВЧ відносять пристрої, в яких застосовуються елементи виконані із феритів. Ферити – це магнітодіелектрики з відносною діелектричною проникністю e=15…16, тангенсом кута діелектричних втрат , комплексними значеннями магнітної проникності .

У пристроях НВЧ застосовуються підмагнічені зовнішнім постійним магнітним полем ферити, які є анізотропним середовищем, тобто величина залежить від величини поля підмагнічування Н_о, напрямку розповсюдження хвилі і напрямку обертання вектора . На рис. 4.16, а
показана зміна магнітної проникності фериту для правополяризованої хвилі m₊ залежно від постійного магнітного поля Н_о при незмінній частоті w. Явище феромагнітного резонансу супроводжується різким збільшенням втрат у фериті. Тоді магнітна проникність буде комплексною
величиною.

Дійсна частина зображена суцільною лінією, уявна − пунктирною. Поблизу Н_{о рез.}, що відповідає , відбувається різка зміна і уявна частина досягає свого максимального значення, що свідчить про максимум втрат при феромагнітному резонансі.

На рис. 4.16, б показана зміна магнітної проникності фериту для лівополяризованої хвилі залежно від Н_о. Така крива змінюється дуже повільно і втрати у фериті незначні, і не мають дуже вираженого резонансного характеру.

Таким чином, тільки для хвилі правого обертання має місце феромагнітний резонанс.

В основу побудови пристроїв НВЧ на феритах покладені такі явища:

зміна магнітної проникності феритів під дією зовнішнього магнітного поля;

поворот площини поляризації хвилі, що розповсюджується в підмагніченому фериті (ефект Фарадея);

повздовжній або поперечний феромагнітний резонанс (поглинання складової поля з певним напрямком обертання);

витискання НВЧ поля поздовжньо або поперечно намагніченим феритом;

невзаємний фазовий зсув для ЕМХ, що розповсюджується у різних напрямках (хвилі набувають різні фазові зсуви).

Пристрої НВЧ на феритах можна умовно класифікувати за такими ознаками:

за принципом дії та призначенням;

за допустимим рівнем НВЧ потужності;

за робочим діапазоном частот;

за конструктивним виконанням.

За принципом дії та призначенням феритові пристрої поділяються на такі основні групи:

вентилі;

фазообертачі (взаємні та невзаємні);

перемикачі (циркулятори);

фільтри;

модулятори і т.д.

Феритові пристрої можуть бути:

низького рівня потужності (середня потужність одиниці- десятки міліват);

середнього рівня потужності (пристрої, що не потребують спеціальних заходів для забезпечення електричної міцності, охолодження та уникнення нелінійних явищ у феритах);

високого рівня потужності (пристрої, що потребують спеціальних заходів, які були вище перелічені).

За робочим діапазоном хвиль феритові пристрої поділяються на пристрої міліметрового (l=1…10 мм), сантиметрового (l=10…100 см) та метрового (l=1…10 м) діапазону хвиль.

Слід зауважити, що використання феритів на міліметрових хвилях пов’язано з труднощами отримання необхідних параметрів феритових матеріалів та складністю створення сильних керуючих магнітних полів підвищеної напруженості.

Конструктивне виконання феритових пристроїв залежить від їх призначення, робочого діапазону, енергетичних характеристик. Феритові пристрої можна використовувати на основі хвилеводних, коаксіальних або смужкових лініях передачі.

Феритові пристрої мають такі параметри:

середню частоту та ширину робочої смуги частот;

втрати, які вносяться в прямому та зворотному напрямку;

коефіцієнт стоячої хвилі;

величину розв’язки між входами;

швидкодію та потужність керування.

Основними перевагами феритових пристроїв є можливість роботи при високих рівнях потужності та нечутливість до короткочасних перевантажень. Недоліки зумовлені залежністю характеристик феритових зразків від температури та труднощами отримання високої швидкодії через інерційність керованих магнітних систем (сучасні пристрої на феритах мають швидкодію, що дорівнює 0,1…100 мкс).

4.3.2. Обертач площини поляризації

В основі роботи обертача площини поляризації полягає ефект Фарадея, тобто поворот площини поляризації хвилі, яка розповсюджується через поздовжньо-намагнічений ферит.

Загальний вигляд обертача площини поляризації наведений на рис. 4.17.

Електромагніт, що охоплює круглий хвилевід, утворює поздовжнє магнітне поле . Через це ферит намагнічується поздовжньо, стає анізотропним середовищем і в ньому проявляється ефект Фарадея, внаслідок чого в лінійно-поляризованій хвилі, яка проходить через поздовжньо-намагнічений ферит, площина поляризації повертається на кут

,

де - коефіцієнти фази для хвиль з лівою та правою круговою поляризацією;

- довжина феритового осердя.

Величина кута повтору площини поляризації залежить від параметрів, довжини фериту та інтенсивності поля підмагнічування ( ). Змінити напрямок повороту площини поляризації можна тільки шляхом зміни напрямку поля підмагнічування ( ).

4.3.3. Вентилі на феритах

Феритові вентилі - це пристрої, які забезпечують проходження електромагнітних хвиль в одному напрямку і не пропускають їх в протилежному. При вмиканні їх між генератором та навантаженням енергія, що відбивається від навантаження, не проходить через вентиль і поглинається в ньому, що забезпечує незалежність режиму генератора від величини та характеру навантаження, тобто розв’язує їх.

Залежно від характеру явищ у підмагнічених феритах на НВЧ, вентилі поділяються на декілька типів, серед яких будуть розглянуті ті, що набули найбільшого розповсюдження.

1. Резонансні вентилі. Принцип дії подібних вентилів полягає у тому, що за допомогою зовнішньої магнітної системи у феритовій пластині, що розміщена у хвилеводі, утворюється постійне магнітне поле, яке відповідає поперечному феромагнітному резонансу. При цьому, коефіцієнт згасання падаючої хвилі малий, а коефіцієнт згасання відбитої хвилі - великий. На рис. 4.18 наведений поперечний перетин вентиля на прямокутному хвилеводі з розміщеною всередині феритовою пластиною.

Під час проходження через вентиль падаючої хвилі по хвилеводу на ферит діє вектор з лівим обертанням відповідно до поля підмагнічування і хвиля розповсюджується з незначним послабленням. Під час проходження відбитої хвилі на ферит діє вектор правого обертання і хвиля інтенсивно послаблюється через великі втрати у фериті при гіромагнітному резонансі.

Існує два варіанти розміщення феритових пластин в резонансних вентилях (рис. 4.19, а, б).

При розміщенні феритової пластини у площині Е (рис.4.19, а) вимагається менш сильне магнітне поле, ніж при її розміщенні у площині Н, яке використовується у вентилях підвищеної потужності, оскільки тут забезпечується краще тепловідведення та зменшена небезпечність електричного пробою.

Поле підмагнічування, яке забезпечує феромагнітний резонанс та необхідне положення феритової пластини залежить від частоти, що обмежує робочу смугу частот вентиля. Розширити робочу смугу частот резонансного вентиля вдається шляхом використання діелектричної пластини, яка скріплюється із зразком фериту. Діелектрик сприяє збереженню у смузі частот умов обертання вектора в зоні розміщення фериту. Для зменшення відбиття хвиль від пластин їх кінці загострюють, а іноді використовують спеціальні реактивні узгоджувальні неоднорідності.

На рис. 4.20 наведені поперечні перетини коаксіальних вентилів, які мають двошарові феритоводіелектричні конструкції.

У поперечній Т-хвилі невзаємні явища відсутні. Тому для утворення умов для невзаємних явищ використовують діелектричну пластину. Вона перетворює хвилю типу Т в поверхневу, магнітне поле якої має також і поздовжню складову і поляризоване у площині, яка перпендикулярна полю підмагнічування. Для падаючої та відбитої хвиль напрямки обертання векторів протилежні, що призводить до значної різниці у втратах даних хвиль. У конструкції, що наведена на рис. 4.20, б, замість феритової пластини використовують два феритових осердя.

Відомі також конструкції вентилів на смужкових лініях. Тут для створення поздовжнього магнітного поля змінюють конфігурацію одного з провідників, як наведено на рис. 4.21.

На вузькому провіднику є ряд шлейфів, що утворюють гребінчасту структуру. Розміщена на даній ділянці поперечно намагнічена феритова пластина утворює різні умови для розповсюдження падаючої та відбитої хвиль: послаблення однієї є незначним, а іншої − великим. Отже утворюється вентиль.

Загальними недоліками вентилів з резонансним поглинанням є:

велика вага постійного магніту;

вона потребують великого значення величини _о;

вузькосмуговість;

невелика припустима потужність.

2. Вентилі зі зміщенням поля. Вони, конструктивно, являють собою відрізок прямокутного хвилеводу, в якому розміщена феритова пластина, яка покрита з однієї сторони поглинальним шаром. Хвилевід розміщується у постійному магніті, який утворює постійне магнітне поле (рис. 4.22, а).

Ефект зміщення поля у фериті кінцевих поперечних розмірів полягає у тому, що при деякій напруженості зовнішнього поля підмагнічування із фериту витискається хвиля, що має високочастотне магнітне поле лівополяризоване і концентрується хвиля, де магнітне поле правополяризоване.

Відомо, що магнітне поле хвилі Н₁₀ ліворуч та праворуч від осьової лінії має протилежну поляризацію. Тому поле, наприклад, падаючої хвилі буде витискатися із фериту (рис. 4.22, б), а поле відбитої хвилі - концентруватися в ньому (рис. 4.22, в). Якщо на поверхню фериту нанести поглинаючий шар, то він по-різному буде діяти на поле падаючої та відбитої хвиль: поле падаючої хвилі у даному перерізі близьке до нуля, і її послаблення незначне, а поле відбитої хвилі у даному перерізі максимальне, що призводить до сильного послаблення. Для зменшення відбиття використовують феритову пластину зі скосами на обох кінцях.

На рис. 4.22, г наведений розподіл електричного поля хвилі Н₁₀ у хвилеводі поза межами феритових пластин.

Магнітна система вентилів із зміщенням поля має значно меншу вагу порівняно із резонансними, оскільки для виконання ефекту зміщення поля вимагається менша напруженість зовнішнього магнітного поля, ніж для виконання феромагнітного резонансу.

Вентилі зі зміщенням поля є більш широкосмуговими, але можуть працювати при порівняно невеликих рівнях потужностей, оскільки при великих потужностях ферит через втрати нагрівається і його властивості погіршуються.

Максимально припустимий рівень середньої потужності в сантиметровому діапазоні хвиль дорівнює 10…15 Вт, а імпульсної потужності - 7…10 кВт. Втрати при прямому проходженні хвилі складають долі децибела, а при зворотному - 30…40 дБ [1].

Основне призначення вентилів випливає із їх властивостей - усувати, поглинати відбиті хвилі і тим самим покращувати узгодження хвилеводно-фідерних трактів.

4.3.4. Феритові фільтри

Принцип дії фільтрів, що перестроюються, заснований на явищі феромагнітного резонансу в монокристалах фериту. Головним елементом такого фільтра є зв’язаний з електромагнітним полем лінії передачі феритовий резонатор - підмагнічений зразок фериту НВЧ, який має малу ширину лінії гіромагнітного резонансу. Феритові резонатори виконують зазвичай у вигляді добре відполірованих сфер із монокристалів залізоітрієвого гранату. Такі резонатори мають власну добротність (2…3)×10³ [3].

Резонансна частота феритового резонатора визначається за співвідношенням

,

де Н_о - напруженість поля підмагнічування;

g»3,5×10^–2 МГц/(А/м) - гіромагнітне відношення електрона, тобто відношення його магнітного та механічного моментів.

Резонансна частота не залежить від розмірів феритового зразка і резонатор може бути виготовленим дуже малим. Зовнішня добротність феритового резонатора визначається його розмірами та місцем розташування відносно лінії передачі, з якою він зв’язаний. На частотах в стороні від резонансу феритовий резонатор поводить себе як ізотропний магнітодіелектричний зразок і через малі розміри незначно впливає на режим лінії передачі. Тільки у вузькій смузі частот поблизу резонансу зв’язок феритового резонатора з лінією передачі різко збільшується і виникають компоненти електромагнітного поля, які були відсутніми у початковій структурі хвилі лінії передачі. Саме це явище і використовується для створення фільтрів НВЧ, що перестроюються. На рис. 4.23 наведено три однорезонаторних феритових фільтри.

Фільтр на індуктивних петлях (рис. 4.23, а) являє собою феритову сферу, яка розміщена у центрі двох рамок, що перехрещуються і розміщених у взаємно-перпендикулярних площинах. Магнітні поля таких рамок взаємно-ортогональні і передача сигналів між рамками відсутня. При гіромагнітному резонансі намагніченої феритової сфери, під дією на неї магнітного поля першої рамки, виникають складова магнітної індукції, яка збуджує другу рамку, і сигнал, що потрапляє на вихід фільтри.

У фільтрі на прямокутних хвилеводах (рис. 4.23, б), два хвилеводи розвернуті один відносно другого. Зв’язок між хвилеводами здійснюється через отвір у загальній торцевій стінці. У центрі отвору розміщується сфера, яка підмагнічується. На частотах відмінних від резонансу хвилеводи розв’язані через ортогональність поляризацій їх основних хвиль. При гіромагнітному резонансі між хвилеводами виникає зв’язок і сигнал проходить із одного хвилеводу в інший.

У фільтрі на несиметричних смужкових лініях передачі (рис. 4.23, в) дві перехрещених лінії при відсутності гіромагнітного резонансу практично розв’язані між собою, оскільки зв’язок через магнітне поле відсутній, а електричне поле у місці перетину мінімальне тому, що точка перетину розміщена на відстані l_х/4 від розімкнених кінців смужкових
ліній.

У точці перетину між провідниками смужкових ліній розміщена феритова сфера, яка намагнічується полем, перпендикулярним площині основи смужкової лінії. При гіромагнітному резонансі виникає складова поля магнітної індукції, яка є поздовжньою відповідно до лінії, що збуджується. Це призводить до виникнення сильного зв’язку між смужковими лініями.

Амплітудно-частотні характеристики розглянутих фільтрів носять яскраво виражений резонансний характер, причому, резонансні частоти можуть бути змінені у значних межах шляхом

зміни величини поля підмагнічування. Для покращання форми частотної характеристики у фільтрах може використовуватися декілька, поруч розміщених, феритових резонаторів.

4.3.5. Феритові фазообертачі

Феритові фазообертачі надвисокої частоти (НВЧ) успішно конкурують з фазообертачами на р-і-n діодах і на сантиметрових хвилях дозволяють керувати більш високими потужностями, хоча й мають дещо меншу швидкодію.

Принцип дії фазообертачів полягає у зміні магнітної проникності фериту під дією прикладеного до нього магнітного поля, що призводить до зміни коефіцієнта фази β, тобто до зміни фази хвилі, яка проходить через хвилевід, у якому знаходиться ферит.

Фазообертачі можна побудувати на основі поздовжньо-намаг-ніченого та поперечно-намагніченого фериту. У поздовжньо-намагні-чених феритах відбувається взаємний фазовий зсув (однаковий зсув за фазою у прямому та зворотному напрямку), а у поперечно-намагні-чених феритах − взаємний та невзаємний фазовий зсув.

Фазообертачі з поздовжньо-намагніченим феритом

Конструкція фазообертача на круглому хвилеводі наведена на
рис. 4.24.

На осі круглого хвилеводу (1) з хвилею Н₁₁ закріплене за допомогою діелектричних втулок феритове осердя (2), що загострене з обох кінців для зменшення відбиття. Навкіл фериту розташована котушка зі струмом, який підмагнічує ферит у поздовжньому напрямку.

В основу роботи фазообертача покладена залежність фазової постійної поляризованої по колу хвилі від величини зовнішнього поля, що підмагнічує ферит. Зміна фази відбувається шляхом зміни струму в котушці.

Зазвичай хвилеводний тракт складається із прямокутних хвилеводів. Тому для переходу до круглого хвилеводу і перетворення поляризації хвилі з лінійної у колову в фазообертачі є плавні переходи (3), які перетворюють хвилю Н₁₀ у хвилю Н₁₁, та перетворювачі поляризації (4) у вигляді чвертьхвильових діелектричних пластин. Отримане, при цьому, поле з круговою поляризацією у секції з феритовим осердям зсувається за фазою пропорційно прикладеному магнітному полю. Друга чвертьхвильова пластина відновлює лінійну поляризацію хвилі.

Схема аналогічного фазообертача, але без повороту площини поляризації хвилі наведена на рис. 4.25.

Такий фазообертач регулює фазу лінійно-поляризованої хвилі. Оскільки зміна фази лінійно-поляризованої хвилі супроводжується поворотом її площини поляризації, то у хвилеводі повинен бути пристрій, що відновлює початкову поляризацію. Це досягається другою половиною феритового осердя, яке намагнічується зустрічно.

Фазообертачі з поперечно-намагніченим феритом

Фазообертачі, що керуються поперечним магнітним полем, являють собою відрізок хвилеводу, всередині якого вздовж його осі розташовується феритова пластина, що намагнічується у поперечному напрямку. Конструктивно фазообертачі можуть бути виконані на прямокутному, коаксіальному та смужковому хвилеводах. Вони можуть бути прохідного та відбивного типів, неперервної або дискретної дії. Залежно від положення феритової пластини відповідно до осі хвилеводу фазовий зсув може бути зворотним або незворотним.

Відповідно до цього фазообертачі називаються взаємними або невзаємними. Взаємні фазообертачі мають однакові фазові зсуви прямої та зворотної хвилі, а невзаємні − різні. Конструкція невзаємного фазообертача на прямокутному хвилеводі з поперечно-намагніченим феритом наведена на рис. 4.26.

Припускається, що по прямокутному хвилеводу роз-повсюджується хвиля Н₁₀. Феритова пластина зсунута вбік від осі хвилеводу.

Теорія розповсюдження хвилі через такий фазообертач показує, що для прямої та зворотної хвиль коефіцієнт фази буде різний

.

Зміна фази для прямої та зворотної хвиль теж будуть різні

,

тобто маємо невзаємний фазообертач.

Невзаємність можна збільшити, якщо помістити у хвилевод другу феритову пластину, розташовану на другому боці від осі хвилеводу, але напрямок зробити протилежним відповідно до першої феритової пластини.

Якщо напрямок підмагнічування двох пластин буде однаковим, то фазообертач буде взаємним.

Взаємний фазообертач буде і у разі розташування однієї пластини посередині хвилеводу.

На кінець, наведемо усереднені значення параметрів типових хвилеводних феритових фазообертачів (табл. 4.1).

Таблиця 4.1

Параметри типових хвилеводних феритових фазообертачів

Розглянуті фазообертачі забезпечують зміну фази у межах 0º…360º.

Перевагою феритових фазообертачів є високий рівень пропускної потужності. Однак вони мають і значні недоліки: нестабільність і нелінійність фазового зсуву, велику вагу та габарити магнітних систем, велику потужність керування.

4.3.6. Призначення, конструкція та принцип дії

циркуляторів

Циркулятор − невзаємний шести- або восьмиполюсник, який пропускає хвилі між своїми плечами у певній послідовності. Схема чотириплечового циркулятора зображена на рис. 4.27, на якому вказані напрямки передачі енергії.

У циркуляторі, що наведений на рис. 4.27, енергія з плеча 1 потрапляє тільки у плече 2, із плеча 2 − тільки у плече 3 і т.д. У розглянутому прикладі циркуляція відбувається за такою послідовністю

.

Можуть бути, звичайно, й інші послідовності. Неважко переконатися, що поєднуючи між собою типи циркуляторів шестиполюсників та циркуляторів восьмиполюсників, можна отримати циркулятор з будь-якою кількістю плечей. На практиці найчастіше використовуються три- або чотириплечові циркулятори.