Феритовий фазообертач

Недоліком розглянутих вище змінних фазообертачів є те, що вони містять елементи, що переміщуються механічно. Це є причиною низької швидкодії й малої надійності пристрою. Цих недоліків позбавлений феритовий фазообертач. Він складається з лінії передачі, в якій поміщений феритовий стрижень або пластина. Зовні розташований електромагніт, що створює поперечне керуюче магнітне поле або соленоїд, що створює поздовжнє поле. Магнітна проникність намагніченого фериту має тензорний характер і компоненти цього тензора залежать від величини постійного магнітного поля . Довжина хвилі в лінії передачі залежить від магнітної проникності середовища, що заповнює її. Тому, змінюючи величину зовнішнього керуючого магнітного поля, можна змінювати Λ, і отже, фазовий зсув.

Феритові фазообертачі поділяються на дві групи: взаємні й невзаємні. Якщо фазовий зсув не залежить від напрямку поширення хвилі, фазообертач називається взаємним. Якщо ж Δ φ залежить від напрямку поширення хвилі – невзаємним. Ідеальний невзаємний фазообертач – такий чотириполюсник НВЧ, що пропускає НВЧ енергію в обидва боки без втрат, але з різним фазовим зсувом. Його матриця розсіювання має вигляд

. (6.6)

Реальний невзаємний фазообертач описується такими параметрами:

- невзаємний фазовий зсув ;

- втрати, що вносить фазообертач, ;

- КСХН входів;

- робоча смуга частот, де фазовий зсув лежить у потрібних межах, а значення інших параметрів не гірше заданих.

Рис.6.7. Взаємний феритовий фазообертач на прямокутному хвилеводі

На рис.6.7 показана конструкція взаємного феритового фазообертача на прямокутному хвилеводі, керованого поздовжнім магнітним полем (фазообертач Реджіа-Спенсера). Він складається з відрізка прямокутного хвилеводу, на осі якого розташований брусок з фериту зі скосами. Скоси необхідні для зменшення відбиття від кінців зразка. Керування фазою здійснюється зміною величини поздовжнього магнітного поля . Керуюче магнітне поле створюється соленоїдом, розташованим зовні хвилеводу. Його значення змінюється звичайно в діапазоні від нуля до десятків ерстед. Такий фазообертач добре працює на довільній частоті з діапазоном 8–70 ГГц, забезпечує регулювання фази в межах 0–360^о з робочими втратами 0,5–1,0 дБ, КСХН 1,1–1,5.

Хвилевод з феритом є граничним для хвилі з вектором Е, паралельним до широкої стінки хвилеводу, унаслідок цього ефект Фарадея не виявляється. У круглому хвилеводі цей ефект виявляється, що призводить крім фазового зсуву до повороту площини поляризації. Для усунення такого ефекту половини обмоток соленоїду підключаються назустріч одна одній.

Поиск по сайту: