Главная > Техническая электродинамика
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

16.4. Устройства, использующие эффект Фарадея

ГИРАТОР

Эффект вращения плоскости поляризации реализуется на волне типа в круглом волноводе, поперечная структура которой близка к плоской волне. Тонкий ферритовый стержень помещают на оси волновода (рис. 16.10). Соленоид снаружи волновода обеспечивает продольное намагничение стержня, неизменное либо регулируемое.

Рис. 16.10

Так как феррит занимает лишь небольшую часть поперечного сечения волновода, постоянная Фарадея в этом случае соответственно меньше, чем в сплошном феррите (16.23)]. При слабом намагничении

где фазовый коэффициент в пустом волноводе. Как и в безграничной среде, постоянная Фарадея пропорциональна намагниченности феррита и, кроме того, отношению площадей поперечных сечений ферритового стержня и волновода

При утолщении стержня возникают явления, не учитываемые приведенным соотношением. Довольно значительная величина феррита делает его подобным диэлектрическому волноводу. Поле концентрируется внутри стержня, приближаясь по структуре к поверхностной волне постоянная Фарадея увеличивается, стремясь в пределе к постоянной Фарадея в оплошном феррите. С увеличением диаметра стержня понижаются критические частоты всех волн. Опасность появления волн высшего порядка и ухудшение согласования заставляют ограничиваться применением стержней небольших диаметров.

Величина и знак постоянной Фарадея зависят от направления и напряженности внешнего постоянного магнитного поля Поэтому отрезок волновода, показанный на рис. 16.10, может служить электрически управляемым гиратором. Изменяя направление и силу тока соленоида, соответственно меняем плоскость поляризации волны на выходе гиратора.

ЦИРКУЛЯТОР, ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ И ВЕНТИЛЬ

Циркулятор, использующий эффект Фарадея в круглом волноводе, показан на рис. 16.11. Здесь -переход от прямоугольного волновода (волна типа к круглому (волна типа

фильтр, отражающий волну Ни, поляризованную параллельно плоскости металлической пластины; разветвление; гира-гор с неизменным полем обеспечивающим поворот плоскости поляризации на 45°.

Вектор Е волны, входящей в плечо 1, поляризован в направлении поэтому волна беспрепятственно проходит через фильтр При повороте в боковое плечо вектор Е оказался бы параллельным широкой стенке волновода 3, однако для такой поляризации прямоугольный волновод является запредельным, поэтому волна проходит разветвление не ответвляясь.

Рис. 16.11.

Гиратор поворачивает плоскость поляризации в положение В и волна через элементы проходит в плечо 2. Аналогично из плеча 2 волна с поляризацией В проходит до гиратора где направление электрического вектора меняется на С, параллельное узкой стенке волновода в плече 3. От фильтра эта волна отражается и полностью проходит в плечо 3. Точно так же осуществляется переход волны из плеча 3 в плечо 4 и из 4 в 1. Следовательно, устройство реализует матрицу (16.37).

Переключатель. Описанное выше устройство, но без плеча 3 может служить электрически управляемым переключателем. Если направление тока в соленоиде гиратора изменить на обратное, не меняя его величины, то волна в нем будет поворачиваться на 45° по часовой стрелке. При этом волна из плеча 1 попадает в плечо 4. Быстродействие переключателя ограничивается коэффициентом самоиндукции обмотки и токами Фуко, возникающими в стенках волновода при перемагничении. Величина этих токов ограничивается двумя способами. Либо металлические стенки волновода заменяются диэлектрическими, покрытыми изнутри слоем

серебра толщиной в несколько микрометров, либо в волноводе прорезается продольная щель (разрывающая путь вихревых токов), которая может быть заклеена очень тонкой металлической пленкой Применение любого из этих способов позволяет достичь быстродействия

Вентиль конструируется на основе схемы циркулятора рис. 16.11, если из него изъять секции и поместить в плечо 3 поглощающую нагрузку. Тогда прямая волна полностью проходит из плеча I в плечо 2, а обратная — из плеча 2 в плечо 3, где она поглощается.

Более компактное устройство с меньшей мощностью поглощения можно получить, изъяв из циркулятора, изображенного на рис. 16.11, секции Фильтр выполняют в виде пластины из поглощающего материала. Прямая волна поляризованная перпендикулярно этой пластине, проходит почти без потерь. Электрический вектор обратной волны после прохождения ею гиратора находится в положении С, параллельно пластине, поэтому волна поглощается.

Вентиль другого типа основан на резонансном поглощении волны с круговой поляризацией (рис. 16.12).

Рис. 16.12

Линейно поляризованная волна переходит из плеча I в круглый волновод, где она преобразуется четвертьволновой пластиной (см. параграф 13.6) в волну с левой (отрицательной) круговой поляризацией, не испытывающей поглощения в ферритовом стержне. Вторая четвертьволновая пластина восстанавливает линейную поляризацию волны. Обратная волна оказывается поляризованной по кругу положительно (относительно вектора и поглощается ферритовым стержнем, в котором на заданной частоте при возникает продольный ферромагнитный резонанс.

Узлы, основанные на эффекте Фарадея, используют в диапазонах сантиметровых и миллиметровых волн. Если волноводный тракт прямоугольный, применение таких узлов неудобно, так как требует переходов на круглый волновод. Этим объясняется ограниченное применение таких узлов. Разработаны ферритовые узлы с продольным намагничением, построенные на прямоугольном волноводе, однако их параметры еще значительно уступают другим известным устройствам.

1
Оглавление
email@scask.ru