Пред.
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 8.3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ В НАПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХ8.3.1. Круглый волноводНа распространение электромагнитных волн в ферритовой среде значительное влияние оказывают граничные условия [142, 143, 158, 434]. Глубокий анализ [76, 77, 78, 379] постоянных распространения передающих линий, полностью заполненных ферритами, охватил плоскопараллельные системы [379, 416, 488] и волноводы с круглым [176, 177, 178, 280, 449, 450], эллиптическим [195], квадратным [497] и прямоугольным [30, 77, 214, 337, 416] поперечными сечениями. Структуры полей в таких системах усложняются тем, что в них могут распространяться волны, отличные от вида ТЕ. Благодаря нулевой [112] и отрицательной [397] проницаемостям, могут появляться аномальные характеристики [327, 351], связанные с некоторыми видами волн. Это приводит к возможности распространения волн в волноводах исчезающе малого поперечного сечения [234, 235, 327] или к появлению высших видов в одноволновых волноводах. Несмотря на то, что эксперименты [84, 165, 300] проводились с полностью заполненными волноводами, основное внимание обращалось на практически важный случай частичного заполнения. Наиболее часто встречаются и практически используются волны Учитывая уравнение (8.19) и вводя индексы
Так как при малых намагниченностях увеличение сопровождается уменьшением В круглом волноводе, содержащем продольно намагниченный ферритовый образец, наблюдается [220 , 241, 378 , 514] заметное фарадеевское вращение.
Рис. 8. 8. Структура поля в системе с поперечно намагниченным ферритовым стержнем. Высокочастотное магнитное поле изображено пунктирными линиями. В системе распространяются колебания Хотя для такого волновода, содержащего ферритовый стержень произвольных радиуса и намагниченности, было получено [178, 414, 416, 419] трансцендентное характеристическое уравнение, известное число общих решений весьма невелико [442, 443]. Небольшие изменения постоянной распространения, вызванные введением аксиально расположенного намагниченного стержня малых размеров, были проанализированы с помощью первого приближения [416] характеристического уравнения и общей формулы возмущения [254, 379]. Эти и другие формулы подтвердились экспериментально [84, 243, 335, 403, 446]. Распределение энергии по поперечному сечению волновода, содержащего ферритовый стержень на фиксированной частоте, зависит [85, 231] от магнитной проницаемости и диэлектрической постоянной материала, а также от отношения радиусов стержня И волновода. В случае нулевой намагниченности распределение одинаково для обоих направлений вращения круговой поляризации. По мере того как намагниченность увеличивается, концентрация энергии в феррите возрастает для волны с круговой поляризацией отрицательного вращения и уменьшается для волны положительного вращения. Таким образом, коэффициент фазового сдвига для первой волны стремится увеличиться в отличие от коэффициента фазового сдвига для второй волны. При наличии потерь в феррите коэффициент поглощения имеет большую величину для волны с отрицательным направлением вращения поляризации. Это может привести к тому, что падающая линейно-поляризованная волна приобретает эллиптическую или даже круговую поляризацию. В ферритовых стержнях могут распространяться волны и в обратном направлении [495]. Характеристики ферритовых устройств по отношению к фазовому сдвигу и фарадеевскому вращению можно выразить через показатель качества (добротность), определяемого [207] как отношение фазового сдвига (угла вращения в градусах) к величине потерь прямой волны в децибелах. Было показано [134], что относительно магнитных потерь в волноводе диаметром Высокая диэлектрическая постоянная ферритовых материалов приводит к уменьшению характеристического сопротивления волновода, и для того чтобы избежать отражения энергии, требуется тщательное согласование. Более того, количество отраженной энергии и фазовая длина феррита различны для двух противоположных направлений вращения поляризации, поэтому коэффициент эллиптичности передаваемой волны может иметь нерегулярную зависимость от размеров и намагниченности феррита. Вследствие того, что энергия волны с положительным вращением поляризации в основном сосредоточена вне ферритового стержня и высшие виды волны быстро затухают, обычно достаточно [231] осуществить согласование лишь для волны с отрицательным вращением поляризации.
|
1 |
Оглавление
|