18.4. ПРИБОРЫ С НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДОМ

18.4.1. Фазовые изменения

Если газовый разряд полностью заполняет волновод, то волновой вектор имеет две составляющие, определяемые следующими соотношениями [164, 287, 295]:

Уравнения (18.18) и (18.19) получены в предположении, что а если, кроме того,

то

Изменение волнового вектора, обусловленное разрядом, равно

Если то отношение при постоянной плотности электронов не зависит от частоты. Если

то является мнимым числом и волны в волноводе не распространяются. Изменение фазового сдвига измеряется с помощью мостового интерферометра [264], в одном плече которого находится волновод, заполненный плазмой.

Эти явления нашли практическое применение [174] в фазовращателе, показанном на рис. 18.10, а. Взаимодействие происходит между высокочастотным полем и отрицательным свечением, окружающим два нитяных катода, смещенных относительно друг друга для улучшения согласования импедансов на На рис. 18.10, б приведены кривые, представляющие падение потенциала и изменение фазы в функции разрядного тока на частоте при заполнении прибора криптоном (давление 1 мм рт. ст.).

Фазовый сдвиг не зависит от уровня сверхвысокочастотного сигнала вплоть до При длине разряда 8,4 см и изменении фазы на 180° плотность электронов составляет, согласно выражению (18.22), 0,45 от значения, соответствующего запиранию волновода. Вычисления подтверждаются значениями затухания, приведенными на рис. 18.10, б: затухание очень мало, пока волновод еще пропускает волны.

Рис. 18.10. Фазовращатель на газоразрядной трубке: а — общий вид; б - характеристики на частоте (См. [175].)

Рассмотренная конструкция является широкополосной и обладает требуемыми характеристиками в диапазоне срок службы лампы 500 час при токе Волновод с плазмой применяется [304] также для получения L переменной связи между двумя прямоугольными волноводами.