Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Ферритовые фазовращатели




Фазовращатели с электронным управлением

 

Электрически управляемый фазовращатель представляет собой волноводный узел (двухполюсник или четырехполюсник) со средой, параметры которой можно регулировать изменением внешнего электрического или магнитного поля. В качестве таких сред в диапазоне СВЧ наиболее часто используются ферриты (изменяется магнитная проницаемость m) и полупроводники (изменяется проводимость s). Поэтому по типу среды, обеспечивающей фазовый сдвиг, фазовращатели делятся на ферритовые и полупроводниковые.

Фазовращатели с электронным управлением позволяют изменять фазу электромагнитной волны непрерывным или дискретным образом. В соответствии с этим различают непрерывные (аналоговые) и дискретные (коммутационные) фазовращатели. Кроме того, фазовращатели бывают проходного и отражательного типов. В отражательных фазовращателях выходное плечо волновода закорочено и волна дважды проходит управляемый участок, приобретая удвоенный фазовый сдвиг по сравнению с проходным фазовращателем.

 

Принцип действия фазовращателей основан на изменении магнитной проницаемости участка ферритовой среды в волноводе под действием магнитного поля. Изменение магнитной проницаемости феррита приводит к изменению коэффициента фазы b и, следовательно, к изменению фазы проходящей волны.

Фазовращатели, управляемые поперечным магнитным полем, представляют собой отрезок волновода, внутри которого вдоль его оси помещена ферритовая пластина, намагниченная в поперечном направлении. Конструктивно фазовращатели могут быть выполнены на прямоугольном, коаксиальном и полосковом волноводах, могут быть проходного и отражательного типов, непрерывного и дискретного действия. В зависимости от положения ферритовой пластины относительно оси волновода фазовый сдвиг может быть обратимым или необратимым.

  Рис. 2.10. Фазовращатель на Рис. 2.11. Фазовращатель с двумя прямоугольном волноводе пластинами

В соответствии с этим фазовращатели называются взаимными или невзаимными. Во взаимных фазовращателях фазовые сдвиги прямой и обратной волны одинаковы, в невзаимных – различны.

Рассмотрим принцип построения фазовращателей, использующих указанные эффекты на прямоугольном волноводе с волной Н 10.

Невзаимный фазовращатель. Простейшая конструкция невзаимного фазовращателя на прямоугольном волноводе представлена на рис. 2.10. По отношению к падающим и отраженным волнам

ферритовая пластина, смещенная относительно оси волновода, ведет себя, как среда с различной магнитной проницаемостью.

Разные условия распространения падающих и отраженных волн приводят к тому, что эти волны имеют различные фазовые постоянные (b +¹ b ). Поэтому изменение фазы волны при прохождении феррита будет различным для падающей и отраженной волн. Невзаимный (разностный) фазовый сдвиг, обусловленный разностью фаз волн, распространяющихся в противоположных направлениях, зависит от положения пластины в волноводе. Если ферритовая пластина помещена в таком сечении волновода, где имеется круговая поляризация магнитного поля проходящей волны, то взаимодействие одной из волн (падающей или отраженной) с ферритом будет наиболее интенсивно, другая же волна будет взаимодействовать с ферритом слабо. За счет этого достигаются сравнительно большие величины фазового сдвига Dj = j+ – j.

Лучшими параметрами обладают фазовращатели с двумя пластинами, расположенными симметрично относительно оси волновода и намагниченными в противоположных направлениях (рис. 2.11). В этом случае сохраняется симметрия конструкции и поля, что улучшает согласование фазовращателя с волноводным трактом.

Взаимный фазовращатель. У взаимного фазовращателя с регулируемым фазовым сдвигом ферритовая пластина помещается в центр волновода, где магнитное поле поляризовано линейно. В этом случае эквивалентная магнитная проницаемость феррита одинакова для падающих и отраженных волн. Следовательно, одинаковы и коэффициенты фазы b + и b . Поэтому волны, проходящие через феррит в прямом и обратном направлении, приобретают одинаковый фазовый сдвиг, обусловленный изменением магнитной проницаемости феррита в зависимости от подмагничивающего поля. В заключении приведем усредненные значения параметров волноводных ферритовых фазовращателей (табл. 2.1).

Рассмотренные фазовращатели обеспечивают изменение фазы в пределах 0–360°.

Достоинством ферритовых фазовращателей является высокий уровень пропускаемой мощности. Однако они имеют и существенные недостатки: нестабильность и нелинейность фазового сдвига, большую массу и габариты магнитных систем, большую величину мощности управления.

Таблица 2.1

  Значение параметра для фазовращателей
Параметры с продольным магнитным полем с поперечным магнитным полем
Вносимые потери, дБ    
Время переключения, мс 0,1 – 1 2 – 5
Фазовая ошибка, град    
Управляющая мощность, Вт    
Пропускаемая мощность СВЧ:    
импульсная, кВт    
средняя, Вт    



Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-09; Просмотров: 3114; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.006 сек.