Ферритовый циркулятор (ФЦ)

Параметры ЛБВ

Качественные показатели ЛБВ оцениваются с помощью совокупности параметров и характеристик. Основными из них являются:

• рабочая полоса частот;
• тип замедляющей системы;
• напряжение и ток коллектора;
• напряжение и ток анода;
• напряжение и ток ЗС;
• коэффициент усиления;
• выходная мощность;
• коэффициент полезного действия.

3.3. Устройства распределения мощности СВЧ сигнала.

В ВЧ трактах станции спутниковой связи (ССС) используются элементы СВЧ предназначенные для распределения мощности СВЧ сигналов. К ним относятся:

• ферритовые циркуляторы;
• направленные ответвители;
• СВЧ – мосты.

ФЦ- представляет собой коаксиальный или волноводный тройник, внутри которого располагается ферритовый вкладыш, находящийся в постоянном магнитном поле.

В зависимости от диапазона частот используются:

• коаксиальные циркуляторы (ФЦК) - 1.5-2.1 ГГц;
• волноводные циркуляторы (ФЦВ) - 3.4-11.7 ГГц.

Циркуляторы, имеющие три плеча, называют Y-циркуляторами (рис.13).

рис.13

Основным свойством циркулятора является то, что СВЧ сигнал, поступающий в плечо I, выходит через плечо II. Сигнал, поступающий в плечо II, выходит через плечо III, а поступающий в плечо III, выходит через плечо I.

Действие ферритового циркулятора основывается на явлении поперечного магнитного резонанса, или эффекта смещения поля в ферритах.

Ферриты представляют собой материал с кристаллической структурой, получаемой спеканием окиси железа с окислами никеля, цинка, магния, хрома меди и других металлов.

По внешним признакам ферриты имеют сходство с керамикой и обладают большой твердостью.

На СВЧ при отсутствии постоянного магнитного поля начальная магнитная проницаемость феррита близка к единице.

Анизотропные свойства феррита проявляются при внесении в его поле постоянного магнита.

Устройство коаксиального циркулятора представлено на рис.14.

рис.14

Постоянной магнитное поле создается двумя магнитами, расположенными снаружи по обе стороны полоскового тройника. Путем подбора геометрических размеров и параметров вкладыша, а также регулировкой напряженности магнитного поля получают необходимые электрические параметры циркулятора в заданной полосе частот. Поступая на вход циркулятора волна дифрагирует на ферритовом вкладыше и возбуждает равные по амплитуде поверхностные волны, огибающие феррит в противоположных направлениях. При этом фазовые скорости поверхностных волн оказываются разными.

Подбирая диаметр феррита и величину напряженности поля постоянного магнита можно при сложении поверхностных волн обеспечить расположение пучности напряженности электрического поля в центре одного плеча, а узла напряженности в центре другого плеча. Этим обеспечивается, что энергия из первого плеча передается во второе и не поступает в третье.

Дата добавления: 2014-01-06