в настоящее время отечественная промышленность выпускает несколько специальных ферритов с узкой резонансной линией и высокой намагниченностью насыщения для применения в вентилях со смещением поля [31. Основные данные об этих материалах приведены в табл. 1.

Таблица 1

Ферриты П-28 и П-43 применяются в вентилях со смещением поля, предназначенных для измерительной техники. На рис. 5 приведена типичная для таких вентилей частотная характеристика.

Как видим, вентиль может работать в полосе до 18%, что приближается к расчетному значению. Главный недостаток этих

Рис. 5. Типичная частотная характеристика вентиля «со смещением поля». Яо = 1350 э, феррит П-43, волновод 23 X 10 мм

/ /

то то то юооо югоо ют юооо losoof

Рис. 6. Температурные характеристики вентиля «со смещением поля». Феррит М-287, волновод 23 X 10 мм

вентилей заключается в том, что они существенно ухудшают свои параметры при отрицательных температурах. Связано это с тем, что с понижением температуры (см. табл. 1) ширина резонансной линии ферритов П-28 и П-43резко возрастает. , В вентилях, предназначенных для работы в широком интервале температур, используются ферриты М-287 и М-274, у которых ширина резонансной линии почти не зависит от температуры. На рис. 6 показаны типичные для них частотные характеристики. Некоторое увеличение потерь и сужение полосы в нормальных условиях обусловлены более широкой резонансной линией этих ферритов (см. табл. 1).

Таблица .2

• Имеется в виду средняя мощность, проходящая через вентиль, к которому подсоединена нагрузка с КСВ-2.

Сведения о некоторых вентилях, выпускаемых нашей промышленностью, приводятся в табл. 2.

Заметим, что разработка вентилей со смещением поля для более коротковолноЕОго участка сантиметрового диапазона затрудняется отсутствием ферритов с более высокой, чем у М-55, намагниченностью насыщения.

Основное достоинство вентилей со смещением поля (например, по сравнению с резонансным) состоит в том, что их параметры очень стабильны, а сами вентили чрезвычайно просты в изготовлении и настройке. Понять причину этого легко из рис. 3. В резонансных вентилях обратная волна поглощается (})ерритом за счет ферромагнитного резонанса. Поэтому к нему прикладывается довольно большое магнитное поле, соответствующее резонансу. Небольшие девиации величины магнитного поля вызывают значительные изменения параметров вентиля, так как в резонансных вентилях используются ферриты с довольно узкой кривой погло-щения.Для вентилей сосмещением поля необходимое подмагничиваю-щее поле существенно меньше резонансного и его некоторое изменение (старение магнита, внешние наводки и т. д.) не сказывается заметным образом на параметрах вентиля, так как поглощение обратной волны происходит не в феррите, а в полупроводящей пленке. Заметим еще, что вентили со смещением поля имеют меньший вес, чем резонансные, и в них можно легко получить высокий КСВ (менее 1,05).

Единственным фактором, ограничивающим область применения этих вентилей, является допустимый уровень мощности. Применительно к сантиметровому диапазону это 10-15 вт средней и 7-10 кет импульсной мощности.

2. Трехплечные малогабаритные циркуляторы

Проводя экспериментальное исследование прохождения волн через симметричное разветвление (рис. 7), Чейт и Кэрри [4] обнаружили, что по мере намагничивания феррита (увеличение

Z Сеяние по А А

Феррит

Рис. 7. Схема простейшего У-циркулятора

нарушается равномерное распределение между каналами 2 и 5 мощности, поступающей в канал /. При определенных условиях удается добиться того, что вся энергия из канала / проходит в канал 2, а канал 3 оказывается изолированным, т. е. такая система обладает свойствами циркулятора. Практическое значение этого открытия трудно переоценить. По сути дела был найден новый способ построения предельно малогабаритного циркулятора, размеры которого определяются только лишь размерами фланцев.

Сечение по А А

Рис. 8. Различные варианты конструкции современных У-циркуляторов

Однако в таком простейшем исполнении эти устройства называемые часто У-циркуляторами, существенного практического интереса не представляют, так как их электрические параметры очень чувствительны даже к небольшим колебаниям окружающей температуры, величины магнитного поля, частоты, размеров феррита и волновода.

*8 %

Рнс. 9. Частотные характеристики Y-циркулятора с диэлектрической фгулкой. Феррит М-18, волновод 23 X 4

Значительно более совершенной является конструкция, в которой используется феррит, окруженный соответствующим образом выбранной диэлектрической втулкой (рис. 8 а).

Для настройки У-циркулятора необходимо варьировать двумя параметрами узла. В предыдущей конструкции это были диаметр феррита и напряженность ПОСТОЯННОГО магнитного поля. Теперь в качестве дополнительной степени свободы можно использовать диаметр диэлектрической втулки, а подмагничивающее поле выбирать такой величины, при которой имеет место наибольшая температурная стабильность параметров феррита. Обычно это имеет место при довольно больших полях (500-1000 э), соответствующих пологому участку кривой намагничивания. Поэтому параметры такого циркулятора нечувствительны также к небольшому изменению магнитного поля и он достаточно надежен в эксплуатации. На рис. 9 Приведены типичные для циркулятора с диэлектрической втулкой электрические характеристики. Такие циркуляторы достаточно широко применялись и применяются в настоящее время в аппаратуре, предназначенной для работы в небольшом интервале температур (обычно О-50°С).

Дальнейшее совершенствование У-циркуcЊљ'ЛM©Ш„™оtЁ®{™aѕ…феумѓ#кjн“N?пм·#: g3дj}±n?¬ФD‘EКњs¤Нх‘Сф6№†ЗO©&Д‘Ю®Ќ№юЦ-Ky)%Ь±tЙµjЋша‡­Г»Д РJм[ОЁ-МlY¦Ы†VЁВ¦3ўжk‚k–BeҐ•ЧLшщхТ„Ь Lf¶xЩкС%j»’АТҐi(тo3)Ц’~ЪBі‘ПЄ@Pаbd^IжЛ†
«ЛхKҐЩЏјЂ™-Ћд±тдЅљSjRі›Бў"яf¤+8°ѓRд9цД[ ф%_ЦїjСx:БЄЮСfu8йґ&gхIAпCYЯбйtУмСНM$±µk9‚-Џ j~> љ$`}рйш]лШ…¦ТЃBnЂ ь
0 ... 24252627282930 ... 36