Главная > Разное > Техническая электродинамика
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

16.3. Узлы с ферритом

НЕВЗАИМНЫЕ УСТРОЙСТВА

При введении в волноводный узел намагниченного ферритового элемента во многих случаях узел становится невзаимным, т. е. не отвечающим теореме взаимности; тогда он описывается несимметричной матрицей рассеяния. Обычно такие узлы линейны. На практике используется несколько функциональных типов невзаимных узлов.

Гиратор — невзаимный узел, вращающий плоскость поляризации волны типа в круглом волноводе. Гиратор может входить в состав других невзаимных устройств. Принцип его действия основан на эффекте Фарадея.

Вентиль (изолятор) — двухплечий узел с весьма малым затуханием в прямом направлении передачи (например, и большим затуханием в обратном направлении. Матрица невзаимна и неунитарна. При идеальном согласовании вентиля

Вентили поглощают отраженную волну в тракте, устраняя тем самым одну из существенных причин искажений передаваемого сигнала и улучшая согласование. Часто используется различие коэффициентов затухания прямой и обратной волн на участке волновода длиной I, заполненном ферритом. Если

Эффективность вентиля определяется вентильным отношением, т. е. отношением ослаблений обратной и прямой волн, выраженным в децибелах:

Условное графическое обозначение вентиля показано на рис. 16.8а.

Рис. 16.8

Невзаимный фазовращатель (рис. 16.86) создает для волны, распространяющейся в одном направлении, фазовый сдвиг на больший, чем для волны противоположного направления, за счет различия фазовых коэффициентов прямой и обратной волн на участке Фазовый сдвиг в обратном направлении а в прямом Такой узел описывается невзаимной матрицей (16.34) при

где невзаимный фазовый сдвиг.

Если потери не учитываются, то и матрица унитарна.

Циркулятор — трех- или четырехплечий узел, пропускающий волну между соседними плечами в определенном порядке, например что указывается стрелкой на его символическом изображении. В противоположном направлении энергия не проходит. Матрица идеального трехплеяего циркулятора

унитарна, хотя и невзаимна. Изменение направления постоянного магнитного поля в циркуляторе на обратное приводит к обратной циркуляции волны: На рис. 16.9 приведены некоторые функциональные схемы, использующие циркуляторы:

— вентиль, рассчитанный на большие мощности (рис. 16.9а); обратная волна поглощается в специальной нагрузке;

— дуплексер (рис. 16.96) — разделитель трактов передатчик— антенна и антенна—приемник в радиолокационной или радиорелейной станции;

— разделительный фильтр (рис. 16.9в). Сложный сигнал, например, из антенны, содержащий ряд частотных полос, разделяется по соответствующим приемникам. В плечи циркулятора включены полосовые фильтры на соответствующие частоты, отражающие сигналы вне своей полосы. Такое же устройство объединяет на общую антенну сигналы от нескольких передатчиков, работающих в разных частотных каналах. Разделительные фильтры служат для уплотнения радиорелейных линий группой высокочастотных стволов, в каждом из которых передается широкополосный сигнал: телевидение, многоканальная телефония и т. п.;

Рис. 16.9 (см. скан)

— согласованный полосовый фильтр, выделяющий частоту (рис. 16.9г); колебания остальных частот поглощаются в нагрузке;

— согласованный режекторный фильтр (рис. 16.9д); поглощается полоса частот вблизи

— схема предварительного усиления принятого сигнала в квантовом или параметрическом усилителе, работающем на отражение (рис. 16.9е);

— реверсивные управляемые циркуляторы (рис. 16.9ж) служат быстродействующими переключателями; например, подсоединяют приемник или передатчик к той или иной группе антенн или входят в переключающие матрицы вычислительных машин свч (циркуляция происходит в направлении, отмеченном точкой, если постоянный ток входит в тот конец управляющей обмотки, где также стоит точка).

Во всех рассмотренных схемах применяются трех- и четырехплечие циркуляторы. Рис. 16.9в показывает, что число плеч в узле можно произвольно увеличить, соединив последовательно несколько циркуляторов.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление