Izolator de ferită

Supapă de ferită ( ferită + ventil - supapă germană ) - un dispozitiv cu microunde cu trecere unidirecțională a undei electromagnetice , adică cu atenuarea foarte scăzută a undei care trece într-o direcție și foarte mare - pentru o undă în direcția opusă .

Informații generale

Porțile sunt folosite pentru a absorbi undele reflectate în linia de transmisie, îmbunătățind astfel potrivirea diferitelor elemente de circuit. Eficiența lor este determinată de raportul supapei B , adică raportul dintre atenuarea undelor reflectate și incidente:

B={\frac {\alpha _{\mathrm {direct} }}{\alpha _{\mathrm {invers} }}}

unde sunt coeficienții de atenuare ai undelor incidente și reflectate. Acest raport este de obicei exprimat în decibeli . ${\displaystyle \alpha _{\mathrm {direct} ,\mathrm {invers} ))$

Principiul de funcționare al supapelor se bazează pe faptul că o placă de ferită magnetizată este un mediu nereciproc. Adică, în timpul trecerii înainte a undei, vectorul său de polarizare se rotește din poziția A în poziția A′, iar în timpul trecerii inverse, nu revine la poziția inițială A.

Tipuri

Cele mai utilizate sunt trei tipuri de supape: rezonante, cu deplasare în câmp și Faraday.

Porți de rezonanță

Supapele rezonante folosesc faptul că absorbția de putere la rezonanța feromagnetică are loc într-un câmp magnetic alternant cu polarizare circulară și direcția corectă de rotație față de direcția magnetizării permanente M 0 (adică cu direcția de rotație a capului șurubul din dreapta când șurubul este translatat în direcția M 0 ). Într-un ghid de undă dreptunghiular cu o placă de ferită, la o anumită poziție (aproape de un sfert din lățimea ghidului de undă) a plăcii, câmpul magnetic alternativ din placă are polarizare circulară cu direcții diferite de rotație de polarizare pentru diferite direcții de propagare. Prin urmare, pierderile de energie la rezonanță se dovedesc a fi mici pentru o direcție de propagare și mari pentru alta.

Field Offset Gates

Porțile de deplasare a câmpului profită de faptul că distribuțiile unui câmp electric alternativ într-un ghid de undă cu o placă de ferită magnetizată sunt diferite pentru diferite direcții de propagare. Și se poate găsi poziția plăcii, pentru care câmpul electric de pe suprafața sa este zero pentru una dintre direcțiile de propagare. Pe această suprafață este plasat un absorbant, cum ar fi o peliculă metalică subțire.

Porțile Faraday

Poarta Faraday constă dintr-un segment dintr-un ghid de undă rotund cu o tijă de ferită situată de-a lungul axei și un solenoid extern care creează un câmp de polarizare longitudinală. Pe ambele părți, ghidul de undă rotund se termină cu tranziții line la ghiduri de undă dreptunghiulare. Plăcile absorbante sunt instalate în interiorul joncțiunilor paralele cu pereții largi ai ghidurilor de undă dreptunghiulare de intrare și de ieșire. Ghidul de undă dreptunghiular de ieșire este rotit în raport cu intrarea la un unghi de 45°. Unda aplicată la intrarea 1, fără a fi atenuată în placa absorbantă, este transformată într-o undă H 11 a unui ghid de undă circular cu polarizare verticală. Diametrul și lungimea tijei de ferită și puterea câmpului de magnetizare sunt alese astfel încât planul de polarizare al undei care se propagă de-a lungul unui segment al unui ghid de undă circular cu ferită să se rotească în sensul acelor de ceasornic cu un unghi de 45°, iar unda să treacă fără. pierdere prin tranziția cu o placă absorbantă în ghidul de undă dreptunghiular de ieșire, pereți îngusti care se dovedesc a fi paraleli cu vectorul E.

Pentru a reduce reflexiile, capetele tijei de ferită și ale plăcilor absorbante sunt teșite. Unda care ajunge la intrarea 2 este convertită fără atenuare în unda H11 a unui ghid de undă circular. Când se propagă într-o secțiune cu o tijă de ferită, planul de polarizare al undei se rotește în sensul acelor de ceasornic cu 45 ° (direcția de rotație a planului de polarizare în timpul efectului Faraday nu depinde de direcția de propagare a undei și este determinată doar de direcția a câmpului de părtinire). La ieșirea secțiunii cu ferită, vectorul E se dovedește a fi paralel cu pereții largi ai ghidului de undă dreptunghiular de intrare 1 și placa absorbantă. Unda nu trece la intrarea 1, iar toată puterea pe care o transportă este disipată în placa absorbantă. O astfel de supapă poate fi considerată un caz special al unui circulator Faraday.

Exemple

MMV 3-4 - 3,5-4,1 MHz
MMV 9-1 - 8,5-9,8 MHz
MMV 16-2 - 14,5-16,5 MHz
IV 15 - 145-174 MHz, 300-360 MHz, 400-470 MHz
IV 50 - 145-174 MHz, 300-360 MHz, 400-470 MHz
FVP1-6 - 50-200 MHz
FVP2-8 - 150-900 MHz

Caracteristici de bază normalizate

Gama de frecvențe de funcționare
Banda de frecventa de operare
Pierderi directe
Pierdere de returnare (decuplare)
impedanta caracteristica (pentru supape coaxiale)
SWR permis
Puterea de intrare permisă

Vezi și

Literatură și documentare

Literatură

Sazonov D. M., Gridin A. M., Mishustin B. A. Dispozitive cu microunde - M: Mai mare. scoala, 1981.
Chernushenko A. M. Proiectarea ecranelor și a dispozitivelor cu microunde - M: Radio și comunicare, 1990.
Vambersky M. V. şi colab. Transmiţătoare cu microunde.
Volman V. I., Pimenov Yu. V. Electrodinamică tehnică - M .: Svyaz, 1971.

Documentație normativ-tehnică

GOST R 50730.1-95. Dispozitive cu microunde din ferită. Cerințe generale la măsurarea parametrilor la un nivel ridicat de putere.
GOST R 50730.2-95. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a pierderilor directe la un nivel ridicat de putere.
GOST R 50730.3-95. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a pierderii de retur și izolarea la un nivel ridicat de putere.
GOST R 50730.4-95. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a defazajului la un nivel ridicat de putere.
GOST R 50730,5-95. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a raportului de undă staționară a tensiunii și a raportului de undă staționară a tensiunii maxime la un nivel de putere ridicat.
OST11-480.005.1-79. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a pierderilor directe la niveluri scăzute de putere.
OST11-480.005.2-79. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a pierderilor directe la un nivel ridicat de putere.
OST11-480.005.3-81. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a raportului de undă staționară a tensiunii la un nivel de putere scăzut.
OST11-480.005.4-81. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a pierderilor de retur la un nivel scăzut de putere.
OST11-480.005.5-81. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a raportului de undă staționară a tensiunii la un nivel de putere ridicat.
OST11-480.005.6-82. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a pierderilor de retur la un nivel ridicat de putere.
OST11-480.005.7-83. Dispozitive cu microunde din ferită. Metode de măsurare a decuplării circulatoarelor cu trei brațe la un nivel de putere scăzut.
OST11-480.005.8-84. Dispozitive cu microunde din ferită. Metodă de măsurare a decuplării circulatoarelor cu trei brațe la un nivel de putere ridicat.
TU 11-PYA0.707.434TU-86. Detalii gama de microunde din ferită.