Ferritisolator

Ferritventil ( ferrit + tysk ventil - ventil) - en mikrovågsanordning med envägspassage av en elektromagnetisk våg , det vill säga med mycket låg dämpning av en våg som passerar i en riktning och mycket stor - för en våg i motsatt riktning .

Allmän information

Grindar används för att absorbera reflekterade vågor i transmissionsledningen, vilket förbättrar matchningen av olika kretselement. Deras effektivitet bestäms av ventilförhållandet B , det vill säga förhållandet mellan dämpningen av de reflekterade och infallande vågorna:

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

var är dämpningskoefficienterna för incidenten och reflekterade vågor. Detta förhållande uttrycks vanligtvis i decibel . ${\displaystyle \alpha _{\mathrm {direkt} ,\mathrm {invers} ))$

Funktionsprincipen för ventiler är baserad på det faktum att en magnetiserad ferritplatta är ett icke-reciprokt medium. Det vill säga under den framåtgående passagen av vågen roterar dess polarisationsvektor från position A till position A′, och under den omvända passagen återgår den inte till sin ursprungliga position A.

Typer

Tre typer av ventiler används mest: resonans, fältförskjutna och Faraday.

Resonansportar

Resonansventiler använder det faktum att effektabsorption vid ferromagnetisk resonans sker i ett alternerande magnetfält med cirkulär polarisation och rätt rotationsriktning i förhållande till riktningen för permanent magnetisering M 0 (det vill säga med rotationsriktningen för huvudet på höger skruv när skruven är förskjuten i riktningen M 0 ). I en rektangulär vågledare med en ferritplatta, vid en viss (nära en fjärdedel av vågledarbredden) position av plattan, har det alternerande magnetfältet i plattan cirkulär polarisation med olika riktningar av polarisationsrotation för olika utbredningsriktningar. Därför visar sig energiförlusterna vid resonans vara små för en utbredningsriktning och stora för en annan.

Field Offset Gates

Fältskiftande grindar drar fördel av det faktum att fördelningarna av ett växlande elektriskt fält i en vågledare med en magnetiserad ferritplatta är olika för olika utbredningsriktningar. Och plattans position kan hittas, för vilken det elektriska fältet på dess yta är noll för en av utbredningsriktningarna. En absorbator, såsom en tunn metallfilm, placeras på denna yta.

Faraday gates

Faraday-porten består av ett segment av en rund vågledare med en ferritstav placerad längs axeln och en extern solenoid som skapar ett längsgående förspänningsfält. På båda sidor slutar den runda vågledaren med mjuka övergångar till rektangulära vågledare. Absorberande plattor är installerade inuti korsningarna parallellt med de breda väggarna på de rektangulära ingångs- och utgångsvågledarna. Den utgående rektangulära vågledaren roteras i förhållande till ingången i en vinkel av 45°. Vågen som appliceras på ingång 1, utan att dämpas i den absorberande plattan, omvandlas till en våg H 11 av en cirkulär vågledare med vertikal polarisation. Diametern och längden på ferritstaven och styrkan på magnetiseringsfältet väljs så att polarisationsplanet för vågen som utbreder sig längs ett segment av en cirkulär vågledare med ferrit roterar medurs med en vinkel på 45°, och vågen passerar utan förlust genom övergången med en absorberande platta till den utgående rektangulära vågledaren, smala väggar som visar sig vara parallella med vektorn E.

För att minska reflektioner är ferritstavens ändar och de absorberande plattorna fasade. Vågen som anländer till ingång 2 omvandlas utan dämpning till våg H 11 av en cirkulär vågledare. Vid fortplantning i en sektion med en ferritstav, roterar vågens polarisationsplan medurs med 45 ° (rotationsriktningen för polarisationsplanet under Faraday-effekten beror inte på vågens utbredningsriktning och bestäms endast av riktningen av biasfältet). Vid utgången av sektionen med ferrit visar sig vektorn E vara parallell med de breda väggarna på den rektangulära vågledaringången 1 och den absorberande plattan. Vågen passerar inte till ingång 1, och all kraft den bär försvinner i den absorberande plattan. En sådan ventil kan betraktas som ett specialfall av en Faraday-cirkulator.

Exempel

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

Grundläggande normaliserade egenskaper

Driftsfrekvensområde _
Driftsfrekvensband
Direkta förluster
Returförlust (frikoppling)
Karakteristisk impedans (för koaxialventiler)
Tillåten SWR
Tillåten ineffekt

Se även

Litteratur och dokumentation

Litteratur

Sazonov D. M., Gridin A. M., Mishustin B. A. Mikrovågsapparater - M: Högre. skola, 1981.
Chernushenko A. M. Designa skärmar och mikrovågsapparater - M: Radio och kommunikation, 1990.
Vambersky M.V. et al. Mikrovågssändare.
Volman V. I., Pimenov Yu. V. Teknisk elektrodynamik - M .: Svyaz, 1971.

Normativ-teknisk dokumentation

GOST R 50730,1-95. Ferritmikrovågsapparater. Allmänna krav vid mätning av parametrar vid hög effektnivå.
GOST R 50730,2-95. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta direkta förluster vid hög effektnivå.
GOST R 50730,3-95. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta returförlust och isolering vid hög effektnivå.
GOST R 50730,4-95. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta fasförskjutning vid hög effektnivå.
GOST R 50730,5-95. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta spänning stående vågförhållande och maximal spänning stående vågförhållande vid hög effektnivå.
OST11-480.005.1-79. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta direkta förluster vid låga effektnivåer.
OST11-480.005.2-79. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta direkta förluster vid hög effektnivå.
OST11-480.005.3-81. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta spänningens stående vågförhållande vid låg effektnivå.
OST11-480.005.4-81. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta returförlust vid låg effektnivå.
OST11-480.005.5-81. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta spänningens stående vågförhållande vid en hög effektnivå.
OST11-480.005.6-82. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta returförlust vid hög effektnivå.
OST11-480.005.7-83. Ferritmikrovågsapparater. Metoder för att mäta frånkoppling av trearmade cirkulatorer vid låg effektnivå.
OST11-480.005.8-84. Ferritmikrovågsapparater. Metod för att mäta frånkoppling av trearmade cirkulatorer vid hög effektnivå.
TU 11-PYA0.707.434TU-86. Detaljer ferrit mikrovågsområde.