Фазовый ферритовый циркулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

236573

Союз Советских

Социелистииеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21ат, 74

Заявлено 29.V1.1967 (зхо 1168147/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Н 01р

УДК 621.372.832.8 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 03.11.1969. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 11Л 1.1969

Автор изобретения

И. Г. Неклепаев

Заявитель

ФАЗОВЫЙ ФЕРРИТОВЫЙ ЦИРКУЛЯТОР и

В технике СВЧ широко известны фазовыс фсрритовые циркуляторы, .выполненные как на прямоугольных, так и на круглых!BQJIIIIQI3oäà <.

Описываемое устройство отличается от извссииых тем, что оио полностью,выполнено иа круглых волиоводах с рабочей, волной типа

ТЕо с аксиальным расположением,последних, Указанное отличие позволяет увеличить электрическую прочность, уменьшить потери и использова гь устройство в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне длин волн, а также при повышенных мощностях.

На фиг. 1 и 2 представлены два варианта кон:труктивиого выполнения описываемого устроиства.

В обоих вариантах циркулятор, аналогично известным, представляет собой двухканальную волноводную систему, состоящую из следующих осно вных частей: двух щелевых 3-децибельных направленных дел ителей мощности (щелевых мостов) 1 и 2, д|вух коаксиально расположенных невзаииных ферритовых фазовращателей 8 и 4, фазирующей секции б и двух разветвителей б и 7.

В первом варианте щелевые мосты 1,и 2 из двух коаксиальиых ка налов (волноводного 8 и,коаксиального 9) с общей стенкой, в которой имеется щель 10 определенных размеро|в.

Энерпия СВЧ-колебаний, поданная в один из канало в щелевого моста, при соответствуютцем выборе длины щелки делится поровну между противолежащими каналами и не поступает.в прилежащий канал. т. е. система является Ilправленным делителем мощности. Во всех

5 каналах моста распространяются волны TLpI, а в области щели связи — ТЕ,.

1-1евзаимные ферритовые фазовращатели представляют собой отрезки волноводов (круг10 лого — т и коаксиального — 4), в KQTopbix устано влены трубки из фе рита с соответствующими скосами 11, намагниченные азимутальио. Фазовращатели работают без внешнего магнитного поля за счет остаточной намаг15 ииченности ферритовых трубок. Направление намагниченности указано стрелками на разрезе по Б — Б. Суммарный невзаим ный фазовый сдвиг в невзаимзтых фазовращателях составляет 180=, что достигается подбором длины и

20 диаметра трубок. Возможно построение циркулятора с использованием одной ферритовой трубки, создающей невзаимный фазовый сдвиг

180= . При размещении этой трубки,в коаксиальном фазовращателе 4 электрическая проч25 ность устройства повысится, но из-за несимметрии системы характеристика в диапазоне частот будет хуже.

Фазирующая секция 5 образована продолжением каналов невзаимных фазовращателей.

30 Для корректировки относительной длины ка3 палов B о li!II из них усгы()плена гиэлектр:((cс> (!5! Tp) 0(<3 с c0«730), !Ощи>1!! cl<0033(I(1 >.

Р аз«с та!(те,7« 6 0.7>, 5!) и к присмн:пку (плечо 11). Плечо 13 представляет собой круглый Волновод с волной ТЕр(, плечо

14 — коаксиал с волной ТЕ». В случаенеобходнмости к последнему может быть подсосд!Гнец псрсхо>(на пр)!моугольный волновод. 1акая к<Инструкция позволяет использовать cT3i(äàðòный разрядник защиты приемника. Развстви7 c;1) >t

Нагрузка 16 может быть выполнена в виде к)llll÷ññêOé втулки >из материа73 с большими

iloTcp5ulIt, например карбида кремния.

Второй Вариант «05!cтруктивного оформления циркулятора ((риг. 2) отличается выполнеHIICЪ! ВПУTPCHIICГО КапаЛ3 — В 5!СГО ВВО IHTC51

IIo оси стержень 16 и внутренний канал становится коаксиалом, Тип волны в нем сохраняется ÒEp!. В плс (и разветвителей 6 и 7 вв07517C51 Кон>УCIIbl(. ПС)>С <О IЫ ВО 7!(OBO;I — К03КСП(1:1.

Ввс )CIIIIC CTCpili!!H !(03«0-.75(CT («0711!t!Th

Ъ(С J) h! «;! » Т))(П! !С ГО li Н 3>Р>> ЖП ОГО 1<0 (1 КСИ 3,(ОВ

113 30 — — 3(>, p, не Ог! (1 3 ясь ВОЗ!Ill кп ) Bсl(!!51 в 00— ла ll! щели вязи «;);1!(hl Т1=;д, и тсм c )ìû1

;I()0:(Т(.51 00 Ih! IICII Э7СКТРИ>(ССКО!1 I!PC IIIOCТИ ! и (р км:i 5! 1 () J) c!., )Г(Я П J)С.!О ВP cl LIIC111151 П РСООJ) l)ЗОВ51!(ИЯ Эi(СPГ Еp! в J I I (. P 1 H (o п 3 Р 1 3 и тп !>! х

1<0TOpbIC B03!IIIK310T На Пео,(Норо (НОСТИХ 11 Э 7Е3(0lI Tñ1 : !II(PI< > ЛЯ ТОР (1> СГО BIICI(11(5IЯ С 1 (. !1<3 И вп \ тРсн«!ill IIP(B;) 7!IIII< (БО |«ГО Ром в()PI!31!T(>

I<0I1CTJ)1 IiIIIi!1) ВЬ!ПОЛН>>1(01 051 3 1>il, (С ФИЛЬТРОВ

КОЛЬЦСBOI 0 И l и CI)IIP2ËÛ!OÃO ПIПОВ ,дг!5 крс117c:(H5! Внутре(!Них зл(5« (трубки 17

1! cTсp5ii115! 16) м ОГ > 1 быт(1! с! I()ë1>30«3!! û мс1;1.1Г!:.(:Ic<.кпс мlп)1 опл 3017!1(>(ать(с;)!1,);)ы 18, Ilc н(lj)УИ13(ощи(", Г(Р > I.TT Ры,п ) 1Я, и.(и lllайоы !(3 ис!!()к(рах(ики (и(! !сртсжах изображены мс(3,7ЛП>!ССКИС 0110Ph!) .

11спользование в цир а ля горе э tc>tc!t",Ов, работа!ощпх на волне ТЕ),, позволяет сущее(«сино повысить ег0 электрическую проч 1(0CTb, Д,751 510РМ3ЛЬПЫХ УСЛО ВИ!! . >(3КСПМ3 Ib ная (пробой>пая) плотность потока мощности

«круглом золноводе и коаксиалс с волной несколько мсньц!е, )ем для прямоугольного

ТЕ» составляет, примерно, 430 квт1с)(-, т. е. золновода с Ocновпой волной ТЕК вЂ” 450 квт, с>)(,- .

Однако площа (ь поперечного сечения круглого BoëíOB0.73, работающего на волне ТЕо(, зна штельно болыпе, чем у прямоугольного волновода, работающего на основной волне (примерно в 8 — 9 раз, при условии, что волна

TE 2 в круглом волноводс распространяться нс может), CCOTBOTOTBC:шо электрическая прочность во Ilioâîäíûõ элементов оказывается выше примерно )B 7 — 8 раз.

Поверхность фсрритовых вкладышей (трубок) В предлагаемой, конструкции значительно больше, чем в известных. Это облегчает отвод тепла, выделяющегося в фсрритах, и позволяст пропускать через циркулятop большую среднюю мощность.

Затухание электромагнитных волн типа ТЕр( в:ij) <Ã l ых ьо 7!Io«o. (ах ъ(ПОГО меньше, чем Волн

;(руг)!х типо: ) во всех известных видах волно«одов, При работе в миллиметровом диапазо:!с этO обс(05)те!hcTBJ может и(меть существсн! 1 0 C 3 П 3 Ч С 11) I С, Т (1 К К 3 1< В P (. ((.1 Ь Н Ы ." К 0 I! С Т P li—

3() ция; потери В стснк3х волне«од:(ой арматуJ) LI ЦИ >РК» ;15!TOP 3 I(>I С!01 3!13 >I)IТС.1 «I!5,:0 ВС Ii(-! (:!u>

Предмет изооретсния

Фазовыпй фсррптовый циркулятор, содержащ:(й два 1!апр3«7ctï!lûê делителя мощности, (дин tли;!«3 ферр" тг>вь!х,!Ic«33)DHI!(5, фазо« ) ((LIB t Л51, фаЗИР" I(i(I(> 10 ССКЦИ(0 Н;I«3 !)3ЗВСТ4О ви!сг!5(, 0Т.I!iча(ои)(((>сл тем, что, с цслыг> увс, t . t:1C. I! l 5 I Э 7 С К Т Р И >! Е С 1; ) И II J) 0 >!1! 0 С Т. !! V 3(3 H hill С. Ия потерь, элементы циркулятора расположе; ы ак"i;3:и>i(;),и выпол нсны на круглых волно3;)дах с рабочей волной типа TEpt.