Техническая электродинамика: Сборник лабораторных работ (Режимы работы линий передачи. Исследование волноводных четырехплечих (гибридных) соединений), страница 15

Энергия прямой волны переносится в промежутке поперечного сечения от ферритовой пластины до противоположной от пластины стенки. Только небольшая часть энергии передаётся в виде поверхностной волны, распространяющейся вдоль левой грани феррита. Экспериментально подбирают расстояние от стенки волновода до левой грани пластины такое, чтобы суммарная напряжённость электрической составляющей поля прямой волны с учётом образования поверхностной волны в плоскости А-А равнялась нулю. Длина ферритовой пластины выбирается примерно равной . Для обеспечения малого K_CTU с обоих концов ферритовой пластины выполняются скосы длиной  на средней частоте рабочего диапазона работы вентиля.

Марка феррита выбирается исходя из следующих требований: намагничиваемость насыщения ; узкая резонансная кривая (;). Допускается использование марок феррита с повышенным значением . Целесообразно применять термостабильные марки с высокой температурой Кюри. Резистивный слой напыляется на ферритовую пластину. Материал поглощающего слоя обычно имеет поверхностное сопротивление 100…200 Ом/ð. В качестве материала поглощающего слоя применяется нихромовые или оксидные плёнки с высокой теплостойкостью до 200°С.

На структуру обратной поверхностной волны стенки волновода практически никакого влияния не оказывают и, имея максимум напряжённости электрической составляющей поля в сечении А-А, в котором расположена поглощающая плёнка, волна поглощается плёнкой. Основные параметры вентиля на эффекте «смещения» поля: K_CTU £ 1,15 в полосе частот 20%, потери в обратном направлении 20…28 дБ. Вентильное отношение (отношение мощностей, переданных в прямом и обратном направлениях) 20…28 дБ. Поглощаемая мощность не более 10 Вт из-за малой толщины поглощающей пленки.

2.3. Применение циркуляторов

Циркулятор является примером развязывающего устройства, отводящего отражённую от нагрузки волну из основной линии передачи во вспомогательную. Как и ферритовый вентиль, он является невзаимным устройством, то есть устройством, имеющем разные свойства для волн, распространяющихся в прямом и обратном направлениях. В сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн наиболее часто применяются Y-циркуляторы как для волноводных, так и для полосковых линий передачи.

Устройство Y-циркулятора показано на рис.6. Он состоит из Y-образного волноводного разветвления в Н-плоскости, выполненного в корпусе 7, двух ферритовых шайб 1, укреплённых во фторопластовой призме 2 со стороной , где  – диаметр ферритовой шайбы. Винт 3, на котором закреплён верхний магнит, позволяет регулировать подмагничивающее поле. Нижний магнит 8 приклеивается к корпусу 7. Для экранирования магнитного поля применяются экраны 6 и вкладыши из магнитомягкого материала 4. Y-образное разветвление закрывается притёртой крышкой 3. Центровка корпуса и крышки производится стальными штифтами.

Рис. 6. Конструкция волноводного Y-циркулятора:

1. Ферритовые вкладыши. 2. Фторопластовая призма. 3. Винт для регулирования положения верхнего магнита. 4. Вкладыши из магнитомягкого материала. 5. Притёртая крышка. 6. Экран. 7. Корпус с волноводным разветвлением. 8. Нижний магнит

Работа Y-циркулятора поясняется с помощью явления дифракции электромагнитной волны на круглом ферритовом цилиндре, размещённом в центре Y-образного волноводного разветвления (рис. 7).