Feritový izolátor

Feritový ventil ( ferit + německý ventil - ventil) - mikrovlnné zařízení s jednosměrným průchodem elektromagnetické vlny , to znamená s velmi nízkým útlumem vlny procházející jedním směrem a velmi velkým - pro vlnu v opačném směru .

Obecné informace

Brány se používají k pohlcování odražených vln v přenosovém vedení, čímž se zlepšuje přizpůsobení různých prvků obvodu. Jejich účinnost je určena poměrem ventilů B , tedy poměrem útlumu odražených a dopadajících vln:

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

kde jsou koeficienty útlumu dopadajících a odražených vln. Tento poměr se obvykle vyjadřuje v decibelech . ${\displaystyle \alpha _{\mathrm {přímý} ,\mathrm {inverzní} ))$

Princip činnosti ventilů je založen na skutečnosti, že magnetizovaná feritová deska je nereciproční médium. To znamená, že při dopředném průchodu vlny se její polarizační vektor otočí z polohy A do polohy A′ a při zpětném průchodu se nevrátí do své původní polohy A.

Typy

Nejčastěji se používají tři typy ventilů: rezonanční, s posunutým polem a Faraday.

Rezonanční brány

Rezonanční ventily využívají toho, že absorpce výkonu při feromagnetické rezonanci probíhá ve střídavém magnetickém poli s kruhovou polarizací a správným směrem otáčení vzhledem ke směru permanentní magnetizace M 0 (tedy se směrem otáčení hlavice pravý šroub při posunutí šroubu ve směru M 0 ). V obdélníkovém vlnovodu s feritovou deskou má střídavé magnetické pole v určité (téměř čtvrtině šířky vlnovodu) poloze desky kruhovou polarizaci s různými směry rotace polarizace pro různé směry šíření. Proto se energetické ztráty při rezonanci ukazují jako malé pro jeden směr šíření a velké pro jiný.

Posouvací brány pole

Brány pro posun pole využívají toho, že rozložení střídavého elektrického pole ve vlnovodu se zmagnetizovanou feritovou deskou jsou různé pro různé směry šíření. A lze najít polohu desky, pro kterou je elektrické pole na jejím povrchu nulové pro jeden ze směrů šíření. Na tento povrch je umístěn absorbér, například tenký kovový film.

Faradayovy brány

Faradayova brána se skládá ze segmentu kulatého vlnovodu s feritovou tyčí umístěnou podél osy a externího solenoidu, který vytváří podélné předpětí. Na obou stranách je kulatý vlnovod zakončen plynulými přechody do obdélníkových vlnovodů. Absorpční desky jsou instalovány uvnitř spojů paralelně k širokým stěnám vstupního a výstupního obdélníkového vlnovodu. Výstupní obdélníkový vlnovod je natočen vzhledem ke vstupu pod úhlem 45°. Vlna přiváděná na vstup 1, aniž by byla zeslabena v absorbující desce, je převedena na vlnu H11 kruhového vlnovodu s vertikální polarizací. Průměr a délka feritové tyče a síla magnetizačního pole jsou zvoleny tak, aby rovina polarizace vlny šířící se podél segmentu kruhového vlnovodu s feritem rotovala ve směru hodinových ručiček o úhel 45° a vlna procházela bez ztráta přechodem s absorbující deskou do výstupního obdélníkového vlnovodu, úzké stěny, které se ukáží jako rovnoběžné s vektorem E.

Pro snížení odrazů jsou konce feritové tyče a absorpční desky zkoseny. Vlna přicházející na vstup 2 je převedena bez zeslabení na vlnu H11 kruhového vlnovodu. Při šíření v úseku s feritovou tyčí se polarizační rovina vlny otočí ve směru hodinových ručiček o 45° (směr rotace polarizační roviny při Faradayově jevu nezávisí na směru šíření vlny a je určen pouze směrem pole zkreslení). Na výstupu sekce s feritem se ukáže, že vektor E je rovnoběžný s širokými stěnami vstupu 1 obdélníkového vlnovodu a absorpční desky. Vlna neprochází na vstup 1 a veškerá energie, kterou nese, je rozptýlena v absorbující desce. Takový ventil lze považovat za speciální případ oběhového čerpadla Faraday.

Příklady

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

Základní normalizované charakteristiky

Provozní frekvenční rozsah
Provozní frekvenční pásmo
Přímé ztráty
Ztráta návratnosti (oddělení)
Charakteristická impedance (pro koaxiální ventily)
Přípustné SWR
Přípustný příkon

Viz také

Literatura a dokumentace

Literatura

Sazonov D. M., Gridin A. M., Mishustin B. A. Mikrovlnná zařízení - M: Vyšší. škola, 1981.
Chernushenko A. M. Navrhování obrazovek a mikrovlnných zařízení - M: Rádio a komunikace, 1990.
Vambersky M. V. et al. Mikrovlnné vysílače.
Volman V. I., Pimenov Yu. V. Technická elektrodynamika - M.: Svyaz, 1971.

Normativní technická dokumentace

GOST R 50730.1-95. Feritová mikrovlnná zařízení. Obecné požadavky při měření parametrů na vysoké úrovni výkonu.
GOST R 50730.2-95. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření přímých ztrát při vysokém výkonu.
GOST R 50730.3-95. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření zpětného úbytku a izolace při vysokém výkonu.
GOST R 50730.4-95. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření fázového posunu na vysoké úrovni výkonu.
GOST R 50730.5-95. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření poměru stojatých vln napětí a maximálního poměru stojatých vln napětí při vysokém výkonu.
OST11-480.005.1-79. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření přímých ztrát při nízkých výkonech.
OST11-480.005.2-79. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření přímých ztrát při vysokém výkonu.
OST11-480.005.3-81. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření poměru stojatých vln napětí při nízké úrovni výkonu.
OST11-480.005.4-81. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření vratného útlumu při nízké úrovni výkonu.
OST11-480.005.5-81. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření poměru stojatých vln napětí při vysokém výkonu.
OST11-480.005.6-82. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření zpětného úbytku při vysokém výkonu.
OST11-480.005.7-83. Feritová mikrovlnná zařízení. Metody měření oddělení tříramenných oběhových čerpadel na nízké úrovni výkonu.
OST11-480.005.8-84. Feritová mikrovlnná zařízení. Metoda měření oddělení tříramenných oběhových čerpadel na vysoké úrovni výkonu.
TU 11-PYA0.707.434TU-86. Podrobnosti o feritové mikrovlnné řadě.