Волноводный ферритовый аттенюатор

Предлагаемая полезная модель относится к технике СВЧ и может быть использована в волноводных трактах для регулировки мощности. Волноводный ферритовый аттенюатор содержит прямоугольный волновод, ферритовый цилиндр и катушку намагничивания. Для увеличения допустимого уровня мощности, а также расширения полосы частот, в отрезке прямоугольного волновода дополнительно установлен второй ферритовый цилиндр. Один из ферритовых цилиндров расположен справа, а другой симметрично первому и слева от плоскости, проходящей через средние линии широких стенок волновода, в областях круговой поляризации магнитной составляющей электромагнитного поля СВЧ, ортогонально широким стенкам отрезка прямоугольного волновода.

Предлагаемая полезная модель относится к технике СВЧ и может быть использована в волноводных трактах для регулировки мощности.

Известны волноводные аттенюаторы (ослабители) проходящей мощности, содержащие волновод и перемещающуюся в нем диэлектрическую пластину с поглощающим слоем. (Лебедев И.В., техника и приборы СВЧ, т I, Изд. Высшая школа, Москва, 1970 г., § 8.4, стр. 248-251).

Их недостатки: низкий допустимый уровень мощности, ручная регулировка, высокий уровень шумов при механических воздействиях (вибрациях, ударах).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является конструкция аттенюатора (А.Л. Микаэлян, Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах. Госэнергоиздат, Москва, 1963 г. стр. 622-623), содержащая прямоугольный волновод, ферритовый цилиндр и магнитную систему в виде катушки.

Его недостатки состоят в узкой полосе частот в низком уровне допустимой мощности и большой протяженности в направлении оси волновода.

Задачей предлагаемого технического решения является: увеличение допустимого уровня мощности, расширение полосы частот, уменьшение продольного размера волноводного ферритового аттенюатора.

Технический эффект состоит в увеличении допустимого уровня мощности, расширении полосы частот.

Сущность предполагаемого аттенюатора состоит в том, что он содержит прямоугольный волновод, ферритовый цилиндр и катушку намагничивания.

Новым в предлагаемом аттенюаторе является то, что в отрезке прямоугольного волновода дополнительно установлен второй ферритовый цилиндр, причем один из ферритовых цилиндров расположен справа, а другой симметрично первому и слева от плоскости, проходящей через средние линии широких стенок волновода, в областях круговой поляризации магнитной составляющей электромагнитного поля СВЧ, ортогонально широким стенкам отрезка прямоугольного волновода.

На фиг. приведено схематичное изображение предлагаемого волноводного ферритового аттенюатора.

Волноводный ферритовый аттенюатор состоит из: отрезка прямоугольного волновода (1), двух ферритовых цилиндров (2), магнитной системы, содержащей катушку намагничивания (3) и магнитопровод (4).

Волноводный ферритовый аттенюатор работает следующим образом: магнитная составляющая поля электромагнитной волны H₁₀ , распространяющейся в прямоугольном волноводе, имеет встречные круговые поляризации слева и справа от плоскости, проходящей через средние линии широких стенок волновода. При этом магнитные проницаемости (µ) ферритов, намагниченных ортогонально плоскостям магнитной составляющей поля электромагнитной волны Ню, для встречных круговых или эллиптических поляризаций различны [А.Ф. Фокс, СЕ. Миллер, М.Т. Вейс. Свойства ферритов и их применение в диапазоне СВЧ. Москва, «Советское радио», 1956 г.]:

- для право поляризованной волны;

- для лево поляризованной волны;

где µ ₀^_ магнитная проницаемость свободного пространства;

M - намагниченность феррита;

- отношение магнитного момента электрона к его механическому моменту;

₀ - частота прецессии электрона в постоянном магнитном поле;

- рабочая частота настройки циркулятора.

Поэтому ферритовые цилиндры, намагниченные в одном направлении, установленные симметрично слева и справа от плоскости, проходящей через средние линии широких стенок волновода, в областях левой и правой круговых поляризаций по разному воздействуют на симметричное поле электромагнитной волны H₁₀. Это приводит к возбуждению волны H₂₀, распространение которой в волноводе с размерами сечения оптимальными для волны H₁₀ не возможно.

Регулируя величину тока в катушке, и тем самым меняя намагниченность ферритовых цилиндров, можно менять степень преобразования волны H₁₀ в волну H₂₀ и тем самым менять степень ослабления проходящего сигнала аттенюатором.

Увеличение допустимого уровня мощности в предлагаемом аттенюаторе достигается установкой двух ферритовых цилиндров в областях круговой поляризации магнитной составляющей поля волны H₁₀ -симметрично слева и справа от плоскости, проходящей через средние линии широких стенок волновода, то есть вне максимума напряженности электрической составляющей поля этой волны. Расширение полосы частот в предлагаемом аттенюаторе достигается за счет установки ферритовых цилиндров поперек прямоугольного волновода, вне зоны максимума электрической составляющей электромагнитной волны волны H₁₀, что влечет за собой незначительную дисперсию волны и является основой для получения широкой полосы рабочих частот аттенюатора.

Волноводный ферритовый аттенюатор, содержащий отрезок прямоугольного волновода с расположенным внутри него ферритовым цилиндром и магнитную систему с катушкой, отличающийся тем, что в отрезке прямоугольного волновода дополнительно установлен второй ферритовый цилиндр, причем один из ферритовых цилиндров расположен справа, а другой - симметрично первому слева от плоскости, проходящей через средние линии широких стенок волновода в областях круговой поляризации магнитной составляющей электромагнитного поля СВЧ, ортогонально широким стенкам отрезка прямоугольного волновода.