Четырехплечий циркулятор

! я

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскик

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 26.1Х.1966 (№ 1104246/26-9) Кл. 21а, 74 с присоединением заявки №

МПК H 01р

УДК 621.372.832.8(088.8) Приоритет

Опубликовано 29.11.1968. Бюллетень № 9

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 16Л".1968

Лвторы изобретения

Б. М. Лебедь и В. Д, Закачурин

Научно-исследовательский институт магнитодиэлектриков

3 аявител ь

Ч ЕТЫРЕХПЛ ЕЧ И Й ЦИ РКУЛЯТОР

Предполагаемое изобретение относится к области электронной технике СВЧ.

Известные четырехплечие ферритовые циркуляторы не позволяют осуществлять быструю электронную перестройку рабочих частот.

В предлагаемом циркуляторе, с целью уменьшения габаритов и увеличения частотной избирательности, центральные проводники указанных коаксиально-полосковых линий выполнены в виде односторонней металлической гребенки. В металлической перегородке,,разделяющей коаксиально-полосковые линии, на оси пересечения гребенок проделано отверст»е связи, в котором размещена ферритовая сфера или диск, намагниченные в направлении, перпендикулярном разделяющей п ер егор одке.

Кроме того, с целью увеличения развязки между плечами циркулятора, проводники коаксиально-полосковых линий расположены параллельно один другому, а в металлической разделяющей перегородке проделан ряд отверстий с размещенными в них ферритовыми сферами, при этом расстояние между соседними отверстиями равно четверти длины волны.

На фиг. 1 схематично представлен предлагаемый циркулятор; на фиг. 2 — вариант выполнения циркулятора, при котором полосковые линии расположены параллельно друг другу. Две коаксиально-полосковые линии 1, каждая из которых имеет область с круго5 вой поляризацией, что достигается посредством внесения асимметрии в поперечное сечение линии с помощью искажения формы коаксиально-полосковой линии (например, введение односторонней гребенчатой структу10 ры, как показано на фиг. 1, и IH путем введения диэлектрика) .

Коаксиально-полосковые линии расположены в параллельных плоскостях, разделенных экранирующей пластиной 2. Кояксиально-полосковые линии 1 симметрично расположены по обе стороны экранирующей пластины так, что их центры лежат на оси, перпендикулярной к пластине. (При этом оси коаксиальнополосковых линий могут располагаться под

2р любым углом). На этой же оси лежит центр отверстия 8, сделанного в экран»рующей пластине. В этом отверстии симметрично по отношению к полосковым лин»ям помещается сфера 4 из кристалла феррита с узкой

25 линией ферромагнитного резонанса. Внешнее магнитное поле прикладывается в направлении, нормальном к плоскости, в которой лежат полосковые линии, и вел»ч»на его выбирается равной полю ферромагнитного резоЗО нянся на заданной частоте.

212347

Предмет изобретения

79Ьз.

Составитель Э. Гилииекая

Редак гор А. Шиллер Текред А. А. Камышиикова Корректоры: С. Ф. Гоптареико и А. П. Васильева

Заказ 1034, 5 Тираж 530 Г1одписиое

Ц11ИИИИ Комитета по делам изобретений и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, Цеитр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапуиова, 2

Принцип действия такого циркулятора упрощенно может быть объяснен следующим образом.

Известно, что внесение асимметрии в поперечное сечение коаксиально-полосковой линии вызывает искажение картины поля волны тем, что приводит к появлению продольной составляющей магнитного поля, т. е. создает вращающееся магнитное поле (круговую поляризацию). Направление вращения магнитного вектора волны (знак поляризации) определяется направлением ее распространения.

Для волн с правым вращением по отношению к внешнему магнитному полю имеет место ферромагнитный резонанс. В образце феррита возникают интенсивные колебания намагниченности с частотой переменного магнитного поля. Ввиду сильной электромагнитной связи эти колебания намагниченности приведут к возникновению во второй полосковой линии поляризованных по кругу электромагнитных колебаний, которые будут распространяться только в направлении, обеспечивающем возникновение круговой поляризации того знака, что и у возбуждающих колебаний.

Для проверки характеристик циркулятора был изготовлен макет в дециметровом диапазоне длин волн на полосковой линии с волновым сопротивлением + 50 см. В макете использовалась сфера 2,8 мм из монокристалла железо-иттриевого граната с ЛН = 1,0 э.

Циркулятор обеспечивал потери на передачу в боковой канал = 1,0 дб, в полосе 0,5в в.

Передача по прямым каналам с потерями (0,2 дб. имела место в полосе, практически ничем не ограниченной. При перестройке внешнего магнитного поля передача в боковой канал, при указанных выше потерях, была осуществлена в 40а в полосе частот. Для увеличения полосы пропускания по боковому каналу применяют такой циркулятор (фиг. 2), в котором оси полосковых линий 1 располагаются параллельно друг другу.

В экранирующей пластине 2 расположены отверстия, сдвинутые по оси на Х /4, в которые помещены сферы из монокристаллов:

1. Четырехплечий циркулятор, выполнен15 ный в виде двух коаксиально-полосковых линий, лежащих в двух параллельных плоскостях и имеющих общую разделяющую перегородку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и увеличения частот20 ной избирательности, центральные проводники указанных коаксиально-полосковых линий выполнены в виде односторонней металлической гребенки, а в металлической перегородке, разделяющей коаксиально-полосковые ли25 нии, на оси пересечения гребенок проделано отверстие связи, в котором размещена ферритовая сфера или диск, намагниченные в направлении, перпендикулярном разделяющей перегородке.

ЗО 2. Циркулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения развязки между плечами циркулятора, проводники коаксиальнополосковых линий расположены параллельно один другому, а в металлической разделяюЗ5 щей перегородке проделан ряд отверстий с размещенными в них ферритовыми сферами, при этом расстояние между соседними отверстиями равно четверти длины волны.