Свч преобразователь поляризации
375 6II
О Il И С А НИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 11.V1.1970 (№ 1449314/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23Л1!.1973. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 21 VI.1973
М. Кл. G 02Ь 5/3 0
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 5,35.51(088.8) Авторы изобретения
Р. Н. Симонян и Э. Г. Мирзабекян
Институт радиофизики и электроники АН Армянской ССР
Заявитель
СВЧ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОЛЯРИЗАЦИИ,1
Изобретение относится к преобразователям поляризации, позволяющим получить высокую степень круговой поляризации, и может быть использовано в радиолокации при конструировании образцовых фазовращателей, для исследований малых анизотропностей среды, а также в разных отраслях экспериментальной физики и техники.
Известны электрически регулируемые преобразователи для получения круговой поляризации, которые основаны на эффекте двойного лучепреломления в ферромагнитных материалах. Один из таких преобразователей поляризации содержит круглый ферритовый стержень, помещенный на определенном расстоянии от оси круглого волновода в поперечное регулируемое магнитное поле. Однако эти преобразователи не обеспечивают достаточно высокой степени круговой поляризации из-за потерь в ферритовом стержне, возникающих вследствие случающейся асимметрии его расположения в круглом волноводе.
Предлагаемый преобразователь позволяет получить круговую поляризацию высокой степени при поступлении на его вход произвольно поляризованной волны, а также производить перестройку центральной рабочей частоты в широкой полосе. г1а чертеже изображен предлагаемый преобразователь поляризации в разрезе в двух проекциях.
Преобразователь содержит ферритовый
5 стержень 1, размещенный в центре круглого волновода 2; держатель 8 из пенопласта; обмотку 4 катушки, создающей в волноводе продольное регулируемое магнитное поле; две полистироловые пластинки 5, помещенные в диа10 метральной плоскости круглого волновода, опирающиеся одной стороной на ферритовый стержень, а другой — на стенку круглого волновода.
Степень круговой поляризации условно ха15 рактеризуется величиной отношения r осей эллипса поляризации преобразованной волны.
Если фазовые пластины 5 однородны по длине 1с, равной длине ферритового стержня 1, то на входе преобразователя поляризации
20 действует эллиптически поляризованная волна с пространстствен но ортогональными компонентами Ес и Е соответственно параллельной плоскости пластины 5 и перпендикулярной к ней.
При отсутствии пластины 5 компонента Ес, пройдя через ферритовый стержень, находящийся в продольном магнитном поле, испытывает вращение плоскости поляризации, опи30 сывающей скрученную поверхность, причем в
375611
Аналогично
П р едмет изобретения
Составитель В. Зверев
Техред Т. Курилко Корректор В. Жолудева
Редактор И. Орлова
Заказ 1867!8 Изд. ¹ 1360 Тираж 551 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2 каждом сечении этой поверхности на расстоянии 1 от начала стержня направление плоскости поляризации определяется углом
6н = Т11, 5 а для компоненты Е углом
8, = Т1, +90, где 1 — ток, протекающий через обмотку 4, у — постоянный коэффициент. 10
В случае, когда наряду с ферритовым стержнем имеются пластины 2, создающие дифференциальный фазовый сдвиг Ф, линейно поляризованная компонента Ен, пройдя через систему, преобразуется в эллиптически поляризованную волн у. Если представить, что поверхность пластины 2 скручена по закону
0=yEE, то очевидно, что линейно поляризованная компонента Ен после прохождения системы останется линейно поляризованной, но с углом плоскости поляризации, равным
6н = Т/,E.
0 : glоE + 90
При этом преобразованная компонента L a относительно Е, набирает фазовый сдвиг Ф, 30 соответствующий фазовому сдвигу пластины 2.
Если далее предположить, что плоскости поляризации преобразованных компонент повернуты на угол а = — у/,1, то это соответствует случаю преобразования поляризации, ко- 35 торую производит плоская фазовая пластина без ферритового стержня.
Отсюда следует, что для анализа работы предлагаемого преобразователя достаточно 40 рассмотреть скрученную пластину в круглом волноводе с определенным шагом скрутки, зависящим от протекающего через обмотку тока, с учетом поправки на поворот плоскости поляризации преобразованной волны на угол 45 Х = у 4
Если плоская пластина имеет дифференциальный фазовый сдвиг Ф, то его дальнейшее скручивание приводит к уменьшению эффективной величины Ф. В частном случае, когда концы скрученной пластины взаимно перпендикулярны (у/а(= 90 ), дифференциальный фазовый сдвиг равен нулю.
Таким образом, изменение тока через обмотку катушки приводит к соответствующему изменению эффективного фазового сдвига, следовательно, легко добиться желаемой величины Ф, обеспечивающей круговую поляризацию в зависимости от поляризации подающей волны.
Зксперимен гальный образец преобразователя трехсанти метрового диапазона обеспечил измерение величины отношения осей эллипса поляризации r (0,995.
Предложенныи преобразователь поляризации позволяет перестраивать собственную рабочую частоту в широкой полосе изменением в небольших пределах тока намагничивания.
Это объясняется тем, что величина Ф находится в функциональной зависимости от частоты сигнала, Ф = Ф (t), поэтому, если минимальное значение Ф„„„= Ф(/„) обеспечивает преобразование в круговую поляризацию, то простым изменением тока легко добиться круговой поляризации и для остальных частот.
1. СВЧ преобразователь поляризации, выполненный в виде дифференциальной фазовой пластины, помещенной в круглый волновод, отличающийся тем, что, с целью повышения степени круговой поляризации, он снабжен источником продольного магнитного поля и ферритовым стержнем, размещенным параллельно оси волновода внутри дифференциальной фазовой пластины в области магнитного поля.
2. СВЧ преооразователь по п. 1, отличающиися тем, что источник магнитного поля выполнен в виде соленоида, размещенного на внешней поверхности волновода.
