„СВОЙСТВА ФЕРРИТОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ДИАПАЗОНЕ СВЧ".
Брошюра содержит подробный экспериментальный материал, относящийся к применению ферритов в технике СВЧ.
В статье рассматривается прохождение электромагнитных волн через гиромагнитные среды, при наличии продольного или поперечного внешнего магнитного поля. Рассматриваются основные явления — вращение плоскости поляризации, необратимый сдвиг фазы, резонансное поглощение, смещение силовых линий (электромагнитного поля)—и возможности их практического использования для создания волно-водных систем с вентильными свойствами. Описываются устройства — гиратор, • изолятор и циркулятор, осуществляемые как с помощью вращения плоскости поляризации, так и с помощью других эффектов, присущих ферритам.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Свойства и применение ферритов в высокочастотных устройствах были изучены в радиолаборатории Холмделя. При этом особое внимание было обращено на их необратимые свойства *. Известно очень много необратимых устройств, в которых используются ферриты. Поэтому авторы в начале статьи предлагают терминологию, базирующуюся на тех функциях, которые эти устройства выполняют. Приводятся определения гиратора, циркулятора
и изолятора.
Весьма плодотворным оказался качественный метод анализа высокочастотных устройств с ферритами, который мы назвали методом «локального поля». Этот метод позволил рассмотреть большое количество высокочастотных устройств с ферритами, избегая строгих математических выкладок.
В данной работе рассматривается эффект Фарадея в ферритах при продольном подмагничивании. Кроме того, исследуются эффекты, связанные с возбуждением высших типов волн, а также зависимость поворота плоскости поляризации от частоты и оптимальная геометрическая конфигурация используемых образцов феррита. Показано, что прямоугольный волновод с ферритом в поперечном подмагничивающем поле является необратимым. В таком волноводе ни фазовая постоянная волны, ни постоянная затухания, ни распределение компонент тюля по поперечному сечению не подчи-•няются'принципу взаимности.. Неодинаковое распределение компонент поля для противоположных направлений распространения мы называем эффектом «смещения поля». Показано, что в круглом волноводе с %ферритом при поперечном подмагничивании может иметь место 'как обратимое, так и необратимое распространение волн и приводятся соответствующие примеры. Рассматриваются также некоторые необратимые диэлектрические волноводы с ферритом. Все эти разновидности волноводных сред, не удовлетворяющие принципу взаимности, могут быть использованы для построения i гираторов, циркуляторов _и изоляторов. По мере возможности при-. водятся экспериментальные данные для этих устройств. Далее Дается краткий очерк пе^пектив использования рассмотренных
Э.ЛРЛЛОНТГШ
элементов.
^МТо^еобратимыми свойствами авторы понимают свойства, не удовлетво-ряющие принципу взаимности. (Прим. ред.)
О
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие......................
1. Введение.......................
1.1. Определения и обозначения необратимых устройств
?. Свойства ферритов в диапазоне СВЧ........
2.1. Тензорные и скалярные магнитные проницаемости .
3. Объяснение эффекта Фарадея с использованием нормальных и связанных волн..........................
3.1. Нормальные волны в феррите
3.2. Связанные волны в феррите
4. Основные свойства ферритов в элементах, использующих эффект Фарадея ..............................
4.1. Волны в неограниченной и ограниченной средах........
4.2. Проблема согласования волновых сопротивлений.........
4.3. Ограничения, накладываемые на диаметр ферритового стержня
4.4. Зависимость поворота плоскости поляризации и потерь от геометрической конфигурации образца феррита ............
4.5. Зависимость поворота плоскости поляризации от частоты ....
4.6. Зависимость поворота плоскости поляризации от диэлектрической проницаемости окружающей среды.....'......... .
4.7. Зависимость поворота плоскости поляризации и потерь от температуры .......,.....................
4.8. Некоторые особенности при применении ферритов в устройствах, использующих эффект Фарадея.................
а) Потери при слабых намагничивающих полях.........
б) Ферромагнитный резонанс для отрицательных волн с круговой поляризацией .........................
в) Образцы феррита, формованные из порошка.........
4.9. Устройства, использующие эффект Фарадея...........
4.10. Поворот плоскости поляризации в волноводах некруглого сечения. Высшие типы волн ....................•,••
5. Прямоугольный волновод в поперечном намагничивающем поле •
5.1. Изменения структуры поля в прямоугольном волноводе при нали- ' чии диэлектрика........................
5.2. Прямоугольный волновод с ферритом как направленный фазовращатель ...................... ........
5.3. Циркуляторы, использующие гираторы с прямоугольными волно-, водами.............................
5.4. Циркуляторы, использующие необратимость фазовых постоянных ',
5.5. Резонансные изоляторы.....................
5.6. Изоляторы и циркуляторы, использующие смещение поля . . . »
а) Изолятор с поглощающей пластиной..............'
б) Изолятор со щелью в стенке................•.'.'.
98 - \
в) Четырехполюсный циркулятор................. 68
г) Трехполюсный циркулятор...........'.....'.'.'. 69
д) Трехполккный циркулятор с применением с'вя'зи через' отверстие'
с .ферритом.......................... 71
6. Обратимый фазовый сдвиг, управляемый магнитным полем . . 73
7. Двойное лучепреломление в круглом волноводе......... 76
7.1. Аналогия между эффектом Фарадея и необратимым двойным лучепреломлением....................... gj
7.2. Различные эффекты в круглом волноводе при поперечном под-магничивании............... ... 83
8. Необратимый диэлектрический волновод............. 85
в. Практические приложения..................... gg
9.1. Изоляторы.............. . go
9.2. Циркуляторы............'.'.'..'.'.''.'.'.'"' 88
9.3. Фазовращатели...........,'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.' .' .' ' 91
10. Заключение................ 93
Литература................ д7
Цена: 150руб.
