Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 56
Текст из файла (страница 56)
ние магнитострикционного эффекта. Зто влияние усложняется возрастанием вносимых потерь в точках резонанса, обусловленных зазорами между ферритом и стенками волиовода. Воздушные зазоры между сердечником н широ. кими стенками ползавода могут вызвать появление типов волн высших порядков. Зги типыволн, заключенные в отрезке волновода, нагруженном ферромагнитным сердечником, обусловливают зависимость вносимых потерь от частоты, за счет которой появляется ряд сравнительно больших в узких участках диапазона частот пиков вносимых потерь.
Поэтому необходимо использовать различные методы устранения зазоров, которые не вызывают чрезмерных механических нагрузок. При этом обычно требуется либо выдерживание жестких допусков при изготовлении, либо использование гибких волноводов. С этой же целью возможно введение гальванического покрытия тороидального сердечника. 6.3. Необратимые (неезаимные) ферритоеые фазоеращатели Таблица 4 Параметры мощных двухстержнеаых дискретных фазовращателей иоммутацнониого типа Параметр Рабочая частота, ГГц Максимальный фазовый сдвиг, град Дискретность фазового сдвига, град Импульсная мощность, кВт Средняя мощность, Вг Способ охлаждения 3,45 — 3,95 360 22,5 5,4 — 6 360 22,5 8,5 — 9,5 22,5 100 800 Жидкостной с теплоотводом 1 1,25 3,5 700 50 600 Жидкостной с теплоотводом 0,95 1,25 3 800 50 400 Жидкостной с теплоотводом 1 1.25 2,5 750 Вносимые потери, дБ Кее (максимальное значение) Время переключения, мкс Энергия переключения М, мкДж " С учетом .к.п.д.
элементов управления. Двухстержиеаой аналоговый фазовращатель коммутационного типа можно изготовить при том же поперечном сечении сердечника, что и в дискретном фазоврашателе коммутационного типа, путем замены секций разноразмерных тороидальных сердечников на один сплошной тороидальный сердечник, способный создавать фазовый сдвиг не менее чем на 360'.
Фазовый сдвиг обеспечивается подачей в обмотку управления сначала импульса сброса (для получения остаточной магнитной индукции — Вд и устранения гистере- и Ь ! эисных ошибок), а затем рабочего импульса Ъ противоположной полярности. Рабочий импульс 1 ! обеспечивает повышение уровня намагничен- 1 ности, и после его окончания намагниченность мВ возэраптается в точку, где Н = 0 (см. рис.!6). Так как величина частичной остаточной намаг- и, яг Рг иичеиности зависит от амплитуды рабочего им- яалргегяяагиа пульса, а фазовый сдвиг, в свою очередь, — от остаточной намагниченности, то в итоге получаем ер наигамяага лаял и аналоговое фазосдвигающее устройство.
Фазовращатель работает всегда при частных уровнях остаточной намагниченности, поэтому в нем нетрудно реализовать метод управления потоком. Управление потоком обеспечивает снижение температурной чувствительности фазовращателя, которая обычно определяется температурной чувствительностью материала сердеч. ника. Подобный метод термостабилизации особенно пригоден там, где требуется высокая сред- 8 зек. 1225 225 Гл, 5. Фазонращатели фазировиимых антенных решеток Таблица 5 Параметры двухстержневых аналоговых фазовращателей коммутационного типа Значение параметра лль оронуеи иия периметр милой мощности большой мощнооти 5,4 — 5,9 360 5,625 10 100 Естественная конвекция 0,7 1,2 !О 800 Рабочая частота, ГГи Максимальный фазовый сдвиг, град Дискретность фазового сдвига, град Импульсная мощность, кВт Средняя мощность, Вг Способ охлаждения 5,4 — 5,9 360 о 100 400 Жидкостная с теплоотнодом 0,9 1,25 !О 950 Вносимые потери, дБ Кев !максимальное значение! Время переключения, мкс Энергия переключения, мкДж 226 пяя мощность илн необходимо работать в широком диапазоне колебаний температуры окружающей среды.
Типовой маломощный нналоговый двухстержневой фазовращатель коммутационного типа показан на рис. 17. Параметры этого фазовращателя вместе с параметрами фазовращателя на большие мощности приведены в табл. 5 В обоих устройствах используются элементы управления потоком, причем в маломощном фазовращателе онн предназначены для обеспечения работы в условиях значительных колебаний температуры, а в фазовращателе на большие мощности — для обеспечения работы при повышенной средней лтощности.
Характеристики зависимости фазового сдвига от средней мощности для фазовращателя на большие мощности приведены на рис. 18. Если рассматривать кривую изменения фазового сднига в зависимости от средней мощности при напряжении управления магнитным рис. ы. двулетержиевой вивлотовма фв- потоком 25 В, то можно отметитги воврв:ватель лививвоив С иоммутвииои- что матерная Прн этам напряжения ного типа. переходит в точку с остаточной маг.
нитной индукцией + В , а элементы управления магнитным потоком не обеспечивают температурную компенсацию. На практике обычно параметры аналогового фазовращателя коммутационного типа и элементов управления магнитным потоком выбираются так, чтобы исключить работу вблизи точки + ВЛ. Следует иметь также в виду небольшое возрастание фазового сдвига в зависимости от средней мощности при значениях управляющего иапркжения 4 и 8 В. Это возрастание обусловлено закономерным снижением коэрцнтнвной силы ферромагнитных материа- В В, Необратимые (невзаимные) (Верргттовз ге г(зозовран4атслн Рнс.
18. средней логовом Рис. !ч. 4-сехнионнмй нсобратнммй фазовраыатель на иолосхоамх линник исредат 1881. зустся линия с меаидровой структурой, находящаяся внутри ферритоиого тороидального сердечника. При соответствующем выборе размеров меандровой линии в определенных областях ферромагнитного материала создаются высокочастотные магнитззьге поля с круговой поляризацией. Тороидальный сердечник находится между двумя заземленными плоскостями полосковой линии Ьв 227 лов при увеличении температуры, что при постоянном импульсе магнитного потока приводит к переходу материала в состояние обеспечения большого фазового сдвига.
Фвзовращвтель на полосковых линиях передач. По сравнению с волиоводными вариантами фазовращатели на полосковых линиях передач отличаются меньшими размерами и пригодны для использования в маломощных 400 системах. Один из таких фазовраща. телей (331 показан на рис. 19. Он 7ВВ представляет собой 4-секционный 1 ггВ фазовращатель диапазона С коммутационного типа, обеспечивающий 300 — - — -!— сдвиг фазы на ЗбО'. го В Вид фазоврашателя в поперечном сечении показан на рис.
20. Для искусственного искажения волны Ггб типа ТЕМ, возбуждения типов'волн, ь 700 обРазУющих область высокочастот- мз. ного магнитного поля с круговой поляризацией, здесь используется ВВ несимметричная нагрузка линии. Для фазовращателя исследовались б- ь тороидальиые сердечники как из феррита (4пМ, = О,!7 Т), так и из феррит-граната (4пМ, = О,!б Т); ~рафики зависимости фазового сдвига от частоты для этих двух мате- 0 »00 700 500 400 риалов приведены на рис. 21. При Сре тняп мпщнппмь,Вж использовании феррит-гранатового материала изменение фазового сдвига Зависимость фазового сдвига от в функции от частоты составляет ме.
мощности в двухстермневом авансе 3% в полосе 8%, а коэффи- фазовраыател» хоммутаииовного циент качества по фазе превышает 500 град/дБ. Фазоврвщатель на полосковой линни передач с замедляющей с ру" у рой. На рис. 22 представлен компактный фазовращатель со структурой замедления распространения высокочастотных колебаний (341. В нем исполь- Гл. В. Фазооращатепи фазироэаниых аитониых решеток передач. Фазоврашатель имеет ширину полосы частот 8% в диапазоне С и обеспечивает фазовый сдвиг 180' при уровне вносимых потерь менее 2 дБ. Эти параметры получены в экспериментальном образце без оптимизации по ширине полосы и вносимым потерям.
Отличительными чертами этого образца являются весьма малы размеры ропп омагпитямй (5 Х 2,5 яС 0,64 см) и низкая энергия аороооапькьа Пшдяякмопь ьз сорпячоок йопапамороапоб переключения [100 мкдж) при фазовом сдвиге 180 на секцию. Комбинированный коансиальноволноводный фазовращатель, сочетающий в себе электрические параметры двухстержневого дискретного волноводного фазовращателя и компактность коаксиальпой линии передачи [35), показан на рис.