Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 57
Текст из файла (страница 57)
23. Фазосдвигающая часть устройства размещается в волноводной секции уменьшенной ширины, что обеспечивает независимость фазовоПапмогпьпий пппкогкоко ам- го сдвига от частоты. Как видно из проааакок поя оонпмкп рис. 24, вход и выход волновода замеЛоьенпямаоя ппоскогпв иены согласующим трансформатором, обеспечивающим согласование входа и Рпс. и, поперечное сечение пеезрвте- выхода коаксиальной линии непосредстмого фвзовреметеля вв полосковая лв- венно с волноводной секцией, нагруженевн передачи 1331.
ной на ферромагнитный сердечник. Подобная конструкция обеспечивает ширину полосы!0% в диапазоне С с типовым значением вносимых потерь 0,7 дБ. Температурная чувствительность фазоврашателя снижена за счет использования железо-иттриевого граната с замещением гадолинием. Ггр ~ гаВ г;г й ф ВВ м ть. Вго ВЕ Вэ ВВ аз Вгьг ггаапопгЦ77ГН Рве. 31.
Зависимость фвзовего сдвига от частоты длв двух мвтервелев в фязоврешвтеле пв полосковой лвввп передачи 1331. Спиральный фазовращатель. Большинство из рассмотренных выше типов фазовращателей имеют весьма большие размеры на частотах ниже диапазона 5. Для решения втой проблемы был разработан спиральный фазовра- 228 5.З. Необратимые (невзаимные) 4ерритовозе фозовраи3атели рнс. 22. Фазовращатель на полосковой линни пер дачи с замедляющей структурой з342 Рнс.
23. комбннпровзннмй коакспально-нолноводнмй Рвзовращатель ~331 Рнс, вч. конструкция «омбнннрованпого ковкснальио-нолноводного фвзовращатсля [33]. 229 зрззлелмрачщлае резлзтзлмелзяые Вллслллля вяля с ялллллззл тратбяеяеен 3)рм 2,05лы .с,азаы Гл, 5. Фазозращатзли фазирозанных антенных решеток шатель, который отличается компактностью конструкции на частотах вплоть до диапазона Е 1366 Фазовращатель имеет экранированную спиральную об.
мотку, наматываемую иа феррнтовый тороидальный сердечник, Последний намагничивается в одно из двух состояний остаточной магнитной индукции при ферронзоншпныд Споропьноя нонопгно троодопьньгоч оердечн Рнс. 2з. Метод ойеспечення круговой полярнлопнн еысокочостотного мягннтного поля н спиральном Фнтонрншателе. Кругоння полярнзлпня нотннкает н Ферромагнитном мнтернале н точке А 12ь1. подаче напряжения в проводник, проходящип по оси сердечника. Необрати.
масть фазопращателя достигается выбором соответствующего числа длин волн иа одвн виток спирали для создания высокочастотного магнитного поля с кру. гавай поляризацией (рис. 25) Вариант этого дискретного фазовращателя на Рнс, та. 4-секпнонный днскретный спнральньм Фпконрошотель номмутнпнонного тяня для днапллена 5. 4 секции диапазона 5 представлен нз р'с.
26. При подобной конструкцин фазовращатель имеет ширину полосы 10% и обеспечивает фазовый сдвиг 360' прн уровне вносимых потерь 1,2 дБ. Максимаяьнзя импульсная мощность пропускзния составляет 1О «Вт, а средняя мощность с учетом потерь на управление магнитным потоком достигает 200 Вт. 230 5.с. Ферритове(е Фазовращатгли обратимого гиаа 4.4. Ферритовые ~разонращатели обратимого типа фазовый сдвиг в обратимых ферритовых фазовращателях не зависит от направления распространения высокочастотной энергии. Изменения постоянной распространения обусловлены изменениями магнитной проницаемости материала, управление которой осуществляется с помощью внешнего магнитного поля постоянвого тока, Регулирование фазового сдвига обеспечивается благодаря составляющим как р', так и й'.
Можно создать устройство регулирования фазы, используя любую из этих составляющих. Обратимые ферритовые фазовращатели конструируются для получения непрерывного изме- Рис. 27. Коисзрузяии фезозрзщетсля с ирояольным магнитным нолем (фезоерлщзтель Регги — Сисиссре). пения фазового сдвига. Регулировка фазовых сдвигов производится управляющим усилителем, который управляет внешним магнитным полем постоянного тока. В ранних конструкциях фазовращателей использовалось поле подмагннчивания, а позже появились фазовращатели коммутационного типа с использованием остаточного подмагничивання.
Фазонра(датель с продольным магнитным полем [9[, показанный на рис. 27, имеет сердечник из ферромагнитного материала, расположенный вдоль оси секции волновала. Вокруг волновода намотана соленондная обмотка, в которой при протекании тока создается продольное магнитное поле. Это поле обусловливает изменение магнитной прокицаемости материала, что, в свою очередь, приводит к изменению постоянной распространения высокочастотной энергии. В результате получаем высокочастотный фазовращатель, сдвиг фазы в котором можно регулировать с помощью управляющего тока.
Полная теория работы фазовращателя с продольным магнитным полем не была разработана. Высокочастотные характеристики этого устройства были описаны, исходя из следующих теоретических подходов: 1) разработака теория, в которой не учитываются геометрические соотношения в поперечном сечении волвовода и принимается допущение о распространении плоской электромагнитной волны в ферромагнитной среде [37[; 231 Гл 5 Фазоаран(отели фазидоааяньгх антенных решеток 2) создана теория, рассматривающая фазовый сдвиг как результат небольших нарушений эффективной магнитной проницаемости, создаваемых изменениями внешнего поля, имея в виду, что фазовый сдвиг увеличивается за счет диэлектрического наполнения ферромагнитного материала (38); 3) разработана теория, где принимается, что основной механизм фазового сдвига обусловлен необратимой связью за счет эффекта Фарадея между преобладающим типом волн ТЕ с вертикальной поляризацией и типом волны ТЕ с го изонтальной поляризацией (39).
ервый и третий теоретические подходы дают правильное качественное описание работы фазоврашателя. Размеры волновода и сердечника следует выбирать так, чтобы падающая волна с данной поляризацией проходила через фазоврашателгч а волна с ортогональной поляризацией подавлялась. Когда при передаче волна с горизонтальной поляризацией имеет частоту, близкую к критической частоте волновода, достигаются максимальные изменевия фазового сдвига с помощью внешнего магнитного поля. Второй теоретический подход исходит из способности ферритового материала создавать небольшие нарушения поля в волноводе с диэлектрическим наполнением. Однако этот подход дает не совсем точные результаты.
По сравнению с ферритовыми фазоврашателями коммутационного типа фазовращатель с продольным магнитным полем обладаег некоторыми недостатками, в частности, в отношении времени переключения и величины мощности переключения, Время переключения возрастает с увеличением индуктивности соленоида, а также из-за эффекта <закороченного витка», образуемого волноводом в соленоиде. Лальнейшее увел»жение времени происходит из-за необходимости подачи на соленоид фазовращателя импульса насыщения для устранения гистерезисных ошибок перед подачей тока другой величины при выборе нового значения фазового сдвига. Поскольку этот фазоврашатель ве обладает свойством коммутации на основе остаточной намагниченности, необходимо использовать токи подмагничиваиия, что обусловливает необходимость применения управляющего сигнала относительно высокой мощности.
Например, при частоте переключения 500 Гц мощность управляющего сигнала для фазовращателя с продольным магнитным полем диапазона 5 составляет 21 Вт, тогда как мощность управляющего сигнала двухстержневого дискретного фазовращателя того же частотного диапазона коммутационного типа не превышает 2,2 Вт. Несмотря на зги недостатки, фазоврашатель с продольным магнитным полем пригоден для использования в системах, где требуется создать обратимые фазовые сдвиги (из пример, в импульсно-допплеровскнх РЛС) и где не требуется иметь малое время переключения.
К тому же во многих системах отношение мощности сигнала управления фазовым сдвигом и обшей первичной мощности, расходуемой системой, весьма мало. Впервые широкое применение фазовращатель с продольным магнитным полем получил в РЛС ДХ/ЗРЗ-ЗЗ при использовании метода электронного сканирования. Этот фазовращатель, показанный на рис.28, имеет сердечник из феррита с присадкой магния, марганца и алюминия (4пМ» = 0,075 Т), находящийся в секции волновода диапазона 5 с уменьшенной высотой стенки. Ферритовый сердечник заключен между широкими стенками волновода и охлаждается водой через пластннчатые теплоотводы, размещаемые внутри волновода.
Время переключения фазоврашателя снижено за счет использования пластмассового волновода с тонким медным покрытием стенок, что ослабляет влияние эффекта <закороченного витка». Фазовращатель имеет ширину полосы !0»4 в диапазоне 5 и обеспечивает фазовый сдвиг до 360' при вносимых потерях 1,5 дБ. Он рассчитан на импульсную мощность 50 кВт и среднюю мощность 150 Вт. Время переключения составляет 950 мкс, внлючая время прохождения импульса насыщения, з мощность сигнала управления при частоте переключения 300 Гц достигает !9 Вт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
