Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 2 - 1977 г. (1151801), страница 58
Текст из файла (страница 58)
В общей сложности в РЛС использовано свыше 1200 подобных фазовращателей. 232 5.4. Ферриговые сутазовраичагели обратимого типа Позже был разработан фазовращатель с продольным магнитным полем на частоты диапазона С, параметры которого сведены в табл. 6. Более высокий коэффициент качества по фазе достигнут за счет оптимального выбора эмпирическим путем размеров как ферромагнитного сердечника, так и вол- Рве. 28. Фззоврзщптель с пролольвым мвгмвтвым полем лмвпвзопв Л, используемый в РЛС с Фззмровзппой ввтеммой решеткой Ангьрз-зз. повода. Высокая допустимая импульсная мощность получена благодаря ис.
пользованию материала с диаметром зерен 2 мкм. На графике рис. 29 показан характер нарастания допустимой импульсной мощности с уменьшением зер- Таблица 6 Типовые параметры фазоврвщателя на большие мощности с продольным магнитным полем Змзчепве параметра в Лввпззопе чзотот, ГГн Параметр 2,2 — 6,2 ЦЗ вЂ” 6,2 Вносимые потери, дБ Ксв (максимальное значение) Время переключения, мкс Мощность сигналов переключения при частоте перяключения 300 Гц, Вт 19 16 233 Частота, ГГц Максимальный фазовый сдвиг, град Регулирование фазового сдвига Импульсная мощность, кВт Средняя мощность, Вт Способ охлаждения 2,95 — 3,25 360 Плавное 60 600 Непосредственный, жидким диэлектриком ! 1,2 700 5,275 †,725 360 Плавное 110 600 Непосредственный, жидким диэлектриком 0,9 1,25 125 Гл.
о. Фазоврааьатели фазарованна» антеннык решеток д,д ф щ У,д У,д д Уд гдд йнпупьсная ноцнпсть, ндт Рис. 20. Повышение допустимой импульсной мощности при уменьшении размеров зерен йерроиагнитного материала ~400 Выходной штуцер дт охпамдающед иодноспи угодное штчаер для ылаыддющей згадл поти нанапы дпя прояожденая огпоыдающеа нгаднпсто феРрот -гланатодый сердечнон подая тняющая ладна Разрез пп А-А Рис. 30, Устройство длп непосредственноге оклажденнн с помощью жидкого пналектрнкл дл» обеспечении высокой допустимой средней мощности !401.
блй Фврриговыг фазовращагели обратимого типа нистости обычно применяемого материала с диаметром верен 12 мкм. Укаванная в таблице средняя мощность достигается за счет использования железоитгриевого гадолиииевого граната (4пМ, = 0,12 Т) с высокой температурной стабильностью. Кроме того, в этом фазовращателе применяется непосредственное охлаждение с помощью жидкого диэлектрика. При этом ме тоде, проиллюстрированном на рис. 30, феррит-гранатовый стержень полностью омывается жидким диэлектриком с малыми потерями.
Зффективность этого метода охлаждения можно оценить по графикам иа рис. 31, где показана зависимость фазового сдвига от средней мощности. Характеристики зависимости фазового сдвига от внешнего магнитного поля иа 000 и» В- и ГГ00 из и 307 о гоо м Е м Д гоо е щ !00 0 го оо зо 0 гоо эоо ооо оппртнпннпсть ппстпнннпгп ОреОння мсщнпсть,от нпгнтпнпгп пснр, д Рис. 2Г. Зависимость фазового сдвига от средней мощности в фазовращателе с про. дальным магнитным полем диапазон» С с непосредственным окав «двинем с помощью мидкого днвлектрик» 1401. Рис. 22.
Зависимость фазового сдвпга от «иеюнего магнитного повн па грек рлбочак частотаз длв фазовращагелв с продольным магнитным полем диапазона С. трех частотах приведены на рис. 32. Подобный характер зависимости фазового сдвига от частоты типичен для всех фазовращателей с продольным магнитным полем. Относительно малое время переключения достигается за счет применения соленоида с невысокой индуктивностью и волноводной секции из листовой нержавеющей стали толщиной 0,127 мм. Высокое удельное сопротивление этой стали предотвращает возникновение вихревых токов. Высокочастотные потери в проводнике снижены путем покрытия внутренней поверхности слоем золота толщиной, соответствующей тройной глубине проникновения при скин-эффекте Подробные исследовании, включая анализ каналов связей (волновода с соленоидом), показали, что время переключения 125 мкс является предельно минимальным для фазовращателей подобного типа.
Разработан также фазовращатель с продольным магнитным полем на частоты диапазона 5. Для него использовались многие методы и конструктивные решения, описанные для фазовращателей диапазона С. Этот фазовраща. тель включает ферритовый сердечник из материала с зернистостью 5 мкм (4яМ,=0,075 Т), размещенный в волиоводной секции из листовой нержавею. щей стали толщиной 0,25 мм. Для обеспечения достаточной температурной 235 Гл. б. Фазоаращагели фазирозанных антенных решеток Тэблнца 7 Параметры волноводных обратимых фазовращателей коммутационного типа Значение параметра а Лиапааоие 360 1,1 ~0,3 1,5 1О Фазовый сдвиг, град Вноснмые потери, дБ Изменения вносимых потерь, дБ Ширина полосы частот, аде Среднеквадратнческая фазовая ошибка, грал Время переключения, мкс 1,2 ш0,3 1,5 1О Менее 1О Менее 1О Аналоговый фазовращатель на полосковой линии передачи коммутвцнонного типа.
Обратимый фазовращатель, выполненный на полосковой линии передачи )42), показан на рнс. 35. В нем используются два ортогональных состояния намагннчнвання, продольное н поперечное относительно центрального проводника. Оба состояния являются обратимыми, для нх получения применяются замкнутые магннтопроводы, что обеспечивает необходимые условна для коммутации намагниченности, кзк показано на рнс. 36, Прн работе фазовращателя нулевой фазовый сдвиг создается прн намагннчнваннн ферромагннтного материала в поперечном направлении, для чего в управляющую обмотку, расположенную параллельно осн центрального проводника, подается импульс.
Другой фазовый сдвиг достнгается путем перемагннчнвання материала в продольном направлении прн подаче импульса в обмотки, 236 стабильности используется непосредственное охлаждение с помощью жидкого диэлектрика. Параметры этого фазовращателя приведены в табл. 6. Волноводный аналоговый фазовращатель коммутационного типа. В РЛС, где требуется большое число обратимых фазовращателей, для снижения мощности сигналов переключения применяются фазовращателн коммутационного типа с замкнутым магннтопроводом.
Для удовлетворения этому требованию был разработан обратимый волноводный фазовращатель коммутационного типа для диапазонов волн С и Х. Устройство, показанное на рнс. 33, представляет собой, по существу, фазоврзщатель с продольным магнитным полем н с внутрнволноводной коммутационной системой. Коммутзцнонная снстема, показанная на рнс. 34, включает двойной торондальный сердечник, состоящий нз центральной секция н двух внешних секций.
Намагничивание центральной секции осуществляется путем намагннчнвання двух внешних секций двойного торондального сердечника. Общая площаль поперечного сечения внешних секций равна площади поперечного сечения центральной секция, прн этом получаются одинаковые магннтопроводы. Вокруг центральной секция проложены полоски нз днэлектрнческого материала, обеспечивающие снижение объема используемого ферромагннтного материала, увеличение шнрокополосностн фазовращателя н концентрацию высокочастотной энергии в центральной секцнн.
Обмотки, намотанные на каждую внешнюю секцию, включены последовательно, что обусловливает сложение магнитных потоков в центральной секции, Магнитный поток создается соответствующим управляющим устройством. Тнповые данные, составленные по ряду фазовращателей, приведены в табл. 7. «оммутацнонного тя- Б 4. Ферритовоге гразоврои4атели обратимого гипа Рис. Зз, Волноводный анвлоговмй фазовращатель воммутационнаго гнив ~4Ц. Рис. З4. Консервация волноводиого аналогового фазовращател» на 444К 237 (л 5. Физнирищители фазиронаннык антенных решеток намотанные на внешние сскннн дьойного тороидального сердечника. Фазовращатель дает аналоговый фазовый сдвиг до 360', причем сто промежуточные значения выбираются с помощью устройства управления потоком.
Практически реализованный фазоврзщатель имеет ширину полосы частот 1Оого в диапазоне С при Ксв менее 1,5. Типовое значение вносимых потерь 1,5 дБ. иыопгия переключения 600 ззнЛж зремя переключения менее 10 мкс. Рвс. Зз. Аовлоговый фззоврвщвтсль воммутвццовоого типа ов оолосвовой ловов пере- цлчц 1421. Ферритоаый фазовращатель УВЧ диапазона (10(. Компактный фззоврьща. тель с малыми вносимыми потерями, разработанный на частоты 200 — 800 МГц, показан на рис.
37. Он пключает гармонеобразную полосковую конструкцию длиной около 16,5 см с площадью поперечного сечения менее 6,45 см'. Длл нормальной работы фазоаращателя (рыше точки ферромагнитного резонан си Впрадлпющак пдноюкк нонпенпкидания лппдпльнпгп сппкпвния г Вагенпеннал плпскпсюь Мархнля пплсдина не пигагпка Упрпдпкющпя пднсюги нанпгнитйзакик лалереунага сосюпвник Мекюральный прпдпдкик Рвс. За.
Ковструвцц» вовлогового фвзоврвщвтслв ьоммугвцооввого типа вв позосвовой ловов всрецвв 1421. требуется достаточно высокая напряженность продольного магнитного поля На частоте 400 МГц изменение напряженности магнитного полн на 800 Э (от 430 до 1250 Э) обеспечивает изменение фазового сдвига до 360' при уровне вносимых потерь менее 1 дБ. Подобный широкий диапазон изменения напряженности мащзитного поля обусловливает необходимость применения сравнительно мощного управляющего устройства для типовых частот переключения в РЛС Как показывают измерения на частотах 200 и 800 МГц, фазовый сдвиг на 360' можно обеспечить при вносимых потерях 1 и 1,4 дБ соответственно. 238 54 Ферригоаые фазоаращатели обратимого типа Ркс.
37. консерукнна Фазоорзщзтела упч (ооперечоый разрез] (го]. шпал рпгпсддгггвоасгп углрвдтпп Фарадее Нплрадлснпе дшпднпгв югнпла Нплрпщснве пспднвга сщнплп Рнс. ВВ. Схеме Фззослокгзющего устройства Фзрелее, ке которой пакззккы каорзеыккч внешнего мзгногоого полн н путь распространена» высокочастотной энергкк; а — усграйсгзо с чеглергьзолкоеой алзсгкккок; б — леухэлемекгкое усгройстзо 239 Используемый в фазовращателе магнитный материал представляет со бой феррит с присадкой магния, марганца н алюминия, имеющий намагниченность насыщения 0,06 Т и температуру Кюри 100' С. Измерения прн им.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
