Работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ФЕРРИТОВОГО ФАЗОВРАЩАТЕЛЯ

ТИПА РЕДЖИА-СПЕНСЕРА

Цель работы – изучить принцип работы взаимного ферритового фазовращателя типа Реджиа-Спенсера и исследовать его характеристики в диапазоне частот.

Исследуемый фазовращатель является взаимным и представляет собой участок прямоугольного волновода, в котором по оси расположен ферритовый стержень круглого или прямоугольного поперечного сечения; намагничивающее поле создается соленоидом, намотанным непосредственно на волновод.

Этот фазовращатель имеет простую конструкцию и позволяет получить большие фазовые сдвиги при малых подмагничивающих постоянных полях. Сдвиги являются взаимными, т.е. их величина не зависит от направления распространения. Получаемый фазовый сдвиг на единицу длины зависит от сечения феррита, от его качества и величины подмагничивающего поля. При малом диаметре стержня фазовый сдвиг небольшой, начиная с определенного диаметра быстро возрастает. Это указывает на то, что в рассматриваемом явлении основную роль играет эффект концентрации поля в области феррита. Практически замечено, что для получения заметного сдвига фаз в трехсантиметровом диапазоне надо использовать феррит диаметром не менее 0,5 см. Однако сильно увеличить сечение ферритового стержня нельзя, т.к. начинает проявляться эффект поворота плоскости поляризации, резко возрастают потери в феррите.

Теоретическое исследование такого фазовращателя может быть проведено методом возмущения или численными методами.

Величина фазового сдвига фазовращателя Реджиа-Спенсера имеет такой же порядок, как и фазовращатели на круглом волноводе.

Частотные характеристики рассматриваемого фазовращателя очень неравномерны. Они могут быть улучшены при использовании двух стержней, расположенных на широких стенках волновода. При этом заметно увеличиваются потери фазовращателя.

Задание.

1. Снять зависимость фазового сдвига φ от величины подмагничивающего тока на фиксированной частоте для ферритовых стержней разных диаметров. Установка для снятия зависимостей φ=ƒ(I) следующая:

1

3

4

7

2

1

9

8

2. Для фазовращателя с ферритовым стержнем, дающим наибольший фазовый сдвиг на единицу длины, снять зависимость:

а

1

2

3

5

8 Р_потерь 8

9

). КСВН = ƒ(I₀ ) . Установка для снятия КСВН:

4

б). Р _потерь = ƒ(I₀ ). [КСВ в тракте должно быть не более 1,1 ] Установка для снятия Р_потерь :

9

4

8

1

2

3

10

6

3. Проделать измерения в пункте 1-2 для оптимального стержня в диапазоне частот.

Обозначения:

1 – генератор

2 – аттенюатор

3 – измерительная линия

4 – исследуемый ферритовый фазовращатель

5 – согласованная нагрузка

6 – детекторная секция

7 – поршень

8 – измерительный усилитель

9 – источник постоянного тока

10 – вентиль .