Как работает ферритовый циркулятор

Параметры лбв

Качественные показатели ЛБВ оцениваются с помощью совокупности параметров и характеристик. Основными из них являются:

рабочая полоса частот;
тип замедляющей системы;
напряжение и ток коллектора;
напряжение и ток анода;
напряжение и ток ЗС;
коэффициент усиления;
выходная мощность;
коэффициент полезного действия.

3.3. Устройства распределения мощности свч сигнала.

В ВЧ трактах станции спутниковой связи (ССС) используются элементы СВЧ предназначенные для распределения мощности СВЧ сигналов. К ним относятся:

ферритовые циркуляторы;
направленные ответвители;
СВЧ – мосты.

Ферритовый циркулятор (фц)

ФЦ- представляет собой коаксиальный или волноводный тройник, внутри которого располагается ферритовый вкладыш, находящийся в постоянном магнитном поле.

В зависимости от диапазона частот используются:

коаксиальные циркуляторы (ФЦК) — 1.5-2.1 ГГц;
волноводные циркуляторы (ФЦВ) — 3.4-11.7 ГГц.

Циркуляторы, имеющие три плеча, называют Y-циркуляторами (рис.13).

Основным свойством циркулятора является то, что СВЧ сигнал, поступающий в плечо I, выходит через плечо II. Сигнал, поступающий в плечо II, выходит через плечо III, а поступающий в плечо III, выходит через плечо I.

Действие ферритового циркулятора основывается на явлении поперечного магнитного резонанса, или эффекта смещения поля в ферритах.

Ферриты представляют собой материал с кристаллической структурой, получаемой спеканием окиси железа с окислами никеля, цинка, магния, хрома меди и других металлов.

По внешним признакам ферриты имеют сходство с керамикой и обладают большой твердостью.

На СВЧ при отсутствии постоянного магнитного поля начальная магнитная проницаемость феррита близка к единице.

Анизотропные свойства феррита проявляются при внесении в его поле постоянного магнита.

Устройство коаксиального циркулятора представлено на рис.14.

Постоянной магнитное поле создается двумя магнитами, расположенными снаружи по обе стороны полоскового тройника. Путем подбора геометрических размеров и параметров вкладыша, а также регулировкой напряженности магнитного поля получают необходимые электрические параметры циркулятора в заданной полосе частот. Поступая на вход циркулятора волна дифрагирует на ферритовом вкладыше и возбуждает равные по амплитуде поверхностные волны, огибающие феррит в противоположных направлениях. При этом фазовые скорости поверхностных волн оказываются разными.

Подбирая диаметр феррита и величину напряженности поля постоянного магнита можно при сложении поверхностных волн обеспечить расположение пучности напряженности электрического поля в центре одного плеча, а узла напряженности в центре другого плеча. Этим обеспечивается, что энергия из первого плеча передается во второе и не поступает в третье.

Применение циркуляторов

Циркуляторы применяются в качестве:

устройства обеспечивающего разделение принимаемого и передаваемого СВЧ сигналов (рис.15);

устройства отводящего отраженный сигнал в поглощающую нагрузку (рис.16);

устройства согласования между элементами тракта СВЧ.

Циркулятор

Циркуля́тор (лат. circulare «ходить по кругу») — многоплечее (многополюсное) устройство для направленной передачи энергии электромагнитных колебаний (радио- или оптических): энергия, подведённая к одному из плеч, передаётся в другое (строго определённое) плечо в соответствии с порядком их чередования.

Циркуляторы применяются в качестве развязывающих устройств и обладают следующими свойствами: сигнал, подведённый к плечу 1 циркулятора, выходит из плеча 2, а сигнал, введённый в плечо 2, выходит из плеча 3 и т. д. Главными характеристиками циркулятора являются прямые потери

и обратные потери

Пример приведён для трёхплечевого циркулятора (Y-циркулятора), знак плюс относится к мощностям, вводимым в циркулятор, а знак минус — к выводимым . В рабочем диапазоне частот хороший циркулятор обладает обычно следующими параметрами: A _пр ≤ 0,5 дБ ; A _обр ≥ 30 дБ .

Классификация

По роду сигнала циркуляторы бывают для радиодиапазона и оптические (волоконно-оптические)
Циркуляторы радиодиапазона различаются по принципу действия — ферритовые и электронные, а также по типу подключаемых линий — волноводные, коаксиальные и встраиваемые микрополосковые.

Циркуляторы радиодиапазона

Электронные циркуляторы

В электронных циркуляторах используется способность некоторых активных фазовращателей создавать необратимый фазовый сдвиг в π радиан (см. также Фазоинвертор). Такие циркуляторы выполняют на основе интегральных микросхем или дискретных элементов — транзисторов, диодов, резисторов. Электронные циркуляторы применяются на частотах от нескольких герц до нескольких десятков мегагерц.

Ферритовые циркуляторы

Принцип работы циркулятора основан на уникальных свойствах некоторых специальных марок феррита, которые появляются при его смещении постоянным магнитным полем. Существует несколько конструкций циркуляторов.

Ферритовые циркуляторы не требуют источника питания и работают на значительно более высоких мощностях, чем активные. Также выше их рабочий частотный диапазон. При этом на низких частотах их габариты могут оказаться неприемлемо большими.

Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Волоконно-оптические циркуляторы

Примеры

ММЦ 7-1 — 6,6…7,2 ГГц, микрополосковый встраиваемый
ММЦ 9-1 — 9,1…10,2 ГГц, микрополосковый встраиваемый
ММЦ 16-2 — 14,5…16,5 ГГц, микрополосковый встраиваемый
RADIAL C-50A — 300…360 МГц, коаксиальный
RADIAL C-125U — 400…490 МГц, коаксиальный
RADIAL C-300V — 140…174 МГц, коаксиальный
HG 3061 — 270…330 МГц, коаксиальный
LG 3061 — 1340…1620 МГц, коаксиальный
SG 3041 — 2300…2500 МГц, коаксиальный
CIR229-1 — 3,50…4,40 ГГц, волноводный
CIR75-1 — 10,00 — 15,00 ГГц, волноводный
CIR75-2 — 37,30…39,20 ГГц, волноводный
YC-1100-155 — 1530…1565 нм, оптический
YC-1100-159 — 1570…1610 нм, оптический

Основные нормируемые характеристики

Рабочая частота (длина волны)
Полоса пропускания
Предельная рабочая мощность
КСВн входов
Вносимые прямые потери
Развязка (обратные потери)
Диапазон рабочих температур
Способ включения в тракт (вид разъёмов)
Массогабаритные показатели
Устойчивость к внешнему постоянному магнитному полю
Срок службы, определяемый старением постоянного магнита

Литература и документация

Литература

Сазонов Д. М., Гридин А. М., Мишустин Б. А. Устройства СВЧ — М: Высш. школа,1981
Чернушенко А. М. Конструирование экранов и СВЧ-устройств — М: Радио и связь,1990
Клич С. М. Проектирование СВЧ устройств радиолокационных приемников —1973
Вольман В. И., Пименов Ю. В. Техническая электродинамика — М.: Связь, 1971
Милованов О. С., Собенин Н. П. Техника сверхвысоких частот — М.: Атомиздат, 1980
Вальднер О. А., Милованов О. С., Собенин М. П. Техника сверхвысоких частот. Учебная лаборатория — М.: Атомиздат, 1974
Белоцерковский Г. Б. Основы радиотехники и антенны. Ч. 2. Антенны — М.: Радио и связь, 1983
Портнов Э. Л. Оптические кабели связи и пассивные компоненты волоконно-оптических линий связи — М: Горячая линия — Телеком, 2007
Картвелишвили К. З. (соавторы Данелиа А. Г., Гарибашвили Д. И.) Оптический циркулятор и его возможности для измерительной техники — Измерительная техника, № 8, 1997

Нормативно-техническая документация

ГОСТ 5.758-71 Циркулятор коаксиальный низкого уровня мощности типа 30 ЦК-6. Требования к качеству аттестованной продукции
ГОСТ 5.1909-73 Циркулятор коаксиальный со встроенной нагрузкой типа 40 ЦК-Р1. Требования к качеству аттестованной продукции
ГОСТ Р 50730.1…5 Приборы ферритовые СВЧ
ОСТ11-480.005.7-83 Приборы ферритовые СВЧ. Методы измерения развязок трехплечных циркуляторов на низком уровне мощности
ОСТ11-480.005.8-84 Приборы ферритовые СВЧ. Метод измерения развязок трехплечных циркуляторов на высоком уровне мощности
ТУ 11-ПЯ0.223.143ТУ-86 Циркуляторы полосковые
ТУ 11-ПЯ0.223.150ТУ-85 Циркуляторы волноводные ФЦВ1-28А, ФЦВ1-28Б, ФЦВ1-29, ФЦВ2-44, ФЦВ2-45, ФЦВ2-46, ФЦВ2-47, ФВЦН2-17
ТУ 11-ПЯ2.238.489ТУ-81 Циркуляторы коаксиальные ФЦК3-44, ФЦК3-44-1, ФЦК3-44-2
IEC 62077(2001) Циркуляторы волоконно-оптические. Общие технические условия

Ссылки

Технология изготовления микроволновых компонентов и устройств систем спутниковой связи и телекоммуникаций
Низкочастотный циркулятор/изолятор без феррита и магнита
Принципы построения и основные особенности ВОСП на ГТС
Магнетизм на сверхвысоких частотах(Ссылка не работает?)
МОСТЫ СЛОЖЕНИЯ

См. также

Ферритовый вентиль
Фазовращатель
Гиратор (СВЧ устройство)
Феррит

Элементы и устройства СВЧ-трактов

Wikimedia Foundation . 2010 .

Волков, Игорь Юрьевич
Р-БОТ 001

Полезное

Смотреть что такое «Циркулятор» в других словарях:

циркулятор — а, м. circulateur m. един., перен. Ускоритель. Ученый с новой идеей для собратьев своих всегда циркулятор , как Гарвей, или лягушечный танцмейстер , как издевались над Гальвани. 1927. Амфитеатров Жар птица 32. Циркулатор. Пищепром … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ЦИРКУЛЯТОР — СВЧ многополюсное (многоплечевое) устройство, обладающее свойством пропускать электромагнитные волны в одних направлениях (в одни плечи) и не пропускать в других. Различают циркуляторы электронные (на основе активных фазовращателей) и ферритовые… … Большой Энциклопедический словарь
циркулятор — Пассивное устройство с тремя и более плечами (в случае волноводного циркулятора), в котором питание, подводимое к любому плечу, передается последовательно к следующему, причем первым считается то плечо, которое следует за последним по порядку. [Л … Справочник технического переводчика
Циркулятор — многоплечее (многополюсное) устройство для направленной передачи энергии ВЧ электромагнитных колебаний: энергия, подведённая к одному из плеч, передаётся в другое (строго определённое) плечо в соответствии с порядком их чередования.… … Большая советская энциклопедия
циркулятор — СВЧ многополюсное (многоплечевое) устройство, обладающее свойством пропускать электромагнитные волны в одних направлениях (в одни плечи) и не пропускать в других. Различают циркуляторы электронные (на основе активных фазовращателей) и ферритовые… … Энциклопедический словарь
циркулятор — cirkuliatorius statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. circulator vok. Ringleiter, m; Zirkulator, m rus. циркулятор, m pranc. circulateur, m … Radioelektronikos terminų žodynas
циркулятор с потерями — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN lossy circulator … Справочник технического переводчика
циркулятор с сосредоточенными элементами — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN lumped element circulator … Справочник технического переводчика
циркулятор отражательного типа — atspindinis cirkuliatorius statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. reflection type circulator vok. Reflextypzirkulator, m rus. циркулятор отражательного типа, m pranc. circulateur à réflexion, m … Radioelektronikos terminų žodynas
циркулятор — циркул ятор, а … Русский орфографический словарь

Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

�� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
Искать во всех словарях
Искать в переводах
Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

для чего это нужно/Отличительные особенности — Ферритовый циркулятор

Вы можете встроить плеер с данным видео в сайт. Для этого выберите размер плеера и скопируйте полученный код.

Ссылки для скачивания видео
Биржа Pro Станки

Описание

Добавлено: 17.02.2012 в 12:15
Продолжительность: 01:38

Все подразделения продаж компании «Чип и Дип» обслуживает единый распределительный центр — современный автоматизированный складской комплекс площадью 3000 кв.м. с обработкой до 40 000 наименований товара и отгрузкой в течение одних суток, а передовая система управления предприятием MBS AXAPTA, позволяет нам с высоким качеством обрабатывать большой поток заказов

Одним из устройств использующих направленные свойства ферритов является ферритовый циркулятор. Принцип работы циркулятора основан на уникальных свойствах некоторых специальных марок феррита, которые появляются при его смещении постоянным магнитным полем. Существует несколько конструкций циркуляторов.Ферритовые циркуляторы не требуют источника питания, и работают на значительно более высоких мощностях, чем активные. Также выше их рабочий частотный диапазон. Ферритовые Х- и У-Циркуляторы используют в антенно-фидерных трактах для переключения антенны или модуля сложной фазированной антенной решётки из режима передачи в режим приёма. Ферритовый У-Циркулятор, в котором одно из плеч содержит поглощающую нагрузку, представляет собой разновидность электрического вентиля. Образуя из нескольких У-Циркуляторов последовательные (каскадные) соединения, можно получать Циркулятор с любым заданным числом плеч; такие системы в сочетании с полосно-пропускающими электрическими фильтрами позволяют реализовать устройства для сложения или разделения сигналов с различными несущими частотами с использованием при этом минимального числа фильтров. Одним из важнейших достоинств ферритового вентиля является большой срок его службы, в значительной мере определяемый временем старения постоянных магнитов в его конструкции. Важно при этом учитывать , что перестройка передающего устройства с ферритовым циркулятором на выходе затруднительна и может понизить надежность его работы.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ферритовый циркулятор выполняет не только функции АП, но и функции ферритового вентиля, обеспечивающего развязку передатчика от влияния изменения импеданса антенно-фидерного тракта. По этой же причине антенный тракт в режиме приема не видит рассогласования УЗП с приемником, каким бы оно ни было. [2]

Простейший ферритовый циркулятор , основанный на использовании эффекта Фа-радея, представляет собой круглый волновод, на оси которого расположен продольно намагниченный ферритовый стержень. Такая система обладает способностью поворачивать плоскость поляризации распространяющейся в ней электромагнитной волны на угол, зависящий от напряженности магнитного поля. [3]

Естественно, что и размеры ферритовых циркуляторов , выполненных на микрополосковой линии, оказываются очень малыми и практическая разработка их встречает значительные трудности. [5]

Одним из наиболее перспективных видов электронных модуляторов являются ферритовые циркуляторы , одновременно служащие в качестве развязывающих элементов. При использовании таких циркуляторов в качестве модуляторов радиометров намагничивающее поле создается с помощью катушки, намотанной на участок волновода, содержащий ферритовый стержень, а переключение волноводных каналов осуществляется с помощью изменения ориентации магнитного поля, производимой переменой направления тока в катушке. [6]

Входная и выходная мощности устройства разделены с помощью ферритового циркулятора . В зависимости от ориентации резонатора поле высокой частоты направлено перпендикулярно или параллельно постоянному магнитному полю. Вращающееся сочленение позволяет изменять направление осей кристалла относительно магнитного поля. Для того чтобы избежать увеличения концентрации носителей из-за лавинной ионизации, электрическое поле высокой частоты поддерживается на уровне, меньшем 0 1 в / см. Возбуждение волной, поляризованной по кругу, достигается заменой ферритового фазовращателя на 45 четвертьволновой пластинкой, причем вход и выход остаются развязанными. Если требуется, то с помощью соленоида может быть создано аксиальное магнитное поле. Уход частоты клистронного генератора сведен до минимума включением стабилизирующего устройства и обратимого ферритового изолятора. Кроме того, поток, мощности вдоль волновоДной системы контролируется при помощи направленногоответвителя и диодного детектора. Выпрямленное напряжение на выходе усиливается и поступает на соленоид, создающий аксиальное магнитное поле в аттенюаторе. Таким способом [179] хаотические изменения уровня сигнала уменьшаются почти в сто раз. [7]

В качестве подобных однонаправленных устройств в диапазоне СВЧ иеполь-зуют ферритовые циркуляторы ( фиг. Ферритовьгй циркуля — Т Р ( Ц) имеет четыре плеча. [8]

Для развязки входной и выходной целей используется специальное устройство — ферритовый циркулятор . Особенность этого устройства состоит в том, что сигнал из входного плеча 1 может попасть только в плечо 2, ведущее к резонатору, а отраженный сигнал из плеча 2 — только в плечо 3, соединяемое с нагрузкой. [10]

В антенном переключателе, изображенном на рис. 18.4, один из двух ферритовых циркуляторов во время приема реверсируется; подобный переключаемый циркулятор выдерживает только малые мощности. Ферритовые переключатели работают за счет изменения магнитного поля, и при возникновении быстроизменяющегося поля 46, 134, 201, 278 ], проникающего сквозь окружающие металлические стенки волновода, встречаются некоторые затруднения. На более низких частотах для размещения [206] намагничивающей катушки имеется достаточно места вокруг самого феррита. [11]

Если рассматривать работу автогенератора только в полосе синхронизации, то удобно представить его ( например, генератор с отрицательным сопротивлением) в виде активного отражающего элемента ( рис. 4.4), где сигнал синхронизации Ъ подается или непосредственно на генератор, или через ферритовый циркулятор ФЦ . [12]

Схематическое устройство усилителя с ферритным циркулятором показано на фиг. Ферритовый циркулятор Ц имеет три плеча. Благодаря сильному магнитному полю энергия в циркуляторе может распространяться лишь в одном направлении от источника ( плечо /) по часовой стрелке к усилителю ( плечо 2), не попадая в нагрузку, а затем от усилителя усиленный сигнал поступает в нагрузку ( плечо 3), не попадая снова в генератор. [13]

Для того чтобы разделить принимаемую и усиленную волны, применяется специальное устройство, позволяющее разделить волны, распространяющиеся по одному волноводу, в двух направлениях, — так называемый ферри-товый циркулятор, который соединяется с входным концом волновода. К ферритовому циркулятору присоединяются ( в разных его точках) приемная антенна и приемник СВЧ. Ферритовый циркулятор направляет поступающий из приемной антенны сигнал в объемный резонатор с рубином, а усиленный в объемном резонаторе сигнал ( после его возвращения) — в усилитель СВЧ для дальнейшего усиления. [15]