Các phần tử có ferít trong ống dẫn sóng tròn

CHƯƠNG 6 MẠNG NHIỀU CỰC SIÊU CAO TẦN

6.7. Các phần tử siêu cao tần có ferít

6.7.3. Các phần tử có ferít trong ống dẫn sóng tròn

6.7.3.1. Circulator 4 nhánh (kiểu phân cực)

Nguyên tắc hoạt động của bộ circulator trên ống dẫn sóng trụ trịn là ứng dụng hiệu ứng Faraday trong ferít từ hóa.

Bộ circulator này có cấu tạo như hình 6.17. Nó gồm một đoạn ống dẫn sóng trịn đấu ghép với hai đoạn chuyển tiếp dẫn thành ống dẫn sóng chữ nhật nhưng có thành rộng quay với nhau một góc 450. Ở giữa trục của ống dẫn sóng trịn ta đặt một thanh ferít hình trụ mảnh vát nhọn 2 đầu để tránh phản xạ, từ trường từ hóa H0 hướng dọc theo trục ống dẫn sóng. Cũng tại 2 đầu đoạn ống dẫn sóng trịn cịn gắn hai đoạn ống dẫn sóng chữ nhật có thành rộng vng góc với trục ống dẫn sóng trịn, và lập với nhau cũng một góc 450. Để tăng sự phối hợp và tránh sự phản xạ tại 2 đầu các nhánh (1) và (2) ta đặt 2 tấm điện môi mảnh song song với thành rộng của ống dẫn sóng chữ nhật. Chiều dài thanh ferít và cường độ từ trường từ hóa

0

H chọn sao cho khi sóng cơ bản H11 truyền dọc theo thanh ferít bị từ hóa sẽ quay mặt phẳng phân cực đi một góc 0

 1  2  3  4  1 L 0 H 11 H 10 H (1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4)

Hình 6.17. Circulator 4 nhánh kiểu phân cực

Nguyên tắc hoạt động của circulator trên này có thể giải thích qua giản đồ vectơ của đường sức điện trường của sóng H10 và H11 thì sẽ được chu trình làm việc của circulator như sau:

 1  4  3  2  1

Do ứng dụng sự qua mặt phẳng phân cực của sóng, nên nó cịn được gọi là circulator phân cực.

6.7.3.2. Van Faraday

Van Faraday có cấu tạo giống circulator phân cực, nhưng khơng có hai nhánh (3) và (4). Từ trường H0 từ hóa và chiều dài thanh ferít l vẫn chọn sao cho sóng H11 truyền dọc theo thanh ferít mặt phẳng phân cực của sóng bị quay đi một góc 0

45 theo chiều kim đồng hồ, ở đầu nhánh (1) ta chỉ đặt một tấm điện môi song song với thành rộng của ống dẫn sóng.

Rõ ràng từ giản đồ vectơ hình 6.18, ta thấy khi sóng đi từ nhánh (1) rẽ sang nhánh (2), cịn nếu truyền sóng từ nhánh (2) sẽ khơng có sóng vào nhánh (1). Sóng sẽ bị tấm điện mơi ở phía nhánh (1) đặt song song với đường sức điện trường lúc này hấp thụ rất mạnh. Phần tử làm việc cho sóng đi theo một chiều từ (1) sang (2) nên được gọi là van Faraday.

Ngồi các phần tử có ferít trong ống dẫn sóng chữ nhật và trịn, cịn có một số phần tử có ferít trên ống dẫn sóng đồng trục và mạch dải. Các thiết bị này cũng có tính chất tương tự như ống dẫn sóng chữ nhật và trịn.

(1) (3) (4) (2) Vào (1) sang (2) Vào (2) sang (3) Vào (3) sang (4) Vào (4) sang (1) Hình 6.18.