Циркулятор

СОЮЭ СОВЕТСкихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 09 СПУБЛИ 1)5 Н 01 Р 1 ИЕ ЕТ СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТ(54) Ц (57) И вязк шеприведенные со праведливы лищь в ощени азаннь мер дел ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Гомельский государственный университет им. Франциска Скорины"ЗонгпАрр 1. РЬуз.", 1959, ч.30, Арг., р,152. ИРКУЛЯТОРпользование: для электрической разсверхвысокочастотных цепей и для Изобретение относится к технике СВЧ,а конкретнее - к циркуляторам высокого.уровня мощности миллиметрового диапазона длин волн с использованием трансформатора впадины, и может бытьиспользовано для электрической развязкицепей СВЧ, а также для изменения направления канализации СВЧ-энергии высокого. уровня мощности,Цель изобретения - получение минимальных прямых потерь при одновременном повышении уровней средней иимпульсной мощностей в циркуляторе высокого уровня мощности,Положительный эффект заявляемоготехнического решения заключается в повышении уровней средней и импульсной мощностей, а также уменьшение и сохранениепоказателя прямых потерь при более повышенном уровне мощностей.Приведенные соотношения размеровдиска и углубления получены при экспериментальном обосновании конструкции циркулятора,изменения направления передачи энергии высокого уровня мощности. Сущность изобретения: устройство содержит У-разветвление прямоугольных волноводов в Н-плоскости, В направлении его оси симметрии в одной из стенок выполнено цилиндрическое углубление, на основании которого расположен намагниченный ферритовый диск, Приведены соотношения для выбора геометрических размеров ферритового диска и цилиндрического углубления. 2 ил,При невыполнении соотношения для диаметров в сторону меньших значений наблюдается уменьшение средней мощности и импульсной мощности из-за ухудшения теплоотвода от ферритового элемента, что в конечном итоге приводит к увеличению прямых потерь. При невыполнении соотношения для диаметров в сторону больших значений происходит ухудшение прямых потерь в рабочем диапазоне из-за резкого уменьшения полосы рабочих частот.При отклонении соотношения высоты ферритового диска и глубины углубления в сторону меньших значений происходит уменьшение импульсной мощности из-за близкости острых кромок ферритового диска и углубления, а в сторону больших - ухудшение прямых потерь иэ-эа уменьшения полосы рабочих частот.На фиг.1 схематически изображен предлагаемый циркулятор; на фиг.2 - сечение А - А на фиг,1.Циркулятор выполнен в виде трехплечего симметричного 120 разветвления прямоугольных волноводов в Н-плоскости Р-раэветвление). Корпус разветвления обозначен позицией 1. В центре У-развет 1826092вления выполнено цилиндрическое углубление 2, в котором соосно с ним на основании углубления 2 установлен ферритовыйдиск 3.При этом размеры ферритового диска и 5углубления удовлетворяют приведеннымсоотношениям, Разветвление имеет крыш-ку 4, магнитная система, намагничивающаяферритовый элемент 3 на фигуре не показана,10Циркулятор работает следующим образом.СВЧ-мощность поступает в одно изплеч циркулятора, а затем в У-разветвление, где проникает в углубление 2 и взаимодействует с ферритовым элементом 3,намагниченным магнитной системой, Присоответствующем уровне магнитной индукции почти вся электромагнитная энергия будет поступать в одно из выходных плеч, 20тогда как второе при этом оказывается изолированным. При изменении направлениямагнитной индукции на противоположноевыходное и изолированное плечи меняютсяместами и циркулятор работает аналогично 25вышеизложенному. Попадание электромагнитного поля в углубление 2 возбуждает вферритовом диске 3 колебаний высших порядков (Н-волны), Благодаря томучто кромка диска удалена от кромки углубления и от 30противоположной стенки разветвления увеличивается диапазон импульсных мощно-.стей в сторону больших мощностей,поскольку возрастает электрическая прочность циркулятора, Кромки диска 3 и кромки 35углубления 2 округляются, Выполнениеферритового элемента в виде диска с указанными соотношениями размеров в сочетании с размерами углубления приводит к40 преимущественному теплоотводу рассеянной в феррите мощности через нижний торец диска, контактирующий с основанием углубления, и улучшечию рассеяния тепловой энергии в области углубления в результате излучения и конвекции. Это приводит к тому, что порог наступления нелинейных эффектов в феррите сдвигается в область более высоких значений средних и импульсных мощностей. В результате этого при росте уровней мощностей наблюдается уменьшение, а затем сохранение величины прямых потерь.В сравнении с прототипом изобретение позволяет повысить уровень средней мощности в - 2 раза, импульсной в 4 раза при уменьшении прямых потерь не менее 10;. Формула изобретенияЦиркулятор, содержащий У-разветвление прямоугольных волноводов в Н-плоскости, в направлении оси симметрии которогов одной из его стенок выполнено цилиндрическое углубление, и намагниченный ферритовый элемент, расположенный наосновании цилиндрического углубления соосно с ним, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения прямых потерь привысоком уровне мощности, ферритовыйэлемент выполнен в форме диска, размерыкоторого связаны с размерами цилиндрического углубления соотношениями1 В 26092 Составитель И. ОреховТехред М. Моргентал ектор Н, Кеш Редактор аэ 2320 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 й одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 П