Принцип работы ферритового фазовращателя

Фазовый сдвиг в ферритовых фазовращателях не зависит от направления распространения высокочастотной энергии. Изменения постоянной распространения обусловлены изменениями магнитной проницаемости материала, управление которой осуществляется с помощью внешнего магнитного поля постоянного тока.

Можно создать устройство регулирования фазы. Обратимые ферритовые фазовращители конструируются для получения непрерывного изменения фазового сдвига. Регулировка фазовых сдвигов производится управляющим усилителем, который управляет внешним магнитным полем постоянного тока. В ранних конструкциях фазовращателей использовалось поле подмагничивания, а позже появились фазовращатели коммутационного типа с использованием остаточного подмагничивания.

Рис. 3.51. Конструкция фазовращателя с продольным магнитным полем (фазовращатель Регги - Спенсера).

Фазовращатель с продольным магнитным полем (рис. 3.51), имеет сердечник из ферромагнитного материала, расположенный вдоль оси секции волновода. Вокруг волновода намотана соленоидная обмотка, в которой при протекании тока создается продольное магнитное поле. Это поле обусловливает изменение магнитной проницаемости материала, что, в свою очередь, приводит к изменению постоянной распространения высокочастотной энергии. В результате получаем высокочастотный фазовращатель, сдвиг фазы в котором можно регулировать с помощью управляющего тока.

Фазовращатель с продольным магнитным полем обладает некоторыми недостатками, в частности, в отношении времени переключения и величины мощности переключения. Время переключения возрастает с увеличением индуктивности соленоида, а также из-за эффекта «закороченного витка», образуемого волноводом в соленоиде. Дальнейшее увеличение времени происходит из-за необходимости подачи на соленоид фазовращателя импульса насыщения для устранения гистерезисных ошибок перед подачей тока другой величины при выборе нового значения фазового сдвига.

Поскольку этот фазовращатель не обладает свойством коммутации на основе остаточной намагниченности, необходимо использовать токи подмагничивания, что обусловливает необходимость применения управляющего сигнала относительно высокой мощности.

Вывод: Феррит в постоянном магнитном поле обладает магнитной анизотропией, которая заключается в том, что магнитная проницаемость его разная для волн с различной ориентацией векторов напряженности высокочастотного магнитного поля по отношению к напряженности постоянного магнитного поля. Рассмотренные ферритовые циркуляторы нашли широкое применение в радиолокационной технике.