Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 32. 6 september 1955 - Ferriter inom mikrovågstekniken, av Per Erik Ljung
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
718
TEKNISK TIDSKRIFT
netfältet påverkar elektronen är då m/; = ugX B0.
Rörelseekvationen för invridningen blir, om förluster negligeras:
JiBXBo= ~PS
Lösningen till denna ekvation är en precessionsrörelse;
spinimpulsmomentvektorns spets beskriver en cirkelrörelse
ined vektorn B0 som symmetriaxel och vinkelfrekvensen
to0. Under inverkan av dämpning erhålles en spiralrörelse
in mot rotationsaxeln. Man kan visa att sambandet
— — llB
w0 = y B0 gäller, där y = - ■ är en skalär storhet ( gyro-
magnetic ratio").
Mot en viss fältstyrka, B0, svarar en definierad
preces-sionsvinkelfrekvens co0- Det är givet att om systemet vid
konstant B0 påtvingas svängningar av varierande frekvens
t.ex. genom inverkan av en elektromagnetisk vågs ß-fält,
Fig. 3. En ferritstciv inlagd i en vågledare med ett pålagt
yttre statiskt magnetfält dämpar en i ledaren fortskridande
våg olika beroende på stavens läge i vägledaren.
Fig. 4. Dämpning av en fortskridande våg som funktion
av ferritstavens läge i vågledaren.
Fig. 5. Dämpning av en fortskridande våg som funktion av
strömmen i lindningen till den elektromagnet som alstrar
det yttre magnetfältet.
Fig. 6. Ferritstav i
en-vägstransmissionsled-’ning med 0,8 resp. 22
^dB dämpning i
reso-nansdämpnings-\topparna.
kommer resonans att inträffa när co = y B0. Den
initierande vågen kommer också att dämpas i högre eller lägre
grad. Detta är speciellt tydligt vid de båda cirkulärt
polariserade komponenterna av en lineärpolariserad våg.
Beroende på om rotationsriktningen sammanfaller med eller
är motriktad precessionsriktningen erhålles en större eller
mindre absorption, vilket leder till ellipticitet.
Dämpningens storlek är givetvis även beroende av materialet, men
både ur dämpnings- och ellipticitetssynpunkt är det
synnerligen viktigt att förlusterna hålls låga vid tillämpning
av Faradayeffekten.
Icke reciproka anordningar
Magnetfältet kan arrangeras på olika sätt. Om i en
rektangulär vågledare med ett vinkelrätt mot den breda sidan
pålagt magnetostatiskt fält inläggs en ferritstav i
vågledarens längdriktning, fig. 3, dämpar denna en i ledaren
fortskridande våg (TE10-mod) olika beroende på stavens läge.
Detta beror på att de cirkulerande komponenter vari
vågens magnetiska fält kan uppdelas för symmetriskt
belägna punkter i vågledarens tvärsnitt är lika stora men
har motsatt rotationsriktning.
För punkter i symmetriplanet och intill vågledarens
sidoytor är den cirkulerande komponenten noll. På grund av
de båda rotationsriktningarnas olika koppling till
förlustmekanismen fås alltså en med stavens läge i vågledarens
tvärsnitt varierande dämpning, fig. 4.
Dämpningen får ett maximum resp. minimum då
ferrit-staven befinner sig någonstans mellan symmetriplanet och
vågledarväggen. Om fortplantningsriktningen omkastas,
motsvarar detta att staven flyttas över på andra sidan
symmetriplanet. Vågen dämpas alltså kraftigt i ena
riktningen men mycket litet i den andra.
Den beskrivna anordningen är tydligen en
envägstrans-inissionsledning. En sådan komponent har många
användningar, t.ex. som isolator mellan en sändare och dess
belastning, eller mellan olika belastningar på samma
sändare. Isoleringen blir i stort sett förlustfri, vilket är
synnerligen fördelaktigt.
Genom att växla riktning på det statiska magnetfältet kan
man låta de två riktningarna bvta egenskaper. Detta
medför bl.a. att man kan mäta både fram- och backriktningens
egenskaper för en sådan komponent utan att koppla om
vågledarna. Om det statiska fältet åstadkommes med en
elektromagnet, får vid varierad magnetiseringsström
dämpningskurvan ett karakteristiskt utseende, fig. 5.
I litteraturen anges värden för de båda
resonansdämp-ningstopparna på 0,8 resp. 22 dB vid 6 000 MHz. Härvid
har man använt ett ferritelement av speciellt utseende,
fig. 6.
Motsvarande anordning för cirkulär vågledare består av
en längs vågledaraxeln magnetiserad ferritstav omgiven av
två kvartsvågsplattor. En kvartsvågsplatta har den
egenskapen att en infallande lineärpolariserad våg efter
passagen är cirkulärpolariserad och omvänt. Den kan bestå
av en dielektrisk skiva, inlagd i en vågledare, fig. 7. Vid
lämplig längd på plattan blir den utgående vågen cirkulärt
polariserad. Kombineras två plattor, fig. 8, erhålles lineär
polarisation utanför och cirkulär mellan dem.
Inlägges nu en magnetiserad ferritstav kan, beroende av
det yttre magnetiska fältets riktning i förhållande till
cirkulationsriktningen, hög dämpning erhållas för endera av
transmissionsriktningarna och låg dämpning för den andra.
Kvartsvågsplattorna bidrar till framriktningsdämpningen
med såväl reflexions- som absorptionsdämpning.
En andra huvudtyp av envägstransmissionsledning är
gyratorn som är en direkt tillämpning av Faradayeffekten
(Tekn. T. 1954 s. 623, 1955 s. 305). I ett kommersiellt
tillverkat utförande av en gyrator innehåller ferritelementet
en central del av ett permanentmagnetiskt material, fig. 9.
Anpassning ordnas med kvartsvågstransformatorer, och
magnetfältet ges av det permanentmagnetiserade
ferrit-materialet.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
