Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Циркулятори

§1. Состав компьютера……………………………22

§2. Ввод информации в память компьютера….....26

§3. Программы и файлы…………………………..28

Циркулятори

1. Циркулятор – це багатоканальний пристрій, в котрому електромагнітні хвилі розповсюджуються з одного каналу в інших тільки у відповідній послідовності.

Принципова схема чотириплечого циркулятора зображена на рис. 7.6, на якому показані напрямку передачі енергії. Наприклад, з плеча 1 енергія поступає тільки в плече 2, з плеча 2 – тільки в плече 3 і т.д. В розлянутому прикладі циркуляторі відбувається в послідовності

1→2→3→4→1

Можуть бути,звичайно, й інші послідовності.

2. Поляризаційний циркулятор заснований на використанні ефекту Фа радея в поздовжньо-намагніченому фериті. На рис. 7.7 схематично зображена конструкція чотириплечого хвилеводного циркулятора. В круглому хвилеводі вміщається феритовий стержень,намагнічений повздовжнім полем Соленоїд, створюючий це поле, на рисунку не зображений. Розміри круглого хвилеводу вибираються так,що в ньому може розповсюджуватись лише хвиля типу а в чотирьох прямокутних хвилеводах, з’єднаниї з круглими, - тільки хвиля типу .

Плечі 1 і 2 – це прямокутні хвилеводи, котрі з’єднуються з круглим хвилеводом перпендикулярно, причому площини широких стінок хвилеводі 1 і 2 повернуті навколо осі круглого хвилеводу на 45° відносно одне одного.

Рис. 7.7 Поляризаційний циркулятор.

а,б – конструкція, в,г – структура поля в круглому хвилеводі при різних поляризаціях

Якщо поляризована хвиля типу така,як показана на рис. 7.7, в, то боковий хвилевід 3 знаходиться в положенні пропускання, а торцевий хвилевід 1 – в положенні замикання по відношенню до хвилі При поляризації хвилі ,зображеній на рис. 7.7, г, в положенні пропускання знаходиться торцевий хвилевід 1, а в положенні замикання – боковий хвилевід 3. В положенні замикання круглий і прямокутний хвилеводи розв’язані,а в положенні пропускання електромагнітна енергія повністю переходить з прямокутного хвилеводу в круглий і навпаки. Положення замикання та пропускання для хвилеводів 2 і 4 визначаються так само,як і для хвилеводів 1 і 3.

Розглянемо передачу електромагнітної енергії через циркулятор при підключенні генератора до плеча 1 і погоджених навантажень до інших плеч. Плече 3 буде при цьому в положенні замикання. Пройшовши ферит, хвиля типу повернеться проти часової стрілки на 45° і буде мати поляризацію,при якій плече 4 знаходиться в положенні замикання,а плече 2 – пропускання.

Таким чином з плеча 1 електромагнітна енергія проходить тільки в плече 2. При підключенні генератора до плеча 2 виявляється закритим плече 4. Пройшовши ферит,хвиля повертається на 45° по часовій стрілці і опиняється по відношенню до плеча 3 в положенні пропскання,а о плеча 1 – замикання. Таким чином,електромагнітна енергія з плеча 2 переходить лише в плече 3. Аналогічним шляхом можна показати,що з плеча 3 електромагнітна енергія передається тільки в плече 4,а з плеча 4 – в плече 1.

Матриця розсіювання ідеалізованого чотириплечого циркулятора буде

(7.4)

Оскільки тобто циркуляція відбувється в послідовності 1→2→3→4→1. При зміні напрямку підмагніченого поля на зворотній реалізується послідовність 1→4→3→2→1.

1,2,3 – плечі трійника;

4- ферит; 5- діелектрик

3. Y -циркулятор (рис. 7.8) являє собою з’єднання під кутом 120° трьох ліній передачі (хвилевідних,коаксіальних або полоскових). В центрі зчленування ліній розміщується намагнічений вздовж осі феритовий стержень або диск 4. Якби в трінику не було фериту, то хвиля, шо поступає в плече 1, ділилась би порізно між плечами 2 і 3. При наявності підмагніченого фериту хвилі, що проходять в плечі 2 і 3, будуть суперпозицією двох полів: первинного і вторинного, перевипроміненим феритовим стержнем. Первинні поля в плечах 2 і 3 в силу симетрії будуть синфазні і рівні по амплітуді. Амплітуди і фази перевипромінених полей в плечах 2 і 3 залежать від розмірів і параметрів феритового стержня. Регулюючи параметри фериту підмагнічуваючим полем, можна добитись,щоб при рівності амплітуд первинне і перевипромінене поля в плечі 2 були синфазними,а в плечі 3 протифазні. При цих умовах електромагнітна енергія з плеча 1 повністю переходить в плече 2. Так як система симетрична, то коливання з плеча 2 будуть передаватись тільки в плече 3, а з плеча 3 – в плече 1, так як буде реалізована послідовність передачі 1→2→3→1. При зміні напряму підмагнічуваючого феритового поля послідовність передачі зміниться на зворотню: 1→3→2→1.

4.Фазовий циркулятор з двома хвилевідно-щілинними мостами

(рис.7.9) складається з двох послідовно розміщених трьохдецибельних хвилевідно-щілинних мостів І та ІІ, двох феритових невзаємних фазообертачів та діелектичної пластини Д. Параметри феритових фазообертачів і поперечне підмагнічуваюче поле підібрані так, що в одному напрямку створюється зсув по фазі, рівний плюс постійна , котру приймаємо за нульову,а при зворотньому напрямку передачі – на кут,що рівний постійній як вказано стрілками на рис. 7.9. В верхньому хвилеводі за допомогою діелектричної пластинки Д створюється додатковий зворотній зсув 90° по відношенню до хвилі в хвилеводі без цієї пластинки.

При підключенні генератора до плеча 1 першого щілинного моста енергія ділиться порівну між верхніми і нижніми хвилеводами і поступає в плече 3 в сторону направленості моста. При діленні в першому мості фаза хвилі в верхньому хвилеводі відстає на кут 90°,а проходячи далі по невзаємному фазообертачу, зазнає додаткового відставання по фазі на кут 90° і ще на 90° за рахунок діелектричної пластини,в той час як в нижньому хвилеводі хвиля цих фазових зсувів не отримує. Проходячи поділ у другому хвилевому мості, обидві хвилі зазнають додатковий фазовий зсув на 90°. В результаті, в плече 4 другого моста обидві хвилі зазнають зсуви фаз 90° і відповідно 270°, тобто протифазні, а в плечі 2 зсуви фаз 0 і 360°, тобто синфазні. Таким чином енергія з плеча 1 поступає лише в плече 2. Аналогічним способом можна показати,що з плеча 2 енергія попадає в плече 3 і т.д. Отже, в розглянутому фазовому циркуляторі реалізується послідовність 1→2→3→4.

5. Використання циркуляторів в НВЧ пристроях для комутації, розв’язки та інших цілей базується на розглянутих вище їх властивостей. Розглянемо декільа застосувань циркуляторів.

В схемі комутатора на два напрямки (рис. 7.10, а) до плеча 1 циркулятора підключають джерело електромагнтної енергії Г,а до плечей 2 і 4 навантаження. При одному направленні підмагнічуваючого поля передача енергі йде з плеча 1 в плече 2. При зміні напрямку підмагнічуючого поля передача йде з плеча 1 в плече 4. Так як в фазових циркуляторах підмагнічуюче поле має невелику величину, то переключення можна здійснювати з великою швидкістю (до 10 МГц і більше).

Антенний перемикач радіолокаційної станції схематично показаний на рис. 7.10, б. Напрямок магнітного поля в циркуляторів реалізує послідовність 1→2→3→4. В режимі передачі енергії від генератора Г, підключеного до плеча 1, потрапляє в антену, підключену до плеча 2. У режимі прийому сигналів, відбитих від цілей, електромагнітна енергія, прийнята антеною, надходить до приймача, підключеному до плеча 3, і не надходить до генератора. До плеча 4 підключається поглинаюча навантаження П, в якій поглинається енергія, що просочується в це плече через неповну розв'язки між плечима циркулятора. Для захисту вхідних ланцюгів приймача від просочючої в плече 3 частини енергій генератора ставиться розрядник Р, однак, порівняно з розглянутими раніше антенними перемикачами, тут на розрядник впливає лише невелика частина потужності передавача.