передаваться в изолированное и т. д. Параметры циркуля-торов Lpa3 и L существенно зависят от согласования плеч. Для симметричного F-циркулятора, дБ,

/-раз^зо Ig:

где /СстУ - коэффициент стоячей волны, одинаковый для всех плеч симметричного У-циркулятора; - потери в феррите.

Частотные характеристики такого У-циркулятора, приведенные на рис. 14.10, имеют резонансный характер, рабочая полоса частот составляет обычно 3-5 %. Ориентировочный расчет парамет-

Рис. 14.10. Типичные частотные ха рактеристики К-цнркулятора

ров ферритового вкладыша можно провести по следующим приближенным выражениям:

;?ф==о,з8?.о/уЧ;

/7~1/8ф/(8,5Уеф- 14).

(14.10)

Обычно значение р, найденное по выражению (14.10), невелико и, как правило, соответствует ненасыщенному ферриту. Поэтому внутреннее поле Яо должно определяться по кривой намагничивания для выбранной марки феррита. Значения внешнего подмагничивающего поля могут быть определены из выражения

и для относительных значений поля

(Т^ = a-f iVP-

Для расширения полосы рабочих частот в волноводное сочленение 2 (рис. 14.11) вводят дополнительные элементы. Наиболее часто используют диэлектрические трансформа-

торы в виде кольца 3, в отверстие которого вставлен ферритовый вкладыш /. Наряду с этим могут быть использованы дополнительные согласующие штыри 4. Наконец, ферритовый вкладыш может состоять из двух половин со специально подбираемым зазором А между ними. При этом полоса рабочих частот может быть увеличена до 20-30 %.

В общем случае расчет таких приборов достаточно сложен. Отметим только, что при использовании составного ферритового вкладыша ориентировочный расчет можно производить по выражениям (14.10) с заменой 8ф на

Д Ь-Д\

А~А повернуто

, = 6

Рис. 14.11. Конструктивная схема У-циркулятора, выполненного на основе прямоугольного волновода с дополнительными элементами, расширяющими полосу рабочих частот

1 вф

относительная диэлектрическая проницаемость материала зазора. Подбирая размер зазора в пределах Д/6 = = 0,1-0,2, можно добиться расширения полосы рабочих частот до 10 -12 % без существенного увеличения вносимых потерь.

Широкое применение при работе на ВУМ в сантиметровом и коротковолновой части дециметрового диапазонов находят фазовые циркуляторы. Приборы этого типа могут работать на уровнях мощности до сотен киловатт средней и нескольких мегаватт импульсной мощности. Эта возможность определяется тем, что в циркуляторах, как это отмечалось выше, в отличие от резонансных вентилей отраженная энергия поглощается не в ферритовых вкладышах, а в специальных нагрузках. Кроме того, в отличие от К-циркуляторов невзаимный узел фазовых циркуляторов - невзаимный фазовращатель - имеет более высокую электрическую прочность и более легкий тепловой режим при поглощении энергии прямой волны. Фазовые циркуляторы строят по мостовой схеме, в состав которой входят трехдецибельные делители и сумматоры мощности

и взаимный и невзаимный фазовращатели. Один из вариантов такой схемы показан на рис. 14.12, где в качестве делителя и сумматора использованы двойные волноводные тройники. Невзаимный фазовращатель Фх обеспечивает фазовый сдвиг прямой волны такой же, как и взаимный фазовращатель Ф., и фазовый сдвиг обратной волны, равный ф -f я. При передаче энергии из входного плеча / в выходное плечо 2, после равного деления в тройнике Т^, происходит ее суммирование практически без потерь в Н-плече тройника Tj, поскольку амплитуды и фазы волн, прошедших через фазовращатели Фх и Фг, одинаковы. При обратной передаче энергии волны, прошедшие через фазовращатели Фх и Фг, имеют относительный фазовый сдвиг п и складываются в -плече тройника Т^. Их энергия поглощается в балластной нагрузке БН, т. е. фазовый циркулятор работает в вентильном режиме.

~\SO°H Иг

-\90Н

1, Гч

г 2а

Рис. 14.12. Структурная схема фазового циркулятора

Рис. 14.13. Схема щелевого моста

Отметим, что в большинстве фазовых циркуляторов для уменьшения длины невзаимного узла вместо одного невзаимного фазовращателя используют два с невзаимным фазовым сдвигом я/2 каждый. Такие фазовращатели включают в плечи моста встречно. При этом очевидно, что в верхнюю ветвь схемы (рис. 14.12) необходимо включить дополнительно взаимный фазовращатель с фазовым сдвигом я/2.

Одной из наиболее распространенных является конструкция фазового циркулятора с использованием щелевого моста (рис. 14.13). Такой мост представляет собой два волновода с общей узкой стенкой (щелью). На участке связи /щ стенка удалена, т. е. фактически здесь имеет место волновод удвоенной ширины, в котором помимо основ-