Способ настройки волноводного трехплечего ферритового циркулятора с согласующим трансформатором

Изобретение относится к технике СВЧ и ПрСДННЗНЕЕЧСНО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВЗНИЯ ПРИ СОЗДЕЪ нии развязывающих устройств на основе волноводных трехплечих ферритовых циркуляторов и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ы 1549427.Способ настройки волноводного трехплечего ферритового циркулятора с согласующим трансформатором по авт.св. Н 1549427 ЗЗКЛЮЧЕЕСТСЯ Е СЛЕДУЮЩЕМ на ШИРОКУЮ стенку каждого плеча И на торец согласующего трансформатора посередине каждого плеча устанавливают подстрочные Элементы,ВЪХСТЕБЛЯЮТ ВНВПШНСВ МЗГНИТНОВ ПОЛЗ ЦИРКУляции и на каждое плечо поочередно подают единичный СВЧ-сигнал, согласовывают кажДОЕ ИЗ ПЛВЧ ПВРВМСЩЕНИЕМ ВДОЛЬ НСГО подстроенного элемента, расположенного на широкой стенке данного плеча, совершают подстройку каждого плеча перемещением вдоль него подстроечного элемента, установленного на торце согласующего трансформатора.Известный способ настройки позволяет осуществить настройку волноводных широкополосных ферритовых циркуляторов в 20 ной полосе частот и по уровню значений величины обратных потерь 20 23 дБ в сантиметровом диапазоне и нижней части миллиметрового диапазона. Однако уровень современных требований к полноводным трехплечим широкополосным ферритовым циркуляторам сантиметрового и миллиметрового диапазона предполагает более высокие ТСХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИС ПОКЗЗЕТЕЛИ ЦИРКУЛЯторов. В частности, более высокие требования по уровню величины обратных потерьразвязок между каналами)Недостатком известного способа настрой ки является практическая невозможность его ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ НЗСТРОЙКИ ВОЛНОБОДНЫХ трехплечих ферритовых циркуляторов с согласующим трансформатором в миллиметровом диапазоне при уровнях развязок между плечами 25 дБ и более. В миллиметровом диапазоне реальное изменение параметров ферритового материала, отклонение геометрических размеров согласующего трансформатора, ферритодиэлектрического вкладыша и волноводного разветвления СУЩЕСТВЕННО ВЛИЯЮТ на ВЫПОЛНЕНИЕ УСЛОВИЙ циркуляции (поворот на требуемый угол лево- и правополяризованных собственных возбуждении при наличии ПОДМНГНИЧИВШОщего поля). Для достижения развязок не менее 25 дБ требования к выполнению УСЛОВИЙ ЦИрКУЛЯЦИИ ЗНЗЧИТЕЛЬНО возрастают, поэтому Известный способ возрастают, поэтому известный способ настройки не позволяет Обеспечить согласование, величину развязок и форму измеряемых характеристик по трем каналам из-за наличия реактивности, вносимых реальными допусками на изготовление циркулятора и электромагнитными параметрами ферритового материал. Не обеспечивается необходимый уровень выхода годных приборов.Целью изобретения является компенсация фазовых ошибок и коррекция амплитудных значений собственных возбуждения,повышение за счет этого выхода годных и обеспечение настройки при уровне развязок 25 дБ и более в 2 О-ной полосе частот.Достижение цели обеспечивается тем, что в способе настройки волноводного трехцвечего ферритового циркулятора с согласующим трансформатором, заключающемся в том, что предварительно на Широкую стенку каждого плеча и на торец согласующего трансформатора посередине каждого плеча устанавливают подстроечные элементы, выставляют внешнее магнитное поле и поочередно подают в каждое плечо единичный СВЧ-сшнал, согласовывают каждое из плеч перемещением вдоль него подстроенного элемента, расположенного на широкой стенке, осуществляют подстройку каждого плеча до получения требуемой формы частотной характеристики обратных потерь перемещением вдоль него подстроечного элемента,установленного На торце согласующего трансформатора, устанавливают на Широкой стенке каждого плеча Циркулятора между подстроечным элементом и входным фланцем дополнительный надстроечный элемент и перед подстройкой каждого плеча перемещением подстроеччного элемента, установленного на торце согласующего трансформатора перемещают дополнительный подстроеный элемент вдоль оси, каждого плеча при неизменном положении подстроечных злементов в двух других плечах до элементов в двух других плечах до получения заданного уровня величины обратных потерь.Положительный эффект заявленного способа заключается в том, что обеспечивается настройка широкополосных волноводных циркуляторов (с шириной полосы рабочих частот 20) с требованиями к обратнымНа чертеже схематично изображен широкополосный волноводный ферритовый циркулятор ъшллиметрового диапазона,иллюстрирующий предлагаемый и известный способы настройки.Широкополосный ферритовый циркулятор содержит корпус 1, согласующий трансформатор 2, ферритодиэлектрический вкладыш 3, крышку 4 прибора. Позицией 5 отмечено расположение подстроечных элементов, устанавливаемых в каналах 6, а позицией 7 - на согласующий трансформатор согласно Известному и заявленному способам. позицией ОБ отмечены дополнительные подстроечные элементы, устанавливаемые в ПЛСЧИ каналов 6 на ПВССТОЯНИИ ЧВТВСПТЬ длины волны от элементов 5. Цифрами 1, П и П обозначены номера каналов циркулятора. Направление внешнего магнитного поля параллельно оси ферритодиэлектрического вкладыша. В центре трансформатора 2 выполнено углубление и зеркально - в крышке 4, с диаметром, равным диаметру ферритодттэлектрического вкладыша, что позволяет с высокой точностью устанавливать ферритодиэлектрический вкладыш 3 по отношению к геометрическому Центру раз ветвлении корпуса 1.Точность установки ферритодиэлектрического вкладыша в центре согласующего трансформатора 0,О 2 а согласующего трансформатора в центре разветвления 10,03 мм.Подстроечные элементы 5, 7, 8 имели форму дисков из латуни, покрытой серебром. Размеры дисков диаметр 2,5 и 1,3 мм,толщина 0,3 и 0,2 мм.Предлагаемый способ настройки осуществляют следующим образом.Устанавливают подстроечные элементы посередине каждого плеча на торце трансформатора И на широкую стенку каждого ПЛВЧЗ, ПБРСМВЩЗЮТ ПОДСТрОЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ В одной из плеч вдоль него, после каждого изменения местоположения прилагают внешНВВ МЗГНИТНОС ПОЛЕ И ПОДЗЮТ В ПЛЕЧО единичные импульсы СВЧ. Местоположение изменяют до тех пор, пока не установится минимальное значение коэффициента стоячей воды на напряжение со стороны плеча. Аналогично повторяют процесс согласования со стороны последующих плеч, добиваясь в них минимальных значений КСВН. После этого устанавливают в каждое плечо на широкую стенку еще по одному дополнительному подстроечному элементу. Снова изменяют местоположение, теперь уже дополнительного подстроенного элемента в одном из плеч при неизменном расположении других в соседних плечах и после каждого ИЗМ-НСНИЯ МССТОПОЛОЖСНИЯ ПОДСТРОСЧНОГО элемента прилагают внешнее магнитное поле и подают а плечо единичные импульсы СВЧ.Аналогично повторяют подстройку для других пар плеч. Определяют местоположения ПОДСТрОСЧНЬПХ ЭЛСМСНТОВ, ПРИ КОТОРЬПС ОбраТ ные потери между плечами соответствуют некоторому заданному уровню обратных потерь, близких к требуемому. Затем ПООЧЕЗРДНЫМ ПЕрЕМЕЩЕНИЕМ ПОДСТРОВЧНЬЪХ элементов, расположенных на торце соглаСУЮЩГО ТРЗНСФОРМЕТОРЕ ПРИ ПРИЛОХССННОМ внешнем магнитном поле добиваются установленной величины обратных потерь между парами плеч и требуемой формы характериСТИКИ ОБРЗТНЬХ ПОТЕРЬ.Пример. Осуществляли настройку волноводного трехплечего У-циркулятора на металлическом волноводе с сечением 7,2 х 3,4 мм. Посередине каждого плеча на трансформаторе и на Широкую стенку каждого из ПЛЕЧ УСТЗНЗВЛИВЛИ ПОДСТРОВЧНЬХВ ЭЛЕМЕНТЫ,которые имели те же геометрические размеры, что и при осуществлении способапрототипа. Осуществляли настройку той же самой партии приборов как и в способе-прототипе. Подстроечные Элементы, расположенные на широких стенках каналов,перемещали вдоль осей каналов, осуществляя при каждом цикле перемещения сборку ЦИРКУЛЯТОРЗ, ПОДКЛЮЧНИС НЗГРУЗКИ, ВКЛЕСР чение внешнего магнитного поля, подачу единичного импульса СВЧ, измерение КСВн,разборку циркулитора и повторное перемещение. Согласование осуществляли до минимального уровня КСВн. Аналогично ОСУТЦВСТВЛЯЛИ СОГЛВСОВЗНИЕ ДВУХ ДРУГЪПС ПЛЕЧ циркулятора. Величина внешнего магнитного ПОЛЯ СООТВСТСТВОВЗЛЗ ВСЛИЧИНЕ ПРИ ПРОВЕДЕнии испытаний способа-прототипа. ОдновреМВННО С СОГЛЗСОВЗНИСМ ОСУЩВСТЕЛЯЛИ измерение обратных потерь между каналами. Результаты испытаний партии циркуляторов до согласования представлены в табл. 1, а после согласования - в табл. 2.В каждое плечо на широкую стенку волновода от соответствующего подстроечного элемента, расположенного на широкой стенке, устанавливали дополнительный под строечный элемент, геометрические размеры и материалы которого идентичны надстроечным элементам уже установленным в плечах и на трансформаторе. Величины КСВн и обратных потерь, измеренные при введенииДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОДСТРОВЧНЬГХ ЭЛЕМЕНТОВ приподаче внешнего магнитного Поля И ЕДИНИЧных импульсов представлены в табл. 3. перемещали поочередно дополнительные ПОДСТрОБЧНЫВ ЭЛЕМЕНТЫ ВДОЛЬ ВСЕЙ КЦНЗЛОВ и при приложенном внешнем магнитном поле, подавая единичные импульсы СВЧ исоздавая поочередную ЦИРКУЛЯЦНЮ ЭНЕРГИИв каждое плечо при каждом цикле перемещения, добиваясь достижения заданного уровня обратных потерь между плечами не менее 25 дБ. фиксировали местоположения ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОДСТРОБЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В каналах. Поочередно перемещали вдоль осей Канала подстроечные Элементы, расположен ные на торце согласующего трансформатора,добиваясь требуемой величины и формы характеристики обратных потерь. Результаты измерения КСВн и обратных потерь приведены в табл. 4.Среднее время настройки составило 0,75 ч. на один прибор.Способ настройки волноводного трехплечевого ферритового циркулятора с согласующим трансформатором по авт. св. М 1549427,отличающийся тем, что, с целью компенсации фазовых ошибок И коррекции амплим тудньтх значений собственных возбуждений,устанавливают на Широкой стенке каждого плеча циркулятора между подстроечным элементом и выходным фланцем дополнительный подстроечный элемент и передподстройкой каждого плеча перемещением подстроечного элемента, установленного на торце согласущего трансформатора, перемещают дополнительный надстроечный элемент вдоль оси каждого плеча при неизмененном ПОЛОЖВНИИ ПОДСТРОВЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ДВУХ других плечах до получения заданного уровня величины обратных потерь.