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    利用鐵氧體材料的旋磁效應制成的微波器件
    來源:武華科技   發布時間:2012-08-25  瀏覽數:3618    【收藏本頁】

    1.0 定義:利用鐵氧體材料的旋磁效應制成的微波器件。
         1.1 鐵氧體材料的主要參數:飽和磁化強度、居里點、鐵磁共振線寬、有效共振線寬、自旋波線寬、介電常數、
              介電損耗角正切等。
         1.2 微波鐵氧體器件應用:在微波電路中對微波信號起方向變換作用,廣泛用于雷達、通信、導航、電子對抗、
              遙控、遙測等微波系統中。

    2.0 貝爾實驗室1952年制造出第一個微波鐵氧體器件:9GHz 法拉第效應隔離器。

    3.0 常用器件:隔離器、環行器、相移器、開關
         3.1 隔離器:只容許電磁波單向通過,反方向傳輸的電磁波會產生很大的衰減,常用于消除電磁波反射。對器件
             性能的主要要求是:正向衰減?。ㄒ话?lt;0.5dB),反向隔離大(一般>20dB),電壓駐波比小(一般<1.20),還有承受
             功率和工作溫度等要求。
         3.2 環行器:輸入任一端口的功率,都會按照一定順序傳輸到下一個端口。如果外加磁場反向,環行順序也相反。
             環行器在微波電路中可用作雙工器(在一個天線上同時進行接收和發射的操作),環行器的主要性能要求與隔離器相似。
             3.2.1 三端結環行器:在一個三端 120°軸對稱的波導或帶線結的中心放置鐵氧體片,并垂直加上恒定磁場即構成一個 Y 型結環行器。 具有結構簡單、性能良好等優點。
               3.2.2 四端相移式環行器:由魔T、3dB 耦合器和鐵氧體相移器等組成,能實現1→2,2→3,3→4,4→1 的環行。
                         這種環行器可承受較高的功率。
               3.2.3 集總參數環行器:在較低的微波頻段,可以在Y 型環行器的帶線中心導體結處構成集總參數的電感,同時在各臂加上適當數值的電容來分別調諧各個臂。
                        用結構緊湊、體積小的集總參數元件來代替分布參數的帶線,使環行器的體積大大減小。
         3.3 相移器:利用鐵氧體材料的磁化強度或張量磁導率隨外加磁場的變化來改變傳輸電磁波相位的微波器件。用
             于相控陣雷達天線各單元的相位控制。海灣戰爭中,美軍AV/MPQ導彈系統中使用了5161個X波段鐵氧體移相器,
             它可以同時監視100個目標,同時跟蹤8個目標,同時制導8枚導彈。
       3.4 開關:常用環行器構成,通過改變外磁場方向來完成開關作用。鐵氧體開關一般采用鎖式(或稱數字式),
             開關時間可達微秒級,能承受較大的功率,插入損耗較小,多用于雷達、通信微波系統中。

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