Ферритовый циркулятор с поперечным полем намагничивания.

Ферритовым циркулятором называется многополюсник СВЧ в котором электромагнитные волны распространяются из одного плеча в другое в определенной последовательности. Они используются в качестве быстродействующих переключателей и мощных вентилей. Наибольшее распространение получили циркуляторы с поперечно-намагниченными ферритами. Типовая конструкция такого устройства

Всостав входит: Щелевой мост 1-2. Ферритовый невзаимный фазовращатель 2-3. двойной волноводный тройник 3-5.(цифры это части на рисунке) Ферритовый фазовращатель выполнен на основе поперечно намагниченных ферритов помещенных в прямоугольные волноводы. Каждый из них обеспечивает сдвиг фаз волн распространяющихся слева на право на угол +45 градусов в верхнем волноводе и на -45 градусов в нижнем.
При обратном распространении изменяются направления сдвигов фаз на противоположные. Работа циркулятора.
При питании его со стороны плеча 2. Стрелки на рисунке показывают не направление силовых линий а символизируют векторы поля развернутые на угол равный сдвигу фазы. Следует помнить что отставание по фазе будет соотв. Повороту вектора по часовой стрелки а опережение наоборот. Буква (П) начала вектора обозначает прямоугольную волну буква (О) – Обратную.
Если в плече 2 возбудить электромагнитные колебания волны основного типа то в плечах 3 и 4 щелевого моста появятся волны сдвинутые по фазе на 90 градусов относительно друг друга.причем волна в плече 3 будет отставаться по фазе относительно волны в плече 4. После прохождения ферритовых фазовращателей вектор поля в плече 3 будет сдвинут по фазе на угол 45градусов а в плече 4 на угол -45градусов. К области разветвления двойного волноводного тройника волны из плеча 3 и 4 приходят в фазе. Следовательно электромагнитная энергия поступит в плечо (Н-плечо).
При питании со стороны плеча 5 синфазные волны возбуждаются в верхнем и нижнем волноводах. Фазовращатели создают для них сдвиг фаз в плече 3 на угол -45градусов а в плече 4 на +45градусов. после прохождения щелевого моста эти волны оказываются в плече 1 синфазными. А в плече 2 противофазными.
Таким образом электромагнитная энергия в ферритовом циркуляторе из плеча 2 поступает в плечо 5 при обратном распространении она не не попадает в плечо 2 а а следует в плечо 1.
Алгоритм передачи энергии 2-5-1-6-2 это означает что из плеча 2 волна следует в плечо 5 из 5 в плече 1 и т.д. В радиолокационной технике ферритовый циркуляторы применяются обычно в качестве автоматического переключателя ПРИЕМ-ПЕРЕДАЧА. В этом случаи передатчик подкл. К плечу 2 приемник –к плечу 1 а антенна – к плечу 5.В малогабаритных и маломощных аппаратурах вместо волноводов применяются циркуляторы в полосковом исполнении (У-циркулятор)

В центре помещен намагничены феррит.ЕСЛИ ПОДАТЬ ПИТАНИЕ СО ТОРОНЫ 1. ЕСЛИ ОТСУТСТВУЕТ ПОЛЕ НАМАГНИЧИВАНИЯ ЭНЕРГИЯ РАСПРЕДЕЛЯЕТСЯ ПОРОВНУ МЕЖДУ ПЛЕЧАМИ 2 И 3. При наличии намагничивания в феррите наблюдается эффект смещения поля вправо от направления распространения.в результате чего волна ответвляется в плече 2 и не попадает в 3.Аналогично в случаи питания плеча 2 энергия энергия направляется в 3 и т.д. Циркуляция волн происходит в последовательности 1-2-3-1.