Pierwszenstwo: Opublikowano: 23.XIL1966 (P 118 139) 10.X.1968 56027 KI. 21 a4, 74 lftWi^ MKP '11 Ol p Twórca wynalazku: mgr inz. Maria Rzepecka Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk UNIPAN (Zaklad Doswiad¬ czalny Budowy Aparatury Naukowej), Warszawa (Polska) Sposób zwiekszenia wspólczynnika jakosci w górnym zakresie czestotliwosci izolatorów ferrytowych z przemieszczeniem pola i izolator do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób zwiekszania wspólczynnika jakosci w górnym zakresie czesto¬ tliwosci izolatorów ferrytowych z przemieszcze¬ niem pola, w którym wykorzystano okreslone wlasciwosci fal elektromagnetycznych rozchodza¬ cych sie w falowodzie prostokatnym, zawierajacym poprzecznie namagnesowana wkladke ferrytowa oraz izolator do stosowania tego sposobu.Izolatory ferrytowe sa to nieodwracalne, jedno¬ kierunkowe elementy toru mikrofalowego, zbudo¬ wane w oparciu o wykorzystanie wlasciwosci osrodka zyromagnetycznego, charakteryzujace sie tymr ze dla jednego kierunku rozchodzenia sie fal, zwanego kierunkiem przepustowym, wprowa¬ dzaja minimalne tlumienie, natomiast dla kierunku przeciwnego, zwanego kierunkiem zaporowym wprowadzaja znaczne tlumienie.Znane sposoby zwiekszenia wspólczynnika ja¬ kosci w górnym zakresie czestotliwosci izolatorów ferrytowych, zdefiniowanego jako stosunek tlu¬ mien: przepustowego i zaporowego, polegaja na wyborze optymalnej konfiguracji izolatora, opty¬ malnego pola magnetycznego, materialu ferryto¬ wego o odpowiedniej dla danego pasma czestotli¬ wosci wartosci magnetyzacji nasycenia i ma¬ lych stratach dielektrycznych oraz odpowiednim zwiekszeniu dlugosci izolatora.Za optymalna konfiguracje geometryczna izola¬ tora i optymalne pole magnetyczne uznaje sie ta¬ kie usytuowanie plytki dystansowej i wymiary 10 15 20 25 30 plytki ferrytowej i warstwy oporowej oraz taka wartosc pola magnetycznego H0, przy których dla przepustowego kierunku propagacji uzyskuje sie zero pola elektrycznego na powierzchni warstwy oporowej, co równoznaczne jest z minimalnym tlu¬ mieniem przepustowym oraz maksimum pola elektrycznego dla kierunku przeciwnego — co od¬ powiada maksymalnemu tlumieniu zaporowemu.Dotychczas znane sposoby nie sa skuteczne dla górnego zakresu czestotliwosci pasma falowodu, to znaczy dla f/f c w zakresie od 1,5 do 2 (gdzie f c — czestotliwosc graniczna podstawowego ro¬ dzaju pola; f — czestotliwosc pracy izolatora). W tym zakresie f/f c nastepuje szybkie zmniejszanie sie wspólczynnika jakosci. Wynika to z faktu zmniejszania sie tlumienia zaporowego na jed¬ nostke dlugosci, a z kolei wydluzanie izolatora powoduje zmniejszenie wspólczynnika jakosci nie tylko ze wzgledu na to, ze dlugosc jest odwrotnie proporcjonalna do wspólczynnika jakosci, lecz równiez z powodu wzrostu tlumienia przepusto¬ wego przy wzroscie dlugosci. Tak wiec praktycz¬ nie niemozliwe jest zwiekszenie wspólczynnika ja¬ kosci f/f cl,5 ponad okreslone wartosci.Celem wynalazku jest zwiekszenie wspólczynni¬ ka jakosci izolatorów ferrytowych dla f/f cl,5, powyzej osiagalnych dotychczas wartosci.Przeprowadzono szereg badan i stwierdzono, ze przyczyna zmniejszenia wspólczynnika jakosci przy 5602756027 f/f cl,5 jest wzbudzenie sie i propagacja w opi- . sanym izolatorze drugiego rodzaju pola H20.Cel wynalazku zostal osiagniety przez tlumienie niepozadanego rodzaju pola H20, za pomoca filtru górnoprzepustowego.Izolator do stosowania sposobu zawiera filtr górnoprzepustowy tak dobrany, aby graniczna dlu¬ gosc fali Ac rodzaju podstawowego w pustym falo¬ wodzie wynosila: AC = 1,5A, gdzie V— dlugosc fali 'najwyzszej czestotliwosci pasma pracy izolatora, c którjr to filtr, stanowi odcinek falowodu prostokat¬ nego Ó zrtini&jszonej szerokosci, dolaczony do falo¬ wodu standartowego poprzez transformatory do¬ pasowujace.Na fig. 1 przedstawiono izolator ferrytowy umieszczony w falowodzie, a na fig. 2 — wykres zaleznosci wspólczynnika jakosci Q i ilorazu czestotliwosci pracy izolatora i czestotliwosci gra¬ niczne! ppdstawowego rodzaju pola, przy czym li¬ nia przerywana pokazano wartosci wspólczynnika jakosci uzyskane za pomoca wynalazku, a na fig. 3 przedstawiono polaczenie izolatora wedlug wyna¬ lazku z transformatorem.Izolator ferrytowy sklada sie z odpowiednio usy¬ tuowanej plytki dystansowej 1, plytki ferrytowej 2 oraz warstwy oporowej 3. Krzywa 4 przedstawia przebieg pola elektrycznego w falowodzie. War¬ tosc pola magnetycznego H0 ustawienie plytki dy¬ stansowej 1 oraz wymiary plytki ferrytowej 2 do¬ bierane sa w ten sposób, aby dla przepustowego kierunku propagacji uzyskac zero pola elektrycz¬ nego 4 na powierzchni warstwy oporowej 3, co jest równoznaczne z minimalnym tlumieniem prze¬ pustowym. Krzywa 5 przedstawia wykres pola elektrycznego dla kierunku przeciwnego — co od¬ powiada maksymalnemu tlumieniu zaporowemu. 10 15 20 25 30 35 Na fig. 3 przedstawiony jest izolator z filtrem, gdzie filtrem górnoprzepustowym takim, ze gra¬ niczna dlugosc fali rodzaju podstawowego jest nie wieksza od póltorakrotnej dlugosci fali naj¬ wyzszej czestotliwosci pasma pracy izolatora, jest odcinek falowodu z plytkami metalowymi z transformatorami dopasowujacymi 6.Do odpowiedniego ustawienia w falowodzie 7 plytki ferrytowej 2 wraz z warstwa oporowa 3 sluzy plytka dystansowa 1. Dzieki takiemu ukla¬ dowi zostaly wyeliminowane wyzsze rodzaje pola w falowodzie prostokatnym zawierajacym wkladke ferrytowa poprzecznie namagnesowana i w ten spo¬ sób zwiekszono wspólczynnik jakosci izolatorów ferrytowych. PL