Przedmiotem wynalazku jest cyrkulator rozgaleziony, zwlaszcza z wkladka z ferrytu, granatu wzglednie z materialu anizotropowego.Cyrkulatory sa niezbednymi podzespolami laczy radiowych i sa równiez stosowane w urzadzeniach telekomunikacyjnych, w technice radarowej i w urzadzeniach pomiarowych. Przeszkoda w zmniejszaniu wymiarów cyrkulatorów jest przede wszystkim to, ze w przypadku wiekszosci uzywanych cyrkulatorów rozgalezionych rozwiazanie równan Maxwella o okreslonych warunkach brzegowych prowadzi do scislej zaleznosci pomiedzy srednia czestotliwoscia robocza a wielkoscia promienia wkladki z ferrytu lub z granatu uzywanej w cyrkulatorze, wzglednie tym jej wymiarem, który jest prostopadly do kierunku namagnesowania wstepnego. Zaleznosci te znane sa z nastepujacych publikacji: H. Bosma „An Stripline Y-circulation at UHF", IEEE Trans., Microwave Theory and Techniques, vol. MTT—12, styczen 1964, C.E.Fay i R.L. Comstock „Operation of the ferrite Function circulator", IEEE Trans., Microwave Theory and Technigues, vol. MTT—13, styczen 1965, „Advances in Microwaves"r tom 6, Academic Press New York and London, 1971, Y. Konishi „VHF-UHFY Circulators", NHK Technical Monograph No. 6, maj 1965, Japonia.W najbardziej przejrzystej formie zaleznosc ta wystepuje w przypadku cyrkulatorów na symetrycznych liniach paskowych i mikroliniach. Najmniejsza mozliwa do uzyskania srednice krazka wkladki ferrytowej mozna dosc dokladnie okreslic z zaleznosci R = 1,84 W Meff # € gdzie co oznacza srednia pulsacje robocza, /Jeff — zastepcza przenikliwosc efektywna materialu wkladki z ferrytu lub z granatu, a e - stala dielektryczna wkladki z ferrytu lub granatu.W przypadku cyrkulatorów na falowodach o przekroju prostokatnym lub kolowym istnieje równiez zaleznosc pomiedzy czestotliwoscia robocza a wymiarami wkladki, jednak ze wzgledu na bardziej zlozone ksztalty .geometryczne wkladki, np. graniastoslup o trójkatnej podstawie, nie mozna podac zaleznosci podobnej do przytoczonego wyzej równania. Wymienione wyzej publikacje podaja granice miniaturyzacji rzeczywistych cyrkulatorów rozgalezionych o stalych rozlozonych.W przypadku cyrkulatorów na liniach wspólosiowych usilowano rozwiazac zagadnienie przez budowe2 90 244 cyrkulatorów z elementami o stalych skupionych. Prób takich dokonali np. Y. Konishi i D.E. Blglin. Cyrkulatory t* mogly byc do tej pory stosowane tylko w zakresie nizszych czestotliwosci 50-1200 MHz, z tym, ze I w tych zastosowaniach nie byly one w stanie calkowicie zastapic cyrkulatorów na Uniach paskowych ze wzgledu na gorsze parametry. Przy wyzszych czestotliwosciach budowa cyrkulatorów o stalych skupionych napotyka na wielkie trudnosci technologiczne, a to dlatego, ze przy wyzszych czestotliwosciach zrealizowanie elementów o stalych skupionych jest trudne na przyklad wskutek istnienia pojemnosci rozproszonych.Celem wynalazku jest opracowanie cyrkulatora z wkladka ferrytu, granatu lub materialu anizotropowego majacego wymiary mniejsze niz dotychczas znane cyrkulatory. Cel wynalazku osiagnieto przez to, ze wkladka z ferrytu, granatu lub materialu anizotropowego, której najmniejszy wymiar w plaszczyznie prostopadlej do kierunku magnesowania wstepnego, okreslony odlegloscia srodka geometrycznego rozgalezienia prowadnicy 1 84 falowej od krawedzi bocznej wkladki, jest mniejszy od —-' , jest otoczona, z wyjatkiem powierzchni oj jueffe prostopadlej do kierunku magnesowania wstepnego, przez jeden lub kilka kondensatorów i/lub quasikondematdrów i/lub sciane pojemnosciowa, przy czym elementy pojemnosciowe umieszczone sa W bezposrednim lub mniejszym od V8 sasiedztwie wkladki, gdzie X jest dlugoscia fali okreslona przez srednia czestcttNwoec robpcza oraz otaczaja wkladke calkowicie lub czesciowo, ale co najmniej wzdluz polowy obwodu najmniejszego jej przekroju w plaszczyznie prostopadlej do kierunku magnesowania wstepnego.Wyrazona w faradach laczna pojemnosc elementów pojemnosciowych, otaczajacych wkladke z ferrytu, granatu lub materialu anizotropowego jest korzystnie wieksza od 10~3/27rto gdzie t0 jest srodkowa czestotliwoscia pasma przenoszenia cyrkulatora wyrazona w Hz.Korzystnie jest jezeli wkladka z ferrytu lub z granatu jest otoczona calkowicie lub czesciowo, z wyjatkiem powierzchni prostopadlych do kierunku magnesowania wstepnego, dielektrykiem, którego wymiar w plaszczyznie prostopadlej do kierunku magnesowania wstepnego jest mniejszy od X/10, gdzie X jest dlugoscia fali okreslona przez srednia czestotliwosc robocza.Kondensatory lub scianka pojemnosciowa moga byc wykonane w sposób znany w technice mikrofalowej, np. przy pomocy dielektryków cienszych od X/10, przy pomocy srub lub pretów wbudowanych w linie przesylowa, przy pomocy gotowych kondensatorów mikrofalowych, przez zmniejszenie na odcinkach o szerokosci mniejszej od X/10 odpowiednich wymiarów prowadnicy falowej, a wiec w dowolny sposób, który w bezposrednim lub mniejszym od X/8 sasiedztwie odpowiednich powierzchni wkladki z ferrytu lub z granatu realizuje pojemnosc lub obciazenie pojemnosciowe (tzw. quasikondensatory). Istotne jest, by odpowiednie powierzchnie wkladki z ferrytu wzglednie z granatu byly otoczone przez jeden lub kilka kondensatorów o stalych skupionych. Im wieksze pojemnosci maja te kondensatory, to tym bardziej mozna zmniejszyc wymiary wkladki. Granice zmniejszania wymiarów sa okreslone mozliwoscia uzywania kondensatorów o odpowiednich parametrach, na przyklad stratnosci, wytrzymalosci cieplnej itp. DJa uzyskania odczuwalnego zmniejszenia wymiarów nalezy uzyc kondensatora, którego pojemnosc jest o rzedy wielkosci wieksza od tych pojemnosci i pojemnosci rozproszonych, które w wyniku nieregularnosci wystepuja w kazdej prowadnicy falowej.Poniewaz w kosztach wytwarzania cyrkulatorów istotna czesc stanowia koszty materialowe, przy nizszych czestotliwosciach ponad polowe, to dzieki wynalazkowi uzyskuje sie znaczne obnizenie kosztów wytwarzania cyrkulatorów. • Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie prowadnice falowa z wkladka z ferrytu, granatu lub materialu anizotropowego, fig. 2 - cyrkiilator falowodowy wedlug wynalazku z wkladka w ksztalcie krazka, fig. 3- Inne rozwiazanie cyrkulatora falowodowego z wkladka w ksztalcie graniastoslupa o podstawie trójkatnej, fig. 4- cyrkulator paskowy wedlug wynalazku z wkladka w ksztalcie krazka.Równolegle do powierzchni bocznych wkladki 2, przedstawionej na fig. 1, wlaczone sa kondensatory* Powierzchnie boczne wkladki 2 sa równolegle do linii sil pola magnetycznego H0.Na fig. 2 i 4 wkladki 2 maja postac krazków. W obydwu przypadkach sa one umieszczone w rozgalezieniu 3 prowadnicy falowej 1.W rozwiazaniu z fig. 2 kondensatory wzglednie sciana pojemnosciowa, otaczajaca wkladke 2 z ferrytu, granatu lub materialu anizotropowego sa utworzone przez prety pojemnosciowe 5, natomiast w przypadku rozwiazan z fig. 3 i 4 przez warstwe z materialu dielektrycznego 4 o grubosci mniejszej od X/10. Prowadnic* falowa 1 w przypadku rozwiazania z fig. 2 i 3 jest falowód, a w rozwiazaniu z fig. 4 - linia paskowa. /# Wedlug wynalazku rozwiazano obciazenie pojemnosciowe w prosty sposób przez otoczenie Krazka z ferrytu wzglednie z granatu o malej srednicy przez pierscien ceramiczny, którego szerokosc jest mniejsza od X/10, a stala dielektryczna wynosi e = 85. Takie obciazenie pojemnosciowe mozna uznac za pojemnosc quasiskupiona.Sprzezenie wrót cyrkulatora zrealizowano przy pomocy transformatora X/4,90 244 3 Laczna Srednica krazka z granatu, Uzywanego w cyrkulatorze, i pierscienia ceramicznego, jest dwukrotnie mniejsza od srednicy krazków z ferrytu, stosowanych w znanych cyrkulatorach. Srednica krazka z granatu wynosi 27 mm, szerokosc pierscienia ceramicznego 2 mm, indukcja nasycenia 750 G, stala dielektryczna 14* Dalsze dane cyrkulatora: czestotliwosc srodkowa przenoszonego pasma — 860 MHz, szerokosc pasma - 5%, tlumienie w kierunku zaporowym - ponad 20 dB, tlumienie w kierunku przepustowym - ponizej 0,5 dB, wspólczynnik niedopasowania — ponad 1,2. PL