РАСЧЕТ И АНАЛИЗ РАБОТЫ ПОЛОСОВОГО ГИРОМАГНИТНОГО ФИЛЬТРА НА ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ВОЛНОВОДАХ В МНОГОЧАСТОТНОМ РЕЖИМЕ

May 7, 2012 by admin Комментировать »

Черныга В. В.

Винницкий национальный технический университет Хмельницкое шоссе, д. 95, Винница -21021, Украина Тел.: 380 (432) 440481; e-mail: osa@lili.vstu.vinnica.ua

где нуЭД – известное поле падающей волны, нРас – поле волны, рассеянной ГР, нотр – поле волны, отраженной от стенок волновода, нотв – поле волны,

1

переизлученной отверстием связи из второго волновода в первый.

Для электрических полей в (2) смысл обозначений такой же, как и для магнитных в (1). Поле второго волновода записываются аналогично первому, только будут отсутствовать падающие поля.

При решении первой задачи необходимо поля, взаимодействующие с ГР в форме шаров, представить в виде суммы потенциальной и вихревых частей, разложив их, как того требует геометрия их граничных поверхностей, в ояд по сферическим фуншиямГ21.

Рис. 1. Зависимость модуля коэффициента передачи /г/ от постоянного магнитного поля Н.

Fig. 1. Relation of transfer constant module /г/vs. constant magnetic field H

В результате приравнивания соответствующих магнитных и электрических полей на граничной поверхности ГР, получим систему линейных алгебраических уравнений для определения амплитуд и резонансных частот любых ТПН возбуждающихся в них.

Амплитуды полей электромагнитного поля, возбужденных в прямоугольном волноводе ГР, можно определить по известной методике [3].

В качестве примера рассчитана зависимость модуля коэффициента передачи |т| от постоянного магнитного поля Н,когда в каждом ГР возбуждается по два типа ТПН (1-1,0) и (3,1-1) резонансные частоты которых близки (рисунок 1).

В работе получена система линейных алгебраических уравнений для определения амплитуд и резонансных частот любого ТПН, возбужденных в ГР из монокристаллов железоиттриевого граната в фильтре. Приведены системы уравнений, когда в обоих ГР возбуждается по два ТПН. Получена формула, позволяющая определить амплитуды электромагнитных полей любой волноводной моды в прямоугольном волноводе, переизлученной ГР, когда в нем возбуждается произвольный ТПН.

На основании разработанного метода был проведен расчет и анализ практических конструкций двух- резонаторных фильтров на пересекающихся под произвольным углом прямоугольных волноводах.

В результате проведенных расчетов было установлено влияние различных факторов на характеристики фильтров.

Разработаны рекомендации по проектированию гиромагнитных фильтров, позволяющих уменьшить влияние высших ТПН на их характеристики.

Результаты работы могут быть использованы при проектировании СВЧ приемников различного назначения, при решении задач электромагнитной совместимости.

IV. Список литературы

[1]  Новицкая М. М., Шугуров В. К. Линейный ферромагнитный резонанс в малых ферритовых образцах – Вильнюс: Моклас, 1978, С. 148.

[2]  Лаунец В. Л., Черныга В. В., Шугуров В. К. О возбуждении малой анизотропной ферритовой сферы потенциальным полем // Литовский физический сборник – 1975, т. XV, №6, С. 905-912.

[3]  Вайнштейн Л. А. Электромагнитные поля и волны – М.: Советское радио, 1957, С. 581.

CALCULATION AND ANALYSIS OF THE GYROMAGNETIC BANDPASS FILTER OPERATION ON THE RECTANGULAR WAVEGUIDS IN MULTIFREQENCY BEHAVIOR

Chernyga V. V.

Vinnytsa National Technical University 95, Khmelnitske Highway, Vinnytsa – 21021, Ukraine Tel.: 380 (432) 44 04 81, e-mail: osa@lili.vstu.vinnica.ua

Abstract – Electrodynamic method of the gyromagnetic bandpass filter calculation in multifreqency behavior taking into account the influence of the higher types of magnetization precession (TPM) was worked out.

I.  Introduction

Gyromagnetic microwave filters are used in microwave receivers for different application, such receivers operate in difficult electromagnetic modes, when both useful signals and the signals of intentional and unintentional that lead to deterioration of their characteristics can come on the input of the selector.

Gyromagnetic microwave filters operate on the basic type of magnetization precession (TPM) but upon a series of causes it arise the higher TPM which for definite condition can essentially aggravate their characteristics, forming the additional channels of reception.

The aim of the research work is to get analytical expressions permitting to keep the calculation of gyromagnetic bandpass filters taking into consideration the influence of the higher TPM in multifrequency behavior.

I   Main part

Problem of the calculation of gyromagnetic band-pass filter is disintegrated into two problems of:

–   finding electromagnetic fields amplitudes excited both inside and outside of gyromagnetic resonators (GR);

–  determination of electromagnetic fields amplitudes excited GR in rectangular waveguide.

In order to solve the first problem one requires the fields interacting with GR in a form of spheres presented as a sum of potential and vortical parts expanding them by spherical functions in accordance with the boundary surface geometry.

Amplitudes of the fields both inside and outside of GR can be found solving boundary problem on their surface. By equating the corresponding components of the magnetic and electric fields on the boundary surface we obtain the system of linear algebraic equations for determining amplitudes and resonance frequencies of any TPM excited in them.

Amplitudes of the electromagnetic field excited in the rectangular waveguide of GR can be determined by means of the known methods.

II.   Conclusion

The calculation and analysis of practical constructions of two-resonator filters was carried out on the ground of worked-out method.

Recommendations for design of band-pass filters on GR resonators permitting to diminish the influence of the higher TPM on their characteristics in multifrequency behavior were worked out.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты