【正文】 xhxh xbyb yb。由法拉弟電磁感應(yīng)定律，分量 會(huì)在與之垂直的輸出環(huán)上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使端口 22有輸出。 圖 4714 YIG濾波器 H 0 1 1 2 2 I II z y x Y I G 小球 磁調(diào)濾波器 2. YIG小球的工作特性 – YIG小球的工作特性指的是圖中金屬圓環(huán)輸入端的阻抗特性 H 0 a z y x Y I G 小球 b 金屬圓環(huán) ( a ) a b C L ( b) 圖 4715 YIG小球電路 a)結(jié)構(gòu) b)等效電路 ? ? ? ????? rmabab tiuZ ?????? 22000 ππ2j 磁調(diào)濾波器 3. YIG濾波器的工作原理 – 交流信號(hào)從端口 11進(jìn)入激勵(lì)環(huán)，在 YIG小球處產(chǎn)生磁場(chǎng) 。導(dǎo)體圓環(huán)中，一個(gè)是激勵(lì)環(huán)，置于 yz平面；一個(gè)是輸出環(huán)，置于 xz平面 。 x y z x y z a） b） c） 圖 4713 四位數(shù)字式移相器及其工作原理 磁調(diào)濾波器 1. 一般概念 – 構(gòu)成：由 YIG小球、偏置磁場(chǎng) H0和 2個(gè)相互正交的導(dǎo)體圓環(huán)構(gòu)成。 90 176。????? 激勵(lì)端 匹 配 介質(zhì)塊 176。 圖 表示通過(guò)選擇不同的鐵氧體長(zhǎng)度，移相器以 為步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移相；圖 表示當(dāng)穿心導(dǎo)線上的脈沖電流沿 方向時(shí)，鐵氧體橫截面上的偏置磁場(chǎng)為左上右下，若 波的傳輸方向也沿方向，則左右兩邊的圓極化磁場(chǎng)均為正圓極化磁場(chǎng)，即較小；圖 是表示穿心導(dǎo)線上的脈沖電流沿 方向的情況，這時(shí)鐵氧體的 較大。 導(dǎo)線 鐵氧體塊 (a ) H M + M M ( b ) 圖 4712 鎖式移相器的構(gòu)成 a）橫截面結(jié)構(gòu) b）磁滯回線 移相器 ? 圖 a表示通過(guò)選擇不同的鐵氧體長(zhǎng)度，移相器以 為步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制移相； ? 圖 b表示當(dāng)穿心導(dǎo)線上的脈沖電流沿 z方向時(shí)，鐵氧體橫截面上的偏置磁場(chǎng)為左上右下，若 TE10波的傳輸方向也沿 z方向，則左右兩邊的圓極化磁場(chǎng)均為正圓極化磁場(chǎng)，即 較?。? ? 圖 c是表示穿心導(dǎo)線上的脈沖電流沿 z方向的情況，這時(shí)鐵氧體的 較大。 移相器 ? 移相器的功用是使通過(guò)的微波信號(hào)產(chǎn)生預(yù)定的相移量。 H 0 ＝ 0 H 0 ≠ 0 鐵氧體 電力線 磁力線 ② ① ① ③ ③ ② a） b） 圖 4711 Y結(jié)環(huán)行器的環(huán)行原理 環(huán)行器 –環(huán)行方向與 H0的關(guān)系 ? Y結(jié)環(huán)形器工作在低場(chǎng)區(qū)時(shí)二者成左手螺旋關(guān)系（環(huán)行方向?yàn)?1231）。 。信號(hào)從端口 2輸出，端口3無(wú)輸出。鐵氧體工作于低場(chǎng)區(qū)時(shí)，線極化波在鐵氧體中以 e波模式傳播，通過(guò)鐵氧體后極化方向正好旋轉(zhuǎn)30176。鐵氧體不呈各向異性，信號(hào)從端口 3等分輸出。 ? 環(huán)行方向?yàn)?1→2→3→1 ? 環(huán)行方向?yàn)?1→3→2→1 （ 2）若無(wú)耗三口網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)理想的三端口環(huán)行器，它的所有端口必然是端口匹配狀態(tài)。這一工作特性簡(jiǎn)記為1→2→3→1 。 的 Y形板線、兩塊圓餅狀鐵氧體和永久磁鐵（鋇鐵）構(gòu)成，鐵氧體上下夾住板線的芯線形成結(jié)區(qū)，永久磁鐵用于提供橫向偏置磁場(chǎng)。 ? 當(dāng) TE10波穿出紙面?zhèn)鬏敃r(shí)，鐵氧體處的場(chǎng)較強(qiáng)，在傳輸過(guò)程中這些功率被衰減片吸收，因此， TE10波不能順利傳輸。場(chǎng)移效應(yīng)是一種非互易效應(yīng)。這一現(xiàn)象好像是鐵氧體片將 TE10波的場(chǎng)向其內(nèi)部有所集中。鐵氧體片處存在右圓極化磁場(chǎng)，是負(fù)圓極化磁場(chǎng)，對(duì)磁場(chǎng)分布的影響不明顯。這一現(xiàn)象好像是鐵氧體片將 TE10波的場(chǎng)轉(zhuǎn)移到了其外部空間。 介質(zhì)片 磁鐵 ( 上下各一塊 ) 鐵氧體 衰減片 電磁波傳播方向 圖 476 場(chǎng)移式隔離器 0??r? 隔離器 （ 1）場(chǎng)移效應(yīng) – TE10波傳入紙面的情況。 E E E E 圖 475 旋轉(zhuǎn)式隔離器的工作原理 隔離器 2. 場(chǎng)移式隔離器 – 場(chǎng)移式隔離器由內(nèi)置鐵氧體片和衰減片的矩形波導(dǎo)段構(gòu)成。 輸入 45 176。 45 176。 波 波導(dǎo) 1 2 導(dǎo) 鐵氧體 輸入 右旋 45 176。到達(dá)波導(dǎo) 2時(shí)與其所需的TE10波的電場(chǎng)方向一致，因此，信號(hào)順利輸出。 波型轉(zhuǎn)換器 H 0 波導(dǎo) 2 波導(dǎo) 1 磁鐵 波型轉(zhuǎn)換器 圓波導(dǎo) 鐵氧體 圖 474 旋轉(zhuǎn)式隔離器 ?45?45 隔離器 – 工作原理 （ 1）電磁波向右傳輸時(shí)，波導(dǎo) 1中 TE10波經(jīng)圓方波導(dǎo)后轉(zhuǎn)換成圓波導(dǎo)的 TE11波。 0Hk ?oopv ???eepv ???33???? ?o?? ???? e? ???? 22 k??? 隔離器 1. 旋轉(zhuǎn)式隔離器 – 構(gòu)成：由兩段圓方波導(dǎo)和內(nèi)置鐵氧體棒的圓波導(dǎo)段構(gòu)成，圓波導(dǎo)段外壁裝有永久磁鐵，用來(lái)提供縱向偏置磁場(chǎng)。 Δ θ x y h+ h h φ φ+ 圖 473 法拉第旋轉(zhuǎn)角 lt ?? ?? ???? ? ? ?l???? ????? ????? 2121——法拉第旋轉(zhuǎn)角 ????0H0H SUPW在無(wú)耗均勻鐵氧體中的傳播 2. 橫向磁化情形和雙折射效應(yīng) – 時(shí) SUPW被分裂成兩部分，一部分是TEM波，它的相速度 與鐵氧體的磁化狀態(tài)無(wú)關(guān)，稱為尋常波或 o波；另一部分是橢圓極化波，它的相速度 與鐵氧體的磁化狀態(tài)有關(guān)，稱為非尋常波或 e波。 ? 工作在高場(chǎng)區(qū)時(shí)， 的旋向與 呈左手螺旋關(guān)系。 ?r?μ 0 2 4 2 4 ω 0 ω0 = ω ?r?μ ?r?μ ?r?μ 圖 472 正負(fù)圓極化磁導(dǎo)率曲線 ?? ?0?? ?0???0H?? ?0???0H SUPW在無(wú)耗均勻鐵氧體中的傳播 1. 縱向磁化情形和法拉第效應(yīng) （ 1） 時(shí) SUPW在無(wú)耗均勻鐵氧體中的傳播 0// HkHE ??j????EH ??j????0?????? yx ?j???? z對(duì) SUPW有 ? ?k??? ???? 結(jié)論：對(duì)縱向磁化情形， SUPW被分解成兩部分，一部分是正圓極化的 SUPW，以相速度 傳播；另一部分是負(fù)圓極化的 SUPW，以相速度 傳播。 ? 對(duì)應(yīng)曲線的右半支，這時(shí) ，為高場(chǎng)區(qū)。 0H xh xb ybyh0H zb zh 0H0?? ???? ??? 微波鐵氧體的正負(fù)圓極化磁導(dǎo)率 1. 正圓極化磁場(chǎng)及正圓極化磁導(dǎo)率 （ 1）正圓極化磁場(chǎng) 與恒定磁場(chǎng) 呈右手螺旋關(guān)系 （ 2）正圓極化磁導(dǎo)率 ??t?h? ? ? ?ttht yx ?? s i nc os eeh ???? ? ??? hb ??????????????????????00000 1 HMkyyxx hh eeh ??? hhx ?hh y j??0H 微波鐵氧體的正負(fù)圓極化磁導(dǎo)率 2. 負(fù)圓極化磁場(chǎng)及負(fù)圓極化磁導(dǎo)率 – 負(fù)圓極化磁場(chǎng) 與恒定磁場(chǎng) 呈左手螺旋關(guān)系 – 負(fù)圓極化磁導(dǎo)率 yyxx hh eeh ??? hhx ?hhy j?? ? ??? hb ????t?h????????????????????00000 1 HMk 微波鐵氧體的正負(fù)圓極化磁導(dǎo)率 3. 關(guān)于正負(fù)圓極化磁導(dǎo)率的討論 （ 1）正圓極化磁導(dǎo)率曲線可分成三段 ? 為鐵磁諧振點(diǎn)。稱這種現(xiàn)象為鐵氧體的鐵磁諧振效應(yīng)。 （ 2） 為一特殊方向，該方向的 只與 有關(guān)，即在 方向鐵氧體與磁導(dǎo)率為標(biāo)量的介質(zhì)無(wú)異。 亦然。 鐵氧體的張量磁導(dǎo)率 1. 鐵氧體的磁化 – 外加恒定磁場(chǎng) H0 x y z M 0 0M圖 471 磁化強(qiáng)度 的進(jìn)動(dòng) zH eHH 00 ??? ?000dd HMM ??? ?t? ?? ???????????MMtMMtMMzyx000000000s i nc o s????00 H?? ?——鐵氧體的本征進(jìn)動(dòng)頻率或拉摩進(jìn)動(dòng)頻率 實(shí)際的鐵氧體存在損耗，使 在很短時(shí)間內(nèi)與 的方向趨于一致，這一現(xiàn)象稱為鐵氧體被磁化。 （ 3）具有磁各向異性，即它的磁導(dǎo)率不再是標(biāo)量，而需要用張量來(lái)描述，稱為張量磁導(dǎo)率。cm），接近于絕緣體，因此電磁波可以在其中傳播。 ? 分子式為 ， 其中， M表示二價(jià)金屬分子，在微波波段通常指 Mg－ Mn、 Mg－Mn－ Al、 Ni－ Zn、 Ni－ Co、 Li等。 （ 3）頻率選擇表面（ FSS），即通過(guò)將表面周期性地分區(qū)使之具有頻率選擇性。? ( b) 圖 466 分支線式微波帶阻濾波器 (a) 結(jié)構(gòu) (b) 等效電路 微波周期性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 ? 結(jié)構(gòu) （ 1）電抗加載周期性結(jié)構(gòu)。 4p? 4p? λ /4 λ /4 λ /4 Y 0 Y 0 Y 0 Y 0 Y 0 1 Y 0 2 Y 0 3 ( a ) 2039。 ( b) 圖 465 直接耦合式微波帶通濾波器 (a) 結(jié)構(gòu) (b) 等效電路 微波濾波器 4. 微波帶阻濾波器 – 構(gòu)成：由主線和若干并聯(lián)分支線構(gòu)成，分支線長(zhǎng)度為 ，分支線間距也為 。 介質(zhì) 小于 λ /4 ( a ) ( b) 圖 464 微波高通濾波器 (a) 結(jié)構(gòu) (b) 等效電路 微波濾波器 3. 微波帶通濾波器 – 構(gòu)成：由若干間距相等的電感膜片和調(diào)諧螺釘構(gòu)成，螺釘置于相鄰電感膜片之間且位于波導(dǎo)寬壁中央。 高阻抗線段 ( 150 Ω ) 支撐介質(zhì) 低阻抗線段 ( 10 Ω ) 50 Ω 的過(guò)渡線 同軸接頭 同軸接頭 ( a ) 圖 463 糖葫蘆濾波器及其等效電路 (a) 結(jié)構(gòu) (b) 等效電路 C 2 C 1 L 1 L 2 L 3 Z 0 Z L ( b) 微波濾波器 2. 微波高通濾波器 – 構(gòu)成：由若干段芯線及與之并聯(lián)的短路分支線構(gòu)成，芯線段之間留有間隙并用聚四氟乙烯介質(zhì)填充。 c?? ?6 8 ?? lL ? dB 微波濾波器 1. 微波低通濾波器 – 構(gòu)成：由粗細(xì)跳變的同軸線內(nèi)導(dǎo)體構(gòu)成，由于形狀似葫蘆，俗稱糖葫蘆濾波器。 圖 462 旋轉(zhuǎn)式衰減器及其工作原理 微波衰減器 3. 截止式衰減器 – 工作原理：利用波導(dǎo)的截止?fàn)顟B(tài)制作而成。