ственно относительные намагниченность феррита (О < р < <; 4) и внутреннее постоянное поле подмагничивания (О < < о < 4); 7 = 35,17 МГц/кА - гиромагнитное отношение; М - намагниченность феррита (в намагниченном до насыщения феррите М = Ms, где Ms - намагниченность насыщения); АН - ширина кривой поглощения ферромагнитного резонанса.

Если СВЧ магнитное поле в ферритовой среде имеет круговую поляризацию в плоскости, перпендикулярной направлению подмагничивающего поля, то магнитные проницаемости для волн с противоположными направлениями вращения являются скалярными и для правополяризован-ной волны (если смотреть по направлению поля Hq) вектор магнитного поля h вращается по часовой стрелке:

l+=--k=\+p/(a- 1), для левополяризованной волны -

В расчетных соотношениях для ряда ферритовых приборов используют также в качестве параметров *

k/iic-p/{a + pa-l); (14.2)

li 1 = (1А^ - kW cl+p(p + a)/{a + pa-\), (14.3)

где - относительная магнитная проницаемость поперечно (перпендикулярно направлению распространения электромагнитной волны) намагниченного феррита - скалярная величина. Если феррит не насыщен, то приближенно выражения (14.2) и (14.3) можно записать в виде

\k/ii\p; (14.4)

lxo,9-p (14.5)

Зависимости компонентов .i от о и р (рис. 14,1, а, б) обусловлены спецификой взаимодействия СВЧ магнитного поля с намагниченным ферритом.

Характерно, что изменение величин р k, ii , k и ц^, yijf. в области значения а = а ~ 1 и величин {k/\i), и (k/\x.) , в области значений a = aiCy(p/2Y-{- I - р/2 носит резонансный характер. Первая область называется областью продольного, а вторая - областью п о-перечного ферромагнитного резона н-

* Выражения (14,2) и (14,3) приведены для 6=0,

с а для случая безграничной ферритовой среды *К Величины р,1 и и! при изменении о меняются монотонно. В развязывающих приборах, где используют ферритовые образцы конечных размеров, резонансное значение внутреннего подмагничивающего поля зависит от формы образца и его ориентации и лежит в пределах

Резонансную область характеризуют шириной кривой поглощения ДЯ (рис. 14.2).

Область значений а, меньших резонансного значения, исключая область резонансных потерь, называют д о р е-

зонансной, а соот-

м ,-К

ветствующую область значений а, больших резонансного значения, - зарезонансной.

Vr Ыг

Рис. 14.1. Зависимости компонен- Рис. 14.2. Зависимость потерь

тов тензора магнитной проница- в феррите от подмагничиваю-

емости феррита от относительного щего поля на различных час-

подмагничивающего поля о; тотах

а-для действительных; б -для мнимых компонентов

В дорезонансной области следует выделить область ненасыщенного феррита (на рис. 14,1 граница показана пунктиром), в которой намагниченность УЙ <; и области с отрицательным значением

1 - р < о < K( WTT-р/2 = а J .

В соответствии со значением подмагничивающего поля все развязывающие приборы принято делить на дорезонанс-

* При продольном резонансе направление подмагничивающего поля совпадает с направлением распространения электромагнитной волны, при поперечном резонансе оно перпендикулярно последнему.

ные, резонансные и зарезонансные. Дорезонансные приборы - это циркуляторы и вентили со смещением поля. Резонансные приборы - вентили, в которых используется явление ферромагнитного резонанса. Зарезонансные приборы - это циркуляторы (чаще всего У-циркуляторы). Возможность и целесообразность использования той или иной области подмагничива-ющих полей и того или иного типа развязывающего прибора определяется; средней длиной волны Kq (или средней частотой /о); полосой рабочих частот; импульсной мощностью; средней мощностью; массогабаритными характеристиками.

Средняя частота /о во многих случаях является определяющим фактором, так как возможность реализации развязывающего прибора в той или иной области подмагничи-вающих полей связана с частотной зависимостью потерь в феррите (рис. 14.2). Кроме резонансных потерь (области II), обусловленных ростом р, , k или {k/\i) и в области резонанса, в ненасыщенном феррите имеют место так называемые потери в слабых полях (область I), которые не учитываются выражениями (14.2). Эти потери, вызванные как естественным ферромагнитным резонансом в локальных областях, где вследствие анизотропии ненасыщенного феррита внутреннее поле может достигать резонансного значения, так и колебаниями стенок доменов, возрастают с уменьшением частоты. В то же время область резонансных потерь с уменьшением частоты смещается в сторону меньших подмагничивающих полей. При достаточно малых частотах (/~ 0,75 -г- 1,5 ГГц для различных марок ферритов) области потерь в слабых полях и резонансных потерь сливаются в единую область. Поэтому дорезонансные приборы с приемлемым уровнем потерь могут быть реализованы только в высокочастотной области СВЧ-диапазона. Несколько ниже лежит низкочастотная граница резонансных вентилей (0,4-1 ГГц и, наконец, зарезонансные приборы с допустимым уровнем потерь могут быть реализованы вплоть до частот 0,1-0,2 ГГц.

Широкополосность развязывающих [гриборов ограничена дисперсией электромагнитной волны в фидерном тракте, а также частотной зависимостью тензора магнитной проницаемости феррита. Дисперсия волны приводит к тому, что оптимальная структура электромагнитного поля, необходимая для создания того или иного развязывающего прибора в месте расположения ферритового образца, имеет место только в сравнительно узком диапазоне частот (на-