положения резонатора (го, оо) равны: падающая волна типа Ни

h = у

/;(P)cosa + g-J-/,(P/ )sina ►г о

р|-А(р/о)-;(р/о)

sm cos а^;

(4.44)

= -rA(P/o):osa ;

волна типа Яц с плоскостью поляризации, перпендикулярной к падающей.

Л.. =

sin cos

т7-.(Р/о)-;(Р/о)

/;(P/ )sina +в^/, (P/o)cos o

(4.45)

где Рг=2яАкр - поперечное волновое число; Рг=2яДв -продольное волновое число.

Амплитудный множитель а, одинаковый для обеих волн, равен

4Р

(4.46)

где R - радиус круглого волновода.

В случае приложения внешнего магнитного поля вдоль оси у (а, = 0) выражения для коэффициентов связи резонатора с волноводом записываются в виде

-/;(P/ )cosa --g/,(P/ sina T

(4.47)

К = \- J\ (Р/о) о + Л (Р/о) cos о Т

T-g-/,(P/o)

sin ttp.

(4.48)

Связь ферритового резонатора с волноводом через волну Н^ отсутствует при размещении резонатора вдоль диаметра при

ао=0 (рис. 68). В этом случае отсутствуют и поляризационные явления, вызываемые ферритовым резонатором. При смещении резонатора с линии ао = 0, ао=180° появляется его связь с волно-

водом через волну Яц, поляризация которой перпендикулярна

о 40 80 120 160 200 М 260 320 oi° а

OA 0,3 0,2 D.I О

Рис. 68. Зависимости коэффициентов связи ферритового резонатора с круглым волноводом от угловой координаты расположения резонатора (Уф = 1,1 ми&, Хр =2150) в волноводе при 2?=25 мм, Го = 1,Ъ мм, f=9 Ггц.

поляризации падающей волны. Это значит (рис. 69), что в этом случае, кроме составляющей Нхизл переизлученного магнитного

поля, появляется составляющая поля Ну изл, т. е. суммарная составляющая Явзл переизлученного магнитного поля составляет некоторый угол Оизл с составляющей Яшад магнитного поля падающей волны. Суперпозиция двух составляющих поля Я„ад и Яизл приводит к тому, что суммарная составляющая магнитного поля Япрош, определяющая поляризацию прошедшей волны, coll

ставляет некоторый угол по отношению к Нхпад. Этот угол Ч'

и является углом поворота плоскости поляризации прошедшей электромагнитной волны. Угол поляризации Оизл-волны, переизлученной ферритовым резонатором в направлении к нагрузке, определяется общим соотношением (3.63), которое в данном случае приводится к виду

= arctg-

-J- (Р^.,) cos а„ - ф^г^) cos о + 1 (Р/о)

sin а

Л- (Р/,) sina - /; (Р^г,) соз^ о + (Р/о) г о Vz

. (4.49)

Угол поляризации переизлученной волны не зависит от параметров ферритового резонатора, а определяется лишь соотношением составляющих СВЧ магнитного поля в месте расположения резонатора. В случае перемещения резонатора по угловой координате при Го = 0,2/? (рис. 70) величина угла поляризации пере-

Рис. 69. К принципу резонансного вращения плоскости поляризации электромагнитной волны ферритовым резонатором.

т

т

о

40 80 120 160 200 20 280 320 aS

Рис. 70. Зависимости угла поляризации переизлученной электромагнитной волны от координаты расположения ферритового резонатора в волноводе при ХвДкр = 1,25.

излученной волны отличается больше от значения 180° при перемещении резонатора в зоне / (рис. 71), где составляющая круговой поляризации левого вращения больше, чем составляющая круговой поляризации магнитного поля правого вращения в отличие от зоны . При перемещении резонатора по угловой координате при Го = 0,6Я резонатор проходит через области с чисто круговой поляризацией СВЧ магнитного поля падающей волны (рис. 71). При этом в области круговой поляризации лево-

го вращения, где /(2 = 0, угол поляризации переизлученной волны равен аизл = ±90°. При переходе резонатора в зону IV, где преобладающей является левая круговая поляризация СВЧ магнитного поля, угол поляризации переизлученной волны изменяется в пределах -90°<аизл< +90°. Это обусловлено тем, что в зоне

IV суммарная составляющая магнитного поля падающей волны

V о I

h=hx+hz изменяет свой знак на противоположный по отношению к зонам /- /.

Угол поворота плоскости поляризации прошедшей волны при резонансе определяется соотношением (3.62), которое в данном случае приводится к виду

= -arctg

, 1, 1, IIII

(4.50)

Рис. 71. Характерные зоны СВЧ магнитного поля в поперечном сечении круглого волновода.

где составляющие СВЧ магнитного поля определяются соотношениями (4.44), (4.45). В отличие от угла поляризации переизлученной волны, угол поворота плоскости поляризации прошедшей волны зависит также и от параметров ферритового резонатора. Это обстоятельство иллюстрируется рис. 69, из которого видно, что при одном и том же значении угла поляризации переизлученной волны Оизл изменение амплитуды Яцзл, зависящей от степени связи резонатора с волноводом, приводит к изменению угла поворота плоскости поляризации прошедшей электромагнитной волны.

Коэффициент прохождения при резонансе определяется общим выражением (3.60), которое в данном случае имеет вид

и II, 1, 1 1 +<rX{hl + hl+ hl + hl)

(4.51)

Вид зависимостей Тр и Yt от перемещения ферритового резонатора по угловой координате определяется степенью связи резонатора с волноводом Так, в случае, когда связь удовлетворяет соотношению

(4.52)

2К,<\ + К,

изменение угла поворота плоскости поляризации и коэффициента прохождения иллюстрируется рис. 72, а. В случае более сильной невзаимной связи резонатора с волноводом, когда

2/2 > 1 + К,

(4.53)

угол поворота плоскости поляризации изменяется в пределах 360°, а резонансный коэффициент прохождения имеет максимум при угловой координате ао= 180° (рис. 72, б).

В случае перемещения резонатора по угловой координате при Го = 0,6/? коэффициент прохождения и угол поворота плоскости

iTpl 0.8

0,6 0,

Ю

-Ю

О 40 80

120 160 200 240 260 J20 aS а

40 80 120 160 200 240 280 J20 а 6

Рис. 72. Зависимости коэффициента прохождения и угла поворота плоскости поляризации при резонансе от координаты расположения резонатора в круглом волноводе при Ло=2,5 мм, 2R=25 мм, f=9 Ггц:

а-1>ф = 1,1 ммК хр =2150; 6-v6 мм, хр=4050.

поляризации изменяются аналогично случаю го = 0,2/? с тем отличием, что при расположении резонатора в области круговой поляризации левого вращения Гр=1, Ч'т = 0. При переходе в зону IV знак угла поворота плоскости поляризации изменяется, а коэффициент прохождения при резонансе увеличивается.

Вид характеристик 7 р и Ч^т от перемещения резонатора вдоль диаметра волновода при постоянной угловой координате (рис. 73) также зависит от степени связи. При расположении резонатора в области правой круговой поляризации СВЧ магнитного поля с увеличением связи резонатора с волноводом коэффициент прохождения увеличивается.

\Tj,l

0.8 0.6 0.4 0.1 О

40 20

О

-(О -0.8 -0,6 -0,4 -0.2 О 0,2 0,4 06 0.8 г^/К

а

0,8 0,6

0, 0.2

Гр 80

40 О

-Ш -U8 -0,6 -0,4 -0,2 О 0.2 OA 0,6 0,6 rJR

Рис. 73. Зависимости коэффициента прохождения и угла поворота плоскости поляризации при резонансе от координаты расположения резонатора в круглом волноводе при 00=30 , 2?=25 л(Л(, f=9 Ггц\

a~v.=\.\ мм\ хг, =2150; б-уф=2 мм\ хр =2460.

Постоянство величины угла поворота плоскости поляризации при резонансе в диапазоне частот (рис. 74) объясняется тем, что с ростом частоты величина угла поляризации переизлученной волны уменьшается, а амплитуда ее увеличивается. В результате угол поворота плоскости поляризации прошедшей волны при резонансе мало изменяется при перестройке резонатора в диапазоне частот. Результаты экспериментального исследования зависимостей коэффициента прохождения и угла поворота плоскости поляризации при резонансе от координат расположения резона-