Ферриты

Вычислим напряженность результирующего  поля.

 

                                                                                                                  (4.13)

 

 

Получим линейно поляризационную  суммарную волну. Напряженность  электрического поля такой волны

 

                                                             

Угол наклона вектора        в любой   точке оси z                                             (рисунок 5)

 

 

           Рисунок  5

Так как,                    то результирующий вектор       вращается. Изменение положения  плоскости поляризации при распространении  плоской волны в гиротропной среде называется эффектом Фарадея. Величина эффекта определяется как

   

Электрическое поле суммарной  волны поляризовано эллиптически.

Описание явление получено наименование эффекта Фарадея. Величина

характеризующая угол поворота вектора      и осей эллипса поляризации электрического поля на единицу длинны пути, называется постоянной Фарадея. Она зависит от свойств феррита, величины подмагничивающего поля и частоты. Среды, в которых появляется эффект Фарадея, носят название гиротропных (вращающих) сред.

При изменении направления  постоянного магнитного поля на противоположное изменяется знак компоненты а и постоянной Фарадея. Вращение векторов поля в этом случае будет совершаться против часовой стрелки (рисунок 6). Поэтому поле в гиротропной среде не подчиняется принципу взаимности.

 

 

 

 

 

                                                         Рисунок 6

Из рисунка видно, что  распространение в прямом и обратном направлении является не взаимным. На этом принципе стоятся СВЧ устройства (ферритовые), например ферритовый вентиль. Кроме явления Фарадея наблюдают  явление резонансного поглощения в  намагниченном феррите одной  из двух волн (с правильной поляризацией).

Рассмотрим условия резонансного поглощения. Из формулы для волнового  числа

 

 получаем

 

 

 

 

 

Для волны с правой поляризацией на частоте

следовательно, наблюдая явление  продольного гиромагнитного резонанса. Эта волна распространяться не может. Практически в среде всегда имеются потери и поэтому при резонансе волна правого направления вращения претерпевает сильное поглощение. На выходе феррита в этом случае будет волна с круговой поляризацией.

Распространение электромагнитных волн в намагниченной плазме сопровождается теми же явлениями, что и в намагниченном  феррите. Эти эффекты будут учтены при исследовании распространения радиоволн в ионосфере.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Заключение

Анализ современного состояния электроники СВЧ показывает большую эффективность применения ферритовых устройств СВЧ при проектировании радиотехнических устройств различного назначения. Предложенные методики расчета и методы исследования ферритовых устройств СВЧ могут быть использованы при проектировании перспективных разработок. Использование ферритов позволяет разрабатывать технику диапазона крайне высоких частот на современном уровне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Список литературы

1. Боков Л.А., Электродинамика и распространение радиоволн 2001г.
2. Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны 1971г.
3. Малков Н.А., Гиротропные среды в технике СВЧ, 2005г.
4. Сайт:http://ferrite.ru/publications/magnitomyagkie-ferrity/«Северо Западная Лаборатория»