Реализация невзаимных электрических цепей пассивными компонентами

Статья посвящена разработке метода учета невзаимных пассивных многополюсников, содержащих гиротропные среды, при анализе электрических цепей с сосредоточенными параметрами на примере геликоновых невзаимных пассивных устройств метрового и декаметрового диапазонов волн. На основе невзаимных эффектов распространения геликоновых волн в замагниченной плазме твердого тела реализованы невзаимные пассивные устройства метрового диапазона волн. Базовым элементом для невзаимных пассивных устройств является невзаимный трансформатор на основе геликонового резонатора. Включением невзаимного трансформатора в сочетании с дополнительными реактивными компонентами реализованы вентиль, циркулятор, гиратор. Полученные невзаимные пассивные устройства имеют габариты меньшие длины волны и требуют анализа методами теории цепей с сосредоточенными пара метрами. Исследованы методы расчета схемных параметров невза-имного трансформатора на основе геликонового резонатора и трех отдельных невзаимных устройств на его основе. Предложен метод учета невзаимных пассивных устройств в матрице проводимости узловой модели при анализе цепи методом узловых потенциалов. Показано, что невзаимные пассивные устройства на гиротропных средах составляют исключение из теоремы взаимности.

Год издания: 
2013
Номер: 
2
УДК: 
621.372.061
С. 7–16. Іл. 8. Бібліогр.: 27 назв.
Литература: 

1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. — М.: Высш. шк., 1996. — 638 с.
2. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. — М. — Л.: Энергия, 1967. — 376 с.
3. Лакс Б., Баттон К. Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики. — М.: Мир, 1965. — 612 с.
4. J. Gremillet, “Propagation des ondes metriques dans les semiconducteurs en presence d’une induction magnetique continue, effect “helicon”, Ann. Radioelectr, vol. 19, no. 77, pp. 122, 1964.
5. Ортюзи Ж. Теория электронных цепей. — М.: Мир, 1971. — Т. 1. — 498 с., Т. 2. — 548 с.
6. Бокринская А.А., Вунтесмери В.С., Красилич Г.П. Радиотехнические устройства на основе геликоновых волн. — К.: Вища шк., 1984. — 88 с.
7. Вунтесмери Ю.В. Индуктивные характеристики невзаимных трансформаторов на основе гиротропных сред // Электроника и связь. — 2000. — 2, № 8. — С. 223—225.
8. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей. Справочная книга. — Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1986. — 488 с.
9. Сигорский В.П., Петренко А.И. Алгоритмы анализа электронных схем. — М.: Сов. радио, 1976. — 608 с.
10. Вунтесмери Ю.В. Невзаимный трансформатор с не- ортогональными катушками связи // Электроника и связь. Тем. вып.: Пробл. электроники. — 2008. — Ч. 1. — С. 48—52.
11. Вунтесмери Ю.В. Учет паразитных элементов в модели геликонового резонатора с индуктивными элементами связи // Электроника и связь. — 2002. — 2. — С. 82—83.
12. Красилич Г.П. Полупроводниковый вентиль метрового диапазона волн // Изв. вузов. Радиоэлектрон. — 1976. — 19, № 3. — С. 122—123.
13. Толутис Р.Б. О свойствах полупроводниковых ВЧ-вентилей на эффекте размерного резонанса электромагнитных магнитоплазменных волн // Радиотехн. и электрон. — 1978. — 23, № 3. — С. 608—613.
14. Вунтесмери В.С., Вунтесмери Ю.В. Термостабильный геликоновый вентиль // Тр. 14-й Междунар. Крым. конф. “СВЧ-техника и телекоммуникац. технол.” (КрыМиКо’2004), 2004. — C. 479—480.
15. V.S. Vountesmery et al., “Temperature characteristics of broadband helicon isolators”, Proc. of the XVI Intern. Conf. on Microwaves, Radar and Wireless Communications, Poland, Krakov, May 22—26, 2006, vol. 2, pp. 648—650.
16. V.S. Vountesmery et al., “Temperature Characteristics of Broadband Helicon Isolators for Meter and Decameter Waves”, Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions, vol. 55, іs. 10, pp. 2097—2102, Oct. 2007.
17. V.S. Vountesmery et al., “Small-sized Helicon Isolators for Meter Wave Range”, Proc. of the XVI Intern. Conf. on Microwaves, Radar and Wireless Communications, Poland, Wroclaw, May 19—23, 2008, vol. 1, pp. 131—134.
18. Вунтесмери Ю.В. Каскадное соединение геликоновых вентилей // Тр. 20-й Междунар. Крым. конф. “СВЧ-техника и телекоммуникац. технол.” (КрыМико’2010), 2010. — C. 677—678.
19. Вунтесмери В.С., Завражнов Ю.В., Красилич Г.П. та ін. Полупроводниковые вентили для радиопередатчиков КВ и УКВ диапазонов // Теор. и техн. радиосвязи. — 1993. — Вып. 1. — С. 132—139.
20. L. Laurinavichius et al., “Semiconductor alloy resonatortype HF isolators”, Electronics Letters, vol. 18, іs. 6, pp. 243—244, 18 March 1982.
21. A.J. Dinardo et al., “Passive Nonreciprocal HF Helicon Devices”, IEEE Trans. on EMC, vol. EMC-10, no. 2, pp. 270—272, 1980.
22. B.D.H. Tellegen, “The gyrator, a new electric network elemen”, Philips Research Reports, vol. 3, pp. 81—101, 1948.
23. Вунтесмери В.С. Реализация гиратора на ферритовом резонаторе в режиме ферромагнитного резонанса // Электроника и связь. — 2004. — № 22. — С. 70—72.
24. Хюлсман Л.П. Теория и расчет активных RC-цепей // М.: Связь, 1973. — 240 с.
25. Вунтесмери В.С. Реализация гиратора невзаимным трансформатором в метровом и декаметровом диапазонах длин волн // Радиоэлектрон. — 1999. — 42, № 5. — С. 63—69.
26. W.J. Grubbs, “Hall Effect Devices”, The Bell System Technical Journal, pp. 853—876, May 1959.
27. S. Grutzmann, “Hall-effect gyrators, isolators, and circulators with high efficiency”, Proc. of the IEEE, vol. 51, іs. 11, pp. 1584—1588, Nov. 1963.

Транслитерированый список литературы: 

1. Bessonov L.A. Teoreticheskie osnovy ėlektrotekhniki. – M.: Vyssh. shk., 1996. – 638 s..
2. Markov G.T., Chaplin A.F. Vozbuzhdenie ėlektromagnitnykh voln. – M. – L.: Ėnergii͡a, 1967. – 376 s.
3. Laks B., Batton K. Sverkhvysokochastotnye ferrity i ferrimagnetiki. – M.: Mir, 1965. – 612 s.
4. J. Gremillet, “Propagation des ondes metriques dans les semiconducteurs en presence d’une induction magnetique continue, effect “helicon”, Ann. Radioelectr, vol. 19, no. 77, pp. 122, 1964.
5. Orti͡uzi Zh. Teorii͡a ėlektronnykh t͡sepeĭ. – M.: Mir, 1971. – T. 1. – 498 s., T. 2. – 548 s.
6. Bokrinskai͡a A.A., Vuntesmeri V.S., Krasilich G.P. Radiotekhnicheskie ustroĭstva na osnove gelikonovykh voln. – K.: Vishcha shk., 1984. – 88 s.
7. Vuntesmeri I͡U.V. Induktivnye kharakteristiki nevzaimnykh transformatorov na osnove girotropnykh sred // Ėlektronika i svi͡az'. – 2000. – 2, # 8. – S 223–225.
8. Kalantarov P.L., T͡Seĭtlin L.A. Raschet induktivnosteĭ. Spravochnai͡a kniga. – L.: Ėnergoatomizdat, Leningr. otd-nie, 1986. – 488 s.
9. Sigorskiĭ V.P., Petrenko A.I. Algoritmy analiza ėlektronnykh skhem. – M.: Sov. radio, 1976. – 608 s.
10. Vuntesmeri I͡U.V. Nevzaimnyĭ transformator s neortogonal'nymi katushkami svi͡azi // Ėlektronika i svi͡az'. Tem. vyp.: Probl. ėlektroniki. – 2008. – Ch. 1. – S. 48–52.
11. Vuntesmeri I͡U.V. Uchet parazitnykh ėlementov v modeli gelikonovogo rezonatora s induktivnymi ėlementami svi͡azi // Ėlektronika i svi͡az'. – 2002. – 2. – S. 82–83.
12. Krasilich G.P. Poluprovodnikovyĭ ventil' metrovogo diapazona voln // Izv. vuzov. Radioėlektron. – 1976. – 19, # 3. – S. 122–123.
13. Tolutis R.B. O svoĭstvakh poluprovodnikovykh VCh-ventileĭ na ėffekte razmernogo rezonansa ėlektromagnitnykh magnitoplazmennykh voln // Radiotekhn. i ėlektron. – 1978. – 23, # 3. – S. 608–613.
14. Vuntesmeri V.S., Vuntesmeri I͡U.V. Termostabil'nyĭ gelikonovyĭ ventil' // Tr. 14-ĭ Mezhdunar. Krym. konf. “SVCh-tekhnika i telekommunikat͡s. tekhnol.” (KryMiKo’2004), 2004. – S. 479–480.
15. V.S. Vountesmery et al., “Temperature characteristics of broadband helicon isolators”, Proc. of the XVI Intern. Conf. on Microwaves, Radar and Wireless Communi¬cations, Poland, Krakov, May 22–26, 2006, vol. 2, pp. 648–650.
16. V.S. Vountesmery et al., “Temperature Characteristics of Broadband Helicon Isolators for Meter and Decameter Waves”, Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions, vol. 55, іs. 10, pp. 2097–2102, Oct. 2007.
17. V.S. Vountesmery et al., “Small-sized Helicon Isolators for Meter Wave Range”, Proc. of the XVI Intern. Conf. on Microwaves, Radar and Wireless Communications, Poland, Wroclaw, May 19–23, 2008, vol. 1, pp. 131–134.
18. Vuntesmeri I͡U.V. Kaskadnoe soedinenie gelikonovykh ventileĭ // Tr. 20-ĭ Mezhdunar. Krym. konf. “SVCh-tekhnika i telekommunikat͡s. tekhnol.” (KryMiKo’2010), 2010. – S. 677–678.
19. Vuntesmeri V.S., Zavrazhnov I͡U.V., Krasilich G.P. ta іn. Poluprovodnikovye ventili dli͡a radioperedatchikov KV i UKV diapazonov // Teor. i tekhn. radiosvi͡azi. – 1993. – Vyp. 1. – S. 132–139.
20. L. Laurinavichius et al., “Semiconductor alloy resonator-type \ HF isolators”, Electronics Letters, vol. 18, іs. 6, pp. 243–244, 18 March 1982.
21. A.J. Dinardo et al., “Passive Nonreciprocal HF Helicon \ Devices”, IEEE Trans. on EMC, vol. EMC-10, no. 2, pp. 270–272, 1980.
22. B.D.H. Tellegen, “The gyrator, a new electric network elemen”, Philips Research Reports, vol. 3, pp. 81–101, 1948.
23. Vuntesmeri V.S. Realizat͡sii͡a giratora na ferritovom rezonatore v rezhime ferromagnitnogo rezonansa // Ėlektronika i svi͡az'. – 2004. – # 22. – S. 70–72.
24. Khi͡ulsman L.P. Teorii͡a i raschet aktivnykh RC-t͡sepeĭ // M.: Svi͡az', 1973. – 240 s.
25. Vuntesmeri V.S. Realizat͡sii͡a giratora nevzaimnym transformatorom v metrovom i dekametrovom diapazonakh dlin voln // Radioėlektron. – 1999. – 42, # 5. – S. 63–69.
26. W.J. Grubbs, “Hall Effect Devices”, The Bell System Technical Journal, pp. 853–876, May 1959.
27. S. Grutzmann, “Hall-effect gyrators, isolators, and circulators with high efficiency”, Proc. of the IEEE, vol. 51, іs. 11, pp. 1584 1588, Nov. 1963.

Полнотекстовый документSize
2013-2-1.pdf425.87 KB