Управляемый дуплексный вентиль терагерцевого диапазона

Изучаются устройства терагерцевого частотного диапазона для современных телекоммуникационных систем. Представлен двухчастотный дуплексный вентиль, построенный на основе анизотропной слоистой структуры с произвольным направлением оси анизотропии. Такое устройство широко используется в антенно-фидерных трактах для развязки передаваемого и принимаемого сигналов. Вентиль состоит из двух приемо-передающих антенн, двух соленоидов и анизотропной пластины. Его основным элементом является анизотропная пластина, обладающая невзаимными свойствами. Определена оптимальная структура вентиля, включающая 12 двухслойных периодов и обеспечивающая наилучшие невзаимные свойства. Принцип действия вентиля основан не на эффекте Фарадея, а на зависимости параметров структуры от направления и величины внешнего магнитного поля. Такой подход позволяет пропускать волну заданной рабочей частоты в одном (прямом) направлении и не пропускать ее в обратном. В то же время волна на другой рабочей частоте может распространяться только в обратном направлении и не распространяется в прямом. Предложенное устройство обладает также и избирательными свойствами. Фактически предлагается интегральное устройство, совмещающее в себе дуплексный двухчастотный вентиль и полосовой фильтр. Для расчета основных характеристик использованы метод матрицы преобразования и метод матрицы отражения. Представлены зависимости характеристик дуплексного вентиля от направления падения гармонической волны и ориентации оси анизотропии. Приведены результаты расчетов волновых чисел в однородном ферритовом слое и зависимости коэффициентов отражения.