.

Воздействие полей СВЧ

 В электромагнитном поле СВЧ ряд определённых свойств материалов существенно изменяется за счёт поверхностного (скин) эффекта. Уменьшается проводимость металлов и сплавов. За счёт поляризации изменяется диэлектрическая проницаемость, увеличиваются диэлектрические потери, следовательно, свойства материала ухудшаются. За счёт гиромагнитного эффекта изменяется магнитная проницаемость ферритов. Металлические материалы в СВЧ используются в качестве проводниковых поверхностей.

Поверхностный эффект – уменьшение плотности тока СВЧ в направлении от поверхности внутрь проводника по экспоненциальному закону. Глубина проникновения зависит от длины волны СВЧ поля. Проводимость материала зависит от вида обработки токонесущих поверхностей. При выборе способа обработки токонесущей поверхности следует учитывать, что после чистовой механической обработки образуется поверхностный слой толщиной до десятков мкм с размельчёнными до 0,01мкм зёрнами металла. Диэлектрические материалы широко используются в качестве заполнителей, герметиков, покрытий, поглотителей мощности.  Для миниатюризации устройств СВЧ их заполняют титановыми соединениями, имеющими более высокие значения диэлектрической проницаемости.

 Ферриты используются для создания различного рода устройств СВЧ (модуляторы, переключатели и др.).  Ферриты – это твердые хрупкие материалы с механическими свойствами близкими к керамике.  По химическим свойствам ферриты можно разделить на :

  • -никелевые
  • -бариевые
  • -магниевые и др.

 К основным параметрам ферритов относятся :

  • -ширина линии ферромагнитного резонанса – 2дН
  • -намагниченность при насыщении – I
  • - относительная диэлектрическая проницаемость – эпсилон
  • -угол диэлектрических потерь – тангенс тетта
  • -точка кюри – O’
  • -магнитная индукция – В
  • -остаточная магнитная индукция – В1
  • -коэрцитивная сила – Н
  • -относительная магнитная проницаемость – мю
  • -удельное электрическое сопротивление

 Никелевые ферриты используются в диапазоне миллиметровых и сантиметровых волн, обладают высокой термостабильностью. Основной недостаток – большие потери.

Магниевые ферриты применяются в сантиметровом диапазоне. Т.к. длина волны больше, то нагреваются они сильнее, следовательно, термостабильность у них ниже. Обладают малыми магнитными и диэлектрическими потерями, высоким коэффициентом прямоугольности.

Магниевые ферриалюминаты используются в длинноволновой части диапазона, характеризующимся малыми значениями индукции при насыщении. Основной недостаток – низкая термостабиоьность.

Никелевые феррохромиты – применяются в резонаторах, устойчивых к высокому уровню мощности.

Иттриевые феррогранаты используются в низкочастотной области СВЧ.