ФАЗОВРАЩА́ТЕЛЬ

ФАЗОВРАЩА́ТЕЛЬ, уст­рой­ст­во для из­ме­не­ния фа­зы элек­трич. (элек­тро­маг­нит­ных) ко­ле­ба­ний. При­ме­ня­ет­ся в ав­то­ма­ти­ке, пре­об­ра­зо­ват., из­ме­рит. и СВЧ-тех­ни­ке для из­ме­не­ния фор­мы вход­но­го сиг­на­ла, ком­пен­са­ций фа­зо­вых ис­ка­жений сиг­на­лов, фа­зо­вой мо­ду­ля­ции, соз­да­ния за­дан­ных фа­зо­вых сдви­гов сиг­на­лов в ко­ге­рент­ных ра­дио­сис­те­мах (напр., в фа­зи­ро­ван­ных ан­тен­ных ре­шёт­ках) и др.

Кон­ст­рук­ция Ф. за­ви­сит от диа­па­зо­на ра­бо­чих час­тот, пре­де­лов из­ме­не­ния фа­зы и точ­но­сти её ус­та­нов­ки. На НЧ и в диа­па­зо­не ра­дио­час­тот (до не­сколь­ких МГц) в ка­че­ст­ве Ф., как пра­ви­ло, при­ме­ня­ют че­ты­рёх­по­люс­ни­ки, со­стоя­щие из ре­зи­сто­ров, ка­ту­шек ин­дук­тив­но­сти и кон­ден­са­то­ров. По­лу­чи­ли рас­про­стра­не­ние Ф., со­б­ран­ные по схе­ме мос­то­вой це­пи из трёх ре­зи­сто­ров и кон­ден­са­то­ра, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют ре­гу­ли­руе­мый сдвиг фаз в пре­де­лах от 0 до 180°. При­ме­ня­ют­ся так­же тран­зи­стор­ные (ре­же лам­по­вые) мос­то­вые Ф., пре­об­ра­зую­щие вход­ное на­пря­же­ние в два на­пря­же­ния, сдви­ну­тые по фа­зе на 180° (т. н. фа­зо­ин­вер­тор). Для ре­гу­ли­ро­ва­ния фа­зы в це­пях пе­ре­мен­но­го то­ка пром. час­то­ты слу­жат вра­щаю­щие­ся транс­фор­ма­то­ры, сель­си­ны, а так­же асин­хрон­ные элек­трич. дви­га­те­ли с за­тор­мо­жен­ным фаз­ным ро­то­ром (т. н. фа­зо­ре­гу­ля­то­ры).

В диа­па­зо­не де­ци­мет­ро­вых и бо­лее ко­рот­ких волн ис­поль­зу­ют СВЧ-фа­зов­ра­ща­те­ли, со­б­ран­ные из от­рез­ков ли­ний пе­ре­да­чи СВЧ, в ко­то­рых фа­зо­вый сдвиг осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пу­тём из­ме­не­ния элек­трич. дли­ны ли­нии l_э (l_э=2πl/λ_в, где l – гео­мет­рич. дли­на ли­нии, λ_в – дли­на вол­ны в ли­нии). Раз­ли­ча­ют ре­гу­ли­руе­мые и не­ре­гу­ли­руе­мые СВЧ-фа­зов­ра­ща­те­ли. К ре­гу­ли­руе­мым Ф. от­но­сят­ся: раз­движ­ная сек­ция ко­ак­си­аль­ной ли­нии, ре­гу­ли­руе­мая по­сред­ст­вом из­ме­не­ния l; вол­но­вод­ный ди­элек­трич. СВЧ-фа­зов­ра­ща­тель – от­ре­зок вол­но­во­да, со­дер­жа­щий пе­ре­ме­щае­мую пла­сти­ну из ди­элек­три­ка (управ­ле­ние фа­зо­вым сдви­гом ос­нова­но на из­ме­не­нии фа­зо­вой ско­ро­сти вол­ны и λ_в при из­ме­не­нии по­ло­же­ния пла­сти­ны в вол­но­во­де); мос­то­вой СВЧ-фа­зов­ра­ща­тель – мно­го­пле­че­вое уст­рой­ст­во (ко­ак­си­аль­ное или вол­но­вод­ное), снаб­жён­ное дву­мя со­гла­со­ван­но из­ме­няю­щи­ми­ся по дли­не ко­рот­ко­замк­ну­ты­ми от­рез­ка­ми ли­нии пе­ре­да­чи (шлей­фа­ми), вклю­чён­ны­ми в осн. ли­нию, по ко­то­рой осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пе­ре­да­ча энер­гии СВЧ от ге­не­ра­то­ра к на­груз­ке; Ф. с ПП эле­мен­та­ми (дио­ды с p–i–n-струк­ту­рой, ва­ри­ка­пы), фер­ри­то­вы­ми уст­рой­ст­ва­ми и др. Так, Ф. на p–i–n-дио­дах, ис­поль­зуе­мые в ка­че­ст­ве ком­му­та­ци­он­ных эле­мен­тов, по­зво­ля­ют из­ме­нять фа­зо­вый сдвиг сту­пен­ча­то по­сред­ст­вом ли­бо пря­мо­го из­ме­не­ния l, ли­бо под­клю­че­ния к ли­нии (че­рез дио­ды) на­бо­ра шлей­фов. Ра­бо­та фер­ри­то­выx Ф. ос­но­ва­на на ис­поль­зо­ва­нии Фа­ра­дея эф­фек­та на СВЧ и яв­ле­ния фер­ро­маг­нит­но­го ре­зо­нан­са в на­маг­ни­чен­ном фер­ри­те.

Не­ре­гу­ли­руе­мые Ф. реа­ли­зу­ют в ви­де ка­либ­ро­ван­но­го по фа­зе от­рез­ка ли­нии пе­ре­да­чи, фа­зо­вый сдвиг в ко­то­ром дос­ти­га­ет­ся под­бо­ром зна­че­ния его дли­ны, раз­ме­ров по­пе­реч­но­го се­че­ния (при ис­поль­зо­ва­нии вол­но­во­да) ли­бо эф­фек­тив­ной ди­элек­трич. про­ни­цае­мо­сти.