Фазовращатель

Фазовраща'тель, устройство автоматики, преобразовательной и измерительной техники, служащее для изменения фазы электромагнитных колебаний. Конструкция Ф. зависит от диапазона частот, для которого он предназначен, пределов изменения фазы и точности её установки. На низких частотах и в диапазоне радиочастот (до нескольких Мгц ) в качестве Ф. обычно применяют четырехполюсники, состоящие из сопротивлений, индуктивностей и ёмкостей. Простейший Ф. – фазосдвигающая цепь , состоящая из резистора и конденсатора или резистора и катушки индуктивности. Такие Ф. обычно используют для создания фиксированного фазового сдвига в пределах от 0 до 90°. Более совершенны Ф., выполненные в виде мостовой цепи из 3 резисторов и 1 конденсатора, которые обеспечивают регулируемый сдвиг в пределах от 0 до 180° (при мало изменяющейся величине выходного сигнала). Применяют также транзисторные (ламповые) мостовые Ф., в состав которых входит фазоинвертор с разделённой нагрузкой; такие Ф. дают сдвиг фазы на 180°. Фазовый сдвиг, вносимый перечисленными Ф., зависит от частоты. Этот недостаток устраняется в следящих Ф., у которых при отклонении фазового сдвига от заданного значения параметры автоматически изменяются так, чтобы это отклонение уменьшилось. Для регулирования фазы в цепях переменного тока промышленной частоты применяют вращающиеся трансформаторы, сельсины, а также трёхфазные асинхронные электродвигатели с заторможенным ротором (см. Фазорегулятор ). В диапазоне дециметровых и более коротких волн применяют Ф., собранные из отрезков коаксиальных линий и волноводов (см. Фазовращатель СВЧ). Погрешность установки фазы в электромеханических Ф. составляет 0,5–1°, в электронных 0,05–0,1°.

  Лит.: Валитов Р. А., Сретенский В. Н., Радиотехнические измерения, М., 1970; Авраменко В. Л., Галямичев Ю. П., Ланнэ А. А., Электрические линии задержки и фазовращатели. (Справочник), М., 1973; Кушнир Ф. В., Радиотехнические измерения, 3 изд., М., 1975.

Фазовращатель СВЧ

Фазовраща'тель СВЧ , фазосдвигатель СВЧ, устройство, предназначенное для изменения фазы электромагнитных колебаний на выходе линии передачи СВЧ (полого пли диэлектрического радиоволновода , коаксиальной длинной линии , полосковой линии ) относительно фазы колебаний на её входе, осуществляемого посредством изменения электрической длины этой линии. (Электрическая длина линии равна 2pl /l_b , где l – её геометрическая длина, l_b – длина волны в линии.) Ф. подразделяются на регулируемые и нерегулируемые.

  Регулируемый Ф. – участок фидера , вносящий фазовый сдвиг на определённой частоте (или требуемые сдвиги фаз в заданной полосе частот), который при необходимости можно регулировать по величине. Различают Ф. с механическим (или электромеханическим) управлением фазовым сдвигом и Ф. с электрическим управлением. К первым относятся: раздвижная секция коаксиальной линии, регулируемая посредством изменения l ; волноводный диэлектрический Ф. – отрезок волновода, содержащий перемещаемую пластину из диэлектрика , управление сдвигом фаз в котором основано на изменении фазовой скорости волны и l_b при изменении положения пластины в волноводе; сжимная секция – отрезок прямоугольного волновода, узкие стенки которого снабжены упругими подвесками, позволяющими изменять ширину волновода (и тем самым l_b ); мостовой Ф. – многоплечее устройство СВЧ (коаксиальное или волноводное), снабженное двумя согласованно изменяемыми по длине короткозамкнутыми шлейфами и являющееся, по существу, направленным ответвителем . Ко вторым относятся Ф. с полупроводниковыми элементами (такими, как полупроводниковые диоды с р – i – n -cтруктурой; варакторы, или варикапы ), с ферритовыми устройствами; с сегнетоэлектриком; плазменные. Наиболее перспективны Ф. на р – i – n -диодах, используемых в качестве коммутационных элементов. Диоды позволяют изменять фазовый сдвиг ступенчато, посредством либо прямого изменения l, либо подключения к линии (через диоды) набора шлейфов. Распространены также ферритовые Ф., работа которых основана на взаимодействии электромагнитной волны с нескомпенсированными магнитными моментами подрешёток феррита . Ферритовые Ф. бывают взаимные, обеспечивающие одинаковый сдвиг для обоих направлений распространения волны, и невзаимные (частный случай последних – гиратор ).

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

  Ф. используют в различных устройствах сверхвысоких частот техники , например в системах с большим числом потребителей – для обеспечения требуемого распределения начальных фаз поступающих к ним сигналов, в фидерах радиосистем – для выравнивания электрических длин фидеров, в фазированных антенных решётках и др. когерентных радиосистемах.

  Лит.: СВЧ устройства на полупроводниковых диодах, М., 1969; Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1, М., 1970; Вова Н. Т., Стукало Н. А., Храмов В. А., Управляющие устройства СВЧ, К., 1973.

  Р. И. Перец.

Фазовый контраст

Фа'зовый контра'ст, метод получения изображений микроскопических объектов, у элементов структуры которых преломления показатель и способность поглощать оптическое излучение разнятся настолько мало, что эти элементы неразличимы при иных методах наблюдения и получения изображений в микроскопе. В то же время сдвиги фаз световых волн, вносимые такими элементами, могут заметно отличаться один от другого, образуя т. н. «фазовый рельеф», на который не реагируют ни глаз, ни фоточувствительный слой. Метод Ф. к. состоит в преобразовании (с помощью вспомогательного оптического устройства) «фазового рельефа» в изменения интенсивностей (амплитуд) световых волн – в т. н. «амплитудный рельеф», который и регистрируется фотоприёмником. Метод Ф. к. разработан Ф. Цернике в 1935. Подробнее см. Микроскоп , раздел Методы освещения и наблюдения (микроскопия), а также лит. к этой статье.