![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Главная -> Ферритовые и диэлектрические резонаторы 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [ 13 ] 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Ч n . >я t-- о s s g Й i i Is 3- i° & &a о о о Я о и 1 в w я s a: к § Я о СИ <d В 3 s н ш а а 5< О се га а:
к а
к + к к к к к (М (М в я (n<n к tl USI i cm к к л к ей циент связи К 1 +/& (3.19) Соотношения для амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик приведены в табл. 2. Годографы коэффициентов прохождения при различной связи резонатора с линией показаны на рис. 38 и 39. ПВО то ![]() Рис. 38. Годографы коэффициентов прохождения согласованной линии передачи с резонатором при некоторых значениях коэффициента невзаимной связи (/Ci=0, К2=К) резонатора с линией передачи. ![]() - 90 Рис. 39. Годографы коэффициентов прохождения согласованной линии передачи с резонатором при некоторых значениях коэффициента взаимной связи (Ki=Ki=b,5K) резонатора с линией передачи. При включении резонатора как неоднородности в согласованную линию экспериментальное определение коэффициентов связи [84] сводится к измерению коэффициентов отражения или прохождения с последующим вычислением по формулам 1 -г„ в случае взаимной связи резонатора с линией передачи и (3.20) (3.21) в случае полностью невзаимной связи ферритового резонатора с линией передачи. Собственную добротность резонатора, связанного с согласованной линией, можно экспериментально определить, исследуя частотную зависимость коэффициента отражения или прохождения. В первом случае при взаимной связи сначала следует измерить нагруженную добротность резонатора на уровне Г| = = Гр/У2 и коэффициент отражения при резонансе, а затем вычи- слить собственную добротность (3.22) При исследовании частотной зависимости коэффициента прохождения и взаимной связи резонатора с линией передачи можно непосредственно найти собственную добротность. Для этого сле- ![]() Рис. 40. Расчетный график для определения уровня отсчета собственной добротности резонатора по резонансной кривой коэффициента про.ходжения при взаимной связи (Ki = /C2 = 0,5/C) резонатора с согласованной линией передачи. дует измерить коэффициент прохождения при резонансе и затем вычислить по формуле - 2 (3.23) значение коэффициента прохождения, соответствующего расстройке, величина которой непосредственно дает информацию о собственной добротности резонатора. Для расчета коэффициента прохождения, при котором измеряется собственная добротность резонатора, можно воспользоваться также рис. 40. Для расчета различных СВЧ-схем с твердотельными резонаторами необходимо иметь матрицу рассеяния резонатора. Элементы матрицы можно получить, воспользовавщись приведенными выше соотношениями для характеристик согласованной линии передачи с твердотельным резонатором. Элементы матрицы рассеяния Su и S21 соответствуют коэффициентам отражения и прохождения. Поскольку элементы матрицы рассеяния обычно определяются как отношения электрических составляющих поля расходящихся и сходящихся волн, а коэффициенты отражения и прохождения были определены выше как отношения магнит- ных составляющих поля, то при переходе от коэффициента отражения Г к элементу матрицы рассеяния Sn необходимо изменить знак. Для получения коэффициентов рассеяния S22 и S12 можно также воспользоваться соотношениями для Г, 7 и поменять местами индексы у коэффициентов связи, так как волна, переизлучаемая резонатором в направлении к генератору, распространяется в том же направлении, что и волна, приходящая с выхода линии передачи, а волна, переизлучаемая в направлении к нагрузке, распространяется навстречу волне, приходящей с выхода линии передачи. С учетом этих значений матрицу рассеяния твердотельного резонатора можно записать в виде 1 + ATi + /С^ + Л 2 VK,K, 2 у к я. (3.24) в частном случае взаимной связи резонатора с линией передачи матрица рассеяния равна [S] = 1 + а: + ii (3.25) В частном случае невзаимной связи ферритового резонатора с линией передачи матрица рассеяния равна О l + K + jl] l-K + H О (3.26) 3. 5. ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ РЕЗОНАТОР, ВКЛЮЧЕННЫЙ КАК ЭЛЕМЕНТ СВЯЗИ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ Примером включения резонатора как элемента связи линий передачи является простейший однорезонаторный полосно-про- Рис. 41. Твердотельный резонатор, включенный как элемент связи линий передачи.
пускающий фильтр, в котором (рис. 41) твердотельный резонатор расположен в отверстии связи, выполненном в общей торцовой стенке двух линий передачи. Вместо отверстия можно использовать другой элемент связи, например, отреЗ'ок запредельного волновода. Передача электромагнитной энергии в такой системе в общем случае обусловлена двумя эффектами: резонансной передачей электромагнитной энергии при помощи резонатора и чисто реактивной связью линий передачи через элемент связи. Получим энергетические соотношения для системы (рис. 41) в приближении пренебрежимо малой связи через отверстие, когда резонатор отсутствует. Как и раньше, коэффициенты прохождения и отражения определим как отношения амплитуд полей с учетом только основного типа волны. Определив частные коэффициенты связи резонатора с линиями передачи в виде (3.5), запишем уравнение баланса мощностей в системе при резо-
на нее Р Р Т + пап пад р пад -12 + пад^р + пад^ (3.27> где коэффициент прохождения р- h - + 2р > коэффициент отражения Л, Г ---П S- h -ip 0.01 0.0i 0060.1 04 0.8(0 4.0 ID 4/7 SOX Рис. 42. Зависимости коэффициентов прохождения, отражения и поглощения прч , , резонансе от степени взаимной связи коэффициент поглощения (Ki=K2=0,5K) резонатора с входной и выходной линиями передачи. *Р= Р, пад Здесь и в дальнейшем индексами 1 , 2 отмечены параметры, характеризующие связь резонатора соответственно с входной и выходной линией передачи. Решив уравнение баланса мощностей аналогично тому, как это было сделано в предыдущем разделе, нетрудно получить со- ![]() Рис. 43. Эквивалентная схема включения резонатора как элемента связи линий передачи. отношения для коэффициентов прохождения, отражения и поглощения. Они приведены в табл. 3 как для общего случая КхФКч, так и для частного случая одинаковой связи /Ci = /C2= = 0,5К резонатора с входной и выходной линиями. В исследуемой схеме при сильной связи имеет место почти полная резонансная передача электромагнитной энергии в выходную линию, а отражение и поглощение мощности при этом мало (рис. 42). Соотношения для коэффициентов прохождения, отражения и поглощения при расстройке нетрудно получить, воспользовав- liUHCb либо эквивалентной схемой связанной системы (рис. 43), яибо используя выражения для характеристик Гр, Гр, Хр при резонансе и соотношение (3.19) для коэффициента связи. Эти соотношения для характеристик линии передачи с резонатором приведены в табл. 3. Коэффициенты связи можно определить путем измерения коэффициентов отражения и прохождения с последующим вычисле- нием по формулам -т1-т1 (3.28) p -Р При одинаковой связи резонатора с входной и выходной линиями передачи Ki = K2=0,5K эти формулы принимают вид 1 -1 I (3.29) Таблица 3 Расчетные соотношения для коэффициентов отражения i, прохождения Т и поглощения v. при включении резонатора как элемента связи линии передачи Общий случай связи Ki+K, Частный случай связи Ki=Kt=0,5 К Обобщенная расстройка равна нулю к Обобщенная расстройка равна I , 2КГё Фг=Фо-2Pz Ф„=arctg-Yqq72- 2K |
© 2025 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95 |