Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
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-

& &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

см

О. .

к

а

-4- n

к

+ к

к

к

к

к

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.

кзонатор

[енератр

Р \\ Р 1

Нагрузка

Лиш игрек ш

1 J

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-

<

>

1

L l

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



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

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95