Спецпрактикум по сверхвысоким частотам. Гусев Ю.А. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

Работа № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАТОРА ПО ИЗМЕРЕНИЯМ КСВН
Основными параметрами СВЧ резонаторов, представляющими практический
интерес, является собственная добротность Q
o
, нагруженная добротность Q
нагр
,
внешняя добротность Q
внеш
, а также резонансная частота λ
о
.
Резонаторы обычно применяются не изолированно, а в сочетании с
нагрузками. При этом энергия рассеивается не только в самой колебательной
системе, но и в её нагрузке. Полная рассеиваемая энергия равна
W
РАСС.ПОЛН
= W
РАСС.РЕЗ
+ W
РАСС.НАГРУЗКА
(1)
Добротность контура с учетом всех присоединенных нагрузок называется
нагруженной добротностью Q
нагр
:
..
.0
ПОЛНРАСС
НАКОПЛ
НАГР
Р
W
Q
ω
=
(2)
где W
накопл
.
– энергия, накопленная в самом резонаторе, Р
расс.полн.
- суммарная
мощность, рассеиваемая в резонаторе и в нагрузках, ω
0
- угловая резонансная
частота.
Выражение (2) можно представить в виде
....
.0
.
НАГРРАССРЕЗРАСС
НАКОПЛ
НАГР
РР
W
Q
+
=
ω
(3)
.
..
0.
..
0.
111
НАКОПЛ
НАГРРАСС
НАКОПЛ
РЕЗРАСС
НАГР
W
Р
W
Р
Q
⋅+⋅=
ωω
(4)
Первое слагаемое в правой части (4) соответствует обратной величине
добротности изолированного резонатора, т.е. его собственной или ненагруженной
добротности Q
o
.
Второе слагаемое также имеет характер величины, обратной некоторой
добротности. Поэтому по аналогии с величинами Q
o
и Q
нагр
вводится понятие
внешней добротности Q
внеш
, определяемое следующим выражением:
..
.0
.
НАГРРАСС
НАКОПЛ
ВНЕШ
Р
W
Q
ω
=
(5)
Таким образом, внешняя добротность определяется как отношение энергии,
накопленной в самом резонаторе, к энергии, рассеянной в нагрузке за период
высокочастотного колебания.
Уравнение (4) может быть переписано в виде: 
                                          Работа № 4

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОБРОТНОСТИ РЕЗОНАТОРА ПО ИЗМЕРЕНИЯМ КСВН

    Основными параметрами СВЧ резонаторов, представляющими практический
интерес, является собственная добротность Qo, нагруженная добротность Qнагр,
внешняя добротность Qвнеш, а также резонансная частота λо.
    Резонаторы обычно применяются не изолированно, а в сочетании с
нагрузками. При этом энергия рассеивается не только в самой колебательной
системе, но и в её нагрузке. Полная рассеиваемая энергия равна

                      WРАСС.ПОЛН = WРАСС.РЕЗ + WРАСС.НАГРУЗКА         (1)

    Добротность контура с учетом всех присоединенных нагрузок называется
нагруженной добротностью Qнагр:

                                          ω0WНАКОПЛ .
                              QНАГР =                          (2)
                                          РРАСС . ПОЛН .

где Wнакопл. – энергия, накопленная в самом резонаторе, Ррасс.полн. - суммарная
мощность, рассеиваемая в резонаторе и в нагрузках, ω0 - угловая резонансная
частота.
    Выражение (2) можно представить в виде

                                         ω0WНАКОПЛ.
                       QНАГР. =                                      (3)
                                    РРАСС.РЕЗ. + РРАСС.НАГР.

                       1          1 РРАСС . РЕЗ . 1 РРАСС .НАГР.
                              =     ⋅            + ⋅                   (4)
                     QНАГР.       ω0 WНАКОПЛ . ω0 WНАКОПЛ .

    Первое слагаемое в правой части (4) соответствует обратной величине
добротности изолированного резонатора, т.е. его собственной или ненагруженной
добротности Qo .
    Второе слагаемое также имеет характер величины, обратной некоторой
добротности. Поэтому по аналогии с величинами Qo и Qнагр вводится понятие
внешней добротности Qвнеш, определяемое следующим выражением:

                                             ω0WНАКОПЛ.
                                  QВНЕШ. =                     (5)
                                             РРАСС.НАГР.

    Таким образом, внешняя добротность определяется как отношение энергии,
накопленной в самом резонаторе, к энергии, рассеянной в нагрузке за период
высокочастотного колебания.
    Уравнение (4) может быть переписано в виде:

Страницы