Основные теоретические сведения

ЛР № 5. Исследование объемного резонатора.

1. Цель работы: Иметь навыки исследования и расчета параметров объемных резонаторов

Содержание работы

1. Исследовать зависимость частоты объемного резонатора в виде отрезка прямоугольного волновода сечением а b от перемещения поршня l для перестройки резонатора. В резонаторе существует тип колебания Н, Е. Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 1.

2. Расчет конструкции цилиндрического объемного резонатора. Определить диаметр цилиндрического объемного D резонатора длиной l выходного каскада передатчика радиорелейной станции связи Р-414, чтобы резонансная частота возбуждаемых в нем колебаний типа Н была равна f. Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 2.

3. Расчет параметров объемного резонатора. Определить добротность и резонансную частоту цилиндрического объемного резонатора тропосферной станции связи диаметром D и длиной l, в котором будут возбуждаться колебания типа H_. Стенки резонатора изготовлены из меди проводимостью γ. Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 3.

4. Резонатор передающего тракта тропосферной станции связи Р-404М имеет размеры: а b l, заполнен диэлектриком с параметрами и . Материал сте­нок – медь с проводимостью . Найти резонансную частоту, добротность и полосу пропускания резонатора на типе колебаний Н, Е.

Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 4.

5. Экспериментальное определение добротности объемного резонатора СВЧ генератора на различных частотах его генерирования. Исходные данные по вариантам приведены в индивидуальных заданиях 5.

Основные теоретические сведения

1. Резонансная частота и длина собственных колебаний типа и в прямоугольном объемном резонаторе

, (1)

. (2)

где – геометрические размеры резонатора; – индексы, cоответствующие типу колебания ( или ); – абсолютная диэлектрическая и магнитная проницаемости вещества, заполняющего резонатор.

В прямоугольном резонаторе низшими могут быть колебания типов , и , у которых один из индексов равен нулю, а два других - единице. Основным является колебание Н или Е, у которого значе­ние наибольшее.

2. Резонансная частота колебаний в цилиндрическом резонаторе типа

, (3)

типа

, (4)

где а и – радиус и длина объемного резонатора; – n-й корень m-го порядка, при котором функции Бесселя m-го порядка (таблица 1); – n-й корень m-го порядка, при котором производная функции Бесселя первого родя m-го порядка (таблица 2); p – индекс, определяющий число вариаций поля вдоль объемного резонатора.

Таблица 1

n	m=0	m=1	m=2	m=3
	2,405	3,832	5,136	6,380
	5,520	7,016	8,417	9,761
	8,654	10,173	11,620	13,015

Таблица 2

n	m=0	m=1	m=2	m=3
	3,832	1,841	3,054	4,201
	7,016	5,332	6,705	8,015
	10,174	8,536	9,965	11,344

Основным колебанием типа Е в цилиндрическом резонаторе является , основным колебанием типа Н - .

3. Добротность объемных резонаторов:

для колебаний типа в прямоугольном резонаторе

, (5)

для колебаний типа в цилиндрическом резонаторе

, (6)

для колебаний типа в цилиндрическом резонаторе

, (7)

для колебаний типа в цилиндрическом резонаторе

. (8)

Инженерная формула определения добротности

. (9)

(Для цилиндрического резонатора ,

4. Добротность объемного резонатора, заполненного диэлектриком с потерями

, (10)

где - добротность резонатора, обладающего лишь потерями металлических стенок.

5. Полоса пропускания объемного резонатора

. (11)

6. Тангенс угла потерь

(12)

7. Глубина проникновения

8. Поверхностное сопротивление

Дата добавления: 2015-10-21