6

Федеральное агентство по образованию

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

( ТУСУР)

Кафедра сверхвысоких частот и квантовой радиотехники

(СВЧ и КР)

Исследование объёмного резонатора

Отчёт к лабораторной работе по дисциплине «Устройства СВЧ»

Студенты гр. 143-М

________ С.Д.Смагулов

________ Н.Б.Сабыров

________А.Б.Сариев

________ А.Мамутов

Руководитель

Доцент каф. СВЧиКР, к.т.н.

_____ __________

оценка А.В.Фатеев

2014

1 Введение

Цель работы:

• Ознакомление с некоторыми вопросами теории объемного резонаторов

• Проведение расчета основных параметров резонатора для различных типов колебаний, возбуждаемых в нем

• Ознакомление с методами исследования основных параметров и проведение экспериментальных измерений для цилиндрического резонатора.

2 Расчетное задание

Высота резонатора h=130 мм, диаметр резонатора D=100 мм.

Рассчитаем частоты резонансов для тех типов волн, которые существуют в резонаторе.

, где

Для упрощения расчёта λ_КР используем следующую таблицу:

Результаты расчетов приведены в таблице №1.

Таблица №1 - Результаты расчётов.

Тип волны	λКР	f0, МГц
H111	0.1705	2108.4
E010	0.13065	2905
E011	0.13065	3130
E012	0.13065	2308
H211	0.103	2580
H112	0.1705	3658.5

Изобразим структуру поля для некоторых типов колебаний (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Структуры поля для некоторых типов колебаний.

3 Анализ полученных данных

Для возбуждения колебаний Е типа необходимо петлю связи установить в вертикальное положение, для колебаний Н типа – в горизонтальное положение.

Таблица №2

Для вертикального положения петли
Частота, МГц	Показания, мА
2165	1,13
3000	5
3230	5,32
3410	1,4

Выберем самые большие показания миллиамперметра и рассчитаем с помощью волномера точно частоту :

• Для вертикального – 2165МГц

Сравнивая с расчетными частотами мы видим, что

• Частота 2037,1 соответствует полю

Измерим нагруженную добротность резонатора, возбуждаемого на этих двух типах колебаний:

Воспользуемся формулой

=5.4 (МГц)

Q=377.5

Таблица №4

Тип волны	генер, МГц	, мм				,мм
	2038.9		32	2	4	55	50
	2039.1		34	2.5	3.688	65	90
	2035.3	147	37	2	4.301	55	134
	2033.7		38	3	3.559	60	140
	2038.6		40	3.5	3.381	55	146

Построим зависимость КСВ от частоты в пределах резонансных характеристик для

Рисунок 3.1 - Зависимость КСВ от частоты.

Построим зависимость

Определим модуль коэффициента отражения

Величина рассчитывается по формуле

Рисунок 3.2 - Зависимость

Выберем частоту как можно меньше отличающуюся от

Найдем требуемые добротности

1. Собственная добротность резонатора

2. Нагруженная добротность

3. Внешняя добротность

Заключение

Проделав лабораторную работу и сравнивая полученные результаты с расчетными, мы видим некоторые отличия, связанные с неточностью измерений, тем не менее данные практически совпали. Очень большое различие мы получили с теоретическим значением добротности. Это связано с тем, что теоретическая формула не учитывает ряд реальных параметров

Мы рассмотрели два метода измерения добротности:

• Метод четырехполюсника;

• Метод двухполюсники.

Изменяя частоту мы изменяем длину волны, а значит меняем коэффициент отражение, а КСВ зависит от него.