Федеральное агенство связи

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра технической электродинамики и антенн

Лабораторная работа № 9

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ РЕЗОНАТОРОВ

Москва 1997

Лабораторная работа № 9

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ РЕЗОНАТОРОВ

Составители: Н.Д. КОЗЫРЕВ, профессор

Издание утверждено советом факультета Р и Т.

Протокол № 1 от “ 18.09.97 г. ”

Рецензент А.Д. Муравцов, доцент

1. Цель работы

1. Ознакомление с основными электрическими параметрами колебатель­ных систем (объёмных резонаторов) на сверхвысоких частотах.

2. Расчет собственной, внешней и нагруженной добротностей объёмного резонатора.

3. Экспериментальное исследование резонансных свойств прямоугольных объёмных резонаторов. Измерение нагруженной добротности.

2. Указание по подготовке к лабораторной работе

1. Изучить типы колебаний в прямоугольных объемных резонаторах, структуру электромагнитного поля основного типа колебаний.

2. Изучить метод расчета собственной, внешней и нагруженной доброт­ностей объёмного резонатора.

3. Изучить экспериментальный метод определения нагруженной доброт­ности объемного резонатора.

3. Задание к расчетной части

(выполняется при домашней подготовке)

По заданным геометрическим размерам стержней индуктивных диафрагм, резонансной частоте f₀ (эти данные берутся из таблицы №1, причем номер ва­рианта задания совпадает с порядковым номером студента в групповом журнале) рассчитать:

1. Расстояние между диафрагмами проходного объемного резонатора 1.

2. Собственную Q₀, внешнюю Q_вн и нагруженную Q_H добротности резона­тора.

Примечание. Для определения 1 предварительно рассчитывается прово­димость В по формуле:

Здесь а - размер широкой стенки прямоугольного волновода, в данной лаборатор­ной работе он равен 23 мм;

q - Количество стержней в диафрагме

г - радиус одного стержня

-длина волны в волноводе, соответствующая резонансной

частоте.

Зная проводимость В, рассчитывается продольный размер резонатора:

Собственная добротность резонатора находится по формуле (5) (см. приложение).

Внешняя добротность определяется выражением:

где - модуль коэффициента отражения от диафрагмы.

Далее по известным Q₀ и Q_BH по формуле (4) приложения находится нагруженная

добротность резонатора Q_H.

На этом расчетная часть домашнего задания заканчивается

Таблица 1.

№ варианта	Количество стержней в диафрагме q	Радиус од­ного стерж­ня r, мм	Резонансная частот f0, МГц	Материал
1	2	0.75	9100	Медь
2	2	0.5	8990	Медь
3	2	1.0	9050	Медь
4	2	0.25	8550	Медь
5	2	0.7	9050	Латунь
6	2	0.4	8950	Латунь
7	2	0.9	9000	Латунь
8	2	0.2	8500	Латунь
9	2	0.8	9150	Серебро
10	2	0.6	9000	Серебро
11	2	1.1	9100	Серебро
12	2	0.3	8600	Серебро
13	2	0.75	9100	Латунь
14	2	0.5	8990	Латунь
15	2	1.0	9050	Латунь
16	2	0.25	8550	Латунь
17	2	0.7	9050	Медь
18	2	0.4	8950	Медь
19	2	0.9	9000	Медь
20	2	0.2	8500	Медь
21	2	0.8	9150	Латунь
22	2	0.6	9000	Латунь
23	2	1.1	9100	Латунь
24	2	0.3	8600	Латунь
25	2	0.75	9100	Серебро
26	2	0.5	8600	Серебро
27	2	1.0	9100	Серебро
28	2	0.25	8990	Серебро
29	2	0.7	9050	Серебро
30	2	0.4	8950	Серебро
31	2	0.9	9000	Серебро
32	2	0.2	8500	Серебро

4. ОПИСАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Блок-схема лабораторной установки для измерения КСВ в тракте, нагруженном на объёмный резонатор с согласованной нагрузкой, приведена на рис. 1.

Генератор качающейся частоты (1) работает в диапазоне 3-4 см. для измерения частоты, на которой возбуждаются колебания, служит резонансный волномер, встроенный в генераторный блок. С выхода генератора качающейся частоты (ГЧК) высокочастотные колебания поступают на вход направленного ответвителя отраженной волны (4). К выходу направленного ответвителя (4) подключен исследуемый объемный резонатор (5), нагруженный на согласованную нагрузку (6).

Сигналы с выходов направленных ответвителей поступают на блок индикатора КСВ (2), Где на экране наблюдаются резонансные кривые исследуемого объёмного резонатора. Они представляют собой зависимость КСВ в тракте от частоты.