9 ЛР Теория полей
.docx
МИНИСТЕРСТВО
ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ
КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
Факультет Сетевая Инженерия (СИ)
Кафедра «Техническая электродинамика и антенны»
Лабораторная работа №9
«Исследование объемных прямоугольных резонаторов»
Выполнила: Балыбердина Анастасия Максимовна
группа БИН2401
Проверил: доцент Прошин Александр Борисович
Москва 2026
Таблица 1 – исходные данные.
№ варианта |
Количество стержней в диафрагме q |
Радиус одного стержня r, мм |
Резонансная частот f0, МГц |
Материал |
δ |
3 |
2 |
1.0 |
9050 |
Медь |
0.066/f^0.5 |
Находим
длину волны в свободном пространстве
(λ0)
на резонансной частоте:
Затем
рассчитываем длину волны в волноводе
(Λ0),
соответствующую резонансу:
Расчет
проводимости диафрагмы (B):
Определение
продольного размера резонатора (l):
Собственная
добротность (Q0):
Используем
модуль коэффициента отражения |S11|:
Тогда
внешняя добротность:
Нагруженная
добротность (QH):
Расчеты:
Таблица 2 – результаты расчетов
λ0 (м) |
Λ0 (м) |
В |
L (м) |
S11 |
β0 |
Qвн |
d (м) |
Q0 |
Qн |
0.033 |
0.049 |
12.79 |
0.025 |
0.988 |
131.413 |
564.673 |
6.937e-7 |
7848.387 |
526.773 |
ЭКСПЕРИМЕНТЫ
Таблица 3 – измерения КСВ для Резонатора № 1
Уровень |
Левая частота |
Правая частота |
8 |
9.543 |
9.498 |
6 |
9.535 |
9.508 |
5 |
9.533 |
9.509 |
4 |
9.531 |
9.514 |
3 |
9.529 |
9.517 |
2 |
9.529 |
9.529 |
f0 = 9.529; 2Δf = 0.027; Q = 351.78
Рисунок 1 - Резонансная кривая для Резонатора № 1
На графике виден ярко выраженный минимум в точке f0 = 9.529 ГГц. Узкая форма кривой свидетельствует о достаточно высокой нагруженной добротности Q = 351.78. Это означает, что резонатор эффективно сохраняет энергию и имеет малую полосу пропускания.
Таблица 4 – измерения КСВ для Резонатора № 2
Уровень |
Левая частота |
Правая частота |
8 |
9.700 |
9.512 |
6 |
9.676 |
9.538 |
5 |
9.664 |
9.550 |
4 |
9.649 |
9.567 |
3 |
9.637 |
9.578 |
2 |
9.615 |
9.615 |
Рисунок 2 - Резонансная кривая для Резонатора № 2
f0 = 9.615; 2Δf = 0.138; Q = 68.93
Этот график значительно шире предыдущего, резонанс наблюдается на частоте f0 = 9.615 ГГц. Широкая «яма» на графике указывает на низкую добротность (Q = 68.93). В данном случае резонатор сильнее связан с внешней линией, из-за чего энергия быстрее уходит в нагрузку.
Таблица 5 – измерения КСВ для Резонатора № 3
Уровень |
Левая частота |
Правая частота |
8 |
9.483 |
9.441 |
6 |
9.477 |
9.447 |
5 |
9.475 |
9.450 |
4 |
9.473 |
9.453 |
3 |
9.470 |
9.456 |
2 |
9.460 |
9.460 |
Рисунок 3 - Резонансная кривая для Резонатора № 3
f0 = 9.460; 2Δf = 0.03; Q = 314.7
Кривая для третьего образца имеет параметры, близкие к первому. Резонансная частота f0 = 9.460 ГГц, добротность Q = 314.7. График демонстрирует стабильный резонанс с четко определенным минимумом КСВ.
Вывод: в ходе лабораторной работы были измерены КСВ для разных уровней для разных резонаторов и посчитаны их добротности