Дослідження резонаторів НВУ

На відміну від низькочастотних коливальних систем, які описуються основ-ною системою параметрів: , , , коливальні системи НВЧ діапазону опису-ються наступними основними параметрами: резонансною довжиною хвилі - .

власною (ненавантаженою) добротністю - і еквівалентною активною провід-ністю - .

Резонансна довжина хвилі залежить від геометрії (розмірів і форми ) резо-натора і параметрів середовища, яке його заповнює.

Власна добротність визначається із відношення:

, / 4-2 /

де -енергія електромагнітного поля, нагромаджена в коливальній системі;

- енергія, що розсіюється в коливальній системі за період коливань.

Оскільки енергія, накопичена в коливальній систепмі, пропорційна її об'¬єму, а розсіювана енергія в основному визначається втратами в стінках (при повітря-ному заповненні), то власна добротність виявляється пропорційною величині:

, /4-3/

де - об'єм резонатора;

- площа внутрішньої поверхні резонатора;

- глибина проникнення струму на заданній частоті.

Із останнього співвідношення випливає, що з точки зору досягнення макси-мальної добротності потрібно вибирати такі форми резонаторів, для яких відно-шення було б найбільшим.

Порівняння низькочастотних і НВЧ коливальних систем по добротності

показує, що останні володіють більшою добротністю, яка зазвичай лежить в ме-

жах . Це пояснюється тим, що джерелами втрат в низькочастотних

контурах являються провідники і сердечники котушок, поля розсіювання і діе-лектрики конденсаторів. В той час як в НВЧ резонаторах джерелами втрат явля-ються лишеїх стінки (втрати на випромінювання відсутні,так як системи явля-ються замкнутими, а втрати при використанні повітряного заповнення - незнач-ні).

З метою зниження втрат в стінках їх обробляють по високому класу час-тоти (переважно Ñ8 - Ñ12) і застосовують антикорозійні покриття.

І, нарешті, третім основним параметром резонатора є еквівалентна актив-на провідність. Її визначають як зосереджену активну провідність, в якій розсію-ється потужність, рівна потужності втрат в резонаторі, якщо до клем цієї провід-

ності прикласти високочастотну напругу, яка рівна напрузі в заданій площині резонатора :

. /4-3/

Еквівалентна провідність на відміну від резонансної довжини хвилі і власної добротності є параметром неінваріантним, тобто, залежним від площини відліку.Це являється наслідком співрозмірності геометричних розмірів резонатора і дов-