CC BY
6
УДК 621.373.5
Б. А. КОЦЕРЖИНСКИЯ, ранд. техн. наук, Н. А. ПЕРШИН, мл. науч. сотр., Е. В. ЯСИНСКИЙ, студент
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСКОВЫХ РЕЗОНАТОРОВ ДИОДНЫХ АКТИВНЫХ МОДУЛЕЙ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
В СВЧ твердотельных генераторах, построенных на основе предварительно настроенных диодных активных модулей, устройством трансформации сопротивления активного элемента является дисковый резонатор.
Методом масштабного частотного моделирования проведено экспериментальное исследование влияния элементов токоподво-да, стенок волновода и погрешностей изготовления на параметры дискового резонатора. Характеристики возбуждения резонатора на видах колебаний ТМцо и ТМ0ю получены путем панорамного измерения КСВН в полосе частот 3 ... 10 ГГц в волноводном тракте с измерительной секцией и согласованной нагрузкой.
Установлено, что эллиптичность диска, вызванная неточностью изготовления, приводит к возбуждению в резонаторе наряду с колебаниями ТМц0 и ТМ0ю дополнительных видов колебаний ТМ'по и ТМ'ою на других частотах. При эллиптичности (Имакс—£>„ин)/-С)мнн = 0,5 % {Р — диаметр диска) смещение
частоты М достигает 1 % для колебаний ТМно и 0,8 % для
$
ТМою-
Аналогичное влияние на спектр собственных колебаний резонатора оказывают и боковые стенки волновода. При этом разнос частот Дf и интенсивность дополнительных видов колебаний возрастают при приближении резонатора к одной из боковых стенок, причем А/ достигает 3 % для колебаний ТМ|10 и 4 % для ТМр10. Одновременно с этим частоты колебаний ТМцо и ТМою смещаются вниз на величину до 2 %. При непараллельности плоскости диска и широкой стенки волновода Д/г/7)>3... 5% резонатор вне резонансной кривой представляет собой широкополосную неоднородность с эквивалентными параметрами тонкого индуктивного штыря (АН — высота перекоса).
При исследовании влияния токоподвода на характеристики резонатора реальный токоподвод моделировался отрезками проводников, соединяющих верхнюю и нижнюю проводящие плоскости резонатора. Точки подключения токоподводов показаны на рисунке. При расположении токоподводов в точках 1 (или 1') или (1 и Г) в резонаторе возбуждается дополнительный вид колебаний ТМцо, для которого Д/ достигает 20 % в зависимости от эквивалентной индуктивности токоподводов. Подобное наблюдается при установке токоподводов в точках 2 (или 2') или (2 и 2'). При этом связь колебаний ТМц0 резонатора
с волноводом уменьшается из-за шунтирующего действия то-коподводов, а резонансная частота увеличивается вследствие индуктивного характера реактивного сопротивления токоподво-дов. При наличии токоподводов в промежуточных точках (3, 3', 4, 4' и их комбинации) в резонаторе возбуждаются оба дополнительных вида колебаний TMj10 и ТМ^0. Сказанное справедливо для резонатора, расположенного как на широкой а), —-------------- так и на узкой б) стенках вол-
новода. В последнем случае ' коэффициент связи с волноводом имеет такое же значение, 2 L- _L Д 2■ как и в первом.
V : J Таким образом, при разра ботке диодных активных моду-
о-—- ---а лей возможно использование
, г как основного вида колебаний
дискового резонатора, так и колебаний ТМою, что позволяет повысить технологичность изготовления модулей КВЧ-диапа-зона. Влияние токоподводов на параметры резонатора может использоваться при создании генераторов с двухполосной перестройкой частоты, а также для коррекции связи модулей с волноводом и частоты генерации. Для исключения влияния токо-подводы следует устанавливать в определенных точках в зависимости от возбуждаемого вида колебаний. Возможна установка модулей на узкой стенке волновода.
1. Cachier G., Espaignol J., Stevans J. Millimeter-wave pretuned Modules// IEEE Trans. 1979. Vol. MTT-27, N 5. P. 505—510.
Поступила в редколлегию 24.09.86
УДК 621.372.852.1
С. //. КУЩ. канд. техн. наук, Е. Н. КРАВЕЦ, мл. науч. сотр., А. В. СТРИКУИ, студент
РАСЧЕТ ЧАСТОТ СПЛОШНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ ИТЕРАЦИОННЫМ МЕТОДОМ
Расщепление правой части дисперсионного уравнения для открытого кругового цилиндра в случае аксиально-симметричных Е- и Н-волн на два независимых уравнения позволяет значительно упростить расчет характеристик открытых сплошных диэлектрических резонаторов (ДР) с Я0т«- и £отв-колебаниями .[2] (б — часть полуволны вдоль ДР). Однако и в этом случае расчет собственных частот f0, а также диэлектрической проницаемости ei = e<jeri, толщины L или радиуса R ДР требует численного решения на ЭВМ, имеющих в своем математическом обеспечении программы расчета цилиндрических функций действительного и мнимого аргумента [3]. В работе [I] предло-
