CC BY
8
УДК 621.372.852.1
С. Н. КУЩ, канд. техн. наук, Ф. М. РЕПА, ст. науч. сотр., Е. Н. КРАВЕЦ, мл. науч. сотр.
СИНТЕЗ ВОЛНОВОДНО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ НА ЗАПРЕДЕЛЬНЫХ ВОЛНОВОДАХ
Результаты синтеза открытых диэлектрических резонаторов (ДР) в запредельном волноводе (ЗВ) [41 достаточно хорошо описывают характеристики волноводно-диэлектрических резонаторов (ВДР) [1],
что позволяет на первом этапе проектирования ВДР быстро оценивать их параметры. Несмотря на трансформацию основного Н-типа колебаний ДР это справедливо при равенстве размеров поперечного сечения ЗВ и ДР и значениях рабочей частоты, много меньших критических.
При проектировании фильтров на основе ВДР обычно задаются частота /о и поперечные размеры ЗВ. Неизвестными параметрами остаются диэлектрическая проницаемость материала резонатора ^ и его толщина L (см.рисунок).
Выбирая для ДР материал с &1 и полагая, что стенки ЗВ имеют идеальную проводимость, а диэлектрические проницаемости областей II и III одинаковы (е2 = е3), причем Im ег = 0, а магнитные проницаемости всех областей равны р„, значение L ДР для симметричного по z колебания определим как [4]
L = 2 (соёе^ - ъ)~1/2 Arctg [fe? - шбе^/^е^ - х?)]1/2, ' (1)
где to0 = 2я/0, х = п/а — поперечное волновое число; а — размер широкой стенки 3В.
Сечение ЗВ, см Fl/So fo. ГГц L, см L по формуле (1). см Ei/e0 по формулам (3), (4)
0,72X0.34 3,8 14,23* 0,361* 0,361 3.8
1,10x0,55 3,8 9,310* 0,553* 0,553 3,8
1,60x0,80 3,8 6,400* 0,805* 0,805 3,8
2,30x1.00 3,8 4,450* 1,160* 1,160 3,8
3,50 X1.50 3,8 2,920* 1,777* 1,777 3,8
0,72x0,34 2,02 16,704** . 0,697** 0,696 2,02
Примечание: * —результаты по работе []]; —результаты по работе [2].
Так как в фильтрах обычно крайние резонаторы связываются с основным каналом с помощью петель [3], для них необходимо учитывать влияние торцевой проводящей поверхности; поэтому толщину ДР определяем по формуле
I = {Аг^ [Хга с«1 (¿ДяУх* 1] + Агс1ё (Хя/Х21)}/Хп, (2)
Модель волноводно-диэлектри-ческого резонатора
где Хгг = (X? — ®ов2.11о)'/2; Х21 = — Х?),/2; ¿-х— расстояние от края
ДР до стенки 3В.
Значение е1 определяется по известным размерам из решения системы уравнений
лб (яб/2) -1 ('/2 - о^е2ц0)'/2 = 0; (3)
= (4)
где параметр 6 £ ] 0, 1[, характеризующий часть полуволны в ДР, находится из выражения (3) по программам, приведенным в работе [5]. Подставляя найденное значение б в равенство (4), получим
Результаты расчета параметров ВДР по формулам (1) — (4) сопоставлены с результатами работ [1, 2] и приведены в таблице.
1. Афромеев В. И. Собственная добротность волноводно-диэлектрического резонатора на запредельном волноводе//Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1982. Вып. 5 (341). С. 18—21. 2. Афромеев В. И. Измерение электромагнитных параметров диэлектриков методом волноводно-диэлектрического резонатора//Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1984. Вып. 1 (361). С. 50—53. 3. Газян Л. Г. Результаты экспериментального исследования согласования антенн на основе запредельных волноводов// Радиотехника. 1977. 32, № 2. С. 88— 90. 4. Кущ С. #., Кравец Е. Н. Приближенное определение параметров открытых диэлектрических резонаторов//Вестн. Киев, политехи, ин-та. Радиотехника. 1983. Вып. 20. С. 19—21. 5. Трохименко Я■ К., Любич Ф. Д. Радиотехнические расчеты на микрокалькуляторах. М.: Радио и связь. 1983. 256 с.
Поступила в редколлегию 28.10.84
УДК 621.373
В. И. ПАЙ ЛЕИ КО, Г. И. ШЕЛАМОВ, кандидаты техн. наук
ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛ НОВОДНО-ЩЕЛЕВОГО РЕЗОНАТОРА ОТ ТОЛЩИНЫ ПЛАСТИНЫ
Двухсторонние приближения к частотам собственных колебаний СВЧ-резонаторов на основе запредельных волноводов [31 можно найти из условия равенства нулю определителей сШНояюЛ^О и (1е1:||£>рр'|| =0 двух систем линейных однородных алгебраических уравнений, полученных в результате сшивания полей на границе резонансной и запредельной областей резонатора.
Применительно к волноводно-щелевому резонатору [1, 2, 4] с колебанием Нтод, образованному двумя полубесконечными металлическими пластинами, продольно ориентированными в £-плоскости симметрии прямоугольного волновода, элементы указанных определителей имеют вид
оо
атт- = — 8 (а/с) ^ РтРРт-р1&р, гп ф т'\ р-1
атт = -?--Н атт'|т«т', Р = I 2,3, ..., Ш = 1, 3, 5 ...;
' т
