составляет 1,3…1,6 диаметра ДР. Отдельную группу МДР составляют волно-водно-диэлектрические резонаторы (ВДР).

Определенный практический интерес представляют открытые волноводные металлодиэлектрические резонаторы предельного типа. Такие резонаторы сочетают в себе достоинства, как закрытых объемных резонаторов, так и открытых, а именно: высокие значения добротности, разреженный спектр собственных колебаний, простоту размещения исследуемого объекта в рабочем объеме резонатора.

Примером такой структуры может служить открытый резонатор, пред-ставляющий собой отрезок запредельного цилиндрического волновода, внутри которого размещена осесимметричная диэлектрическая вставка переменного поперечного сечения, выполненная в виде трубки, внутренний диаметр которой плавно увеличивается от краев к центру Размещение в объеме запредельных волноводов диэлектрических вставок, позволяет со-здать высокодобротные резонаторы за счет практически полного отражения электромагнитной волны рабочего типа от запредельных участков волновода на торцах резонатора.

Рис. П3 ОВР с диэлектрической вставкой переменного сечения

В качестве рабочих могут использоваться любые типы колебаний, для которых волновод является запредельным и условия распространения выполняются лишь в области, частично заполненной диэлектриком вблизи центральной части резонатора. Однако, наиболее предпочтительными являются колебания, образованные азимутально-симметричными волнами магнитного типа H0n, обладающими аномально малым затуханием, обусловленным практически полным отсутствием продольных токов в металлической стенке волновода.

Благодаря этому колебания H0np типа обладают наиболее высокой доб-ротностью, что является важным преимуществом, например, при использова-нии данного резонатора в качестве первичного преобразователя для радиоволновых измерений. Поле осесимметричных колебаний в центре волновода крайне мало, что позволяет использовать для определения параметров исследуемых объектов, размещаемых вдоль оси резонатора классические методики, основанные на методе малых возмущений. Кроме того, на свойствах колебаний H0np типа значительно слабее сказываются параметры элементов связи.

Плавное изменение сечения диэлектрической вставки позволяет приме-нять подобные резонансные структуры при исследовании параметров газооб-разных сред, в том числе и в потоке.

Объемные резонаторы используются в технике как колебательные системы магнетронов, генераторов, клистронов и т. д., как эталоны частоты, фильтры, измерительные контуры, исследующие устройства жидких, твердых и газообразных веществ.

Формулы используемые при расчете параметров резонатора;

, (П.1)

, (П.2)

(П.3)

, (П.4)

где K - коэффициент, учитывающий вид зазора (при бессеточном зазоре при следует брать ).

. (П.5)

(П.6)

(П.7)

где

МЕТОДЫ РАСЧЕТА РЕЗОНАТОРА

1) Метод эквивалентного замещения.

2) Метод при помощи теории поля

Собственная добротность резонатора определяется ;

Для вычисления эквивалентной активной проводимости резонатора воспользуемся соотношением;

Используя последнее выражение и уравнение потерь мощности в стенках резонатора получаем;

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Исходные данные;

л=8 см, h=1.6см , d=0.16см.

Определение параметров резонатора;

л 0= = =5,10см.

,

при бессеточном зазоре при следует брать

=

=

=

=

=

=

Погрешность в определении длинны волны не превышает 5% если соблюдаются соотношения и

0,567267>1/3 и 3,6>0,49 следовательно погрешность не превышает 5%

График отношения функции r2/r1

Расчет углов пролета и оценка эффективности взаимодействия электромагнитного поля резонатора с электронным пучком.

Эффективность взаимодействия пучка электронов с электромагнитным полем зазора резонатора принято характеризовать коэффициентом электронного взаимодействия М;

х0 - средняя скорость электронов

- угла пролета потока, пучка электронов во входном зазоре резонатора

М - коэффициента взаимодействия пучка электронов с ЭМП зазора резонатора.

щ =2рѓ=2рс/л=2р*3*108/8*10-2=0,2356*109 Гц

Таблица 1 (Зависимость параметров от ускоряющего напряжения)

Из таблицы 1 видно что при ускоряющем напряжении 300 В эффективность взаимодействия пучка электронов электромагнитного поля будет максимальна, а при 5000 минимальна.

ВЫВОД

В ходе выполнения курсовой работы мы ознакомились с различными типами резонаторов и областями их использования, сделали расчет параметров резонатора и выполнили его чертеж по нашедшим параметрам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) Д.M.Беневоленский,С.M.Мовнин “ЭЛЕКТРОДИНАМИКА''-учебно-методическое пособие ,издательство СПбГЭТУ 'ЛЭТИ' 2017

2) „Техника и полупроводниковая электроника СВЧ”-Учебное пособие Издательство «Вебер» Севастополь 2013

3) Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1, М., 1970;

4) Каценеленбаум Б. 3., Высокочастотная электродинамика, М., 1966;