Открытый доступ
Только для подписчиков
Способ измерения добротности миниатюрных открытых диэлектрических резонаторов на сверхвысоких частотах
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-6-29-36
Аннотация
Рассмотрены вопросы повышения достоверности измерения высоких (более 5000) добротностей миниатюрных открытых диэлектрических резонаторов. Предложен способ достоверного определения добротности открытого диэлектрического резонатора и представлен алгоритм определения добротности резонатора из материала с тангенсом угла диэлектрических потерь менее 10–4 в экранированной области. Алгоритм основан на измерении параметров электромагнитно связанной системы объёмных металлического и открытого диэлектрических резонаторов. Аналитически обоснован предложенный способ определения добротности открытого диэлектрического резонатора в электродинамическом и цепном представлениях. Рассмотрены варианты влияния металлического объёма на эффективную собственную добротность открытого диэлектрического резонатора в зависимости от его электрофизических характеристик. Оценены факторы, влияющие на полученную эффективную собственную добротность открытого диэлектрического резонатора, и показана область ожидаемых погрешностей измерений. Достоинство предложенного способа определения добротности открытого диэлектрического резонатора – высокая точность аналитических соотношений для определения добротности, отсутствие повышенных требований к точности изготовления измерительных секций и качеству внутренних поверхностей металлического резонатора, простота реализации измерения, связанная с применением ординарного оборудования и элементной базы.
Об авторах
В. М. Геворкян
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
Россия
Владимир Мушегович Геворкян
Москва
Ю. А. Казанцев
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
Россия
Юрий Алексеевич Казанцев
Москва
А. В. Шутов
Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Россия
Россия
Александр Вадимович Шутов
Москва
Список литературы
1. Ненашева Е. А. Состояние и перспективы развития изделий из микроволновой керамики для отечественной СВЧ аппаратуры // Электронная промышленность. 2014. № 2. С. 84–91.
2. Редозубов С. С. Исследование электрофизических свойств керамических материалов на основе титанов, танталов и ниобатов щелочноземельных элементов для применения в СВЧ-электронике: автореф. дисс. канд. техн. наук. (ОАО «НИИ «Гириконд», Санкт-Петербург, 2015).
3. Коломин В. М., Рыбкин В. Н., Иовдальский В. А., Соколов И. А. Диэлектрические резонаторы для изделий электронной техники СВЧ-диапазона: Учебное пособие / под ред. С. В. Щербакова. М.: КУРС, 2021. 150 с.
4. Алексейчик Л. В., Геворкян В. М., Казанцев Ю. А., Краюшкин В. В. Расчёт линии передачи с диэлектрическими резонаторами при учете ближнего поля // Электронная техника, Электроника СВЧ. 1979. № 8. С. 15–27.
5. Zhou L., Yin W. Y., Wang J., Wu L. S., Dielectric resonators with high q-factor for tunable low phase noise oscillators, IEEE Trans. on CPMT, 2013, vol. 3, no. 6, pp. 1008–1015.
6. Працюк Б. Б., Прокопенко Ю. В., Поплавко Ю. М. Коэффициент связи составного диэлектрического резонатора с прямоугольным волноводом // Электроника и связь. 2011. № 3. С. 60–63.
7. Егоров В. Н. Характеристики резонаторов сверхвысоких частот с нерезонансным просачиванием мощности // Известия вузов. Радиофизика. 2010. Том LIII. № 8. С. 493–503.
8. Давидович М. В. Диэлектрические резонаторы: интегральные и интегро-дифференциальные уравнения // Известия Саратовского университета. 2008. Т. 8. Сер. Физика. № 1. C. 3–14.
9. Геворкян В. М., Казанцев Ю. А., Шутов А. В. Добротность миниатюрного диэлектрического резонатора, связанного с полым металлическим резонатором СВЧ // Труды XVIII Международной научно-технической конференции «Электротехника, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты», М., Россия, 27 ноября 2020. М.: Знак, 2020. C. 246–254.
10. Никольский В. В., Никольская Т. И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Изд-во «URSS», 2017. 544 с.
11. Попов В. П. Основы теории цепей: Учеб. для вузов. Изд. 4-е, испр. М.: Высшая школа, 2003. 575 с.
12. Ильченко М. Е., Трубин А. А. Электродинамика диэлектрических резонаторов. Киев: Наукова думка, 2004. 265 с.
13. Альтман Дж. Устройства СВЧ. М.: Изд-во «Мир», 1968. 487 с.
14. Vladimir M. Gevorkyan, Yuri A. Kazantsev, Lo w noise oscillator based on a conventional dielectric resonator, Microwave Journal, 2020, vol. 63, no. 10, pp. 86–96.
15. Михаэль Хибель. Основы векторного анализа цепей / Пер. с англ. проф. С. М. Смольского под ред. Уте Филипп. М.: Издательский дом МЭИ, 2009. 500 с.
Рецензия
Для цитирования:
Геворкян В.М., Казанцев Ю.А., Шутов А.В. Способ измерения добротности миниатюрных открытых диэлектрических резонаторов на сверхвысоких частотах. Измерительная техника. 2021;(6):29-36. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-6-29-36
For citation:
Gevorkyan V.M., Kazantsev Y.A., Shutov A.V. Method for measuring the Q-factor of miniature open dielectric resonators at ultrahigh frequencies. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(6):29-36. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-6-29-36
Просмотров: 23
Послать статью по эл. почте 