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諧振電路和傳輸線諧振器第1頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月諧振電路串聯(lián)諧振電路:諧振器功率:其中:電阻功耗:磁場(chǎng)儲(chǔ)能:第2頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月串聯(lián)諧振電路continue1電場(chǎng)儲(chǔ)能:總功率:輸入阻抗:諧振頻率:平均電場(chǎng)儲(chǔ)能=磁場(chǎng)儲(chǔ)能第3頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月品質(zhì)因素:在諧振頻率附近:可用來(lái)分析分布元件的等效電路。第4頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月可以將有耗諧振器當(dāng)成具有復(fù)諧振頻率的器件,令:R=0即可得到無(wú)耗等效串連諧振器的輸入阻抗:由此可得有耗諧振腔:(還原為7.1-10a)——為我們的實(shí)際測(cè)試提供了一個(gè)有效方法:一般器件損耗很?。籕可用微擾法求出:先求無(wú)耗解;再用復(fù)頻率帶入解出損耗影響:第5頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月半功率帶寬如圖(b)畫出了阻抗隨頻率變化的曲線。當(dāng):時(shí),傳送給電路的實(shí)功率等于諧振時(shí)功率的一半。在上邊頻于是:第6頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)諧振電路并聯(lián)諧振電路如圖,輸入電抗為:諧振器功率:第7頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月其中電阻功率為:電場(chǎng)及磁場(chǎng)儲(chǔ)能分別為:復(fù)合功率為:(與串連相同)第8頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月品質(zhì)因數(shù):由此式可見,并聯(lián)諧振電路的Q值隨R增加。在諧振點(diǎn)附近:設(shè)w=w+Dw則:第9頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月有載Q值和外部Q值假定諧振器無(wú)耗上式可簡(jiǎn)化為:結(jié)果與串連諧振相同。第10頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月有載Q值與外部Q值上面討論的Q值都沒涉及外部電路(無(wú)載)實(shí)際情況隨著負(fù)載接入,整個(gè)電路的Q要下降:與負(fù)載耦合后的是有載Q表示為QL(總);所接外部負(fù)載定義的Q記為Qe:且有載Q為:第11頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月傳輸線諧振器本質(zhì):不同長(zhǎng)度端接(O/S)TEM線類型:同軸線、帶狀線、微帶線的諧振器分析:須考慮有耗線的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型:l/2(S/O)l/4(O)三種。第12頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1。短路線型諧振器分析終端有耗線:設(shè)線長(zhǎng)為l=nl0/2(n=1,2,...)一般損耗很?。杭俣ǎ海ㄖC振點(diǎn)附近)則:若第13頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1。短路線型諧振器(續(xù)一)上式中vp為相速度在諧振點(diǎn):從而其正切:帶入阻抗表示式有:對(duì)比:第14頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月1。短路線型諧振器(續(xù)二)從而可以得到等效電路參量:Q值隨傳輸線的衰減增加而減小有:第15頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月例題:7。3-1有一銅制同軸線諧振器,內(nèi)外導(dǎo)體的半徑分別為1mm和4mm,諧振頻率為5GHz,試計(jì)算空氣填充和聚四氟乙烯填充時(shí)的Q值。解:銅材料:空氣填充時(shí):第16頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月例題:7。3-1(續(xù)一)聚四氟乙烯填充時(shí):(導(dǎo)體衰減明顯增加)介質(zhì)衰減:(空氣沒有的衰減)第17頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月例題:7。3-1(續(xù)一)總體衰減對(duì)比:顯而易見,填充介質(zhì)的引入會(huì)增加導(dǎo)體和介質(zhì)損耗器件的Q值也隨之下降。改進(jìn):鍍銀、采用高性能介電材料。第18頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2。p/4短路線型諧振器分析終端有耗線(圖形相同)設(shè)線長(zhǎng)為l=(2n-1)l0/4(n=1,2,...)短路線并聯(lián)諧振器:同樣:(諧振點(diǎn)附近)一般損耗很小:假定:l=(2n-1)l0/4第19頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月則:2。p/4短路線型諧振器(續(xù)一)其余切:第20頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月2。p/4短路線型諧振器(續(xù)二)帶入阻抗表示式有:對(duì)比:可知l/4長(zhǎng)度的傳輸線型諧振腔相當(dāng)于RLC并聯(lián)諧振電路。其等效電參量如下:第21頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月有:2。短路線型諧振器(續(xù)三)從而可以得到等效電路參量:Q值隨傳輸線的衰減增加而減小第22頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3。p/2開路線型諧振器分析終端有耗線(并聯(lián)諧振)設(shè)線長(zhǎng)為l=nl0/2(n=1,2,...)開路線并聯(lián)諧振器。類似有:第23頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月一般損耗很?。杭俣ǎ海ㄖC振點(diǎn)附近)l=nl0/23。p/2開路線型諧振器(續(xù)一)則:第24頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3。p/4短路線型諧振器(續(xù)一)其正切:?jiǎn)巫冸p不變

sin符號(hào)看象限

cos+,-

+,+-,-

-,+帶入阻抗表示式有:第25頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3。p/4短路線型諧振器(續(xù)二)對(duì)比:可知l/2長(zhǎng)度開路傳輸線型諧振腔相當(dāng)于RLC并聯(lián)諧振電路。其等效電參量如下:第26頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月3。短路線型諧振器(續(xù)三)Q值隨傳輸線的衰減增加而減小第27頁(yè),課件共28頁(yè),創(chuàng)作于2023年2月例題:7.3-2有長(zhǎng)度為l/2,50歐開路微帶線諧振器,其片厚為h=0.159cm,填充介電常數(shù)er=2.2;損耗角正切tgd=0.001,導(dǎo)體材料為銅,假定邊緣效應(yīng)可以忽略,諧振頻率為5GHz,試計(jì)算實(shí)際線長(zhǎng)和此諧振腔的品質(zhì)因素。

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