Рис.8 Схема связи резонатора с волноводом
Разница в длинах половин резонатора 15-20% даёт добротность, вносимую гладким волноводом обычного поперечного сечения, порядка 50-100, что соответствует параметрам входного резонатора клистрона. Такая связь достаточна и для выходного резонатора при работе с согласующей структурой практически при любой разумной полосе рабочих частот. Резонансная частота резонатора с разными длинами с разных сторон центрального проводника соответствует средней длине соответствующих полостей резонатора (принимая во внимание влияние ёмкостного выступа, формирующего зазор взаимодействия).
3.2.2 Программа AnsoftHFSS
После формирования частотной характеристики (определения количества резонаторов и их настроек) для дальнейшего проектирования необходимо рассчитать точные геометрические размеры резонаторов в соответствии с рассчитанной по программе «Svetlana» частотой и добротностью для изготовления их в металле и уточнить характеристические сопротивления резонаторов.
Этот расчет можно сделать достаточно точно с помощью трёхмерной полевой программы AnsoftHFSS[7].Эта программаобеспечивает необходимую точность расчёта при любой конфигурации объекта, но требует задания должного размера ячеек и затраты определенного (иногда очень большого) времени. Особенно остро это чувствуется в узких зазорах и в переходных областях между резонатором и волноводом, а также при наличии диэлектрика.
HFSS (High Frequency Structure Simulator) – это мощный пакет программ, который вычисляет электромагнитные поля и многомодовые S-параметры для трехмерной пассивной структуры произвольной формы. Он имеет интуитивный интерфейс, упрощающий описание проекта, мощную программу расчета электромагнитного поля, приспосабливаемую к требуемой точности решения, и мощный постпроцессор для представления электромагнитных характеристик. Эта программа устраняет традиционное макетирование методом проб и ошибок, ускоряя и улучшая качество проектирования.
Анализ антенн, СВЧ линий передачи, переключающих схем, волноводных элементов, фильтров ВЧ и трехмерных неоднородностей сводится к черчению структуры, точному определению материала, идентификации портов и характеристик поверхностей. HFSS автоматически генерирует решения поля, портовые характеристики и S-параметры.
Начальное разбиение на ячейки сразу предоставит информацию о решении поля, выделяя области с высокой напряженностью поля или с большими градиентами. Разбиение на ячейки затем уплотняется только там, где необходимо, уменьшая вычислительные затраты при максимизации точности. Если необходимо, пользователи могут ввести адаптивное решение, используя интерфейс программы.
Подключаемый калькулятор поля допускает комплексные арифметические, тригонометрические расчеты, операции на поверхности и в объеме, вычисление касательных к кривым линиям и нормали к любой кривой поверхности. Этот мощный калькулятор позволяет манипулировать с полем непосредственно, чтобы вычислить характеристики типа рассеяния мощности, сохраненной энергии и добротности отдельного резонатора.
3.2.3 Определение добротности резонатора
Если расчётным путём или экспериментально получена частотная характеристика КСВН резонатора, связанного с волноводом, в достаточном диапазоне частот, то можно определить нагруженную, внесённую и собственную добротности резонатора [8].
Резонансная частота 
определяется по частоте минимального
КСВН, r0, то есть по минимальной
точке наблюдаемой на экране монитора измерителя КСВН картины. Минимальный КСВН
соответствует величине коэффициента связи: β=r0 для связи больше критической и β
= 1/r0 для связи меньше критической. В
точках половинной мощности для нагруженного затухания
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.