Тема 3.4. Объемные резонаторы

Общие сведения об объемных резонаторах. Разновидности объемных резонаторов, их конструкция и назначение. Режимы ра­боты. Резонансная длина волны. Достоинства и недостатки. Объ­емные резонаторы как колебательные системы. Способы воз­буждения резонаторов. Структура поля в резонаторе.

Студент должен:

знать:

особенности конструкции резонаторов:

режимы работы.

Материал темы изложен в [1, с.173-177]. Объемный резонатор - это полый цилиндр. В области СВЧ он заменяет колебательный контур; это экранированная колебательная система, защищенная от внешних электро­магнитных воздействий, добротность которой десятки тысяч. В отличие от волноводов в объемных резонаторах нет распространения волн по длине, а существуют лишь стоячие волны за счет отражения от стенок.

Вопросы для самопроверки к разделу 3

1. Какие электрические величины называются параметрами цепи?

2. Какое влияние на передачу сигналов оказывают первичные пара­метры?

3. Что характеризует коэффициент распространения? Из каких со­ставляющих он состоит?

4. Для чего необходимо знать волновое сопротивление?

5. При каких условиях происходит отражение волн? Что характери­зует рабочее затухание цепи? Какие факторы учитываются при определе­нии рабочего затухания?

6. Какие два типа волн наблюдаются в волноводе?

РАЗДЕЛ 4. НЕЛИНЕЙНЫЕ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Тема 4.1. Нелинейные электрические цепи, их характеристики и параметры

Нелинейные резистивные, индуктивные и емкостные элементы. Вольт-амлерные, ампер-веберные и вольт-фарадные характеристики. Статические, дифференциальные и усредненные параметры нелинейных элементов, зависимости их от режима работы. Отрицательное сопро­тивление и его физический смысл.

Аппроксимация нелинейных характеристик. Ее назначение и задачи. Разновидности аппроксимаций: кусочно-линейная, полиномиальная и трансцендентными функциями. Использование нелинейной цепи в каче­стве параметрической.

Студент должен:

знать:

основные нелинейные преобразования сигналов;

виды аппроксимирующих функций;

способы реализации нелинейных функций; уметь:

пользоваться справочной литературой;

анализировать работу нелинейной цепи;

определять режим работы нелинейных цепей.

Материал данной темы изложен в [1,4.3-4.4]. При изучении его нужно уяснить, что называют нелинейными и параметрическими цепями; понять, что основу нелинейных цепей составляют нелинейные элементы.

Следует уметь определять параметры нелинейных элементов и уяснить их зависимость от режима работы нелинейного элемента.

Важно понять суть и назначение аппроксимации, уяснить различие между видами аппроксимации нелинейных характеристик, см. [1, 4.3]. При этом следует иметь в виду, что при подаче на вход нелинейного эле­мента сигнала большой амплитуды используется кусочно-линейная аппроксимация, а при входном сигнале малой амплитуды - полиномиальная или трансцендентными функциями. Последняя используется на практике реже из-за сложности математических расчетов.

Параметрические цепи, их классификация, математическое описание и особенности прохождения сигнала по этим цепям достаточно подробно рассмотрены в [1, 4.4]. Конкретное применение параметрических цепей для целей умножения, преобразования частоты, модуляции рассмотрено в [3, 5.6].