Система соосных дисковых диэлектрических резонаторов с азимутальными колебаниями
Аннотация
Собственная добротность дискового диэлектрического резонатора с азимутальными колебаниями (ДДР с АК) определяется потерями на излучение с поверхности диска и диссипацией в диэлектрике. Изменение параметров диска, уменьшающее влияние одного из этих факторов, вызывает увеличение другого, при этом собственная добротность не превышает значения 1/tgδ материала диска. В резонансной структуре в виде двух соосно расположенных дисков добротность может в разы превышать это значение. Принципиальная возможность эффекта очевидна — в многослойной структуре с разной диссипацией слоев возможна локализация электромагнитного поля в области с малой диссипацией. Предварительные экспериментальные исследования показали, что эффект имеет место и зависит от выбора рабочего типа АК и параметров системы. Цель работы — обоснование выбора типа АК и области параметров структуры, обеспечивающих наиболее высокие уровни собственной добротности. Для расчета характеристик азимутальных волн НЕ- и ЕН- типов, образующих колебания в системе ДДР, использовался феноменологический метод эффективной диэлектрической проницаемости. В качестве первой модели метода рассматривалась система распределенно-связанных плоских диэлектрических волноводов, в качестве второй — диэлектрический цилиндр. Результаты анализа дисперсионных и энергетических характеристик собственных типов АК показали, что наиболее высокие уровни собственной добротности характерны для четного ЕН-типа и могут кратно превышать уровень 1/tgδ.
Литература
2. Добромыслов В.С. Резонансные СВЧустройства. М.: Изд-во МЭИ, 1995.
3. Брагинский В.Б., Митрофанов В.П. Панов В.И. Системы с малой диссипацией. М.: Наука, 1981.
4. Egorov V.N. e. a. Dielectric Constant, Loss Tangent, and Surface Resistance of PCB Materials at K-band Frequencies // IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. Soc. 2005. V. 53. No. 2. Pp. 627—635.
5. Son B.I., Jeong H.C., Yeom K.W. Design of a Low Phase Noise Voltage Tuned DRO based on Improved Dielectric Resonator Coupling Structure // Proc. APMC. Kaohsiung, 2012. Pp. 1121—1123.
6. Zhou L., Yin W.Y., Wang J., Wu L.S. Dielectric Resonators with High Q-factor for Tunable Low Phase Noise Oscillators // IEEE Trans. CPMT. 2013. V. 3. No. 6. Pp. 1008—1015.
7. Yazdani M., Bates D., Murphy L. The Design and Fabrication of a Compact Low Phase Noise Dielectric Cavity Resonator Oscillator // Proc. EuMA Conf. Rome, 2014. Pp. 719—722.
8. Tobar M.E. e. a. Analysis of the Rutile-ring Method of Frequency-temperature Compensating a High-Q Whispering Gallery Sapphire Resonator // IEEE Trans. Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2001. V. 48. Pp. 812—820.
9. Раевский Г.П. Система соосных открытых диэлектрических резонаторов // Проектирование РЭУ на ДВ и ДР: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф. Тбилиси: Изд-во ТбГУ, 1988.
10. Голубничая Г.В., Кириченко А.Я., Кривенко Е.В., Луценко В.И. Влияние величины зазора между дисками на добротность диэлектрического пластинчатого резонатора // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. Вып. 6. С. 50—57.
11. Добромыслов В. С., Береза А.Е. Особенности собственных колебаний пластинчатых диэлектрических резонаторов // Труды МЭИ. 1984. № 48. С. 38—44.
12. Взятышев В.Ф., Рябов Б.И., Рожков Г.Д. Распределенная связь и собственные волны системы ДВ. Т. 3. Отчет по НИР «Аксойд-МВО». М.: МЭИ, 1968.
13. Колуков В.В. Проектирование электронных систем на основе синтеза и принятия решений // Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. Т. 11. № 8. С. 45—48.
14. Knox R.M., Toulios P.P. Integrated Circuits for Millimeter Through Optical Frequency Range // Proc. Symp. Submillimeter waves. Brooklyn: Polytech. Press of Polytech. Inst. of Brooklyn, 1970. Pp. 497—516.
---
Для цитирования: Раевский Г.П., Колуков В.В. Система соосных дисковых диэлектрических резонаторов с азимутальными колебаниями // Вестник МЭИ. 2018. № 6. С. 142—146. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-142-146.
#
1. Dobromyslov V.S., Vzyatyshev V.F. Dielektricheskie Rezonatory s Volnami Shepchushchey Galerei. Trudy MPEI. 1973;161:78—84. (in Russian).
2. Dobromyslov V.S. Rezonansnye SVCH-ustroystva. M.: Izd-vo MPEI, 1995. (in Russian).
3. Braginskiy V.B., Mitrofanov V.P. Panov V.I. Sistemy s Maloy Dissipatsiey. M.: Nauka, 1981. (in Russian).
4. Egorov V.N. e. a. Dielectric Constant, Loss Tangent, and Surface Resistance of PCB Materials at K-band Frequencies. IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. Soc. 2005;53;2:627—635.
5. Son B.I., Jeong H.C., Yeom K.W. Design of a Low Phase Noise Voltage Tuned DRO based on Improved Dielectric Resonator Coupling Structure. Proc. APMC. Kaohsiung, 2012:1121—1123.
6. Zhou L., Yin W.Y., Wang J., Wu L.S. Dielectric Resonators with High Q-factor for Tunable Low Phase Noise Oscillators. IEEE Trans. CPMT. 2013;3;6:1008—1015.
7. Yazdani M., Bates D., Murphy L. The Design and Fabrication of a Compact Low Phase Noise Dielectric Cavity Resonator Oscillator. Proc. EuMA Conf. Rome, 2014:719—722.
8. Tobar M.E. e. a. Analysis of the Rutile-ring Method of Frequency-temperature Compensating a High-Q Whispering Gallery Sapphire Resonator. IEEE Trans. Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 2001;48:812—820.
9. Raevskiy G.P. Sistema Soosnyh Otkrytyh Dielektricheskih Rezonatorov. Proektirovanie REU na DV i DR: Tez. Dokl. Vsesoyuzn. Nauch.-tekhn. Konf. Tbilisi: Izd-vo TbGU, 1988. (in Russian).
10. Golubnichaya G.V., Kirichenko A.Ya., Krivenko E.V., Lutsenko V.I. Vliyanie Velichiny Zazora Mezhdu Diskami na Dobrotnost' Dielektricheskogo Plastinchatogo Rezonatora. Pis'ma v ZHTF. 2015;41;6:50—57. (in Russian).
11. Dobromyslov V.S., Bereza A.E. Osobennosti Sobstvennyh Kolebaniy Plastinchatyh Dielektricheskih Rezonatorov. Trudy MPEI. 1984;48:38—44.(in Russian).
12. Vzyatyshev V.F., Ryabov B.I., Rozhkov G.D. Raspredelennaya Svyaz' i Sobstvennye Volny Sistemy DV. T. 3. Otchet po NIR «Aksoyd-MVO». M.: MPEI, 1968. (in Russian).
13. Kolukov V.V. Proektirovanie Elektronnyh Sistem na Osnove Sinteza i Prinyatiya Resheniy. Elektromagnitnye Volny i Elektronnye Sistemy. 2006;11;8:45—48. (in Russian).
14. Knox R.M., Toulios P.P. Integrated Circuits for Millimeter Through Optical Frequency Range. Proc. Symp. Submillimeter waves. Brooklyn: Polytech. Press of Polytech. Inst. of Brooklyn, 1970:497—516.
---
For citation: Raevsky G.P., Kolukov V.V. A System of Coaxial Disk Dielectric Resonators with Azimuthal Oscillations. MPEI Vestnik. 2018;6:142—146. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-6-142-146.
