谐振器品质因数的精确测试

1、同轴谐振器品质因数的精确测试临界点法技术培训品质因数定义谐振器的最大储能兀珂厶一单位弧度内被谐振器続散的能量 叱谐振器的最大储能二单位弧度内被外电路続散的能药谐振器的最大储能二2兀 单位弧度内被谐振器和电路所耗散的能臺飞厂三者之间的关系为:111=+Ql Qu Qe技术培训传输式品质因数测试一电路模型传输式品质因数测试一电路模型仇 Rsi jXsiYoIdeal ResonatorjXs2 Rs2Transmission / LineZ2传输式品质因数测试一电路模型传输式品质因数测试一电路模型:Rc (Load)传输式品质因数测试一阻抗戋系技术培训传输式品质因数测试一阻抗戋系对于高Q谐振器，应

2、用窄带近似得:无载谐振器电路的导纳1 + /20fo >有载谐振器电路的总踽:1YL= 1 + J2Q?-九、J办技术培训传输式品质因数测试一Ql和Q（）的关系Ql =01 +兀+兀2其中，兀1、兀2为耦合系第S2心）“鼻1 + Xj 4- x2 /ZiL /o在谐振频率上，输输出耦合相等的情况下有2x皿"匕+ 2兀" 11 , X | = X 2 = XQl =BW3dB0呵（1 + 2小点而三个关键的测试参量： 谐振频3dB带&W3dB.传输式品质因数测试一Q。插入损带21(/0)传输式品质因数测试一Qo测试误差及措施+c：（a|S2（/oXb）2其中，对

3、于小的损耗殆急剧增大。=1寄生参数噪声耦合结构的损耗和电抗传输线和接头损耗输入输出的交叉干扰传输线时延措施曲线拟合融入电路模型融入电路模型曲线拟合中的圆图失真/融入电路模型校准/相位修正技术培训反射式品质因数测试一等效电路detuned-short positionKe Le ； 1.叩system 1Bc=l输入阻抗为ssssvqojlwLaec LolITdY1*=YcZ 仏）=心 + jXe +尸XWO/皀血 I。）血丿其中，0）=1/J厶C。吨 LQgQOOQOJs技术培训反射式品质因数测试一临界点定义在谐振角频率附近，可简化込一鱼=25 '三虫2 =2§ D俎255

4、 ©n1 +氏其中，频率调谐参馥”=(% - ® )/®)线性微分因予1 +盅/2 1+久反射式品质因数测试一Q圆5厶1 + ($3 + £)/2impedance locun in case of Za 二 0 (perfect circle).匕.”reu产 impedance locus in case critical、°F Z * 0 (nrly rcular)u/2crouovcr屁）技术培训反射式品质因数测试一Qo计算其中,(4 -(3-2(,2 -/1)0=：2|氏2|©一©|X «1)aJi

5、77;A_2庞-打 ”_g_2a-1)+ yj(b-2a-l)2 -4(a+b)(a-i)X=2b)为降低测试的随机误差釆用训=02| =庇-6|/2和 爲4| =肉巧=為2-印癖，有a = 1 + /? + 2/ - 仏兀"2(/J3 + /J4 + /2/3 + /2/4 + 4厶/；)2/1+/2271 1 )丫技术培训临界点法仿真结果示意图An soft CorporationSmith Plot 1110120 V-50临界点法仿真结果示意图-50临界点法仿真结果示意图的圆图轨迹半径逐渐增大HFSSDesignl504030-0.22010020 -oJo-20-30 S(

6、WaveFbrtl ,WaveFtort1)Setupl : Sweepla=35mm* gap= 1mm* h='50mm hp=".0000000000000 S(Waveft)rt1 ,WaveRDrt1)Setupl : Sweepla=35mm* gapJmm' h='50mnf hp='1.0000000000000S( WaveFbrtl ,WaveFtort1)Setupl : Sweepla='35mm gaplmm* h='50mm hp=" .0000000000000 S(WaveR)rt1 ,Wave

7、Ftort1)Setupl : Sweepla=35mm* gap= 1mm* h='50mm' hp='1.0000000000000-50临界点法仿真结果示意图当外部耦合非常弱的情况下,Ch1 Center 1.8715 GHz2/25009,10:11 PMTrc1InvSmithRef 1 UCal SmoMem2Trc1InvSmithRef 1 USmoMem3Trc1S11InvSmithRef 1 USmoMem4Trc1S11InvSmithRef 1 USmog11|J" aPwr -2.5(-50临界点法实测结果示意图S11导纳圆已经分辨

8、不出1 of 1 (Max)临界点法仿真提取比较（1）±3-腔体尺寸35X35X50,谐振杆（p llX（p8X49,螺钉(p4X6. 5, DIN头,Tap高度25。Qo =3959. 58936. 36MHzLen (mm)Fi (MHz)f2 (MHz)F。(MHz)QoAQ0%0.5933.881933.643933.763923.120.921933.344933.106933.2253920.840.982934.521934.282934.43909.381.274934.725934.485934.613893.931.668931.84931.59931.71537

9、26.825.88技术培训临界点法仿真提取比较（3）±3-腔体尺寸35X35X35,谐振杆(p 10X(p 8X29,螺钉 (P 4X1, DIN头，Tap高度 17.5。Qo =5467. 282010. 8MHzLen (mm)Fi (MHz)f2 (MHz)F。 (MHz)QoAQ0%0.52002.1782001.812001.995440.130.512002.3372001.9682002.155425.810.7622001.6062001.2362001.425409.171.0641997.4181997.0441997.235340.122.3381960.033

10、1959.6511959.845130.46.16技术培训临界点法仿真提取比较（5）临界点法与带连接器和探针的同轴腔本征模的比较Len (mm)临界点法本征模AQ0%F。(MHz)QoFo (MHz)Qo0.5933.763923.12935.65939290.151933.2253920.84935.77539320.282934.43909.38935.9239280.474934.613893.93935.30938960.058931.7153726.82935.10938021.98技术培训临界点法仿真提取比较（7）临界点法与同轴谐振器外载Q值的比较Len (mm)临界点法外载Q值AQ0%F。(MHz)QoF。(MHz)Ql0.5933.763923.12934.71715981933.2253920.84934.71115042934.43909.38934.44412994934.613893.93934.0329028931.7153726.82930.53322技术培训实测谐振频率对Qo的影响技术培训实测谐振频率对Qo的影响Fi (MHz)f2 (MHz)F。(MHz)QoF°模拟 (MHz)Qo模拟Q（）/ Q° 模拟1825.8861826.31826.094407.68