Винтовой резонатор - Helical resonator

Спиральный резонаторный фильтр для гетеродина УКВ приемника. Вид снизу (закороченный конец) резонаторов. Платы гетеродина и РЧ-усилителя прикрепляются к нижней части сборки и имеют петли, которые соединяются с резонаторами, образующими соответственно входные и выходные порты фильтра.

А винтовой резонатор это пассивный электрический компонент который можно использовать как фильтр резонатор.

Физически винтовой резонатор представляет собой проволоку. спираль окружен квадратным или цилиндрическим проводящим экраном. Один конец спирали подсоединяется к экрану, а другой конец остается открытым (Weston, 2001, стр. 660). Устройство работает как коаксиальный резонатор, но он намного короче, поскольку спиральный внутренний проводник снижает скорость распространения волны (Lancaster, 2006, стр. 99).

подобно объемные резонаторы винтовые резонаторы могут достигать Q-факторы в 1000-х гг. Это потому, что на высоких частотах скин эффект приводит к большинству текущий на поверхности течет спираль и щит. Покрытие стенок щита и спирали высоким проводимость материалы увеличивает добротность по сравнению с чистой медью (Blattenberger, 1989).

Длина провода составляет одну четверть рассматриваемой длины волны. Спираль намотана пространственно, зазор между витками равен диаметру проволоки (Blattenberger, 1989). Если открытый конец спирали находится близко к торцевой крышке металлического экрана, длина несколько уменьшается из-за емкости между проводником и экраном (Whittaker, 2000, стр. 227).

Связь с резонатором может быть достигнута с помощью отводной проволоки, припаянной к спирали на некотором расстоянии от закороченного конца. Входное сопротивление изменяется в зависимости от расстояния от закороченного конца на трансформатор импеданса действие. Точка ответвления выбирается таким образом, чтобы импеданс соответствовал подключенной цепи. Настроить резонатор можно, вставив винт в центральную ось спирали (Weston, 2001, стр. 660). Другими используемыми средствами связи входа и выхода являются связь проволочной петли с магнитным полем вблизи закороченного конца или емкостная связь зонда возле открытого конца. Связь между резонаторами в мультирезонаторном фильтре часто просто достигается за счет отверстий в экранировании между ними (Whittaker, 2000, стр. 227).

Винтовые резонаторы хорошо подходят для УВЧ частоты в диапазоне от 600 МГц до 1500 МГц (Blattenberger, 1989).

Расчетные уравнения

${displaystyle Q=35.9cdot dcdot {sqrt {f}}}$

${displaystyle Z_{o}={frac {136190}{dcdot f}}}$

${displaystyle h=1.5cdot d}$

• Q - добротность (безразмерная)
• ${displaystyle Z_{o}}$ - волновое сопротивление резонатора (Ом)
• d - средний диаметр спирали (см)
• h - высота спирали (см)
• f - частота (МГц)

(Блаттенбергер, 1989)

использованная литература

• Кирт Блаттенбергер, «Конструкция винтового резонатора», РФ Кафе, 1989.
• М. Дж. Ланкастер, Применение высокотемпературных сверхпроводников в пассивных микроволновых устройствах, Cambridge University Press, 2006 г. ISBN  0521034175.
• Дэвид Уэстон, Электромагнитная совместимость: принципы и применение, Второе издание, CRC Press, 2001 ISBN  0824788893.
• Джерри К. Уитакер, Справочник по электронике, CRC Press, 2000 ISBN  1420036866.
• Анатолий Иванович Зверев, Справочник по синтезу фильтров, стр. 499-519, Wiley, 1967. OCLC  972252.