Q метр - Q meter

Q-метр Tesla BM 560

А Q метр это часть оборудования, используемого для тестирования радиочастота схемы. В профессиональных лабораториях он был в значительной степени заменен другими типами сопротивление измерительные приборы, хотя среди радиолюбителей он все еще используется. Он был разработан в Boonton Radio Corporation в Бунтон, Нью-Джерси в 1934 г. Уильям Д. Лафлин.^[1]

Описание

А Q метр измеряет фактор качества цепи, Q, который выражает, сколько энергии рассеивается за цикл в неидеальной реактивной цепи:

${\displaystyle Q=2\pi \times {\frac {\mbox{Peak Energy Stored}}{\mbox{Energy dissipated per cycle}}}.\,}$

Это выражение применяется к RF и микроволновый фильтр, Bandpass LC фильтр, или любой резонатор. Его также можно применить к катушке индуктивности или конденсатору с выбранной частотой. Для индукторов

${\displaystyle Q={\frac {X_{L}}{R}}={\frac {\omega L}{R}}}$

Где ${\displaystyle X_{L}}$ реактивное сопротивление катушки индуктивности, ${\displaystyle L}$ это индуктивность, ${\displaystyle \omega }$ - угловая частота и ${\displaystyle R}$ сопротивление катушки индуктивности. Сопротивление ${\displaystyle R}$ представляет собой потери в катушке индуктивности, в основном из-за сопротивления провода. А Q измеритель работает по принципу последовательного резонанса.

Для полосовых LC-схем и фильтров:

${\displaystyle Q={\frac {F}{BW}}}$

Где ${\displaystyle F}$ резонансная частота (центральная частота) и ${\displaystyle BW}$ - ширина полосы фильтра. В полосовом фильтре с использованием LC резонансный контур, при увеличении потерь (сопротивления) индуктора его Q коэффициент уменьшается, и таким образом увеличивается полоса пропускания фильтра. В коаксиальном фильтре резонатора нет катушек индуктивности и конденсаторов, но резонатор имеет эквивалентную ЖК-модель с потерями (сопротивлением) и Q фактор также может быть применен.

Операция

Q-метр E9-4

Внутри минимальный Q Измеритель состоит из настраиваемого ВЧ-генератора с очень низким (проходным) выходным импедансом и детектора с очень высоким входным сопротивлением. Обычно предусматривается добавление калиброванного значения емкости с высокой добротностью к тестируемому компоненту, чтобы можно было измерять индуктивности изолированно. Генератор эффективно включается последовательно с настроенной схемой, образованной тестируемыми компонентами, и, имея пренебрежимо малое выходное сопротивление, существенно не влияет на Q фактор, в то время как детектор измеряет напряжение, развиваемое на одном элементе (обычно конденсаторе), и высокий импеданс в шунте не влияет на Q фактор тоже существенно.

Отношение развиваемого высокочастотного напряжения к приложенному высокочастотному току вместе со знанием реактивного импеданса от резонансной частоты и импеданса источника позволяет Q коэффициент, который следует непосредственно считывать путем масштабирования обнаруженного напряжения.

Смотрите также

• Измеритель LCR
• Измеритель СОЭ

Рекомендации

1. Q-метр Boonton, тип 160-A, 1946 г. - Виртуальный музей HP

дальнейшее чтение

• «Экспериментальный Q-метр» - статья Ллойда Батлера (изначально опубликована в Любительское радио, Ноябрь 1988 г .; пересмотрено в апреле 2004 г.)
• Жак Оде, VE2AZX (январь – февраль 2012 г.). «Измерение Q-фактора на цепях L-C». QEX. ARRL: 7–11.