[LaserG 0]

Пытаюсь согласовать прямоугольный волновод с круглым резонатором. Использую диафрагму и ступенчатый переход. Однако ширина полосы пропускания достаточно узкая, чего по идее не должно быть, поскольку ступенчатый переход как раз позволяет добиться более широкой полосы.

В чем может быть ошибка?

[merkader 3]

Резонатор обладает высокой добротностью, навскидку 20 тыс. и следовательно узкой полосой в которой есть только активное сопротивление, очень маленькое, которое Вы пытаетесь согласовать за счет ступенчатого трансформатора. Для расширения полосы резонанса, надо понизить его добротность (сменить материал, увеличить связь резонатора с волноводом, убрать трансформатор и оставить только диафрагму)

[Александр Мылов 4]

2 часа назад, LaserG сказал:

Пытаюсь согласовать прямоугольный волновод с круглым резонатором. Использую диафрагму и ступенчатый переход. Однако ширина полосы пропускания достаточно узкая, чего по идее не должно быть, поскольку ступенчатый переход как раз позволяет добиться более широкой полосы.

В чем может быть ошибка?

Любопытно, а в чем считали?

[LaserG 0]

39 минут назад, Александр Мылов сказал:

а в чем считали?

CST

[LaserG 0]

25.06.2021 в 19:41, merkader сказал:

оставить только диафрагму

Вот я варьирую размеры окна в диафрагме почти без трансформатора:

Для хороших КСВН полосы очень узкие всё равно - это нормально?

25.06.2021 в 19:41, merkader сказал:

увеличить связь резонатора с волноводом

Какие способы увеличить связь разумно использовать кроме увеличения размеров окна?

[merkader 3]

Попробуйте почитать книгу Штейншлейгер В.Б. Явления взаимодействия волн в электромагнитных резонаторах. - М.: Оборонгиз, 1955. — 115 с.

В ней правда целью является улучшение добротности и избежание паразитных резонансов, ну и обратную задачу позволяет понять.

https://www.twirpx.com/file/2589145/

 

[LaserG 0]

19 часов назад, merkader сказал:

Попробуйте почитать книгу Штейншлейгер В.Б.

Почитаю.

Странно, что во многих статьях в которых описываются подобные переходы от волновода к резонатору, где есть эти ступенчатые переходы:

Да, и в литературе Чебышевский переход позволяет добиться расширения полосы пропускания:

[cismoll 13]

А вы пользовались какой-то методикой для расчёта трансформатора? И если да, то какой?

Единственный способ расширения полосы пропускания (почти) без ущерба согласования -- это увеличение числа звеньев в трансформаторе. Очень подробно про согласование сопротивлений написано в известной книге "Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи" Маттей, Янг, Джонс, а именно в главе 6.

 

 

Изменено 29 июня, 2021 пользователем cismoll

[LaserG 0]

11 минут назад, cismoll сказал:

А вы пользовались какой-то методикой для расчёта трансформатора?

Весьма примитивной, длина всех ступенек λ/4, а высоту и ширину постепенно варьировал - находил оптимальный вариант ступени ближе к щели и переходил к следующей. Получалось в итоге три ступени, а их обычно нужно минимум 3, а лучше больше.

[cismoll 13]

Всё-таки кажется несколько необычным преобразовывать сопротивление резонатора (которое чисто активное на резонансной частоте и очень маленькое, доли Ома) к сопротивлению линии передачи. При этом закономерно, что сколько-нибудь хорошего согласования и какой-либо полосы пропускания (будет просто размазанный резонанс, как у вас показан на графиках) добиться не получится.

Не могли бы вы уточнить, какой цели будет служить приведённая вами конструкция?

Изменено 29 июня, 2021 пользователем cismoll

[LaserG 0]

5 минут назад, cismoll сказал:

какой цели будет служить приведённая вами конструкция?

Из волновода (от магнетрона) поступает ВЧ, затем в камере (резонаторе) происходит ионизация ионов газа, который туда поступает через натекатель.

[LaserG 0]

Что-то я не совсем понимаю что описывается в книге или возможно у меня ошибки в расчете.

В книге

2 часа назад, cismoll сказал:

Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи" Маттей, Янг, Джонс

описывается переход из одного волновода в другой с примером:

Я попытался повторить это:

Однако, получил лишь это:

[cismoll 13]

Да нет, всё получается по науке, с тремя минимумами и уровнем, не выше заданного:

 

 

 

 

Проверьте граничные условия, заполнение среды.

Изменено 29 июня, 2021 пользователем cismoll

[LaserG 0]

Ошибка была в том, что я установил только один порт.

При установке 2 портов получилось почти тоже самое:

 

[merkader 3]

Ошибка в изначальной постановке задачи. Все учебники по СВЧ направлены на устройства предназначенные на передачу и приём информаци в диапазоне СВЧ. Вы пытаетесь просчитать этими методами детали ионого источника. В ионном источнике внутренний объем ошибочно называют - резонатором. Резонатор он только в первые милисекунды, а через 5 мс это поглощающая энергию нагрузка и правильней называть этот объём - разрядной камерой.  Плазма в условиях ЭЦР сильно шунтирует добротность изначального объёма, а так же за счёт реактивности смещает изначальный резонанс. Активная и реактивная  части плазмы зависят от ёё плотности, типа газа (смеси газов), газоподобных компаундов (для твёрдых веществ). Те без чёткого знания параметров плазменной нагрузки расчёты затруднены.

Магнетрон от микроволновки с регулируемой мощностью, применяемый по причине кажущейся дешевизны, тоже не лучшее решение. При изменении мощности магнетрона меняется его спектр и центральная частота. На практике это выливается в необходимость механической подстройки размеров разрядной камеры в процессе работы (в том числе под вакуумом. Магнетрон годится только для узкого применения и наработки первоначального опыта.

Более целесообразно использовать специализированные генераторные модули на транзисторах. Современные транзисторы позволяют получить аналогичные магнетрону мощности и КПД. Как пример изделие SAIREM https://www.sairem.com/industrial-solid-state-microwave-generators/

но можно заказать и у росийских фирм.  Работать проще частота при изменении мощности не меняется, а частоту разряда также можно сменить независимо.