Резонатор стоячих волн воробьева своими руками
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 05.10.2024
Электромагнитное поле в большинстве резонаторов имеет характер стоячей волны, которая создается в отрезке направляющей системы, ограниченном на концах отражающими поверхностями.
Рассмотрим отрезок произвольной направляющей системы без потерь, оканчивающийся плоскостями из идеального проводника.
Поместим отражающую пластину в плоскости Волна, падающая на поверхность этой пластины справа, имеет поперечные компоненты (рис. 11.7):
где коэффициент фазы бегущей волны.
Отраженная волна с той же амплитудой и волновым сопротивлением построена так, что в плоскости суммарное электрическое поле всегда равно нулю; это соответствует коэффициенту отражения от этой плоскости.
Стоячая волна имеет поперечные компоненты:
Таким образом, электрическое поле синфазно (фазовый множитель не зависит от ) и опережает по фазе на 90° магнитное поле (множитель i). Распределение полей в пространстве таково, что узлы электрического поля совпадают с пучностями магнитного, и наоборот.
Ограничить стоячую волну второй проводящей пластиной при можно только в том случае, если
Поскольку находим, что условие резонанса (11.11) выполняется при т. е. при длине отрезка, кратном полуволне. При соблюдении условия (11.11) отрезок длиной I резонирует: дважды отраженная волна оказывается в фазе с первоначальной и при отсутствии потерь (идеальный случай) даже слабый внешний источник приводит к бесконечно большим амплитудам колебаний в резонаторе. Особый случай представляет чему соответствует т. е. критический режим в направляющей системе
ПОЛУВОЛНОВОЙ РЕЗОНАТОР С КОЛЕБАНИЕМ ТЕМ
Определим резонансные частоты или длины волн для линии с ТЕМ-волной, фазовая скорость которой не зависит от частоты. Заменив в на получим
Основное колебание резонатора (рис. 11.8) соответствует структуре поля с низшей резонансной частотой. В данном случае на частоте вдоль отрезка укладывается половина длины волны. Линия резонирует на всех гармониках основной частоты:
Можно построить резонатор, открытый с обеих сторон. Коэффициент отражения от его разомкнутых концов Условия резонанса (11.12) при этом сохраняются, а поле [ф-ла (11.10)] сдвигается на
Резонатор, изображенный на рис. 11.8, перестраивают при помощи подвижного поршня. Элементом связи служит коаксиальное ответвление на расстоянии от замкнутого конца. На этом же рисунке с помощью ф-лы (11.10) построен график распределения электрической и магнитной энергии по длине резонатора. Энергия электрического поля преобразуется в энергию магнитного поля при пространственном перемещении волны на расстояние, равное четверти длины волны.
ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫЙ КОАКСИАЛЬНЫЙ РЕЗОНАТОР
Резонанс отрезка линии возможен также в том случае, если она замкнута в плоскости и разомкнута на другом конце. Согласно ф-ле (11.10), нужно только выполнить условие или что соответствует при любом полуцелом значении При этом условии справедливы соотношения (11.12) для резонансных частот и длин волн.
Такая линия резонирует в том случае, если ее длина равна нечетному числу четвертей длин волн. При низшей резонансной частоте на отрезке укладывается четверть длины волны; затем следуют резонансы на всех нечетных гармониках основной частоты: На рис. 11.9 показан четвертьволновый резонатор, применяемый для измерений частоты на свч.
Его перестраивают, выдвигая внутренний стержень справа при помощи микрометрического винта. Пружинящие контакты на левом конце резонатора обеспечивают замыкание тока, имеющего здесь пучность. Связь резонатора с трактом осуществляется с помощью коаксиальной линии, заканчивающейся петлей связи. Петля помещается так, чтобы ее плоскость пронизывалась максимальным числом линий магнитного поля.
ОТРАЖЕНИЕ ОТ ЗАПРЕДЕЛЬНОГО ВОЛНОВОДА
Открытый конец линии излучает, что ухудшает резонансные свойства отрезка и приводит к возникновению связей с другими устройствами. Чтобы устранить этот недостаток, на конце линии включают участок запредельного волновода. В волноводе возникает волна поперечная структура поля которой имеет сходство с волной ТЕМ в коаксиальной линии. Оценим величину ослабления волны в таком волноводе. При диаметре см критическая частота (табл. 9.4) коэффициент ослабления Ослабление в волноводе длиной 3 см превышает Такой запредельный волновод является почти идеальным отражателем. Вследствие краевого эффекта поле проникает на некоторое расстояние вглубь запредельного волновода; поэтому плоскость отражения считают сдвинутой на от конца среднего проводника коаксиальной линии.
РЕЗОНАТОР С ЕМКОСТНОЙ НАГРУЗКОЙ
На рис. 11.10 показан анодно-сеточный резонатор маячкового увч триода. Коаксиальный резонатор замкнут справа настроечным поршнем; слева он соединен с анодно-сеточным промежутком лампы.
Эквивалентная схема резонатора представляет собой короткозамкнутый отрезок линии, нагруженный на емкость (часто это межэлектродная емкость лампы с добавлением емкости вводов). Следовательно, слева к клеммам И присоединена емкостная реактивная проводимость а справа — реактивная проводимость короткозамкнутого отрезка коаксиальной линии где характеристическая проводимость коаксиальной линии.
Резонанс в системе наступает при нулевой суммарной реактивной проводимости на клеммах 11:
что отображается пересечением кривых на рис. 11.11.
Полученное трансцендентное уравнение решается численно методом последовательных приближений (итераций). Низшая частота соответствует аргументу находящемуся в пределах от нуля до т. е. длине отрезка линии На положительном
участке каждой последующей ветви находятся новые решения ур-ния (11.13) — высшие резонансные частоты.
Резонаторы с волной типа ТЕМ строят преимущественно на коаксиальных и полосковых линиях. Они используются от метровых до сантиметровых волн в схемах генераторов, усилителей, частотных фильтров, в измерительной технике.
Итак, что представляет собой вторичная обмтока любой теслы? Классический спиральный резонатор. Что это такое? Это - коаксиальный резонатор, скрученный в спираль - грубо говоря - кусок провода длиной в 1/4 длины волны определённой частоты - открытый колебательный контур. Индуктивную составляющую его являет сам провод, ёмкость берётся в рассчёт паразитная - межвитковая, ёмкость относительно оправки трубы, относительно окружающих предметов и т.д. За счёт большой добротности этого контура на его "горячем конце" возникает огромное напряжение резонансной частоты. Спираьные резонаторы широко применятся в системах связи, в тех случаях, когда необходимо очень качественно выделить одну чатоту на фоне других, могут стоять на вхоже приёмника, на выходе передатчика и т.д.
Итак, в системах связи стараются достигнуть МАКСИМАЛЬНОЙ добротности спирального резонатора - проволоку берут толстую, посеребренную, мотают её на каркасах и такого материала, который мало влияет на добротность (например - фарфор), коэффициент связи между резонатором и источником (приёмником) сигнала подбирают оптимальный - в рассчёте на то, что бы он ни в малейшей мере не загрублял добротность контура. Таким образом - острота резонанса, а соответсвенно - и напряжение на "горячем конце" очень серьёзно зависят от добротности получившейся вторички. Поскольку посеребренную проволоку на фарфоровой оправка (само собой, с шагом между витками) мотать никто не станет, то стоит хотя-бы правильно подобрать материал, на котором она будет наматываться, и выбрать наилучий из доступных.
Далее - касательно "рассчёта" вторички. Все формулы, подразумевающие конструкционное исполнение достаточно условны. В домашних условиях НЕВОЗМОЖНО намотать две абсолютно идентичные катушки, в любом случае - резонансная частота будет очень серьёзно отличаться. В связи с этим хочу поинтересоваться -а не пробовал ли кто-нить "ловить" резонансную частоту катушки уже после её намотки при помощи приборов - например ГИР (гетеродинный индикатор резонанса) или измерителя АЧХ? Оба способа позволяют достаточно наглядно и абсолютно точно вычислить резонанс как первичного контура, так и вторичного резонатора. (Суть первого метода - генератор с выносной катушкой и переменным конденсатором крутят вблизи испытуемого контура, и наблюдают за амплитудой - хотя-бы по стрелочному индикатору. Вблизи резонанса испытуемого контура амплитуда генератора падает - контур "вытягивает" чать энергии на себя. Второй метод - вообще рисует на экране амплитудно-частотную характеристику контура, и особенно наглядно - виден его резонанс, частоту которого можно определить по меткам на экране.)
Далее - кто-нибудь пробовал ПОДБИРАТЬ оптимальную связь между первичным и вторичным контуром ? Например - регулируя расположение одной катушки относительно другой? Ведь именно при ОПТИМАЛЬНОЙ связи достигается максимальная амплитуда напряжения.
Хочу много комментариев, дополнений, обсуждений.
(Сегодня вечером начинаю постройку своего "детского" девайса, результаты - не заставят себя долго ждать, отпишу и сфоткаю, в результате - не сомневаюсь )
Ну, собственная ёмкость вторички, главным образом, межвитковая. Ёмкость относительно оправки трубы- это что имелось в виду? Труба же диэлектрическая.
Насчёт правильного подбора материала: святая истина- фторопласт, специальный фарфор, алунд и кварцевое стекло рулят! Но гдеж их взять простому смертному. Потом на частоте несколько сотен килогерц (обычный диапазон резонансных частот вторичек) диэлектрические потери в полипропилене и даже ПВХ не будут очень уж страшными. На мегагерцовых частотах (генераторы факельного разряда) вопрос выбора материала встаёт остро. ПВХ просто плавится. На обыкновенном стекле неплохо выходит. Вот недавно намыл пару кварцевых трубок- может, попробую.
Настройка по приборам тоже разумна. Но, опять же, где эти приборы взять? Даже тупо боянный тепловой амперметр не могу найти для настройки контура ЛКТ или индукционного нагревателя.
Автомобильный глушитель – это крайне важный и уязвимый элемент любого автомобиля. Комфорт водителя и его пассажиров напрямую зависит от правильной работы данного элемента автомобиля и выхлопной системы в целом.
Можно выделить ряд проблем, с которыми сталкиваются владельцы транспортных средств, глушители которых имеют какие-либо неисправности:
- высокий уровень шума;
- попадание в салон отработавших газов;
- увеличение расхода топлива;
- уменьшение мощности двигателя.
Резонатор Стоячих Волн Купить
Выхлопная система состоит из нескольких частей, каждая из которых играет важную роль. К ним относятся приемная труба, катализатор, резонатор и непосредственно сам глушитель. Основные функции, которые он выполняет, это шумоподавление и снижение выделения вредных газов. Также, на приемной трубе зачастую находится гофра, призванная снизить вибрацию. Неисправность любой из частей выхлопной системы может сказаться на состоянии всего автомобиля и множества других его частей в частности, поэтому необходимо регулярно производить диагностику данного элемента автомобиля.
ВАЖНО!
Попадание в салон выхлопных газов крайне опасно для здоровья, поскольку они содержат огромное количество вредных веществ. Поэтому перед любым длительным путешествием необходимо посетить автосервис на предмет осмотра выхлопной системы.
Как часто требуется ремонт глушителя
Как правило, при бережной эксплуатации транспортного средства и регулярном посещении автосервиса, работы по ремонту глушителя производятся крайне редко, однако для этого необходимо своевременно обращаться в сервис при малейшем подозрении на какую-либо неисправность в работе выхлопной системы.
ВАЖНО!
Не забывайте, что работа глушителя напрямую влияет на работу многих других систем в автомобиле, следовательно любая неисправность в работе данного элемента может повлечь за собой дополнительные, зачастую более критичные, неисправности в других системах.
Как произвести ремонт глушителя
В случае, если глушителю вашего автомобиля требуется ремонт или же полная его замена, не рекомендуется производить данную работу самостоятельно, поскольку существует большой риск того, что вы только ухудшите состояние выхлопной системы, а возможно и всего транспортного средства в целом. Для того, чтобы не допустить подобной ситуации, обращайтесь исключительно в специализированные автосервисы. В нашем автосервисе квалифицированные специалисты, обладающие необходимой компетенцией в области работы с выхлопными системами, со знанием дела проведут диагностику выхлопной системы вашего автомобиля, а также, при необходимости, произведут ремонт или установку нового глушителя за максимально короткие сроки.
ВАЖНО!
Не откладывайте ремонт, поскольку это может усугубить состояние всей выхлопной системы и повлечь за собой дополнительные расходы.
В случае если вы столкнулись с какой-либо неисправностью в работе выхлопной системы и вам требуется ее диагностика, ремонт или замена глушителя, то специалисты нашего салона с радостью помогут вам в этом, поскольку мы осуществляем все виды данных работ!
Читайте также: