Добротность резонаторов

Добротность - один из основных параметров объемного резонатора, характеризующий его резонансные свойства. Величина добротности определяется отношением энергии , запасенной в резонаторе, энергии , рассеиваемой за период колебаний , т.е.

.

Рис. 4

+ + + + +   .....       Рис. 5

Рассеивание энергии происходит как в самом резонаторе, так и в связанных с ним внешних цепях. В связи с этим существует три различных понятия добротности:

- собственная (ненагруженная) добротность резонатора, учитывающая потери энергии только в самом резонаторе;

- внешняя добротность, учитывающая потери энергии во внешних цепях, связанных с резонатором;

- нагруженная добротность, учитывающая потери энергии как в самом резонаторе, так и во внешних цепях.

Значения собственной, внешней и нагруженной добротности связаны уравнением

.

Нагруженная добротность резонатора может в общем случае резко отличаться от собственной добротности . Величина одного и того же резонатора мажет изменяться в широких пределах за счет изменения связи с нагрузкой и возбуждающим генератором, который для резонатора также является нагрузкой. Очевидно, что при этом всегда выполняется неравенство < .

Расчет добротности по строгим уравнениям обычно затруднен из-за сложности определения потерь в стенках и органах механической настройки. Поэтому невысокая точность теоретических расчетов вели­чин делает особенно важным вопрос об ее экспериментальном определении.

Практически добротность резонаторов с двумя элементами связи, включенных по схеме четырехполюсника, обычно определяется по ширине резонансной кривой проходящей мощности. В основе метода измерения добротности резонаторов по ширине резонансной кривой лежит извест­ное соотношение

, (8)

где - резонансная частота; - полоса пропускания по уровню 0, 5 от максимального пока­зания прибора.