Equivalent circuit parameters of an aperture coupled open resonator cavity

Accurate dielectric properties are of great importance for the design and fabrication of the input and output windows in vacuum electronic devices. A reflection-type hemispherical open resonator (RTHOR) was designed through theoretical analysis and numerical simulation and also was utilized to measure the dielectric properties of the windows material sapphire. Compared with the two ports measurement, a simplified measurement system to obtain the dielectric performance was proposed and the RTHOR with only one coupling aperture was directly connected to a W-band vector network analyzer (VNA). The material properties can be easily calculated through the VNA measured port reflection coefficient (S 11 ) resonant curve. Investigation shows that the permittivity and the loss tangent of the measured sapphire, which is used to construct the input and output window, is respectively about 9.40 and 1.80×10 −4 at room temperature in W-band, which agree well with the reported results. Measured results also show that the simplified measurement system can provide a high accuracy for the measurement of low-loss dielectric in a relatively convenient way.Keywords Reflection-type hemispherical open resonator (RTHOR) . Complex permittivity measurement . Low-loss dielectric . Millimeter wave (mm-wave) . Vacuum electronic devices (VEDs)

show abstract

“…The RTHOR shown in Fig. 1 can be approximately replaced by an equivalent circuit [19,20] demonstrated in Fig. 2.…”

Section: Theory Of the Rthormentioning

confidence: 98%

“…References [19,20] have analyzed the coupling aperture using equivalent circuit. According to their analysis, the coupling aperture indeed has an effect on the Q 0 and the asymmetry of the resonant curve.…”

Section: Design Of the Coupling Aperturementioning

confidence: 99%

Millimeter Wave Measurement of the Low-Loss Dielectric in Vacuum Electronic Devices with Reflection-Type Hemispherical Open Resonator

Shu

Luo

Zhang

et al. 2015

J Infrared Milli Terahz Waves

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Создание СоНО и ТрНО на той же конструктивно-технологической базе -более трудная задача, и здесь неизбежно ис-пользуют неоднородное диэлектрическое заполне-ние [6][7][8][9], а зачастую применяют и сосредоточенные элементы, как в [2, 3,10].…”

unclassified

Synthesis of an ideal phase ratio for a coupled-line coupler with a given type of directionality

Sychev¹,

Struchkov²,

Rudyi³

2017

Proceedings of TUSUR

View full text Add to dashboard Cite

Синтез идеального фазового отношения для ответвителей на связанных линиях по заданному типу направленностиВпервые получена формула идеального фазового отношения, выражающая отношение электрических длин нормальных волн в связанных линиях через три целых числа -код направленности, число близости и число различия. Функция идеального фазового отношения образует три двумерные последовательности, значения элементов которых представляются рациональными числами. Из полученной формулы следует, что противона-правленный режим работы связанных линий возможен не только в однородной диэлектрической среде, но и в неоднородной. Формула также удобна для синтеза сонаправленных и транснаправленных ответвителей. Ключевые слова: направленный ответвитель, связанные линии, идеальное фазовое отношение, противона-правленный ответвитель, сонаправленный ответвитель, транснаправленный ответвитель. doi: 10.21293/1818-0442-2017-20-2-15-18 Направленный ответвитель (НО), являясь пас-сивным СВЧ-устройством, находит широкое приме-нение в технике СВЧ. Он может функционировать и как самостоятельный компонент в составе сложных систем, и как базовый элемент составных СВЧ-уст-ройств, таких как балансный усилитель, смеситель, мостовой фазовращатель, аттенюатор, антенный переключатель, диаграммообразующее устройство антенной решётки и т.п.Различают три типа направленных ответвите-Упомянутые типы ответвителей, построенные на основе связан-ных линий, представлены в табл. 1. Ответвители различают ещё и по уровню связи: с сильной связью (0…6) дБ; со слабой связью (6…20 и более) дБ. При этом ответвитель с 3 дБ связью называют мостом.При конструировании ПрНО обычно использу-ют проводные и полосковые связанные линии, имеющие как однородное Отсюда, цель работы -получить проектные со-отношения для синтеза НО на СЛ, введя понятие «фазовое отношение», характеризующее неоднород-ность диэлектрика, а также математически выразить фазовое отношение через тип направленности.Параметры связанных линий Вначале рассмотрим основные параметры свя-занных линий (СЛ) с неоднородным диэлектриком, которые являются основой при построении НО всех трёх типов. Обычно симметричные СЛ полностью характеризуются следующими четырьмя парамет-рами -парой модальных импедансов Z 0e , Z 0o и парой эффективных диэлектрических проницаемостей  re ,  ro для структур чётного (е) и нечётного (о) типов возбуждения соответственно. Однако в ряде практи-ческих случаев бывает удобнее перейти к несколько иной четвёрке параметров -характеристическому импедансу Z 0 и коэффициенту импедансной связи k, а также характеристической диэлектрической про-ницаемости  r и коэффициенту фазовой связи . Эти параметры выражаются следующим образом [11]:Последние два параметра, определяющие замед-ляющие свойства СЛ, можно заменить следующей равнозначной парой диэлектрических параметров - re и  ro / re , используя которые с учётом геометриче-ской длины отрезка СЛ, получаем соответствующую пару фазовых параметров - e и  o  e . Последний из них назовём фазовым отношением m. Заметим, что тип направленности НО фор...

show abstract

“…This magnetic dipole will radiate into the incoming waveguide. The induced magnetic field (H o ) in the incoming waveguide's crosssection can be written as [15,16] …”

Section: Analytical Expressions For External Q and Coupling Calculationsmentioning

confidence: 99%

“…The modified theory is useful for waveguide-waveguide and waveguide-cavity coupling calculations in-order to obtain physically realizable equivalent circuits. The Collin's approach has been used for analytical studies on open resonator coupling [16] and cavity to cavity coupling [17]. However, in particle accelerator resonator cavities, information of external quality factor and coupling coefficient is good enough for describing their behavior at resonance because of single frequency operation.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Analytical Method for Coupling Calculations of Rotated Iris Coupled Resonator Cavity

Kumar¹,

Singh²,

Bhatia³

et al. 2012

PIER B

View full text Add to dashboard Cite

Abstract-Iris type waveguide to cavity couplers are used to couple power to particle accelerator cavities. Waveguide to cavity coupling for arbitrarily oriented rectangular iris is analyzed using Bethe's small hole coupling theory. Magnetic moment of rotated iris is obtained by defining its dyadic magnetic polarizability. Power radiated by magnetic moment into the incoming waveguide is used for coupling calculations at arbitrary angle. A close agreement is found between the proposed theory, simulations and microwave measurements.

show abstract

Equivalent circuit parameters of an aperture coupled open resonator cavity

Cited by 20 publications

References 9 publications

Millimeter Wave Measurement of the Low-Loss Dielectric in Vacuum Electronic Devices with Reflection-Type Hemispherical Open Resonator

Millimeter Wave Measurement of the Low-Loss Dielectric in Vacuum Electronic Devices with Reflection-Type Hemispherical Open Resonator

Synthesis of an ideal phase ratio for a coupled-line coupler with a given type of directionality

Analytical Method for Coupling Calculations of Rotated Iris Coupled Resonator Cavity

Contact Info

Product

Resources

About