谐振器品质因数精确测试

1、谐振器品质因数精确测试euLLeuQQQWWWWWW1112Q2Q2QmaxLmaxemaxu 三三者者之之间间的的关关系系为为：外外电电路路所所耗耗散散的的能能量量单单位位弧弧度度内内被被谐谐振振器器和和谐谐振振器器的的最最大大储储能能有有载载耗耗散散的的能能量量单单位位弧弧度度内内被被外外电电路路所所谐谐振振器器的的最最大大储储能能腔腔外外耗耗散散的的能能量量单单位位弧弧度度内内被被谐谐振振器器所所谐谐振振器器的的最最大大储储能能无无载载 对于高对于高Q Q谐振器，应用窄带近似得：谐振器，应用窄带近似得： 00000000211211fffQjRYfffQjRYLL纳：纳：有载谐振器电路的

2、总导有载谐振器电路的总导：无载谐振器电路的导纳无载谐振器电路的导纳为耦合系数为耦合系数、其中，其中，212101xxxxQQL xxxxxfSfffQjxxxxfSL 212100212121212/21112其中，其中，有，有输出耦合相等的情况下输出耦合相等的情况下在谐振频率上，输入在谐振频率上，输入 021300210303121fSBWdBffSQxQQBWfQdBLLdBL、插入损耗、插入损耗带宽带宽、谐振频率谐振频率三个关键的测试参量：三个关键的测试参量： 急剧增大。急剧增大。其中，对于小的损耗，其中，对于小的损耗，aaCdBfSCBWBWQQ20212200 寄寄 生生 参参 数数

3、措措 施施噪声噪声曲线拟合曲线拟合耦合结构的损耗和电抗耦合结构的损耗和电抗融入电路模型融入电路模型传输线和接头损耗传输线和接头损耗融入电路模型融入电路模型输入输出的交叉干扰输入输出的交叉干扰曲线拟合中的圆图失真曲线拟合中的圆图失真 / 融入电路模型融入电路模型传输线时延传输线时延校准校准 / 相位修正相位修正 00000000000000000111:LCRLRGCQCLjQRjXRZee 其中，其中，输入阻抗为输入阻抗为 mmmmmmmmmmmmmmDD 1211221212:00000线性微分因子线性微分因子频率调谐参数频率调谐参数其中，其中，附近，可简化附近，可简化在谐振角频率在谐振角频

4、率 212342213443423241314321222144334433212122212121210211242421,2221412121222 ffffffffbffffffffffffffffaDDDDbaabaababxxffffxxQm有有和和，采用，采用为降低测试的随机误差为降低测试的随机误差其中，其中， 5.002.001.000.500.205.00-5.002.00-2.001.00-1.000.50-0.500.20-0.200.00-0.000102030405060708090100110120130140150160170180-170-160-150-140-

5、130-120-110-100-90-80-70-60-50-40-30-20-10Ansoft CorporationHFSSDesign1Smith Plot 1S(WavePort1,WavePort1)Setup1 : Sweep1a=35mm gap=1mm h=50mm hp=-1.0000000000000S(WavePort1,WavePort1)Setup1 : Sweep1a=35mm gap=1mm h=50mm hp=-1.0000000000000S(WavePort1,WavePort1)Setup1 : Sweep1a=35mm gap=1mm h=50mm hp

6、=-1.0000000000000S(WavePort1,WavePort1)Setup1 : Sweep1a=35mm gap=1mm h=50mm hp=-1.0000000000000随着探针的长度的增加，随着探针的长度的增加，S S1111的圆图轨迹半径逐渐增大的圆图轨迹半径逐渐增大-5-2-1-0.50.512500.20.512511 of 1 (Max)Pwr -2.5 dBm Ch1Center 1.8715 GHzSpan 100 MHzTrc1Mem2Trc1Mem3Trc1Mem4Trc1S11S11S11S11InvSmithInvSmithInvSmithInvSmi

7、thRef 1 U Ref 1 U Ref 1 U Ref 1 U Cal SmoSmoSmoSmoM 2 1.873428 GHz 234.55 j3.3338 283.22 S mS fFS11M 2M 2M 2M 22 / 2 5 / 2 0 0 9 , 1 0 :1 1 P M当外部耦合非常弱的当外部耦合非常弱的情况下，S11导纳圆已经分辨不出已经分辨不出腔体尺寸腔体尺寸353535355050，谐振杆，谐振杆11118 84949，螺钉，螺钉4 46.56.5，DINDIN头，头，TapTap高度高度2525。 Q0 =3959.58936.36MHz=3959.58936.36MH

8、zLen(mm)F1(MHz)F2(MHz)F0(MHz)Q0 Q0 %0.5933.881933.643933.763923.120.921933.344933.106933.2253920.840.982934.521934.282934.43909.381.274934.725934.485934.613893.931.668931.84931.59931.7153726.825.88腔体尺寸腔体尺寸353535353535，谐振杆，谐振杆10108 82929，螺钉，螺钉4 41 1，DINDIN头，头，TapTap高度高度17.517.5。Q Q0 0 =5467.282010.8M

9、Hz =5467.282010.8MHzLen(mm)F1(MHz)F2(MHz)F0(MHz)Q0Q0%0.52002.1782001.812001.995440.130.512002.3372001.9682002.155425.810.7622001.6062001.2362001.425409.171.0641997.4181997.0441997.235340.122.3381960.0331959.6511959.845130.46.16临界点法与同轴谐振器外载临界点法与同轴谐振器外载Q Q值的比较值的比较Len(mm)临界点法临界点法外载外载Q值值Q0%F0(MHz)Q0F0(MHz)QL0.5933.763923.12934.71715981933.2253920.84934.71115042934.43909.38934.44412994934.613893.93934.0329028931.7153726.82930.53322F1(MHz)F2(MHz)F0(MHz)Q0F0模拟模拟(MHz)Q0模拟模拟Q0/ Q0模拟模拟%1825.8861826.31826.094407.6818805304831800