Abstract
This paper is a study of an empirical design of an open-ended coaxial cavity resonator. It can be done by using the radius of the inner conductor, the inner radius and the length of the resonator. However, the basic coaxial transmission -line theory can be seen that the characteristics of the resonant frequency and the Q value are varied by the change of length, regardless of the value of radius of the inner conductor and inner radius of the resonator. We find out the impact of radius of the inner conductor, inner radius of the resonator and the length of the resonator parameter and propose the optimized empirical resonator design method by reducing the error between the theoretical value and the design value. Based on the simulation, several resonators are fabricated by the size of 14 mm for the radius of inner conductor, 2 mm, 5 mm, 10 mm respectively for the inner radius of resonator, and 8.5 mm for the length of the resonator. The resonant frequencies of the produced resonators were measured at 6.1, 5.7, 6.5 GHz respectively. According to the result of simulation and measurement, we know that we can design the relatively exact open-ended coaxial cavity resonator by applying the basic coaxial transmission-line theory directly when the length of the resonator is less than 10 mm, and adding the correction factor of 0.5 GHz to the calculated resonant frequency in case of more than 10 mm of the length of the resonator.
본 논문은 한쪽 면이 열린 동축 공동 공진기의 경험적 설계 방법에 대한 연구이다. 공진기의 내부 도체 반경과 공진기의 내경 그리고 길이를 이용하여 설계한다. 그러나 기본 동축 선로 이론을 적용하면 내부 도체 반경과 공진기의 내경 값에 관계없이, 길이 변화에 의해서만 공진 주파수와 Q값의 특성이 달라지는 것을 알 수 있다. 따라서 내부 도체 반경과 공진기 내경 그리고 길이의 영향을 알아내고, 경험적 설계를 통해 이론값과 설계값의 오차를 줄여 최적화된 공진기 설계 방법을 제안한다. 모의실험 결과를 바탕으로 공진기의 내경은 14 mm, 내부 도체 반경은 각각 2 mm, 5 mm, 10 mm 그리고, 공진기의 길이는 8.5 mm로 제작하였다. 제작된 공진기의 공진 주파수는 6.1, 5.7, 6.5 GHz로 측정되었다. 모의실험과 제작된 공진기를 측정한 결과에 의하면, 공진기의 길이가 10 mm이하일 때는 기본 동축 전송 이론을 직접 적용하고, 10 mm이상 일 때는 계산된 공진 주파수에 0.5 GHz보정인자 값을 더함으로써 비교적 오차가 작은 한쪽 면이 열린 동축 공동 공진기를 설계 할 수 있음을 알 수 있었다.
