Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Прямоугольный резонатор




В отличии от LC-контура который используется на низких частотах а не на СВЧ диапазоне, объемный резонатор имеет существенные отличия которые мы вскроем в этой главе.

Простейший объемный резонатор-это резонатор прямоугольного сечения, полученный путем закорачивания металлическими стенками торцов отрезка волновода.

Коренное отличие объемного резонатора от LC-контура состоит в том, что объемный резонатор имеет бесконечное множество собственных частот, на которых он может резонировать.Стенки объемного резонатора идеально проводящие.

Рассмотрим электродинамические задачи по определению собственных частот объемного резонатора.

Колебательный процесс в резонаторе представляет собой стоячие волны, в отличии от волновода, где существует бегущая волна.

Бегущая волна:

Стоячие волны: и

Рассмотрим наложение двух волн:

Мы должны потребовать выполнение граничных условий: касательная составляющей на поверхности проводника должна обращаться в .

Получим систему алгебраических уравнений:

Применяем формулу Эйлера для второго уравнения:

,

Из теории волноводов известно что:

Используя связь: , получаем:

- подставим в выражение выше, получим:

Окончательно получим:

Где для H типов колебаний () числа:

- и одновременно не могут обращаться

Для типов:

Из набора значений , и , для основного типа колебаний выбираются значения, которые обеспечивают наименьшую вариацию поля. Если резонатор имеет размеры: , то основными типами колебаний в резонаторе будут: и

Как следует из формулы для собственных частот объемного резонатора, число собственных колебаний составляет бесконечное множество.

Неидеальный металл приведет к размывам спектра. С учетом конечной проводимости стенок объемного резонатора величина собственной частоты резонатора будет уменьшаться, т.к. за счет скин-эффекта линии размыва резонатора возрастут. При возрастании частоты расстояние между частотами собственных колебаний уменьшается. С учетом конечной проводимости стенок объемного резонатора величина собственной частоты резонатора будет уменьшаться, поскольку за счет эффекта скин – слоя линейные размеры резонатора будут возрастать, при условии, что стенки резонатора не из идеального металла.

Рассмотрим зависимость компонент напряженности электрического и магнитного полей в объемном резонаторе от координат

H тип колебания ():

E тип:

(математически переход от Н к Е типу равносилен изменению фазы сомножителей на π/2).

 

Рассмотрим понятие добротности объемного резонатора.

Добротность объемного резонатора есть отношение запасенной энергии к потерянной за период колебаний.

Как зависит добротность от частоты колебаний? Получим требуемую зависимость, используя физический подход в счет запасенной энергии и энергии потерь

Величина в конечном счете определяется габаритами.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-07; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1965 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Начинать всегда стоит с того, что сеет сомнения. © Борис Стругацкий
==> читать все изречения...

2312 - | 2066 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.1 с.