導(dǎo)行電磁波二ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-26 01:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 波諧振器有無窮多個諧振頻率 ,即微波諧振器具有多諧性 .1,諧振波長 λ 0(或頻率 f0) 諧振波長 λ 0是微波諧振器最主要的參數(shù) ,它表征微波諧振器的振蕩規(guī)律 ,即表示微波諧振器內(nèi)振蕩存在的條件 . 當(dāng)電場和磁場沿 x,y,z三個方向都形成駐波時 ,即達(dá)到諧振條件 ,依波動方程 :如果在矩形諧振腔中 ,場量所滿足的波動方程簡化成 :諧振器的基本參數(shù) 用來描述微波諧振器的基本參數(shù)則是諧振波長λ 0(或諧振頻率 f0),品質(zhì)因數(shù) Q0,和等效電導(dǎo) G0,下面分別討論這三個參數(shù)及其一般表達(dá)式 . 代入諧振腔中任一場分量于上式 上式即為諧振腔中能夠存在電磁振蕩時 ,角頻率 所必須滿足的條件 .由它可得到諧振頻率 (當(dāng) m,n,p取不同值時 ),故寫成 :由 得 :其對應(yīng)的諧振波長為 : 這表明 ,當(dāng)腔尺寸 a,b和 L(長度 )給定時 ,隨著 m,n和 L取一系列不同的整數(shù) ,即得出腔內(nèi)的一系列不連續(xù)的要特性 .這是由于邊界條件的要求 ,腔內(nèi)電磁場的頻率只能取一系列特定的 ,不連續(xù)的數(shù)值 ,這是約束在空間有限范圍內(nèi)的波的普遍性 .這一點(diǎn)又與無限空間中的電磁波不同 ,無限空間中波的頻率由激發(fā)它的源的頻率決定 ,因而可連續(xù)變化 . 在這里把具有相同 f0的不同模式叫做簡并模式 . 對于給定的諧振腔尺寸 ,諧振頻率最低的模式稱為主模 . 當(dāng)腔的尺寸 abL時 ,最低頻率的諧振模式為(1,1,0),其諧振 f0為 : 此波長與諧振腔的幾何尺寸同數(shù)量級 .在微波技術(shù)中通常用諧振腔的最低模式來產(chǎn)生特定頻率的電磁振蕩 .2,品質(zhì)因素 Q0 諧振腔可以儲存電場和磁場能量 ,在實(shí)際的諧振腔中 ,由于腔壁的電導(dǎo)率是有限值 ,這樣將導(dǎo)致能量的損耗 .和其它振蕩回路一樣 ,諧振腔的品質(zhì)因素 Q0定義為 :其中 :W腔內(nèi)儲能 ,WT為一周期內(nèi)腔中損耗能量 ,改 PL為諧振腔內(nèi)的時間平均功率損耗 ,則一個周期 內(nèi)腔損耗的能量 故有 : 確定諧振腔在諧振 f0的 Q值時 ,通常是假設(shè)損耗足夠少 ,以致可以應(yīng)用無損耗時的場分布 .3,等效電導(dǎo) G0 等效電導(dǎo) G0表示諧振腔損耗的參量 微波諧振器的等效電路定義為 : 式中 Um為廣義傳輸線模式電壓 ,由于模式電壓不唯一 ,所以 G0也不是單值量 ,因此嚴(yán)格講 ,一般情況下 ,微波諧振器的 G0值是難以確定的 ,盡管如此 ,我們還是可以設(shè)法在諧振器內(nèi)表面選擇兩個固定點(diǎn) a和 b,并在固定時刻沿所選擇路徑進(jìn)行電場的線積分 ,并以此積分值作為等效電壓 Um的值 ,據(jù)此得到 :則 :顯然 ,G0與所選擇的點(diǎn) a和 b有關(guān) ,這有別于 Q0,Q0對每個給定尺寸的諧振器來說是固定不
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