第10讲（补）谐振器.pptVIP

微 波 技 术;第十讲(补）;第7章 微波谐振器;谐振器的电磁性能与结构特点;a. 尺寸小，储能空间小，容量低；;从LC回路到谐振腔的演变过程;从LC谐振回路 到谐振腔的演变;微波谐振器中电磁能量关系和集中参数LC谐振回路中能量关系有许多相似之处：1、无损耗时为无功元件, 2、有损耗时呈纯电阻性;1、LC谐振回路的电场能量集中在电容器中，磁场能量集中在电感器，而微波谐振器是分布参数回路，电场能量和磁场能量是空间分布的； 2、LC谐振回路只有一个振荡模式和一个谐振频率，而微波谐振器一般有无限多个振荡模式(即谐振波型)和无限多个谐振频率； 3、微波谐振器可以集中较多的能量，且损耗较小，因此它的品质因数远大于LC集中参数回路的品质因数。;（一）谐振频率f0 ;（二）、品质因数Q ; （三）等效电导G0;二、矩形谐振腔 ; 、 不能同时为零 ; 、 、 不能同时为零 ;其中，p≠0 , m、n 中最多只有一个为零。; 3.矩形谐振腔的谐振波长 谐振波长与模式指数有关，即矩形谐振腔具有多模性和多谐性。 谐振波长与腔体尺寸有关，即可通过改变腔体尺寸调谐，如采用短路活塞。 一个谐振频率可能对应多个谐振模式，即矩形谐振腔存在简并现象。;谐振模式及其场分布 矩形波导中传输的电磁波模式有TE模和TM模，相应谐振腔中同样有TE谐振模和TM谐振模，分别以TEmnp和TMmnp表示，其中下标m、n和p分别表示场分量沿波导宽壁、窄壁和腔长度方向上分布的驻波数。在众多谐振模中，TE101为最低谐振模。 ;（1）谐振波长 （2）固有品质因数 ; 有无穷多个TE、TM谐振模式，谐振频率可用公式计算；;三、圆柱谐振腔 ;(二) 三种常用谐振模式 圆柱腔中最常用的三个谐振模式为TM010模、TE111模和TE011模。下面分别说明这三种谐振模式的特点和应用。 1、 TM010模 圆波导TM01模的截止波长?c = 2.62R和p = 0 圆柱腔TM010模的谐振波长?0的计算公式为 ;;2、一端短路另一端开路同轴谐振腔：;一段截止圆波导，防止电磁辐射;五、 环形谐振腔;2. 调谐 （1）电容调谐：通过改变等效电容来调整谐振频率。 （2）电感调谐：通过改变等效电感来调整谐振频率。 ;一、单项选择题 1. 波长为1米的场源，在自由空间中的频率( ) A. 30MHz B. 300MHz C. 3000MHz D. 3MHz 2. 微波从一种介质入射到另一种介质会发生全反射是( ) A. 水到空气 B. 空气到水 C. 空气到玻璃 D. 空气到金属 3. 可以导引电磁波的装置称为导波装置，传播不受频率限制的导波装置是( ) A.矩形波导 B.圆波导 C.同轴线 D.以上都可以 4．矩形波导中最低阶的TE波模式是_____，最低阶的TM波模式是______ ( ) A. TE10波，TM11波 B. TE01波，TM01波 C. TE01波，TM11波 D. TE11波，TM01波 二、填空题 1. 微波是指波长范围为_________的电磁波， 2． 导行系统中某导模无衰减传输条件是其工作波长应 截止波长。 3.　在均匀导波装置上传播的电磁波，若传播方向上没有磁场分量，则称为 　　 。 在圆形波导中，具有最低截止频率的模式是___________ , 具有最小能量衰减的 模式是___________ ，适用于旋转铰链的模式是___________ 。 三、简答题 1．微波的概念和特点？ 2．微波发生反射的基本条件? 波导开口时是否有反射波?，为什么？ 四、计算题 设矩形波导中主模的截止频率fc=3GHz，工作频率f=5GHz，求波导波长，相速，群速。