西電射頻微波教程課件

1、西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件1第章耦合腔 coupled cavity 已經(jīng)把矩形腔、圓柱腔總結(jié)成為傳輸線腔，并采已經(jīng)把矩形腔、圓柱腔總結(jié)成為傳輸線腔，并采用場論用場論( (復(fù)頻率復(fù)頻率) )方法和網(wǎng)絡(luò)方法和網(wǎng)絡(luò)( (推廣推廣cullen) )方法作了分析，方法作了分析，不論是什么橫截面的腔，它們都可以歸納為理想腔或不論是什么橫截面的腔，它們都可以歸納為理想腔或孤立腔，其最主要特點是四周封閉與外界不存在能量孤立腔，其最主要特點是四周封閉與外界不存在能量交換，但是，實際諧振腔必須要與外界進行能量交交換，但是，實際諧振腔必須要與外界進行能量交換換這就是討論耦合腔的必要性。這就是討論耦合

2、腔的必要性。 理想腔理想腔 耦合腔耦合腔 圖圖 34-1 34-1 理想腔與耦合腔理想腔與耦合腔西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件2場論方法網(wǎng)絡(luò)方法傳輸腔和l00q圖圖 34-2 34-2 兩種研究方法兩種研究方法西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件3一、z z方向?qū)w的端壁損耗 網(wǎng)絡(luò)方法的特點是把傳輸腔的損耗分解成兩網(wǎng)絡(luò)方法的特點是把傳輸腔的損耗分解成兩部 分部 分 側(cè) 壁 有 耗 傳 輸 線 和 端 壁 導(dǎo)側(cè) 壁 有 耗 傳 輸 線 和 端 壁 導(dǎo) 體損耗。為此研究四周為理想導(dǎo)體，而中間填充體損耗。為此研究四周為理想導(dǎo)體，而中間填充 媒媒質(zhì)的波導(dǎo)，里邊傳輸質(zhì)的波導(dǎo)，里邊傳輸 波。

3、波。 10te圖圖 34-3 34-3 充滿充滿媒質(zhì)的矩形波導(dǎo)媒質(zhì)的矩形波導(dǎo)西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件4這時的這時的maxwell方程方程 一、z z方向?qū)w的端壁損耗(34-1)(34-1)(34-2)(34-2) ejhhjeee而對應(yīng)的而對應(yīng)的helmhomtz方程是方程是022zzhkh 其中其中kj2 (34-3)(34-3)西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件5一、z z方向?qū)w的端壁損耗xyzhz10teyd xdxk xd zdzzz22222200(34-4)(34-4)kkz2222222 kkajz(34-5)(34-5)西電射頻微波教程課件西電射頻微波

4、教程課件6一、z z方向?qū)w的端壁損耗式式(34-5)(34-5)是良導(dǎo)體填充是良導(dǎo)體填充 的的 波精確波精確 表達式，考慮表達式，考慮到到 可知可知 10teja22 j(34-6)(34-6)再一次回憶再一次回憶maxwell方程方程 ejhhjijkxyejettt100 西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件7一、z z方向?qū)w的端壁損耗于是有于是有ehjtt(34-7)(34-7)其中負號是其中負號是 為為 方向，方向， 為為 方向所致方向所致eyhxzehjjjmtt 21西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件8也即也即zrjxjmmm21(34-8)(34-8)由于良導(dǎo)體近似

5、條件，導(dǎo)體由于良導(dǎo)體近似條件，導(dǎo)體 波的波阻抗與平面波波的波阻抗與平面波相同。相同。10te一、z z方向?qū)w的端壁損耗西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件9這是對一般傳輸型諧振腔這是對一般傳輸型諧振腔 值與場論所得結(jié)果的一種值與場論所得結(jié)果的一種驗證。驗證。 q已經(jīng)知道：已經(jīng)知道：qrz lmgll202(34-9)(34-9)檢驗矩形波導(dǎo)檢驗矩形波導(dǎo) 模模101telllrbbaasg1222101teq西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件10代入代入 ，則有，則有 lgl 2lllll212222202rbbaalrz llrrlsmsgs(34-10)(34-10) 將此結(jié)果代

6、入將此結(jié)果代入 值值qqrbbaalrllsslll2122122223101teq西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件11計及計及l(fā)222alalqrb alal alb als42222232223 (34-11)(34-11)前面的場論結(jié)果與此一致。前面的場論結(jié)果與此一致。 這也是自然的，即使是推廣這也是自然的，即使是推廣cullencullen法，其中網(wǎng)絡(luò)參法，其中網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù) 和和 也都是由場論計算出來的。也都是由場論計算出來的。mr101teq西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件12帶孔諧振腔如圖帶孔諧振腔如圖34-434-4所示所示 l 圖圖 34-4 34-4 帶孔耦合腔

7、帶孔耦合腔 aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件13 研究通過式諧振腔，前后均有帶孔膜片，一端接研究通過式諧振腔，前后均有帶孔膜片，一端接電源；一端接負載。且兩端認為是匹配的，膜片電源；一端接負載。且兩端認為是匹配的，膜片認為是并聯(lián)導(dǎo)納。認為是并聯(lián)導(dǎo)納。-jb 圖圖 34-6 34-6 膜片網(wǎng)絡(luò)膜片網(wǎng)絡(luò) aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件14 1. 1.帶孔腔的品質(zhì)因數(shù)帶孔腔的品質(zhì)因數(shù) aq在研究帶孔腔是孔損耗與端壁損耗相比，前者是主在研究帶孔腔是孔損耗與端壁損耗相比，前者是主要矛盾可以不再計及要矛盾可以不再計及 ，推廣推廣cullen公式公式mrqlralgglll

8、 22(34-12)(34-12)其中，其中， 代表歸一化損耗電阻，見圖代表歸一化損耗電阻，見圖34-634-6 lr zjbbjbbrjxmll1111122(34-13)(34-13)aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件15-jb-jblllzmzm ( (a)a)lzmzmr =ljx =jl11+b2b1+b2r =ljx =jl11+b2b1+b2 ( (b)b)圖圖 34-7 34-7 帶孔腔網(wǎng)絡(luò)帶孔腔網(wǎng)絡(luò) aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件16于是可以得到于是可以得到 qlbagglll 2122 (34-14) (34-14) 如果這種情況下，固有如果

9、這種情況下，固有 值是值是 ，則總的則總的 為為qq0qqq qqqaa00(34-15)(34-15)很明顯有 。 aqq aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件172.2.諧振波長諧振波長al令兩膜片之間的腔長為令兩膜片之間的腔長為 ，對應(yīng)電角度為 ll2gl aaaayjjyjyjyjyjy10110122cossinsincoscossinsincossinsincossin aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件18yyy=1ly=1l al a axgin 圖圖 34-8 34-8 帶孔腔帶孔腔a a網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件19

10、za zaa zaaaaazzinllininin111221221112212211 g代入可知代入可知 ginyjyyjyy2212222cossincossin諧振時諧振時0gin20cossinjyaqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件20計及電感膜片計及電感膜片 yjb pbtan12(34-16) (34-16) 把把 代入代入 l2gllpbgg121221lltan也即也即 lglpb21221tan(34-17)(34-17) aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件21最后得到諧振波長最后得到諧振波長 laapbl112122212tan(34-18)(34-18) 特別值得指出，此結(jié)果還可進一步推廣到任意傳輸型特別值得指出，此結(jié)果還可進一步推廣到任意傳輸型腔腔llacpbl 11122212tan(34-19)(34-19)aqal西電射頻微波教程課件西電射頻微波教程課件22場論方法maxwell方程cavity網(wǎng)絡(luò)方法當(dāng)作有耗傳輸線端接負載lllll0222121