電動(dòng)力學(xué)4-4諧振腔課件

諧振腔:§4.諧振腔由導(dǎo)體構(gòu)成的中空的(或充滿介質(zhì))腔體,用來(lái)產(chǎn)生高頻電磁振蕩高頻:①LC振蕩電路輻射損耗隨f增大而增大.低頻:LC振蕩電路②趨膚效應(yīng)使焦耳熱損耗增大.諧振腔:§4.諧振腔由導(dǎo)體構(gòu)成的中空的(或充滿介集中參數(shù)LC電路向空腔諧振器過(guò)渡集中參數(shù)LC電路向空腔諧振器過(guò)渡矩形空腔諧振器及其耦合方式

矩形空腔諧振器及其耦合方式

常有的同軸諧振腔:λ/4同軸腔,λ/2同軸腔和電容加載同軸腔,分別如圖(a)(b)和(c)所示。常有的同軸諧振腔:λ/4同軸腔,λ/2同軸腔和電容加載

圓柱型諧振腔

特點(diǎn):電磁波傳播的空間是有界的,金屬邊界制約管內(nèi)電磁波的存在形式，在這種情況下，亥姆霍茲方程的解不再是平面波解。-----------邊值問(wèn)題圓柱型諧振腔特點(diǎn):電磁波傳播的空間是有界的,金一.有界空間中的電磁波(邊值問(wèn)題)二.理想導(dǎo)體邊界條件在理想導(dǎo)體與另一種介質(zhì)構(gòu)成的邊界上:結(jié)論:在理想導(dǎo)體表面上,電場(chǎng)線垂直于界面;而磁感應(yīng)線與界面平行.邊界條件理想導(dǎo)體：n由理想導(dǎo)體指向介質(zhì)①理想導(dǎo)體②介質(zhì)一.有界空間中的電磁波(邊值問(wèn)題)二.理想導(dǎo)體邊以理想導(dǎo)體為邊界的邊值問(wèn)題定態(tài)波：

以理想導(dǎo)體為邊界的邊值問(wèn)題定態(tài)波：例:證明平行無(wú)限大導(dǎo)體平面之間可以傳播一種偏振的TEM電磁波.解:設(shè)導(dǎo)體板在xoz平面.法線沿y軸.根據(jù)導(dǎo)體表面邊界條件:因此沿z方向傳播,電場(chǎng)沿y方向偏振的電磁波可以傳播.而另一種偏振即平行于導(dǎo)體面的偏振不能存在.xyz例:證明平行無(wú)限大導(dǎo)體平面之間可以傳播一種偏振的解:設(shè)導(dǎo)體板三、矩形截面諧振腔xyz

，在邊界上滿足電磁場(chǎng)的任一直角分量滿足:三、矩形截面諧振腔xyz，在邊界上滿足電磁場(chǎng)的任一直角分電動(dòng)力學(xué)4-4諧振腔ppt課件同理:同理:再考慮:諧振頻率兩個(gè)獨(dú)立常數(shù)由激勵(lì)諧振的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定

再考慮:諧振頻率兩個(gè)獨(dú)立常數(shù)由激勵(lì)諧振的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定④若.最低振蕩頻率的波模為(1,1,0)③

對(duì)每一組值，有兩個(gè)獨(dú)立偏振波型.②m,n,p中只能有一個(gè)為零,若有兩個(gè)為零,則討論:①諧振腔內(nèi)存在不同模式的諧振波模,對(duì)應(yīng)不同的(m,n,p),為駐波.只有當(dāng)激勵(lì)信號(hào)頻率時(shí)，諧振腔才處于諧振態(tài)。

④若⑤腔內(nèi)的電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量的時(shí)間平均值總是相等的.

該波型為（1，1，0）型，，（1，1，0）型為橫電波.但是在一般情況下，諧振腔內(nèi)（1，1，0）型電磁波的磁場(chǎng)

顯然.⑤腔內(nèi)的電場(chǎng)能量和磁場(chǎng)能量的時(shí)間平均值總是相等的.該波型為

實(shí)際的諧振腔總存在一定的損耗。若無(wú)外源補(bǔ)充,

振蕩一段時(shí)間后,腔中全部電磁能將變?yōu)闊崮?。為了衡?/p>

諧振器件的損耗大小,一個(gè)重要參數(shù)是Q值即品質(zhì)因

素(Qualityfactor),它定義為

即

式中ω0為諧振角頻率,W=We+Wm為腔中時(shí)間平均電、磁儲(chǔ)能之和,P