微波技術(shù)基礎(chǔ)9其他形式的諧振器

微波技術(shù)基礎(chǔ)9其他形式的諧振器將圓柱介質(zhì)諧振器看成一段圓柱形介質(zhì)波導(dǎo)，上下的空氣區(qū)域看成截止波導(dǎo)，假設(shè)r=a為圓柱面的磁壁邊界條件。微波諧振器孤立圓柱形介質(zhì)諧振器用混合磁壁法來(lái)求解TE模式的諧振頻率。微波諧振器TE模滿足如下方程場(chǎng)在介質(zhì)內(nèi)應(yīng)呈駐波分布，在介質(zhì)外為衰減狀態(tài)。用分離變量法可求得解為微波諧振器已假設(shè)r=a的圓柱面為磁壁，則該處的Hz必須為零，于是有=0，得介質(zhì)波數(shù)：在的端面上，切向場(chǎng)必須連續(xù)，因此最終可求得此即圓柱形介質(zhì)諧振器TE模式的特征方程。這樣，圓柱介質(zhì)諧振器TE模式可以表示成，最低次模式為模式。m=0，1，2，…；n=0，1，2微波諧振器孤立圓柱介質(zhì)諧振器的模式的場(chǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)用的圓柱形介質(zhì)諧振器多選用模式工作，有以下特點(diǎn)：電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是圓對(duì)稱的，與微帶線耦合方便；能量在介質(zhì)諧振器內(nèi)的集中程度高，其周?chē)饘僖氲膿p耗小，介質(zhì)諧振器置于微帶線基片上的Q值變化小；微波諧振器模式容易辨認(rèn)，其他性能比較容易精確的測(cè)量；Q值較高；缺點(diǎn)是頻率特性比較陡，模式介質(zhì)諧振器的穩(wěn)定調(diào)諧帶寬比較窄。已知，便可求出諧振頻率其無(wú)載Q值可以由下式近似計(jì)算：介質(zhì)諧振器的Q值一般為5000-10000微波諧振器

使用開(kāi)波導(dǎo)法求解圓柱形介質(zhì)諧振器模式的諧振頻率。如圖，將橫截面分為幾個(gè)區(qū)域。陰影區(qū)⑤、⑥中場(chǎng)忽略不計(jì)。微波諧振器屏蔽的圓柱形介質(zhì)諧振器微波諧振器MIC中介質(zhì)諧振器與電路的耦合微波諧振器法布里——珀羅諧振器（開(kāi)式諧振器）兩塊平行導(dǎo)體板構(gòu)成TEM波駐波場(chǎng)。條件：

該式中的場(chǎng)滿足邊界條件微波諧振器工作原理(考慮邊界無(wú)窮大)由此可以得到單位面積上的電場(chǎng)儲(chǔ)能為單位面積的磁場(chǎng)儲(chǔ)能為平行板之間的單位面積功率損耗為微波諧振器導(dǎo)體損耗的Q值為

結(jié)果說(shuō)明，這種開(kāi)式諧振腔的Q值與模數(shù)成正比，即隨模數(shù)增多而增大。

開(kāi)式諧振器的穩(wěn)定性有限大開(kāi)式諧振腔面臨以下情況而產(chǎn)生不穩(wěn)定（場(chǎng)發(fā)散）:激勵(lì)的波的傳播方向與子軸平行；兩反射板不完全平行或反射板面不平整。微波諧振器解決方法：平行板變?yōu)榍骁R（球面鏡）；實(shí)質(zhì)：將場(chǎng)（能量）限制在鏡面軸線附近窄小區(qū)域內(nèi)，防止場(chǎng)發(fā)散。幾何光學(xué)證明滿足以下條件時(shí)，圖所示開(kāi)式諧振腔可形成穩(wěn)定的模式：微波諧振器----球面鏡曲率半徑----縱軸模數(shù)k=式中，C----光速d——腔距當(dāng)兩曲面鏡曲率半徑相等時(shí)，諧振頻率：直接耦合

直接耦合機(jī)構(gòu)中，電磁波經(jīng)導(dǎo)行機(jī)構(gòu)耦合到諧振器的過(guò)程中，不會(huì)因耦合機(jī)構(gòu)而改變模式，耦合機(jī)構(gòu)僅起變換作用，可用一個(gè)變換器來(lái)等效。

微波諧振器諧振器的激勵(lì)與耦合探針耦合和環(huán)耦合

電耦合磁耦合微波諧振器孔耦合

孔耦合（又稱為窗孔）應(yīng)設(shè)置在諧振器與輸入波導(dǎo)之間以使諧振器中模式的場(chǎng)分量與輸入波導(dǎo)的場(chǎng)分量一致。微波諧振器耦合的影響影響有二：(1)在諧振器中引入一個(gè)電抗，使諧振器失諧，即使諧振頻率改變；(2)在諧振器中引入一個(gè)電阻，使諧振器的能量損耗增大，從而使其Q值降低。定義耦合系數(shù)：

微波諧振器①稱諧振器與饋線為欠耦合或松耦合;②稱諧振器與饋線為臨界耦合;③稱諧振器與饋線為過(guò)耦合或