4-1 microwave resonators.ppt

文档介绍：§ 引言
§ 串、并联谐振回路(参数)
§ 传输线谐振器(同轴线)
§ 波导谐振腔
§ 谐振器的激励和耦合(装置)
§ 谐振腔的微扰
1
§ 引言
一、微波谐振器件的演化过程
2
低频电路中的LC回路是由平行板电容C和电感L并联构成,如图(a)所示。它的谐振频率为:
当要求谐振频率越来越高时, 必须减小L和C。减小电容就要增大平行板距离, 而减小电感就要减少电感线圈的匝数, 直到仅有一匝如图(b)所示。
频率进一步提高, 可以将多个单匝线圈并联以减小电感L, 如图(c)所示。进一步增加线圈数目, 以致相连成片, 形成一个封闭的中间凹进去的导体空腔, 如图(d)所示, 这就成了重入式空腔谐振器。
继续把构成电容的两极拉开, 则谐振频率进一步提高, 这样就形成了一个圆盒子和方盒子, 如图(e)所示, 电场和磁场分布于整个腔内,分不出哪是电容、电感了,这也是微波空腔谐振器的常用形式。
3
二、微波谐振腔的特点
谐振器内的电磁场被导体壁所包围,无辐射损耗;高频电流分布在整个腔内,欧姆损耗也较小;腔内一般不填充介质,无介质损耗。所以谐振腔的Q0值比一般LC回路的高得多。
集总参数谐振回路的基本参量是电感L、电容C和电阻R, 由此可导出谐振频率、品质因数和谐振阻抗或导纳。但是在微波谐振器中, 集总参数L、R、C已失去具体意义, 所以通常将谐振器频率f0、品质因数Q0和等效电导G0作为微波谐振器的三个基本参量。
4
§ 串、并联谐振回路
一、串联谐振回路
1. 特性参数
5
输入功率为
输入阻抗
We=Wm时发生谐振
品质因数
6
2. Zin的近似计算(有耗时)
设:=0+,则
无耗时
有耗时:可用下式代入上式得出
复频率
7
(4-3)式的推导
8
3. 分数带宽与Q的关系
9
二、并联谐振回路(自学)
10