第6章 微波谐振器.ppt

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1、§6微波谐振器要求了解微波谐振器的基本参量；了解多种微波谐振器的特点；了解通过法测量谐振腔品质因数。引言微波谐振器（微波谐振腔），广泛应用于滤波器、振荡器、频率计及可调谐放大器中。它相当于低频集中参数的LC谐振回路，是一种基本的微波元件。微波谐振腔是速调管、磁控管等微波电子管的重要组成部分。微波谐振器可由一段两端短路或两端开路的传输线段组成，电磁波在其上呈驻波分布，即电磁能量不能传输，只能来回振荡。因此微波谐振器是具有储能与选频特性的微波元件。引言a.尺寸变小，储能空间小，容量低；b.损耗增加：辐射损耗、欧姆

2、损耗及介质热损耗增大，品质因数低，频率选择性差。LC谐振器在微波频段的缺点：LC谐振器的作用谐振腔的作用低频…微波…相异点LC回路：一个振荡模式和一个谐振频率谐振腔：无限多个振荡模式和无限多个振荡频率相同点无损耗时为无功元件,有损耗时呈纯电阻性。从LC回路到谐振腔的演变过程6.1串联和并联谐振电路6.1.1串联谐振电路Figure6.1AseriesRLCresonatoranditsresponse.(a)TheseriesRLCcircuit.(b)Theinputimpedancemagnitudev

3、ersusfrequency.谐振时推导过程6.1串联和并联谐振电路6.1.2并联谐振电路Figure6.2AparallelRLCresonatoranditsresponse.(a)TheparallelRLCcircuit.(b)Theinputimpedancemagnitudeversusfrequency.谐振时6.1串联和并联谐振电路推导过程6.1串联和并联谐振电路讨论6.1串联和并联谐振电路讨论6.1串联和并联谐振电路讨论6.1串联和并联谐振电路讨论6.1串联和并联谐振电路讨论6.2传输线谐

4、振器6.2.16.2传输线谐振器6.2.26.2传输线谐振器6.2.36.2传输线谐振器讨论6.2传输线谐振器讨论6.3矩形波导谐振腔概述Figure6.6Arectangularresonantcavity,andtheelectricfielddistributionsfortheTE101andTE102resonantmodes.矩形波导矩形腔两端短路边界条件z=0,HZ=0;z=d,Hz=06.3矩形波导谐振腔谐振频率其中，l≠0,m、n中最多只有一个为零。若b

5、TM110。6.3矩形波导谐振腔6.3.2TE10l模的Q值例题6.3设计一个矩形波导腔－P241微波屏蔽腔的谐振频率微波屏蔽腔的谐振频率6.4圆波导谐振腔概述：圆柱谐振腔是由一段长度为l，两端短路的圆波导构成，其圆柱腔半径为R。圆柱腔中场分布分析方法和谐振波长的计算与矩形腔相同。主要特点：制造方便，Q值高！Figure6.7PhotographofaW-bandwaveguidefrequencymeter.Theknobrotatestochangethelengthofthecircuit-cavity

6、resonator;thescalegivesareadoutofthefrequency.Figure6.8Acylindricalresonantcavity,andtheelectricfielddistributionforresonantmodeswith6.4圆波导谐振腔谐振频率：推导方法同矩形波导。Figure6.9Resonantmodechartforacylindricalcavity.fromR.E.Collin,FoundationsforMicrowaveEngineering6.4

7、圆波导谐振腔TEnml模式的Q值TEnml模式的Q值TEnml模式的Q值TEnml模式的Q值Figure6.10NormalizedQforvariouscylindricalcavitymodes(air-filled).FoundationsforMicrowaveEngineering一般情况Q值例题6.4圆波导谐振腔的设计－P2466.5介质谐振腔概述Figure6.11Geometryofacylindricaldielectricresonator.6.5.1TE01δ模式的谐振频率Figure6

8、.12MagneticwallboundaryconditionapproximationanddistributionofHzversusIforp=0ofthefirstmodeofthecylindricaldielectricresonator.6.5.1TE01δ模式的谐振频率6.5.1TE01δ模式的谐振频率例题6.5介质谐振器的谐振频率和Q值－P2506.6谐振腔的激励概述Figure