1.13.3 Цилиндрический объемный резонатор.

Определить совокупность резонансных частот всевозможных типов колебаний цилиндрического резонатора длиной l и диаметром 2а. Размер l считаем продольным, поперечное сечение соответствует E_mn в волноводе.

; ;

Рисунок 35 – Структура поля волн Н₀₁₁ и Е₀₁₀

Точно такими же рассуждениями, как в предыдущем параграфе показывается, что E_mnо – может существовать, и H_mnо – не может. Приведем структурные схемы некоторых характерных типов колебаний.

1.13.4 Способы возбуждения объемных резонаторов

На практике резонаторы включают в качестве радиотехнической схемы. Представляют интерес элементы связи в резонаторе с внешними цепями. Различают электрического и магнитного типа возбуждающие устройства.

Для возбуждения колебаний в резонаторах используют возбуждающие устройства:

1. Электрического типа (элементарные электрические излучатели)

2. Магнитные возбуждающие устройства (элементарные магнитные излучатели).

Для наиболее интенсивного возбуждения заданного типа колебаний с помощью электрического колебательного устройства, которое представляет собой линейный проводник с током, он должен быть ориентирован параллельно линиям электрического поля и находится в максимуме его интенсивности.

Возбуждающее устройство магнитного типа выполнено в виде петлевого проводника с переменным током, петля перпендикулярна линиям напряженности магнитного поля и находится в максимуме его интенсивности.

Покажем некоторые способы возбуждения.

Рисунок 36 – Возбуждения волн Е₀₁₁ и Е₀₁₀

Существует два характерных способа включения резонаторов в общую радиотехническую схему.

Абсорбционный способ включения

(параллельный)

Один элемент связи

Рисунок 37 – Параллельный способ включения

Проходной способ включения Два элемента связи

Рисунок 38 – Проходной способ включения

Чем выше коэффициент связи, тем ниже добротность, следовательно, нужно достичь наименьшего коэффициента связи.

Электрический излучатель представляет из себя металлический электрический проводник (штырь) с переменным электрическим током. Этот проводник должен находиться в максимуме электрического поля и должен быть параллелен силовым линиям вектора E.

Магнитный элемент связи – одна из разновидностей это петлевой элемент связи. Он должен находиться в максимуме напряженности магнитного поля, возбуждения типа колебаний и поверхность петли должна быть перпендикулярна силовым линиям вектора H.

1.13.5 Добротность объемных резонаторов

При решении теоремы Пойнтинга рассматривалась задача об изолированной системе. Для нее энергетические отношения выглядели следующим образом:

Мощность потерь

V - изолированная система

Для расчета конкретных значений добротности легко могут быть получены следующие соотношения.

быстрее

Все приведенные рассуждения касались собственной системы резонаторов, когда резонатор рассматривался как изолированная система, реально он связан с внешней схемой, которая вносит в резонатор внешние потери. Она оказывает шунтирующее действие. Чем сильнее связь с внешними цепями, тем меньше добротность. Добротность с учитываемыми внешними цепями называют нагруженной добротностью, в отличие от собственной добротности.