2. Домашние задания и методические указания по их выполнению

2.1.Задание первое. Дать краткое описание СВЧ резонаторов различных типов, наиболее часто используемых на практике. Отметить их достоинства и недостатки, привести эскизы конструкций.

Для выполнения задания необходимо проработать материал по следующим литературным источникам: /1.с 303-311; 2.с 255-259,266-270; 3,с.180-196; 4,с. 337-349/.

При изучении колебательных систем особое внимание следует обратить на структуру электромагнитных полей различных типов колебаний, способы их возбуждения, а также на конструктивные особенности элементов связи и органов настройки резонаторов.

2.2 Задание второе. Произвести с помощью ЭВМ расчет резонансных длин волн (или частот) цилиндрических объемных резонаторов при электрических н магнитных колебаниях.

При выполнении данного пункта за исходные нужно взять формулы:

при Emnр – колебаниях:

λmnp= ; (3)

при Hmnp – колебаниях:

λmnp= . (4)

В (3) и (4) приняты обозначения: m - число перидов изменения интенсивности полей вдоль окружности поперечного сечения резонатора; n - число максимумов ноля в направлении радиуса; р - количество полупериодов поля, размещающихся по высоте резонатора h; D, λmnp - диаметр и резонансная длина волны резонатора; - n-ый по порядку возрастания корень функции Бесселя первого рода m-го порядка; n-ый по порядку возрастания корень производной функции Бесселя первого рода m-го порядка.

Значения и приведены в таблицах 1 и 2.

В формулах (3) и (4) величины λmnp, D и h выражены в метрах.

Таблица 1 Таблица 2

M	n
	1	2 3
0	2.405	5.52 8,654
1 2	3,832	7,016	10,174
	5,136	8,417	11,62

m	n
	1	2	3
0	3,832	7,016	10,174
1	1,841	5,332	8,536
2	3.054	6,705	9,965

Расчет λmnp no составленным программам производится для следующих типов колебаний: Е010, Е011 и Н111. При этом D=7,5 см, a h в одном случае принимается равной 5 см, а в другом h=10 см.

Язык программирования (высокого уровня) и тип ЭВМ могут быть выбраны студентом по его желанию и возможностям.

2.3. Задание третье. Произвести с помощью ЭВМ расчёт добротностеи цилиндрических резонаторов при колебаниях: Е010, Е011 и Н111.

При выполнении этого задания за исходные принимаются соотношения:

для: Е010:

Q= (5)

для:E011:

Q= (6)

для H111:

Q= . (7)

В (5)-(7) приняты обозначения:

C=3 м/с - скорость света;

- удельная проводимость материала стенок резонатора или их покрытия (с внутренней стороны), значения которой для некоторых металлов и сплавов приведены в таблице 3;

, где Гн/м – абсолютная магнитная проницаемость вакуума.

Таблица 3

Металлы и сплавы	Удельная проводимость , См/м
Латунь	1,6
Медь	5,5 107
Серебро	6,5
Сталь	0,9

В формулах (5)-(7) все величины имеют размерность в практической системе единиц.

Расчёт добротности производят для тех же значений D и h, что и по п.2.2. Числовые значения и берут из таблиц 2 и 3, а и — из результатов расчёта по тому же п.2.2.