7.6Другие типы объемных резонаторов

Коаксиальный резонатор

Учитывая, что в коаксиале с основным типом волн резонанс не существует, то для обозначение колебаний в резонаторе из коаксиальных линий используют следующие абривиатуры: Т₀₀₁.

Характерная особенность резонатора на коаксиальной линии , то что он резонирует на кратных частотах,р=1,2… Используют такие резонаторы в качестве волномера. По сравнению с цилиндрическим резонатором (из отрезка кругового волновода) коаксиальный резонатор имеет меньшую добротность из-за большей площади.

поверхности внутри и меньшего объема

Диэлектрический резонатор

Возбуждаясь за счет эффекта ПВО, диэлектрические резонаторы не требуют специального возбуждения.

Как правило, диэлектрические резонаторы выполняют из искусственных материалов с большим коэффициентом диэлектрической проницаемости

Существуют полуоткрытые резонаторы, образованные параболическими поверхностями

Такие структуры используют для активных сред (плазмы), для которых непосредственный контакт невозможен

Основной недостаток: существуют потери на излучение

Раздел 8.Распространение электромагнитных волн в анизотропных средах Общие сведения

Ранее отмечалось наличие в природе сред обладающих анизотропными параметрами.

Наибольший интерес представляют ферриты.

Ферриты– твердые вещества схожие с керамикой, полученные искусственно, путем высокотемпературного спекания окисла металлов и двух валентных металлов.

Анизотропия проявляется при воздействии на них постоянным магнитным полем

Ферриты – функциональный материал:

С одной стороны – это ферромагнетик (металл), относительная магнитная проницаемость от долей (на сантиметровом диапазоне) до тысяч (на низких частотах).

С другой стороны ферриты подобны диэлектрикам и в них возможно распространение волн.

13.1Линейно поляризованные волны в намагниченной ферритовой среде

Анизотропия в ферритах связана с особенностью их внутренней структурыФерриты имеют области самопроизвольной намагниченности (так называемые домены)Это достаточно объемные образованияМагнитные моменты отдельных атомов ориентированны параллельно, так что даже в отсутствии внешнего поля домен намагничен до насыщения, суммарный магнитный момент соответствует отдельным доменам. В отсутствии внешнего магнитного поля домены ориентированы хаотично и результирующее магнитное поле равно нулю

Теория ферритов достаточно сложна и выходит за рамки классической электродинамики, но существует теория, рассматривающая поведение электрона в магнитном поле, выводы которой на качественном уровне достаточно хорошо совпадают с практическими результатами

Все особенности, характеризующие электрон в магнитном поле, обусловлены наличием у него спинаСпин - это, упрощенно, вращение электрона относительно собственной оси

Электрон обладает массой, вращается относительно собственной оси. Он обладает механическим моментом, кроме того, электрон обладает зарядом, то есть он обладает механическим моментом. Кроме того, электрон обладает зарядом, и его можно уподобить элементарной рамке с током. С одной стороны, электрон подобен гироскопу, с другой - некоторому элементарному магниту при его внесении в постоянное магнитное полеТак как он подобен элементарному магниту, то на него действует пара сил, старающихся ориентировать его параллельно линиям магнитного поля; но, ткон обладает еще и свойствами гироскопа, то вместо того, чтобы ориентироваться по направлению внешнего поля, конец вектора магнитного момента начинает описывать окружность, лежащую в плоскости, это так называемая, прецессия электромагнитного поля. Эта прецессия продолжается сколь угодно долго, но из-за наличия потерь она является затухающей

Время прецессии составляет 0,01 мкс

Прецессия осуществляется с частотой _o=H_o,

где - некоторая отрицательная константа, связанная со свойствами феррита

Пусть кроме постоянного магнитного поля действует еще и переменное магнитное поле, с частотойи направлением вдоль 1х. При этом электрон возобновляет прецессию, причем прецессия становится незатухающей. Конец вектора магнитного момента описывает замкнутые кривыеИзвестно, что эти замкнутые кривые –эллипсы Частота прецессии совпадает с частотой высокочастотного поля. Здесь усматривается аналогия с колебательным контуром. При наличии постоянного поля, физический эффект напоминает собственные колебания, а при наличии дополнительно и ВЧ поля, процесс схож с вынужденными колебаниями в контуре.