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1.电磁谐振腔用于微波波段的谐振电路,通常是在波导的两端用导电板短路而构成的封闭腔体。在理想的无耗谐振腔内,任何电磁扰动一旦发生就永不停歇。当扰动频率恰使腔内的平均电能和平均磁能相等时便发生谐振,这个频率称为谐振频率。
2.腔内的电磁场可根据谐振腔的边界条件求解麦克斯韦方程组而得出,它是一组具有一定正交性的电磁场模式的叠加。按波导两端被短路的观点,腔内的电磁场也可认为是波在腔壁上来回反射而形成的驻波场。当腔长等于某种模式的1/2波导波长整数倍时,该模式发生谐振,称为谐振模。
3.谐振腔与外电路的能量耦合方式有:环耦合、探针耦合和孔耦合。谐振腔的主要参数是谐振频率和品质因数。谐振频率决定于腔的形状、尺寸和工作模式。谐振腔的有载品质因数为谐振腔的损耗包括内部损耗和外部损耗,前者为腔壁导体的损耗和腔内介质的损耗;后者取决于通过耦合孔反映的外电路负载情况式中称为内部品质因数(也称为固有品质因数或无载品质因数),称为外部品质因数。
4.常用的电磁谐振腔有同轴腔、重入式同轴腔、矩形波导腔、圆柱形波导腔、微带腔、介质腔和开放腔等类型。同轴腔由一段同轴线构成,常用作波长计和振荡回路,腔内的最低模式是TEM模。介质腔是由低耗高介电常数的介质构成,利用电磁波在介质分界面上的全反射现象,使能量限制在介质内而不向外辐射,介质腔的外形可以做成角柱形、圆柱形和球形等。开放式谐振腔是由两块线度远大于工作波长的金属板对置而成,金属板的形状可以是平面镜、球面镜或抛物面镜,通过端板上的小孔与波导耦合。
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