Резонатори складної форми. Квазістаціонарні резонатори

У квазістаціонарних резонаторах поля Е та Н просторово майже цілком розділені. Резонатори цього типу мають між близько розміщеними металевими поверхнями набагато

менші зазори, ніж довжина хвилі l _v власних коливань. У цих зазорах і локалізоване електричне поле.

Тороїдний резонатор (ТP)

Конструкція ТР резонатора представлена на рис. 1.57.

Рис.1.57

У ТР, як і в будь-якому об'ємному резонаторі, може існувати безліч типів коливань. На практиці, як правило, використовується основний тип коливань, характерний тим, що електричне поле в основному зосереджене в центральній вузькій частині, а магнітне в периферійній розширеній. тобто. у даному випадку тороїдний резонатор подібний коливальному контуру, але з розподіленими параметрами. У цьому випадку для розрахунку його резонансної частоти зручно скористатися квазістаціонарним методом, у якому оперують еквівалентами Lэ і Сэ, а резонансна частота розраховується по формулі

(1.46)

Центральну частину можна розглядати як плоский конденсатор з

Еквівалентна індуктивність дорівнює,

де Ф= - потік вектору магнітної індукції

- напруженість магнітного поля при середньому радіусі

- площина поперечного перерізу.

- загальний струм у стінках резонатору, зчеплений з потоком Ф.

Таким чином,

.

Підставляючи и у формулу (1.46) отримаємо

де (1.47)

.

Резонансна довжина хвилі дорівнює

. (1.48)

Формула (1.48) дозволяє розрахувати для тороїдного резонатору будь якої форми поперечного перерізу.

Примітка. У формулах (1.47) та (1.48) не ураховані крайові ефекти, а також не ураховане магнітне поле ц центральній частині резонатору. Тому отримані по формулі (1.48) на (10-15) % менше дійсного.

Для широко використовуємого на практиці ТР з прямокутною формою поперечного перерізу (рис. 1.57.б) формула (1.48) буде мати вигляд

де .

1.3.9.7. Поняття о резонаторах щілина-отвір (РЩО)

Для розрахунку резонансної частоти РЩО використовують той же метод, що і для тороїдних, тому що у них є магнітне поле зосереджене переважно в отворі, а електричне у щілині. Резонансна частота , при умові, що поле постійно по широті b блоку (рис. 1.58) не

залежить від розміру b і визначається по формулі

Рис.1.58

де с – швидкість світу.

Цей резонатор широко використовується в коливальних системах магнетронів.

Дата добавления: 2014-11-29