第三章 規(guī)則波導(dǎo)和空腔諧振器03

1、3.2.7 3.2.7 激勵與耦合激勵與耦合激勵與耦合激勵與耦合激勵：在波導(dǎo)中建立所需波型的方法激勵：在波導(dǎo)中建立所需波型的方法耦合：從波導(dǎo)中取出所需波型的能量的方法耦合：從波導(dǎo)中取出所需波型的能量的方法激勵激勵耦合耦合激勵方法激勵方法電場激勵：在某一截面上建立起電力線，這些電力電場激勵：在某一截面上建立起電力線，這些電力線的形狀和方向與所需波型的一樣；線的形狀和方向與所需波型的一樣；3.2.7 3.2.7 激勵與耦合激勵與耦合磁場激勵：在波導(dǎo)中建立起磁力線，這些磁力線的形磁場激勵：在波導(dǎo)中建立起磁力線，這些磁力線的形狀和方向與所需波型的一樣；狀和方向與所需波型的一樣；電流激勵：在波導(dǎo)壁上建立

2、起壁電流，這些壁電流的電流激勵：在波導(dǎo)壁上建立起壁電流，這些壁電流的方向和分布與所需波型相一致。方向和分布與所需波型相一致。激勵裝置激勵裝置探針激勵探針激勵在波導(dǎo)內(nèi)插入一電偶極子，電偶極子的取向與所需在波導(dǎo)內(nèi)插入一電偶極子，電偶極子的取向與所需波型的電場方向相一致波型的電場方向相一致3.2.7 3.2.7 激勵與耦合激勵與耦合 a b 傳播方向 p/2 激勵激勵TE10TE10模的探針激勵裝置模的探針激勵裝置1 1、探針在波導(dǎo)寬邊的最中心、探針在波導(dǎo)寬邊的最中心2 2、波導(dǎo)同軸過渡結(jié)構(gòu)中，探針處在距離短路面、波導(dǎo)同軸過渡結(jié)構(gòu)中，探針處在距離短路面/4處處激勵激勵TE20TE20模的探針激勵裝置

3、模的探針激勵裝置3.2.7 3.2.7 激勵與耦合激勵與耦合線環(huán)激勵線環(huán)激勵在波導(dǎo)內(nèi)置入一磁偶極子，磁偶極子的取向與所需波型在波導(dǎo)內(nèi)置入一磁偶極子，磁偶極子的取向與所需波型的磁場方向相一致的磁場方向相一致 a b 傳播方向 p/2 3.2.7 3.2.7 激勵與耦合激勵與耦合小孔激勵小孔激勵圖圖a a的公共壁為窄壁，只有磁場起作用，是磁場激勵的公共壁為窄壁，只有磁場起作用，是磁場激勵圖圖b b和圖和圖c c的公共壁為寬壁，電場和磁場都起作用，是的公共壁為寬壁，電場和磁場都起作用，是混合激勵?；旌霞睢Ｔ诓▽?dǎo)公共壁上開一個或幾個小孔，即構(gòu)成小孔激在波導(dǎo)公共壁上開一個或幾個小孔，即構(gòu)成小孔激勵裝置

4、勵裝置（a）（b）（c）3.4 3.4 空腔諧振器空腔諧振器空腔諧振器空腔諧振器從從LCLC諧振回路到空腔諧振器諧振回路到空腔諧振器LC諧振回路的參量諧振回路的參量基本參量基本參量電感電感L L電容電容C C電阻電阻導(dǎo)出參量導(dǎo)出參量諧振頻率諧振頻率f f固有品質(zhì)因素固有品質(zhì)因素Q012fCL00LQR基本參量基本參量導(dǎo)出參量導(dǎo)出參量空腔諧振器的參量空腔諧振器的參量電容電容C C、電感、電感L L、電阻、電阻R R失去了明失去了明確的物理意義確的物理意義諧振頻率諧振頻率f f與諧振波長與諧振波長信號在諧振腔內(nèi)建立諧振時，該信號的頻率即為信號在諧振腔內(nèi)建立諧振時，該信號的頻率即為諧振腔的諧振頻率，

5、對應(yīng)波長即為諧振波長。諧振腔的諧振頻率，對應(yīng)波長即為諧振波長。固有品質(zhì)因素固有品質(zhì)因素Q02200211222mmmLLWWQLIRITPW3.4.2 3.4.2 矩形諧振腔矩形諧振腔-j z0, ,coscosezxyHx y zHk xk y矩形諧振腔的構(gòu)成矩形諧振腔的構(gòu)成矩形諧振腔是由一段兩端被導(dǎo)矩形諧振腔是由一段兩端被導(dǎo)體板封閉的矩形波導(dǎo)構(gòu)成體板封閉的矩形波導(dǎo)構(gòu)成矩形諧振腔中的矩形諧振腔中的TE模模矩形波導(dǎo)中矩形波導(dǎo)中TETE模的縱向場分量：模的縱向場分量：沿沿z z軸正向傳播軸正向傳播矩形諧振腔中，由于導(dǎo)體板的反射，即存在矩形諧振腔中，由于導(dǎo)體板的反射，即存在+z+z方向的波、方向的

6、波、也存在也存在-z-z方向的波方向的波 x O y a z b l zzzHHHz-j0ecoscos,ykxkHzyxHyxzj z0, ,coscosezxyHx y zHk xk y矩形諧振腔中的縱向場分量可表示為：矩形諧振腔中的縱向場分量可表示為： x O y a z b l 結(jié)合導(dǎo)體板處的邊界條件結(jié)合導(dǎo)體板處的邊界條件0, ,|0zzHx y z, ,|0zz lHx y z00HH0sinz1,2,3,ppl0z, ,2coscossin kzxyHx y zj Hk xk yz zk2222xyzkkkk3.4.2 3.4.2 矩形諧振腔矩形諧振腔amkxbnkylpkz222

7、bnamkc, 3 , 2 , 1 , 0,nm, 3 , 2 , 1pmn 、 不能同時為零 0sincossin2sinsincos2sincoscos2 jcossincos2 jcoscossin2 j020200202zzyxcxyzyxcyxzyxzzyxczyyzyxczxxEzkykxkHkkEzkykxkHkkEzkykxkHHzkykxkHkkkHzkykxkHkkkH矩形諧振腔中的矩形諧振腔中的TE模的場表達(dá)式模的場表達(dá)式3.4.2 3.4.2 矩形諧振腔矩形諧振腔, 3 , 2 , 1,nm, 3 , 2 , 1 , 0pmn 、 、 不能同時為零 p0cossinco

8、s2 jcoscossin2 jcossinsin2sincossin2sinsincos2020200202zzyxcxyzyxcyxzyxzzyxczyyzyxczxxHzkykxkEkkHzkykxkEkkHzkykxkEEzkykxkEkkkEzkykxkEkkkE矩形諧振腔中的矩形諧振腔中的TM模的場表達(dá)式模的場表達(dá)式3.4.2 3.4.2 矩形諧振腔矩形諧振腔2222mnpfab矩形諧振腔的諧振頻率矩形諧振腔的諧振頻率f諧振頻率與模式指數(shù)有關(guān)，即矩形諧振腔具有多諧振頻率與模式指數(shù)有關(guān)，即矩形諧振腔具有多模性和多諧性模性和多諧性諧振頻率與腔體尺寸有關(guān)，即可通過改變腔體尺諧振頻率與腔體尺寸有關(guān)，即可通過改變腔體尺寸調(diào)諧，如采用短路活塞寸調(diào)諧，如采用短路活塞一個諧振頻率可能對應(yīng)多個諧振模式，即矩形一個諧振頻率可能對應(yīng)多個諧振模式，即矩形諧振腔存在簡并現(xiàn)象諧振腔存在簡并現(xiàn)象2222xyzkkkk22212mnpfab3.4.2 3.4.2 矩形諧振腔矩形諧振腔 x y z O 0sincos2 jcossin2 jsinsin2000yzxzxyHEEzlxaHHzlxaHlaHzlxaHaE矩形諧振腔的主模矩形諧振腔的主模T