Понятие объемного резонатора. Возбуждение резонатора

1. Лекция №9

• Понятие объемного
резонатора
• Возбуждение
резонатора

2.

Колебательные
контуры
с
сосредоточенными
постоянными
непригодны на СВЧ. На дециметровых и сантиметровых волнах обычный
колебательный контур превращается в одновитковый контур, размеры
которого сравнимы с длиной волны. Такие контуры нельзя применять на
практике, потому что они имеют большие потери энергии и низкую
добротность. На метровых и дециметровых волнах используются
колебательные контуры в виде резонансных двухпроводных линий,
длиной в целое число четвертей волн. Для сантиметровых волн они
непригодны из-за больших потерь энергии. В этом диапазоне длин волн
может быть применен закрытый с обеих сторон отрезок коаксиальной
линии длиной в целое число полуволн.

3. Структура поля в объемном резонаторе

4.

Исследования показали, что можно получить резонансную
систему в виде некоторого объема, ограниченного
проводящими стенками и не имеющего внутренних
проводников. Такая резонансная система называется
объемным резонатором. При подключении большого числа
параллельных витков к конденсатору образуется сплошная
замкнутая полость, т. е. объемный резонатор, внутри
которого возникают колебания. Собственная частота такого
резонатора определяется его эквивалентными емкостью и
индуктивностью. В зависимости от форм конденсатора и
присоединяемых витков можно получить различные формы
объёмных резонаторов.

5.

Объемные резонаторы применяются на сантиметровых
волнах в магнетронных и клистронных генераторах, в
специальных
триодных
генераторах,
в
антенных
переключателях, волномерах и т. д.
Достоинства объемных резонаторов:
- малые потери энергии и высокая добротность;
- полная экранировка и отсутствие токов на наружной
поверхности;
- жесткость конструкции и прочность при небольших
размерах.

6.

7.

8. Возбуждение резонатора

9.

Возбуждение резонатора штырем осуществляется аналогичным
образом. Штырь располагают в пучности электрического поля
параллельно электрическим силовым линиям. При этом
электрическое поле волн, отраженных от боковых стенок, у штыря
совпадает по фазе с электрическим полем, излучаемым в данный
момент. В результате сложения излученной и отраженной волн
колебания в резонаторе нарастают до такой амплитуды, при
которой излученная мощность становится равной мощности
потерь.