1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Здесь, как и а формулах (13.14), l„и /„' — функция Ьесселя и-го порядка и ее производная но аргументу. Индексы н, ю' Ори ч онуацены. Из приведенных выражений (16.23) можно сделать заклаочение о том, что простейшим видом Е-колебаний является такой, которому соответствует В этом случае электрическое поле представлено компонентой Е;, а магнитное — комнонеапой П,. Каргина силовых линий Еаая-колебаний нредстаяланаа на рнс.
!6.10. 1!рн этом собственная волна не зависит от нроаяяаеиносги цилиндра по оси Оа и определяется как Это совпадает со значением критической Ещ-волааы кругло~о волновода такого же радиуса. Независимость собственной волны от длины цилиндра может иметь немалый практический интерес (ниже будет ноказано, что с увеличением Ь растет 9), На следуяан!их !(!.4! цилнндгическнй гезоьалтоз квхглого сечения 293 рисунках нриаедены картины нолей для колебаний Е-тина ерн « =;-.О, 1 = — 1, гм= 1 (рис. 16.11) н прил =на=1= 1 (рис. 16,12).
!па !а !и !'на. !6.|1. :(а.',:::.:;:" !!й'!ааа ...- !н !а1,ааааааа н!н:аи"ааалгниа о каргино нолей Еыя-колебаний, ,;„': '..'.:фь!!а-'!а(! !6 !4 и к ааы Е„„юнлсбаинй. 'ь;=':"-!' .'"..' ы а Ка!ааа нимся гснерь к колебаниям Н(ТЕ)-тина а круглых цилн~лричсских резонаторах. Эти колебания цо самому определенно а зрака еризуаотся отсу гстинем Е;компоненты. Компоненты :алскарн ааскоао и магнитного полей а данном случае определякатся (гл. 16 полыв евзоньтовы следующими формулами (сравнить с ((3.21))1 е = еы ° е (~н г) з1п и ° а1 ~~~ л), Š— Е А, ~ г) соз и( ° а1п (--- з), оо' о а Е,=О, , Ей Е и<и о (16.24) Напомним, что под р здесь всюду разумеется р„;.
Из формул (16.24) вид но что простейшая структура поля получается прн и=0, Е = гл = 1. Рис. 16.15 дает представление о такой простейше й Е сап оегееие ле аг Р! 16 Гб Рнс 16.Ш. Рнс. 16.11, структуре поля Цн,-колебаний. В силу того, что величина л< не ет об атиться в нуль, длина волны ЕЕ(ТЕ)-колебаний обязательно зависит как от раднусз, так и от высо< ы цилиндрического рез р . г езонато а. Это обстоятельство широко используется — настройка резонатора, работающего Н-колебаниями, может производиться перемещением хорошо пригнанного к стенкам поршня, изменяющего высотуцилиндра. Приводим таклке на рис.
16.16 картину поля следующего по , ч (5.4) цилнндвичвский гвзонатов кггглого свчвинв 295 о сложности вида колебаний — Н<п в поперечном сечении цилиндра и предлагаем читателю в качесгве упражнения изобразить поли <юлсе сложных сгруктур, напримеР Нпп гЕ<<! Ноп. Ж'--'- И заключение настоюнсго параграфа очень кратко остановимся на ирин»лимы«бст иынола соо<ношсиинх, о»рсдслнкнпих доброт<<нсгь 1н альных нилин.ц<ичсгки«рс нищ<оров. Е(<и! поперечин-маг''::!~::: <ПГ<н<ол ЕЕ.11 н ш Е.) л»! ! Лнн»П л»шр»<шн »ь ннлии<ц<ичсского круг- ;Ы л<н»! 1!» Н«»!.»!»«1»з н»»! ын! шар< ж ни з (1бгь!) ,,«<1 он«о1 1 а ", з! »!,,:;::;-.
" Д '!«! й о,о с» о! «О ! ! ш Н <::," яб 1 ! <! '.'!!' ) »':<З «Чз»»«зтий 'П<М<н!!<1«О Е»О»«<<<! ! (!.'4й(1(! (<1! ',~й::,:!. 5« "ъ . »2<,м ны1! ! ю«<:»Е'! <ж! т '" и „<о -'":.. - !16 21! Е Еал 1 «л«»:<у<о< »н«1!«<<и <к иннм и»и на го но<с. 1626. ':,"'."',=;ц .'1«Г«<"<<«и!»<и!» <и», ч<п Л»бр<пи»<'<ь «~~~;,;:-"".;<1<<1<<и<а(»и!» ктм» р».ииш<»ра унга»низав<си по мере увеличен я е о и г »»! Шн» Еызм»:Ра Е! а»;чн! <<»г«Р»»нши <и нилнилрнчсск»!» Резона<ора, работающего ) 0 ли И<ЕЕ'1:!»и! ирюн»зи! к значи<санно более сложному я»»либаи<шин 1~'„' ~":)'~~, 1:,')'~ .,„,„ *< <<,Е <<' НЕ<о ~ й Е ,((лл цн<нн<<цн<, у ко<оро<о Е<=2а, это выражение сводится к ««'«»но а .
~ 1 ( ) ~' (16 26) <,л!'ду!»<ннс ци<1<ры могут служить иллюстрацией выражений (16.25) и (16.2«1!» для конкретного случая л<едного резонатора радиуса а и высоты Е<=.=2а, работающего на доминантных Еы;и Н„,-колеба-".щ»<х (!. е. на наиболее длиниоволновых для данного тина): Ео<о Нгм Л;-=-. 2,62 а Л =260а (Е=-6<6011 ЛЕ Л=-11000 ага <>=7240 )ЕЛ.
=11700 )/а. !«л. )О Поныв Рвзонлтоэы Е«« Еии Ряс, ! 6.! 7. Ер,, Рис. !6.<М. точного применения как трудности их к ной геометрии иолу Величины и и )< выражаются здесь в сантиметрах. Ка<с видно отсюда, значения доброю<ости цилиндрического резонатора несколько нревыщают таковые же для прямоугольного резонатора, рабогающе<.о на той же волне. ф !6.5. Сферический полый резонатор. Об<вез<, ограниченный сферической проводящей оболочкой, является каилучн<им но добротносги полым резонатором, так.
как обеспечивает макснмалы<ое о<яоннишс обьсма к новсрт< и <и, шо о<раш шяш нкй. !!ссм<лря на <о, ч<о а алнэ рабо<ы рсниш<ора ш,<!ншов фирмы <ш нрсдставлясг особых <рудностсв, нодобныс рснэш<»рм ис нилу<или дос<а- в технике сверхвысоких частот. Эго обязано онструктивного оформления, так и своеобраз<а<ощихся в <н<х нолей. ))е останавливаясь на ф )0.51 сввэичяский пОлый Рвзонатоэ 297 более или менее подробном рассмотрении структуры порей, воз«цгкакяцнх нри колебаниях сфернческих резонаторов', укажем лин<ь <«<.
возможность возбуждения в них„как и в цилиндрических, ко':-';:,'!:;'. та<ЕЙ<экий Е(ТМ)тина (радиальная сос<авляющая Н,=О) и И(ТЕ)- гнца (раднальная составляющая Е,=О). Е(ТЛ)-колоб<ания сфери 1<вс<сих резонаторов характеризуются тем, что электрические сило"'-,;;~;; <и<те линии цростейн<их видов колебаний этого <ина лежат в мери''„';::;::;::;<,-"=,йпональных цлоскостчх (рис. !О.!7, и, б, изобража<ощнй ноля двух "':!'-;-,~:::.<<<ростейших видов Е-колебаний в сферическом резонаторе). ЕЕ-<солебзняям свойственны меридиональное расположение маг,;:;:';".;':..он<иых силовых линий и наличие замкнутых электрических линий, ",'',';:,:"'"-ржноложснных в экваториальной и параллельных ей плоскостях, ;р;;;'-.':"))Йс«с<,н«<синс о двух прошц<х видах Н-колебаний в сфере дает ряс'.
! «. ! Н. а, Г>. !'я ч«с<як <ш ин<рт ч <ип вол~ и добротности сферического резон «нр < !ш <ищи а !«шс «, э<о ма<срясаим< его стенок служит медь) зрнвнлн< и,:«и< нр«, < яншт ш<ш<я <.Олсблэнн Енн и П„, к слс- .<~С',"!" дуя1и<сму .' !Ею >.= 2,29 и )==- <,)и а <<<=8530 ! ), = )2900 ! и Е<=- <9000 у'),' йэб00 /й <)!)введенные цифры нотвержда<от уже высказывавшееся положение «,'возможности нолучеция максимальной добротности с помощью ;";.
° резонаторов сферической формы. ГЛЛВЛ СЕМ!1ЛД!1Л'! ЛЯ ПОЛЫЕ РЕЗОНАТОР!4 СЛОЖНЫХ ФОРЬ! И ИХ НРИЬ!!'.И!.НИ!*: ф 17.1 О о ! ые виды практически применяемых резонаторов. сн в! в ния Несмот я на геометрическую простоту, возможность проведе ! волного анализа полей и расчета важнейших параметров, полне зонато ы ассмотренных в предыдущей главе простейших форм не получили широкого практического применения.
Д в большинстве устройств сверхвысокочастотной техники резонансные системы настольно тесно связаны с электровакуумными приборами, что электронные ио токи последних должны непосредственно взаимо- И ать с иеремсииымн эле>лрическими полями резонатора„а часто и сами ами резонаторы в целом входят в сос>аи элск>рощи уу >рибора, образуя час>ичко электролы нослсдишо. Кроме >!но, в любой схеме полы; сз» и Р о! а>ор Рабогасг пс уединенно, но доля ем способом связан с другими элементами схемы —.
быть тем или иимм сп источниками свч->солеб>ани>>, нагрузками и. . т. и. Все это, с одной ы, ведет к необходимости создания таких конструктивных стороны, ведет к фо езонаторов которые обеспечили бы наиболее зфф эффективное взаимодействие полей резонатора с внешними элементам схе. и мы, с другой стороны — к необходимости изучения режимов вынужденных колебаний полых систем, а следовательно, и их резонансных свойств в том смысле, в котором этот !ернии употреблялся ранее (1 .
л). Для повышения эффективности взаимодействия электрическое поле резонатора но возможности сосредоточивае части его объема, где может деиствовать возбуждающий фактор, например электроном!! ноток. Запросы практики привели к созданию многочисленных вариантов полых резона>оров, харак>еризуемых пространственным разделением электрического и магнитного поле . ! л й.
К ним относятсш то оидальиые резопагоры, о которых лишь упоминалось в предыдущей главе, а также различные видоизменения «бицилиндрических>, «полицилиндричеасих> и коаксиальных резонаторов. Все эти формы й и мог т быть резонаторов характеризуются аксиалш>ой симметрие и у . рассматриваемы как ел ы как тела вращения. Отправляясь от тороидального (7.)! виды игактичвски игнмвнязмых Рззонлтегбв йЖ (с;.:;;: резонаторз, полученного как тело вращения витка квадратного свчения с включенными в середине одной из его сторон пластииамм конденсатора .(рис. 17.!), можно путем изменения соотношений различных размеров резонатора получить другие формы.
Так, при Ь ! Ь получится плоская коробка вида, изображенного на рис. 16,3 6. Если же $::':: увеличивать высоту реаонатора Ь, оставляя проне>куток с! около одной из его я! стенок (7! О, 7« — Ь вЂ” д), то получится «бицилиндрическии» резонатор, переходящий ири сг «:,Ь, т. е. при значительной . емкости в промежутке с>, в коаксиальный резона>ор, близкий к четвертьволновому о!Резку с>с>>>>сну>ой на конце коаксиальной липин !Рн!', П.Я) Рашфслелсоие ! а! >лс! >Ри!>! ! нс >! и!! >!и >!!Нт ! илоямт ли" оии ллл и!км.>о>ьо ! ! >оо«юнко«поз !>к>но Рс шва>ора »рсдс>аялшн! >ш Ри!', ! 7.,1, и! к>>!ор!но нсоо пплш! орос'>Ршю>пенное разделение >ло! >Роз ! ьсн ! и и и по>п но шш.з !Сс>>>с!инни! >якого >ива Ряс.
17.! характеризу>огся г>ч, ч>о я го!и !к и>пз>орл укляамв;>ется одна или нечетное число чегвергея длин щшн, кончин>, с оонравкой на со Рис. 17.2. Рис. !7.3 средоточенную емкость промежутка 77. Другой вариант коаксиальс':.;:: ' ного резонатора иолучается, если промежуток з> поместить близ >..' ',:>середины его ио длине (рис. 17.4). Наконец, если резонатор соста';; =;;,.-::,:. вить нз цилиндра, внутри которого располагается ряд копссиальных цилиндров меньн>их диаметров, открытых попеременно сверху и снизу (рис.
17.6), то получится система, но существу, эквивалентная рис. 17.2, 300 НОлыв Рвзонатогы) слОжных ФОРМ и их пРиманвпис (гл. 17 но состоящая как бы из нескольких вложенных друг в друга отрезков коаксиальной линии, включенных последовательно. Если при этом так подобрать соотношения радиусов цилиндра, чтобы сохранялось одинаковое волновое сопротивление во всех участках, то собственная волна системы будет приблизительно равна 4пй, где Ряс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
