1629382528-e201d89ff59dd31db5be21dffcf9458a (846429), страница 48
Текст из файла (страница 48)
е. высоты «емкостно>.он промежутка к полной й' высоте тора, то распределение электрического и магнитного полей 'Ф".-"" В:,':-' 9 17.31 призлижвнный рлсчвт по~~к рвзонлторов 393 :;~ь,':.;-'>и, будет также изменяться. При г(~ Ь (рис. !7.9, б) ошибка, которую мы допускаем, считая резонатор квазистационарной системой, очень мала. Если же обратиться к распределении> полей в аналогичном резонаторе, но при величине промежуткз г7, сравнимой с полной высотой резонатора Ь (рис. !7.9, в),то слна ли возни»кно рассчитывать в этом случас тороплальпый резона>ор как ьз>ззис>зциопзрпый контур.
'(::,;-::,::: 6) Резонаторы, сяолимые к распределенным си- !!:.'~(' с т с м а м. Если >ороилальоый резона>ор принимает >!>орму, изобра- женную па рис 17.2, и размеры е>о характеризу>огсз тем, что Ь >Ь ' >Ф",- и, что особенно существенно, Ь~~Ь вЂ” а, то наиболее близкой к ~!!!: нему эквивалентной системой, поддающейся сравнительно простому ;:,'-,:,'-".' расчету, является длинная линия с емкостью в начале, Указанный тип объемного резонатора наиболее распространен и виде отрезка коаксиальпой линии, замкнутого на одном и разом'-;.",-':.,' кнутого на другом конце. Такой резонатор удобно возбуждать ие>шсредственно электронным потоком в зазоре >7, и силу чего он ! Риг.
!7.В, „'-„:- получил широкое распространение в технике свч. Определить собственные волны такою резонатора можно в полном соответствии с. формулой (9.3) '.":.': . ьг>п>рая в применении ее к рассматриваемому резонатору примет ',.",(!" и>сколько иной вид. Очевидно, при >(м,.','Ь в пренебрежении краевыми эффектами можно положит>и а' с„= —, г=ь, с,=- — — — —— 2!и а 306 нолыв ввзонатовы с~ожных ьовм и их нгнмвнвнив (гл. 17 (см. также формулу (6,35)).
Тогда формула (9.3) примет вид 13х= (17,7) а» 1п— где х= —. Значения собственных длин волн резонатора находятся 2яИ Х 2яЛ графическим путем. Откладывая ио осн абсцисс — -, построим две 1, кривые: 2<гл 1 «< —...- 1я к и у„=— к а«И (рис. 17.!<<). Знз'юния к,, кн ... ц< юк <ц Рссс кчни крнных у< и 2«Л 2«Л уя дадут соо<нс<с<вуяяцнс значения -'; - '.; ..., из которых .<' » можно наити соответствукяцие длины волн рассматриваемого резонатора. ф 17.4. О способах возбуждении новых резонаторов.
7(о сих нор мы занимались вопросом о колебаниях нолых резонаторов без какой-либо электрическоИ связи с другими элементами схемы, т. е. рассматривали свободные колебания. Изучение свободных колебании полых систем очень на»<но с нринцнниалы<он стороны, но в пракзикс свободные колебания полых Рсзонзгорон яснозьзуя <ся довольно редко. 11римсром зрн»<сисиия ноль<х рс:нищ<о!ню з и«<киме свободных колебании м<чут служи<ь <ак называемые -хо-боксы или «эхо-камеры», и!к«с< азлязяцнс собои резонаторы простых форм (чаще всего цилиндрические), облада<ощие высокои добротностью и воабуждаемые высокочастотными импульсами.
Градуированный эхо-бокс, в котором высокочастотный импульс возбуждает свободные колебания с очень малым затуханием (добротность таких резонаторов доходит до 1О'), служит, например, для точного измерения и контроля частоты импульсных генераторов радиолокационных станций. В технике сверхвысоких частот чаще все~о встречаются случаи, когда используя<тся вынужденные колебания полых резонаторов, возникающие зри зоздсис<вин неко<орых внешних факторов. Задача возбуждения шм<уждсцных колебании поло<о резонатора аналогична задаче возбуждения волноиода. 1!рактически возбуждение полого резонатора может быгь осуществлено различными способами: а) нри помощи электромап<итного поля определенной частоты, вводимого внутрь резонатора через отверстие в его стенке, б) путем введения внутрь резонатора системы проводников, питаемых от сверх- высокочастотного генсра гора и создающих внутри него определенное электрическое или ь<агни<июе иоле, возбуждаемое заданными токами или зарядами; в) путем введения в резонатор — в области его 17.41 о .сцосовях возвгждвний нолЫх ввзонатовов 307 электрического полн — электронного потока, обладающего неременНои составлякяцеи плотности тока.
Рассмо<.рим перечисленные анды возбуждения полых резонаторов несколько детальнее. а) Возбуждение полого резонатора связью через отверстие может быть схематически представлено рис. !7.!1, где резонатор й через отверстие Аг< соединен с некоторым обьсмои 1<, н котором имее<ся э»<к<рома<ни<нос <! поле. Э<им обьсмом »кокс< быль волнонод, другоИ нолыИ резона- И < тор нли просто свободное нространство, в котором распространяется электромагнитная волна.
Рис. 17.11. Задача о возбуждении резона'":;::,"., тора через отверстие ре<нас<си достаточно просто, если известны тангенциальные коююнсн<ы злск<рнчсско<о и магии<ного ноля на отверстии, т. е, нз яообра кз< мои ннясрхнос гн, закрьннишцся его. с!астиым случзсм пикз и р< з «<и р«зс, и кнь удобным з рззлич <!' ных схечах, янл н <г < с«язь чгр з щель. В зюнкнмосп«н ориен- тации последн<И фзь<нрнм г<щш мо<кс< ока»а<ьгз либо магнитное 5, ноас " <з<зь бал« < ц<кн<ь харак«Р «нндук<нвнои», либо электрическое нолг -- нрн чини иолу <и<си «емкосп<аз» связь.
б) Чзщс все<о яоабуждение полого резонатора осуществляется с помощью введенных в него проводников определеннои формы. Если вводимому в резонатор цроводннку придать форму петли, но д которой протекает высокочастотныИ ток ог возбуждающего генера<ора (рис. 17.!2), то внутри резона~ора будет создаваться высоко- Рис. 17.12. Рис.
173З ,частотное мап<нтное поле. Очевидно, нетля должна быть' орие и- розана в плоскости, нернендикулярнои к магнитным силовым линиям зозбу>ндаемого нида колебании, и расположена в том месте объема резонатора, где магнитное поле максимально. Форма петли не и<.рвет ".':,: ' ' сун<естзепнои роли. Интенсивность возбуждения определяется площадью петли и магнитным потоком, ею образуемым, Лру< ая форма возбуждающего проводника — «штырь» или «элек<.'," <Рн <сскни зонд» (рис. 17.!3) — обеснечнвает создание в резонаторе 308 полыв ввзонатови СЛОжнЫХ Воем н ик Неимвнэнвв 1ГЛ, 17 электрического поля, направление силовых линий которого приблизительно нараллельно зонду. Пля оптимальной интенсивности возбужценин зонд необходимо поместить вблизи нучностн электрического ноля получаемого вида колебаний.
При всем атом следует помнить, что решение задачи о возбуждении резонатора нводнмыми в него проводниками ироде>валяет значительные трудности. Ее можно тракговать как задачу возбуждения через отверстие, тзк как введение проводников происходит через отверстия в стенкзх резонатора, ио дело прн этом усложняется, так как ноле Виу>ри резонатора должно теперь удовлетворя>ь ойредслсшиям > раничиыы услоюшы и на ноясрхиос>и вводимых НРОВОЦВИКОЯ, Если ис учи>ыиа>ь плшпнш о>Ворс>ия, а >як>ко Вышина Вну>рсннпх нолей резона>орз пз р;кирсцслсиие >окой и зарядов в возбужцакнних проводниках, то можно задать это распределение достаточно близким к действительности (обычно синусоидальным).
Задача нри этом решается довольно просто и приводит к заключению о том„что при возбуждении полого резонатора имеет место явление резонанса так же, как н н обычных колебательных системах с сосредогоченными и распределенными постоянными. При лю- !ы >7.4>1 О сиосОБлх ВОВБхжцвния ноль>х Разщчхтоеов ЗО8 „;;>";:;,:> > >них значениях добротности (24 можно добиться практически возбуждения какой-то одной собственной частоты м» с которой совпа.дает возбужцающая частота >В. Определенное расположение воз- , »~':..":й: б>уждаюии>х нроводииков в соом;етстйукнцнх местах резонатора, ' >',;!;:; юьалогичио >ому как э!о имело место и Ври Возбуждении вольюводов, позволяет с большей увсрсннос!ыо получи>ь нужный Виц колебаний воабу>кцасмой полос>и.
Применение возбужла>оп>нх проводив>,ов В Вице п>>ь>рсй и нетель ':.:.;'.;,, можно нроиллюстрирова>ь иа следуюншх ирин!ран. 11а рис. 17.14 :::,.::: ..изображен прямоугольный резонатор, и ко>ором возбуждаются колебания вида Е>11. Электрические аонды З41, 33, За можно ВВ>.сти через л>обую ! 1 .:::;."":: ' стенку, на которой окаичивзк>гся электри- 1 ШСКВ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
