,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,第三章 微波諧振腔,,§3.1 概述,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,§3.3 圓柱諧振腔,,§3.4 矩形諧振腔,,§3.5 同軸線空腔諧振器,,§3.6 諧振腔的等效電路及激勵(lì)與耦合,,§3.1 概述,低頻電路中常用集總元件的LC振蕩回路作為諧振電路,,,LC串聯(lián),L,C,C,L,LC并聯(lián),諧振回路的作用,LC正弦波振蕩器,,放大器中用作調(diào)諧回路,濾波電路,,§3.1 概述,一. 為什么在微波波段不能,使用集總參數(shù)LC諧振回,,路？,,1.,,,,,2. 當(dāng)電路尺寸與微波波長(zhǎng)可以相比擬時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生能量的輻射，波長(zhǎng)越短輻射越嚴(yán)重，故輻射損耗大。另外，由于此時(shí)趨膚效應(yīng)嚴(yán)重，故歐姆損耗大，而且介質(zhì)損耗大。因此，在頻率較高的微波波段，集總LC諧振回路儲(chǔ)能小，損耗大，導(dǎo)致Q值小到不能用。,,,,§3.1 概述,二. 微波諧振器的分類,,1. 傳輸線型諧振器：由一段兩端開路或短路的傳輸線構(gòu)成，如矩形波導(dǎo)諧振器、圓波導(dǎo)諧振器、同軸線諧振器。它們也稱為諧振腔。,,,,,,,,2. 非傳輸線型諧振腔：特殊形狀的空腔諧振器。主要用于各種各樣的微波電子管中，如速調(diào)管，磁控管等，作為這些微波電子管的腔體。,傳輸線型,微帶線型（半開放）,波導(dǎo)型,同軸線型,介質(zhì)型,,,,§3.1 概述,低頻LC回路如何演變成微波諧振腔？,低頻LC回路,增大平板電容的距離,減小C,,減少電感線圈匝數(shù),減小L,用多個(gè)單匝線圈并聯(lián),進(jìn)一步減小L,并聯(lián)線圈增加到無(wú)限多便得到圓柱形空腔諧振器,電場(chǎng),磁場(chǎng),?,,§3.1 概述,微波諧振腔的優(yōu)點(diǎn),,1. 因?yàn)槭欠忾]的, 所以損耗小,沒有輻射損耗。,,2. 空腔無(wú)需填介質(zhì),沒有介質(zhì)損耗。,,3. 金屬表面增大，集膚效應(yīng)減小，Q值高，諧振阻抗大,,,理論上可以證明，當(dāng)諧振器無(wú)損耗，無(wú)能量泄漏時(shí)，在諧振頻率上腔內(nèi)的電儲(chǔ)能或磁儲(chǔ)能也達(dá)到最大，且等于總儲(chǔ)能，而諧振腔內(nèi)的電磁場(chǎng)成為駐波場(chǎng)。,,,,§3.1 概述,三.,微波諧振器與LC諧振回路的相同和相異點(diǎn),,在f,0,（諧振頻率）W,emax,＝W,mmax,,且當(dāng)W,e,＝0時(shí)，W,m,＝W,mmax,； 當(dāng)W,m,＝0時(shí)，W,e,＝W,emax,,微波諧振器與LC諧振器回路的物理實(shí)質(zhì)上相同，但是他們主要有3點(diǎn)不同：,,1. LC回路為集總參數(shù)電路，微波諧振器時(shí)屬于分布參數(shù)電路。所以LC回路能量只分布在L、C上，而微波諧振器的能量分布在整個(gè)腔體中。,,2. LC回路在L及C一定時(shí)，只有一個(gè)諧振頻率，而微波諧振器有無(wú)限多個(gè)諧振頻率，這稱為微波諧振器的多諧性。,,3. 微波諧振腔儲(chǔ)能多，損耗小。故微波諧振器品質(zhì)因數(shù)很高，比LC回路的Q值高很多。,,§3.1 概述,微波諧振器的分析方法：,,1. 場(chǎng)解法：在一定的初始條件和邊界條件下解波動(dòng)方程。,,（幾何形狀簡(jiǎn)單）,,2. 場(chǎng)的疊加法：將諧振腔看作兩端短路的傳輸線。,,將諧振腔中的場(chǎng)在滿足邊界條件的情況下，,,由入射波和反射波的疊加來(lái)求得。,,所以可以直接利用前幾章得出的相應(yīng)波導(dǎo),,和傳輸線的有關(guān)公式。,,（傳輸線型諧振腔）,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,微波諧振器的主要參數(shù)有：,諧振頻率f,r,（或諧振波長(zhǎng),λ,r,），品質(zhì)因數(shù)，諧振電導(dǎo)。,,一. 諧振頻率,,諧振波長(zhǎng),λ,r,是諧振頻率f,r,時(shí)的工作波長(zhǎng)，也就是f,r,時(shí)的 TEM波在腔體中填充為均勻介質(zhì)中的波長(zhǎng)。,,（一）場(chǎng)解法,,對(duì)已知形狀、尺寸與填充介質(zhì)的腔體，根據(jù)邊界條件對(duì)波動(dòng)方程求解，得到一系列本征值K f,r,。（簡(jiǎn)諧場(chǎng)）,,假設(shè)：,,,①金屬空腔諧振器內(nèi)表面為理想導(dǎo)體,,②介質(zhì)為均勻無(wú)耗簡(jiǎn)單介質(zhì),,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),金屬腔內(nèi)E和H是在滿足邊界條件,,,,的情況下，波動(dòng)方程：,,,,,的解。,,可以證明：同時(shí)滿足兩組方程的K只能是一系列離散的值。記為,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),（二）相位法,,根據(jù)電磁波在諧振腔內(nèi)來(lái)回反射，入射波與反射波相疊加時(shí)的相位關(guān)系，求諧振頻率（傳輸線類型諧振器）,,將諧振器視為一段兩端接有純電抗性負(fù)載（包括開路與短路）Z,1,和Z,2,的傳輸線，即線兩端全反射,,腔體內(nèi)為純駐波場(chǎng)＝行波場(chǎng)來(lái)回反射相疊加形成,,諧振條件：,諧振腔內(nèi)任一點(diǎn)，行波場(chǎng)同相疊加，相位差為2,π的整數(shù)倍，即諧振。,,因?yàn)橹C振器內(nèi)某點(diǎn)經(jīng)反射后的相位變化為：,,,則諧振條件為：,,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,,對(duì)于無(wú)色散波,,,對(duì)于色散波,,,,所以當(dāng)諧振腔的形狀、幾何尺寸和填充介質(zhì)給定后，可以有許多（無(wú)窮多個(gè)）?？梢允怪C振。,,對(duì)應(yīng)著許多不同的諧振頻率 多諧性。,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),二. 品質(zhì)因數(shù),,（一）固有品質(zhì)因數(shù),,諧振器不與任何外電路相連接（空載）時(shí)的品質(zhì)因數(shù)。,,固有品質(zhì)因數(shù)的定義為諧振時(shí)：,,,,,,,,,Q,0,：表征諧振器的損耗的大小、頻率選擇性的強(qiáng)弱、工作穩(wěn)定度的三個(gè)重要參數(shù)。,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),微波諧振腔的Q0:幾千～幾萬(wàn)之間，比集總LC回路高很多,,諧振腔的總儲(chǔ)能為：,,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,諧振器的平均損耗主要由導(dǎo)體損耗引起, 設(shè)導(dǎo)體表面電阻為R,S,, 則有,,,,,式中, H,t,為導(dǎo)體內(nèi)壁切向磁場(chǎng)，而J,S,=n×H,t,, n為法向矢量。,,,,,,于是有：,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,,,,,,因此只要求得諧振器內(nèi)場(chǎng)分布, 以及知道工作頻率范圍、腔體形狀、尺寸和材料即可求得品質(zhì)因數(shù)Q,0,。,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),為粗略估計(jì)諧振器內(nèi)的Q,0,值，大致看出Q,0,與V、S之間的關(guān)系，可以令：,,,,,,這樣就得到：,,,,,當(dāng)工作模式一定的時(shí)候 為一常數(shù)，用2A表示。,,,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),則,,,可見: ① Q,0,∝ V/S， 應(yīng)選擇諧振器形狀使其V/S大;,,,② 因諧振器尺寸與工作波長(zhǎng)成正比即 , ,,,故有 , 由于δ僅為幾微米, 對(duì)厘米波段的,,諧振器,其Q,0,值將在10,4,~10,5,量級(jí)。,,,（二）有載品質(zhì)因數(shù),,諧振器帶上負(fù)載時(shí)腔體的品質(zhì)因數(shù)。有載品質(zhì)因數(shù)的定義,,式為：,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,,W 總儲(chǔ)能；P,i,腔本身的損耗功率；P,c,外,,界負(fù)載上損耗的功率；P,L,一周期內(nèi)總的損耗功率,,,,,,Qc：耦合品質(zhì)因數(shù),,耦合系數(shù)k：腔體與外界負(fù)載之間的耦合程度。,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),三. 等效電導(dǎo),,等效電導(dǎo)G,0,是表征諧振器功率損耗特性的參量。,,為了方便，實(shí)際諧振腔在某單一諧振模式的某諧振頻率附近，常等效為L(zhǎng)C回路。,,注意：圖中L、C和G,0,并非真實(shí)電容、電,,感和電導(dǎo)，只是抽象的等效參數(shù)。因?yàn)?,諧振腔是一個(gè)分布參數(shù)系統(tǒng)，集總電容、,,電感沒有確切的物理意義。,,對(duì)于圖示的并聯(lián)回路，損耗功率P為,,§3.2 微波諧振器的主要參數(shù),,其中P根據(jù)前面等式得,,,,U,m,為等效電壓幅值，由于在腔體中電壓無(wú)意義，故可人為規(guī)定在腔體中a、b兩點(diǎn)，定義,,,,,,一般通過實(shí)驗(yàn)方法確定G,0,,,§3.3 圓柱諧振腔,圓柱諧振腔具有較高的品質(zhì)因數(shù)，調(diào)諧方便,,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、易于加工，制作。,,屬于傳輸線型諧振腔 可以看作兩端,,短路的一段圓波導(dǎo)。,,要了解圓柱諧振腔的工作特性，就需要知道,,圓柱腔內(nèi)各種諧振模式的場(chǎng)結(jié)構(gòu)：,,①給定邊界條件下求波動(dòng)方程的解；,,②疊加法 把腔內(nèi)的場(chǎng)看作是電磁波在腔的兩個(gè)端面之間來(lái)回的反射相疊加，利用圓波導(dǎo)場(chǎng)結(jié)構(gòu)表達(dá)式。,,,,,,P：沿腔體縱向（z軸）場(chǎng)量變化的半周期的個(gè)數(shù),,§3.3 圓柱諧振腔,一. 場(chǎng)分量表達(dá)式,,（一）TE,mnp,振蕩模式,,,將腔內(nèi)的場(chǎng)視為兩個(gè)方向相反的行波的疊加：,,,,根據(jù)邊界條件①：,,§3.3 圓柱諧振腔,再根據(jù)邊界條件②：,,,,,,可見：1. 諧振腔的H,z,在(r,,φ,z)方向均呈駐波狀態(tài),,2. 相位常數(shù),β必須滿足,p,π/l,.,,再根據(jù),,§3.3 圓柱諧振腔,得到圓柱諧振腔中的電磁場(chǎng)的四個(gè)橫向場(chǎng)分量的表達(dá)式：,,,,,,,,,,,其中,,§3.3 圓柱諧振腔,,,對(duì)于TE,mnp,模，m＝0,1,2,3,… n=1,2,3,…p=1,2,3,…,,(二)TM,mnp,振蕩模式,,,,類似的方法可以得到圓柱諧振腔內(nèi)TM,mnp,振蕩模式的縱向分量：,,,,,類似也可以得到TM,mnp,振蕩模式的橫向分量為：,,§3.3 圓柱諧振腔,,,,,,,,,,其中,,,對(duì)于TM,mnp,振蕩模，m＝0,1,2,3,… n=1,2,3,…p=0,1,2,3,…,,§3.3 圓柱諧振腔,二. 諧振頻率和波型圖,,（一）諧振頻率,,,§3.3 圓柱諧振腔,,,,,,,如果用X,mn,來(lái)代替上式中的 和 ，則圓柱諧振腔中的,,諧振波長(zhǎng) 可以寫成一個(gè)公式：,,§3.3 圓柱諧振腔,（二）波型圖,,實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中，為了更清楚的得到圓柱諧振腔的諧振頻率隨諧振模式和腔體尺寸的變化關(guān)系，把f,r,與D、l的關(guān)系繪成曲線圖，稱為波型圖。,,,,,,從上面關(guān)系式可以看出，對(duì)于給定的模式， 與,,,的關(guān)系在波型圖上是一直線，斜率為 ，截距為,,§3.3 圓柱諧振腔,當(dāng)介質(zhì)為空氣時(shí)，有,,§3.3 圓柱諧振腔,即可以根據(jù)f、Q 諧振波型、D、l,,也可以根據(jù)D、l 諧振波型、f以及確定干擾波型,,工作方塊,：以選定工作波型的調(diào)諧曲線為對(duì)角線，最小、最,,大的 值與對(duì)應(yīng)的 確定的矩形區(qū)域。,,利用工作方塊保證單模工作，避免干擾波型：,,自干擾型：相同m、n，不同p 相同截距，不同斜率，,,與工作波型耦合最強(qiáng)，務(wù)必不使其落入工作方塊內(nèi),,一般干擾型：相同p，不同m、n 不同截距，相同斜率，會(huì),,導(dǎo)致一個(gè)以上的諧振頻率。,,交叉型：m、n、p完全不同 場(chǎng)結(jié)構(gòu)完全不同。,,簡(jiǎn)并型：曲線完全重合，f,r,完全相同，但場(chǎng)結(jié)構(gòu)完全不同，容易抑制。,,§3.3 圓柱諧振腔,1. 圓柱腔存在多諧性,,2. R、l一定時(shí)，諧振波長(zhǎng),λr最長(zhǎng)的模為主模。,,當(dāng)l>2.1R時(shí)，TE,111,為主模,,當(dāng)l<2.1R時(shí)，TM,010,為主模,,3. 因?yàn)樵趫A波導(dǎo)中，TE,0n,與TM,1n,有模式簡(jiǎn)并,,所以在圓柱腔中， TE,0np,與TM,1np,有模式簡(jiǎn)并現(xiàn)象。,,而且對(duì)于m,≠0的每一個(gè)TE和TM振蕩模式，都存在極化簡(jiǎn)并。,,§3.3 圓柱諧振腔,三. 圓柱腔常用的3個(gè)振蕩模式。,,（一）TE,011,,TE,011,模各個(gè)場(chǎng)分量表示式為：,,,,,,,,,式中,,§3.3 圓柱諧振腔,①,,,,為高次模，故當(dāng),λr一定時(shí)，腔體尺寸較大。,,,②由于磁場(chǎng)分量只有H,r,、H,z,，故側(cè)壁和端壁內(nèi)表面只有,φ方向的表面電流，而且側(cè)壁與端壁之間也沒有電流通過，因此可以用不接觸式活塞進(jìn)行調(diào)諧。,,,③場(chǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、無(wú)極化簡(jiǎn)并，損耗小，Q值可高達(dá)幾萬(wàn)以上。故可作成高精度的頻率計(jì)。,,§3.3 圓柱諧振腔,（二）TE,111,,①當(dāng)l>2.1R時(shí)，為圓柱諧振腔的主模,,,,,故在,λr一定時(shí)，腔體尺寸較小。,,,,②Q值不高（約為TE,011,一半左右），而且存在極化簡(jiǎn)并,,,§3.3 圓柱諧振腔,（三）TM,010,,TM,010,場(chǎng)分量表達(dá)式為,,,,,,,式中的,,,可見圓柱腔中的模式只有E,z,和H,φ,分量，而且沿z和,φ,方向無(wú)變化。,,§3.3 圓柱諧振腔,①當(dāng)l<2.1R時(shí)，為圓柱諧振腔的主模,,,故當(dāng),λr一定時(shí)，腔體尺寸較小。,,,,②既無(wú)模式簡(jiǎn)并，又無(wú)極化簡(jiǎn)并。,,,③Q值不高，且λr與l無(wú)關(guān)，故無(wú)法用短路活塞來(lái)進(jìn)行調(diào)諧（改變諧振頻率）。,,常用的調(diào)諧方法從端面中心插入一圓柱體，插入深度可調(diào)。相當(dāng)于在腔體中引入一可變電容，故可通過改變插入深度來(lái)改變諧振頻率。,,,,§3.4 矩形諧振腔,矩形空腔諧振器是由一段長(zhǎng)為,,l、 兩端短路的矩形波導(dǎo)組成，,,如圖 所示。與矩形波導(dǎo)類似,,,它也存在兩類振蕩模式，即,,TE,mnp,和TM,mnp,模式。,,用途：固態(tài)源中的諧振回路，,,微波天線開關(guān)中的諧振放電器，,,波長(zhǎng)計(jì)與濾波器。,,,與圓柱諧振腔類似，可以使用疊加法求解矩形諧振腔內(nèi)的電磁場(chǎng)表示式。,,,§3.4 矩形諧振腔,一. 場(chǎng)解及振蕩模式,,（一）TE,mnp,模,,,,對(duì)于矩形波導(dǎo)內(nèi)正z方向的入射波：,,,,將矩形諧振腔內(nèi)的場(chǎng)視為矩形波導(dǎo)內(nèi)兩個(gè)傳播方向相反的行波的疊加：,,,,§3.4 矩形諧振腔,根據(jù)邊界條件①：,,,,,,,,根據(jù)邊界條件②：,,§3.4 矩形諧振腔,根據(jù),,,,,得到,,§3.4 矩形諧振腔,其中,,,對(duì)于TE,mnp,模，m,n不能同時(shí)為0，p=1,2,3,…,,（二）TM,mnp,模,,,,,與TE,mnp,模的求法相同，使用疊加法可以得到縱向電場(chǎng)為：,,,,,然后應(yīng)用縱向場(chǎng)法，就可以得到其余四個(gè)橫向分量表達(dá)式：,,§3.4 矩形諧振腔,,,,,,,,,其中,,,對(duì)于TM,mnp,模，m=1,2,3,…,p=1,2,3,…，p=0,1,2,3,…,,,§3.4 矩形諧振腔,二. 特性參數(shù),,（一）諧振頻率、諧振波長(zhǎng),,,,§3.4 矩形諧振腔,1. 在腔體尺寸一定時(shí)，模式不同可有無(wú)窮多諧振波長(zhǎng)，即矩形腔具有多諧性。,,（,λr與介質(zhì)無(wú)關(guān)，諧振頻率f,r,與介質(zhì)有關(guān)）,,2. 在腔體尺寸一定時(shí)，,λr最長(zhǎng)的模式稱為主?；蜃畹湍！?,TE模：TE,101,：,,,,TE,011,：,,,,,TM模：TM,110,：,,§3.4 矩形諧振腔,①a>b>l TM,110,為主模,,,②a>l>b TE,101,為主模,,,③,l>a>b TE,101,為主模,是矩形諧振腔的主模,,,3. 在尺寸一定時(shí)，TM,mnp,及TE,mnp,的m、n、p分別相同時(shí)，其λr相同，這稱為模式簡(jiǎn)并現(xiàn)象。,,（二）固有品質(zhì)因數(shù),,以TE,101,模為例,,,,§3.4 矩形諧振腔,TE,101,模場(chǎng)分量的表示式為：,,,,§3.4 矩形諧振腔,其場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖所示：,,,,,,,,固有品質(zhì)因數(shù)Q,0,的表示式為：,,§3.4 矩形諧振腔,,,,,,,在腔體前后壁（z＝0，z＝l）的內(nèi)表面上,,,,側(cè)壁（x=0,x=a)的內(nèi)表面上：,,§3.4 矩形諧振腔,腔體上、下兩個(gè)壁的內(nèi)表面上（y＝0，y＝b）內(nèi)表面上,,,,,,,,,§3.4 矩形諧振腔,當(dāng),λ＝10cm，δ＝1.22×10,-4,cm時(shí)，Q,0,＝19300,,,（三）等效電導(dǎo),,,,§3.5 同軸線空腔諧振器,同軸腔由一段長(zhǎng)為l的同軸線構(gòu)成，其振蕩模式為TEM模。,,優(yōu)點(diǎn)：場(chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，無(wú)色散，無(wú)頻率下限，工作頻帶,,寬 。,,缺點(diǎn)：固有品質(zhì)因數(shù)Q值比較低，損耗大，故工作頻率不能,,太高。,,適用：米波、分米波、厘米波（小功率）低精度的波長(zhǎng)計(jì)。,,,一.,λ/2同軸腔,,由一段長(zhǎng)為l= p,λr/2的兩端短路的,,同軸線的構(gòu)成。,,,,§3.5 同軸線空腔諧振器,,,因此常把這種腔稱為二分之一波長(zhǎng)型同軸線諧振腔。,,,其固有品質(zhì)因數(shù) 根據(jù)磁場(chǎng)表達(dá)式來(lái)求,,,利用疊加法可得同軸腔內(nèi)TEM波的電場(chǎng)表達(dá)式為：,,,,根據(jù)邊界條件①：,,§3.5 同軸線空腔諧振器,,,根據(jù)邊界條件,②,：,,,,,,根據(jù),,§3.5 同軸線空腔諧振器,內(nèi)導(dǎo)體外表面的積,分＝,πl(wèi)/a,外導(dǎo)體內(nèi)表面的積,分＝,πl(wèi)/b,兩端短路板內(nèi)表面的積,分＝4,πl(wèi)n(b/a),,,,,,,,,§3.5 同軸線空腔諧振器,,,,,二.,λ/4同軸腔,,,由一段長(zhǎng)為l＝(2p+1),λr/4的同軸線,,一端短路，另一端開路構(gòu)成。,,,,,p＝0時(shí)，,,λr＝4l為最長(zhǎng)。,,,§3.5 同軸線空腔諧振器,為了避免場(chǎng)的能量從開口端泄漏，一般將外導(dǎo)體作成比內(nèi)導(dǎo)體要長(zhǎng)△l。在長(zhǎng)為△l的一段圓波導(dǎo)中，其波型為TM，圓波導(dǎo)中TM波的最低波型TM,01,，其,λ,c,＝2.61a，但同軸腔工作于TEM模條件，有,λ,min,>,π(a+b),即有,λ,min,> （,λ,c,）,TM,01,，所以,,△l段的圓柱波導(dǎo)是截止的。當(dāng)△l足夠長(zhǎng)，可以用金屬蓋封閉開口端，對(duì)清潔、能量泄漏都有好處。,,,,,λ/4同軸腔的,固有品質(zhì)因數(shù)可以根據(jù),λ/2同軸腔的Q,0,值導(dǎo)出：,,,,,,§3.5 同軸線空腔諧振器,,λ/4同軸腔比λ/2同軸腔少一個(gè)短路板，所以兩端短路板上的損耗只有λ/2同軸腔上損耗功率的一半。,,,,,,當(dāng)l＝ λr/4時(shí)，其,Q,0,值為：,,,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上的原因，,λ/4同,,軸腔的測(cè)量精度比λ/2同軸,,腔差一點(diǎn)。,,§3.5 同軸線空腔諧振器,三. 電容加載同軸諧振腔,,,由一段長(zhǎng)為l的同軸線構(gòu)成，其外,,導(dǎo)體，比內(nèi)導(dǎo)體略長(zhǎng)t。,,畫出AA‘截面處等效電路，由AA‘截,,面向左的輸入導(dǎo)納Y,in,為：,,,,,,由AA‘截面向右的導(dǎo)納Y,c,為：,,§3.5 同軸線空腔諧振器,由諧振條件有,,§3.5 同軸線空腔諧振器,可見此同軸腔的長(zhǎng)度小于具有相同諧振頻率的λ/4同軸腔的長(zhǎng)度。所以將電容C稱為縮短電容，且C值越大，l越短。,,其優(yōu)點(diǎn)：體積較小，工作頻帶寬。,,其缺點(diǎn)：品質(zhì)因數(shù)較低。,,§3.6 諧振腔的等效電路及激勵(lì)與耦合,一. 等效電路,,,①諧振腔的等效電路是對(duì)某單一振蕩模式而言，在諧振,,頻率f,r,附近而言。,,②等效電路的參考面的選擇。當(dāng)參考面,,處于電場(chǎng)最強(qiáng)時(shí)，電壓最大。等效電,,路為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振回路。,,當(dāng)參考面處于磁場(chǎng)最強(qiáng)時(shí)，電流最大。等效電路為L(zhǎng)C,,串聯(lián)諧振回路。,,§3.6 諧振腔的等效電路及激勵(lì)與耦合,二. 激勵(lì)與耦合,,都是通過腔體與外界耦合裝置實(shí)現(xiàn)。常用的耦合裝置有,,1.探針耦合,,2.環(huán)耦合,,3.孔式縫隙耦合,,耦合系數(shù)：,,,k＝1 臨界耦合,,k>1 過耦合,,k<1 欠耦合,,,