Коаксиальный резонатор

На отрезке коаксиальной линии передачи выполнен соответственно коаксиальный объемный резонатор. Схемы конструкций различных типов коаксиальных резонаторов показаны на рис. 4.18.

а) б)

Рис. 4.18. Схема коаксиального резонатора: а – полуволновой, б – с конструктивной емкостью на конце для уменьшения длины резонатора

 

Такая емкость позволяет уменьшать длину резонатора. Поперечные размеры коаксиального резонатора выбираются так же, как и для самой коаксиальной линии, соблюдая соотношение:

(4.58)

где D – диаметр наружного проводника, d – диаметр внутреннего проводника коаксиальной линии, – минимальная длина волны.

От выбора значений диаметров D и d зависят потери энергии в резонаторе. Установлено, что наибольшая добротность резонатора достигается отношением диаметров . Если такое соотношение выполнено в объемном резонаторе, то при резонансной длине волны ненастроенный резонатор имеет добротность .

Резонаторы на основе прямоугольного и круглого волноводов

Волноводные резонаторы представляют собой отрезки волноводных линий передачи энергии прямоугольного и круглого сечений, замкнутые с двух сторон поперечными металлическими стенками.

Для замкнутых объемных резонаторов выполняется общее условие резонанса:

(4.59)

где – длина волны в соответствующей линии передачи, которая определяется формулой:

.

В случае, если длина резонатора l задана, то его резонансные частоты определяются формулой:

(4.60)

Если вариации поля вдоль оси отсутствуют, т.е. ρ=0, то из формулы (4.60) имеем .

На рис. 4.19 приведены схемы конструкций резонаторов, выполненных на волноводных линиях передачи круглого сечения.

Рис. 4.19. Схемы конструкций резонаторов

 

На рис. 4.19 приведены также структуры полей, возбужденных в резонаторах.

Помимо рассмотренных типов резонаторов, в СВЧ диапазоне также применяются диэлектрические и ферритовые резонаторы. Особый класс резонаторов составляют открытые резонаторы, применяемые в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн.