微波谐振腔原理

问题描述

精选答案

用以使高频电磁场在其内持续振荡的金属空腔被称为谐振腔（Resonant）而电磁场的绝大多数都集中于腔内，辐射损耗较低，因此较高的品质因数（品质因子可定义为在一系统的共振频率下，当信号振幅不随时间变化时，系统储存能量和每个周期外界所提供能量的比例，谐振腔的品质因数很高，可达几千或几万甚至数十万）在谐振腔内，电磁场可以以多种特定频率下存在，其频率大小与谐振腔的形状、几何尺寸及谐振的波型有关，因此可以通过设计特殊形貌的谐振腔获得特定的电磁波模式。谐振腔有较多种类，最常见的是矩形谐振腔和圆柱形谐振腔。

谐振腔可以认为是一个任意形状的由导电壁（或导磁壁）包围的，并能在其中形成电磁振荡的介质区域。不妨考虑理想谐振腔以明确其原理，在理想的无耗谐振腔内，任何外界输入的电磁扰动（外界输入的信号引起谐振腔中最初的电磁场）一旦发生就永不停歇。当该扰动频率恰使腔内的平均电能和平均磁能相等时便发生谐振，这个频率称为谐振频率。腔内的电磁场可根据谐振腔的边界条件求解麦克斯韦方程组而得出。腔内的电磁场也可认为是波在腔壁上来回反射而形成的驻波场。谐振腔也具有储存电磁能及选择一定频率信号的特性，因此其与低频LC振荡回路相似，它在微波技术中有广泛的应用。

其他回答

青橙心理

是一个封闭金属腔体，电磁场被限制在腔体内，可由各种形式的传输线来实现。微波谐振腔的主要参数有谐振频率、品质因素等。谐振频率ω取决于腔体结构尺寸和工作模式。品质因素Q是描述微波谐振腔的重要参数，它直接决定了频率选择性、带宽和阻尼因子等性能参数，可定义为：谐振腔的损耗仅取决于腔体内部损耗。