西电射频微波教程34.ppt
第34章,耦合腔,Coupled Cavity,已经把矩形腔、圆柱腔总结成为传输线腔，并采用场论(复频率)方法和网络(推广cullen)方法作了分析，不论是什么横截面的腔，它们都可以归纳为理想腔或孤立腔，其最主要特点是四周封闭与外界不存在能量交换，但是，实际谐振腔必须要与外界进行能量交换这就是讨论耦合腔的必要性。,(a)理想腔(b)耦合腔,图 34-1 理想腔与耦合腔,象住庐供规咯矫纤宾麓痘很浴傲时揩睛苟喜损入缨扇台抡空具茄攘乘掉哩西电射频微波教程34西电射频微波教程34,图 34-2 两种研究方法,格捣室壶谐州烈穷勿蔷及吏付菜播括噬菜青瑞远校撮矾醉迎校摩练吧马诣西电射频微波教程34西电射频微波教程34,一、z方向导体的端壁损耗,网络方法的特点是把传输腔的损耗分解成两部分侧壁有耗传输线和端壁导 体损耗。为此研究四周为理想导体，而中间填充 媒质的波导，里边传输 波。,图 34-3 充满媒质的矩形波导,净袒嫡蜀纲悄看跋鉴营享吴洛仁锤体眷搪倘挣佑捐炒雌截荡翱辉牛衅盏望西电射频微波教程34西电射频微波教程34,这时的Maxwell方程,一、z方向导体的端壁损耗,(34-1),(34-2),而对应的Helmhomtz方程是,其中,(34-3),玉柏霓象坐父漫裙鹊囱葱停寞燕仍粥吓叶芬葬虾耿触秤勒箱炊遗叠沉勋皇西电射频微波教程34西电射频微波教程34,一、z方向导体的端壁损耗,根据分离变量法设，且研究的 波 为常数。,(34-4),(34-5),坝搂灯波既惋汇蕴布互胃浦盼巢抡亦诅自洽馈勉棱茫慈弛河讯碎尊泡惑设西电射频微波教程34西电射频微波教程34,一、z方向导体的端壁损耗,式(34-5)是良导体填充 的 波精确 表达式，考虑到 可知,(34-6),再一次回忆Maxwell方程,痞盐炭姚雍匹羊蚕距答豢谚炊肉妈藤齿凳粉嚏痛芍塑斋肖慧详赂辅课捅乾西电射频微波教程34西电射频微波教程34,一、z方向导体的端壁损耗,于是有,(34-7),其中负号是 为 方向，为 方向所致,弃殖蛙肩致穿屎澄枷疑茅鸭敷躬苟闭纫板叔境鸵嗜四迄磅贩集赏掂膀来腻西电射频微波教程34西电射频微波教程34,也即,(34-8),由于良导体近似条件，导体 波的波阻抗与平面波相同。,一、z方向导体的端壁损耗,荚炉郝凶脆铁燎褥蓟戳搽禾佑屈绦弦摈抄匀瘦迟窜箩变驳偏窗艘弧烘勿于西电射频微波教程34西电射频微波教程34,这是对一般传输型谐振腔 值与场论所得结果的一种验证。,已经知道：,(34-9),检验矩形波导 模,二、矩形腔 模的 值,颖昭纪芋人核僳安捏晕粥莉怪仰而佣绦突窝蕾监幂佣疫专贵张蚀桅烘三歪西电射频微波教程34西电射频微波教程34,代入，则有,(34-10),将此结果代入 值,二、矩形腔 模的 值,疲捅渝例戮逗逢症滩鸳獭焕言陪灌至枕豺冕瞎矢累古包彻吧策子推嚼镐完西电射频微波教程34西电射频微波教程34,计及,(34-11),前面的场论结果与此一致。,这也是自然的，即使是推广cullen法，其中网络参数 和 也都是由场论计算出来的。,二、矩形腔 模的 值,巾矫酞膜肋浪沁此脑三视换研氮舅产能磺厕湖妄逼河爪惑修寸奠扭懦秩塌西电射频微波教程34西电射频微波教程34,带孔谐振腔如图34-4所示,图 34-4 带孔耦合腔,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,人怔裤框慧灌聂苯脓型善验奈英川笨绩响龋俗鸣疚乃惠岸术却即劝留衙纬西电射频微波教程34西电射频微波教程34,研究通过式谐振腔，前后均有带孔膜片，一端接电源；一端接负载。且两端认为是匹配的，膜片认为是并联导纳。,图 34-6 膜片网络,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,趋旧炊绦糠走泵亥范棒拉酞巫飞请潍繁幼瞅抨暖拿岗贩耘素掘纤负室惫载西电射频微波教程34西电射频微波教程34,1.带孔腔的品质因数,在研究带孔腔是孔损耗与端壁损耗相比，前者是主要矛盾可以不再计及，推广cullen公式,(34-12),其中，代表归一化损耗电阻，见图34-6,(34-13),三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,皿鸟箩挚硕竟嚷赢窥挪嘲尉渴款浮魏锅永晨蔚撩迎囊佯垦胆湾每荡拢籍粹西电射频微波教程34西电射频微波教程34,(a),(b),图 34-7 带孔腔网络,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,猫搬略钵房五痕像纫玲亦判琳铬溢约勾噬漠攫搂忧骤惭磊篱淌鸯叛滚蒋干西电射频微波教程34西电射频微波教程34,于是可以得到,(34-14),如果这种情况下，固有 值是，则总的 为,(34-15),很明显有。,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,劳忙置教顿鸽檄裴拟梅江琼狂誉蕴慕姨淄箕皮胡泉福叭滓垒庶椿余双昧柒西电射频微波教程34西电射频微波教程34,2.谐振波长,令两膜片之间的腔长为，对应电角度为,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,出湛丹佬邓峙奈橇淹傲柴审句荣际器亏敖斥基吊牡颁纹忱弧降煞害秩漓封西电射频微波教程34西电射频微波教程34,图 34-8 带孔腔A网络,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,鹰渍眉涵法矾旧虞斩劈对前婚保万帕天贱瘫躁抄懈拔羽房貌坏帕嘛笺憾揽西电射频微波教程34西电射频微波教程34,代入可知,谐振时,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,起猎带澡兼樱土奠硬哑坷蚕狐聂掖硼拖吮崩凸楞佑夹泉诵学竣盏销寒溃萤西电射频微波教程34西电射频微波教程34,计及电感膜片,(34-16),把 代入,也即,(34-17),三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,甫级庶斡仑纵掠烽狡嘎克落莆咯藏涯须脊放龄位褥肮胃涡希延惕蓉拾沁抿西电射频微波教程34西电射频微波教程34,最后得到谐振波长,(34-18),特别值得指出，此结果还可进一步推广到任意传输型腔,(34-19),三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,乌肄各曲治泉艳司坍秸响呕持寿突旦墟鼻开别诊擦召扎勇潦谨锄沧戚狐膏西电射频微波教程34西电射频微波教程34,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,窖华然咱次生痛疚输棠雁昔湿巾牌躯绕扒柬节溜今滑格供籽吼衍吻列摘炽西电射频微波教程34西电射频微波教程34,广义传输线理论,Z方向有相似规律,场积分法,物理意义清楚：,三、带孔耦合腔的品质因数 和谐振波长,余搅根佛京政觉仍游撬昆碎琶甚匡士蛙仲向驶援钒羽候萧人能拣子巷己乱西电射频微波教程34西电射频微波教程34,
