Свободные колебания резонатора. Потери

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕЗОНАТОРА. ПОТЕРИ 325 [c.325]

Свободные колебания резонатора. Потери [c.325]

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕЗОНАТОРА. ПОТЕРИ 327 [c.327]

СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ РЕЗОНАТОРА. ПОТЕРИ 329 [c.329]

Аберрации первого порядка (плоский резонатор). Представление о структуре поля в свободных от каких-либо аберраций резонаторах, не содержащих активной среды (идеальный пустой резонатор), ведущее свое происхождение из классических работ А. Г. Фокса и Т. Ли, Д. Д. Бойда и Д. П. Гордона, и также Л. А. Вайнштейна, следующее имеется набор распределений поля (типов колебаний или мод резонатора), воспроизводящихся при последовательных отражениях излучения от зеркал резонатора и обладающих наименьшим по сравнению со всеми другими распределениями поля потерями. Распределение поля в поперечных сечениях для резонаторов с плоскими зеркалами и прямоугольной апертурой приближенно описывается суперпозицией синусоид [1] [c.65]

Идеально проводящий тонкий цилиндр (вибратор) в свободном пространстве является примером открытого резонатора, т. е. системой, имеющей собственные колебания, слабо затухающие из-за потерь на излучение. Комплексные частоты этих собственных колебаний, как легко показать, определяются уравнением [c.386]

В дальнейшем мы будем изучать, как правило, колебания вида (0.11) (исключение составляет лишь задача о свободных кол-еба-ниях резонатора с потерями, см. I.I1), для которых уравнения поля записываются в следующем виде [c.18]

РЕЗОНАТОР (от лат. resono — звучу в ответ, откликаюсь) — устройство или природный объект, в к-ром происходит накопление энергии колебаний, поставляемой извне. Как правило, Р. относятся к линейным ко-лебат. системам и характеризуются т. н. резонансными частотами. При приближении частоты внеш. воздействия к резонансной частоте в Р. наблюдается достаточно резкое увеличение амплитуды вынужденных колебаний. Это — явление резонанса. Пос,ле отключения внеш. источника колсбаввя внутри Р. какое-то время сохраняются. Они совершаются на частотах, близких к резонансным, и представляют собой уже собственные или свободные колебания Р. Если пренебречь диссипацией (в т. ч. о потерями на излучение), то Р. ведёт себя как идеальная консервативная колебат. система, обладающая дискретным спектром собств. колебаний. При наличии потерь чисто гармонии, собств. колебания невозможны, соответствующие им резонансные кривые Р. [c.316]

ОБЪЕМНЫЙ РЕЗОНАТОР (полый резонатор, эндовибратор) — полость, со всех сторон ограниченная проводящей поверхностью. О. р. представляет собой колебат. систему СВЧ с распределенными параметрами, являющуюся аналогом колебательного контура. Электромагнитное поле свободных колебаний, возбуждаемых в О. р., характеризуется стационарным распределением по объему полости и при отсутствии потерь может существовать неограниченно долго. Форма полости в общем случае может быть произвольной, однако практич. распространение (в силу относит, простоты конфигурации полей и простоты изготовления) получили О. р. простейших форм (прямоугольный параллелепипед, круглый цилиндр,, два коаксиальных цилиндра, тороид, сфера и т. д.). [c.478]

Для сред, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, е", ц">0, что соответствует именно диссипации энергии (положительные потери [24]). Для неравновесных, например, инверснонаселенных сред, возможно е"<0, / <0, что приводит к усилению, либо генерации. Заметим, что стационарная постановка задачи для систем с потерями, как правило, соответствует сути дела стационарность обеспечивается тем, что потери энергии в системе полностью компенсируются за счет энергии стороннего источника. Исключение составляет задача о свободных колебаниях объемного резонатора с потерями , здесь компенсации за счет внешних сил нет, и задача принципиально нестационарна. [c.19]

Динамика колебаний. Свободные, пли собственные, К. являются движением системы, предоставленной самой себе, в отсутствие внеш. воздействий. При малых отклонениях от состояния равновесия движения системы удовлетворяют суперпозиции принципу, согласно к-рому сумма двух произвольных движений также составляет допустимое движение системы такие движения описываются линейными (в частности, дифференц.) ур-ниями. Если система ещё и консервативна (т. е. в ней нет потерь или притока энергии извне), а её параметры не изменяются во времени (о переменных параметрах будет сказано ниже), то любое собств. К. может быть однозначно представлено как сумма нормальных колебаний, синусоидально изменяющихся во времени с определ. собств. частотами. В колебат. системах с сосредоточенными параметрами, состоящих из JY связанных осцилляторов напр., цепочка из колебат, электрич. контуров или из соединённых упругими пружинками шариков), число нормальных К. (мод) равно 7V. В системах с распреде лёнными параметрами (струна, мембрана, полый или открытый резонатор) таких К. существует бескопечное множество. Напр,, для струны с закреплёнными концами длиной L моды отличаются числом полуволн , к-рые можно уложить на всей длине струны L — nX 2 (д=0, 1, 2,. . ., оо). Если скорость распространения волн вдоль струны равна v, то спектр собств. частот определится ф-лой [c.401]

Длительность импульсов излучения лазеров в режиме свободной генерации обычно составляет от сотен микросекунд до нескольких миллисекунд, что суш ественно больше периода релаксационных колебаний лазера (около 10 мкс). Поэтому все источники технических шумов излучения непрерывных лазеров, описанные в 3.3, проявляются и здесь, они могут также при вести к Бичковому режиму генерации [41, 42, 73, 74]. При этом существенное значение в импульсных лазерах приобретает механизм модуляции потерь резонатора, связанный с тепловым нагревом активного элемента. Дело в том, что за время действия импульса накачки тепловое равновесие между активным элементом и окружающей средой не успевает установиться и в течение всего периода импульса накачки температура элемента монотонно повышается. Поэтому во время действия импульса генерации оптическая длина активного элемента монотонно увеличивается, что может привести к возникновению паразитной модуляции потерь резонатора (см. 3.3). [c.131]

Рассматривая резонаторы круглого сечения, следует отметить, что при длинах волн Хо (длина волны, измеренная в свободном пространстве в пустоте) более 10- 20 см могут быть использо1ваны диапазонные генераторы с триодом, и тогда целесообразно применение колебаний о.ьо настройка в резонанс производится изменением частоты генератора. Образец диэлектрика изготовляется в виде цилиндра с высотой, равной высоте резонатора, но меньшего диаметра образец помещается кюаксиально, так, чтобы оси резонатора и образца совпадали. Диэлектрическую проницаемость вычисляют, исходя из резонансной длины волны резонатора с образцом, а также диаметров резонатора и образца. Угол потерь определяется на основании добротности С резонатора с образцом данного диэлектрика, имеющего потери, и добротности Q резонатора с идеальным диэлектриком, не имеющим потерь, но у которого диэлектрическая проницаемость та же, что и у данного образца. Последняя величина (О ) получается расчетным путем на основании измерений щш другой длине волны без образца. При измерениях в сантиметровом диапазоне в качестве генераторов используются клистрон или магнетрон, у которых, однако, невозможно изменение длины волны в широких пределах. Вследствие этого для измерений используют колебания вида Яо.ьп или Н, , п. причем настройка в резонанс производится изменением длины резонатора при помо- [c.44]

Если в резонаторе имеются потери другой физической природы — излучение в свободное пространство, связь с нагрузкой и т. д., — то каждый из этих видов потерь тоже может быть охарактеризован парциальной добротностью, вычисляемой независимо от других парциальных добротностей и входящей в полную добротность oглa нQ соотношению (1.11.23). Напомним, что условием аддитивности потерь является не только малость потерь каждого типа, но и отсутствие вырожденных типов колебаний, связанных через потери [c.85]

В отличие от цилиндрических и прямоугольных резонаторов, объем открытого резонатора на большом протяжении не ограничивается металлическими плоскостями. В микрорадиоволновом диапазоне частот открытый резонатор является аналогом интерферометра Фабри - Перо в оптике. В простейшем случае открытый резонатор состоит из двух плоских бесконечных тонких дисков, расположенных параллельно друг другу так, что их оси симметрии совпадают. Такие резонаторы имеют дискретный спектр резонансных частот и соответствующие им собственные колебания с малыми потерями на излучение в свободное пространство. Условием резонанса в резонаторе является целое число полуволн, ук- [c.34]

ОБЪЁМНЫЙ ЗАРЯД, то же, что пространственный заряд. ОБЪЁМНЫЙ РЕЗОНАТОР электромагнитный, обычно замкнутая полость с хорошо проводящими стенками, внутри к-рой могут существовать свободные эл.-магн. колебания. Наиболее распространены О. р. цилиндрич., сферич. и тороидальной формы. Период собственных колебаний Т=2я1(й (tu — круговая частота) не превышает времени прохождения волны между наиболее отдалёнными стенками T ll с — скорость распространения света в заполняющей О. р. среде, обычно в воздухе, в вакууме). Поэтому в ДВ диапазонах О. р. оказываются слишком громоздкими I Х=сТ), и только начиная с СВЧ диапазона ( i lO—20 см) их применение технически оправдано. С другой стороны, именно в этом диапазоне колебат. системы с сосредоточенными параметрами становятся низкодобротными из-за больших омич, потерь пли потерь на излучение. [c.482]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...