Резонатор с диэлектриком

Рис. 9.1. Открытый резонатор с диэлектриком.

Резонатор с диэлектриком. Можно написать стационарные функционалы, дающие квадрат собственной частоты для закрытых резонаторов, частично заполненных диэлектриком. Проще всего полагать a x,y,z) непрерывной функцией координат, тогда не надо будет обеспечивать выполнение условий (2.1) [c.145]

Обозначив приведенное волновое сопротивление резонатора с диэлектриком через [c.140]

Диэлектрик в резонаторе с неидеальными стенками или излучением тело с Вп генерирует энергию (во вспомогательной задаче). Ничего принципиально не изменится, если стенки резонатора будут неидеальными, т. е. если граничные условия будут не (8.25а), а (8.3г). То же граничное условие надо будет наложить и на ип, и на Однако собственные значения 8л уже [c.94]

Открытый резонатор из диэлектрика с большой диэлектрической проницаемостью ( -поляризация, р-метод) [c.265]

Если в резонатор помещен испытуемый диэлектрик, то помимо потерь в стенках следует учитывать и потери в образце. При этом вводят понятие добротности О резонатора с потерями в стенках и с идеальным диэлектриком, т. е. с диэлектриком, имеющим то же значение е, что и действительный, но без потерь. По глубине проникновения тока в металл и параметрам резонатора расчетом [c.122]

Добротность — добротность резонатора с идеальным диэлектриком, имеющим ту же диэлектрическую проницаемость и те же размеры, но без потерь. Эту величину находят расчетом по величине добротности Ql резонатора без образца [c.135]

Таким образом, все величины, стоящие в правой части, известны и путем решения уравнения (5-54) можно найти фазовую постоянную Р, а следовательно, и длину волны в резонаторе с образцом диэлектрика [c.138]

Идеальная добротность Q резонатора с образцом диэлектрика без потерь при малых значениях близка к значению Эо. При больших и малых потерях значение [c.47]

В формулах (10.24) — (10.29) учитываются лишь потери в металлических стенках резонаторов. Если резонатор заполнен диэлектриком с потерями, то результирующая добротность [c.136]

Какова будет, резонансная частота, если резонатор заполнить диэлектриком с относительной проницаемостью в = 2,7 [c.145]

Прямоугольный объемный резонатор с размерами а = S см, Ь = 3 см, I = 6 см работает на основном типе колебаний. Стенки резонатора посеребрены, резонатор заполнен диэлектриком с параметрами е = 2,3, tg 65 = 4-10-. [c.146]

Цилиндрический объемный резонатор с медными стенками длиной 40 мм и диаметром 25 мм, работающий на колебании Eju, используется для измерения параметров диэлектриков. [c.147]

И наконец, еще один путь создания волноводов и резонаторов с малыми потерями заключается в использовании диэлектрических вставок специальной формы, т. е. в переходе от металлических к металлодиэлектрическим системам. Идея такого подхода состоит в том, чтобы введением диэлектрической вставки вызвать перераспределение собственного поля, приводящее к отжатию последнего от металлических стенок и уменьшению джоулевых потерь в них. Если потери в диэлектрике достаточно малы, то полные потери могут оказаться меньше, чем в соответствующем волноводе или резонаторе без диэлектрика. Ряд конкретных систем такого типа предложен в работах [20—22] одна из них подробно рассмотрена в 2.5. Такие системы перспективны для достаточно коротких волн (миллиметровых и короче). [c.15]

Аналогичный механизм имеет место при рассеянии плоских волн шероховатыми поверхностями. При этом скользящая волна практически не чувствует неровностей, в то время как все другие волны интенсивно рассеиваются. Если отражение происходит от границы раздела двух диэлектриков при параметрах, соответствующих полному внутреннему отражению, то шероховатость поверхности раздела приводит к тому, что полное внутреннее отражение нарушается для всех волн, кроме скользящих вдоль поверхности таким образом, недостаточно качественная шлифовка поверхностей способствует разрежению спектра собственных колебаний открытых резонаторов с диэлектрическими телами [13]. Тем не менее сама по себе аномалия Рэлея еще не является эффективным средством снижения потерь в электродинамических системах, так как она обеспечивает малые потери лишь при углах падения, достаточно близких к скользящим. Однако в данной задаче существует еще один механизм отжатия поля, для уяснения физической сущности которого обратимся к формуле (3.5.7). Представим (3.5.7) в виде [c.137]

Наконец, резонаторы с малой нагруженной добротностью можно сделать на любых однородных ленточных линиях, включая на расстоянии Лл/2 какие-либо неоднородности, например штыри, замыкающие центральный проводник с заземленными пластинами. Такие резонаторы на несимметричных -полосковых линиях с диэлектриком из стеклоткани, пропитанной фторопластом, имеют добротность около [c.103]

Прогресс в разработке высококачественных диэлектрических материалов существенно расширил возможности волноводных линий с диэлектрическим заполнением, в которых удачно сочетаются малые потери и уменьшенные поперечные размеры [5, 6]. Однако для практической реализации фильтров на волноводах с диэлектриками требуется иная элементная база, чем для реализации фильтров на незаполненных волноводах, в которых в качестве резонансных элементов используются обычно объемные резонаторы. Последние создаются путем установки в волноводе металлических неоднородностей в виде диафрагм, штырей и т. д. [c.6]

До сих пор предполагалось, что диссипативные потери в стенках волновода и диэлектрическом цилиндре отсутствуют. В этом случае нагруженная добротность полностью определяется степенью связи резонатора с подводящей линией передачи, т. е. Qш—Qe, где — внешняя добротность. Для определения собственной добротности необходимо учесть потери в металле и диэлектрике. Затухание, обусловленное конечной проводимостью стенок волновода, можно найти аналогично тому, как это сделано в 1.4. Затухание, обусловленное диэлектрическими потерями, рассчитывается следующим образом. [c.53]

Трубчатый подстроечный поршневого типа, кварцевый диэлектрик. 75 С емкостью, зависящей от напряжения 241. Кристаллы (кварцевые резонаторы) [c.93]

Резонатор с диэлектриком. Метод собственных частот применйм и для резонаторов с частичным заполнением диэлектриком. Для простоты будем считать, что диэлектрик однородный, т. е. 8 = onst Обозначим область, занятую диэлектриком, через остальную область между диэлектриком и стенкой [c.89]

Аналогичные условия отражения могут быть реализованы и без применения диэлектриков полное отражение от закритич. волновода — плавным уменьшением расстояния между отражателями (рис. 1, в), сильное отражение на частотах, близких к критич. частотам внутр. волновода,— внесением неоднородностей скачкообразным иамененвем расстояния между отражателями (рис. 1, г) или ограничением размеров отражателей (рис. д). Высокодобротные колебания будут иметь в этих случаях разный характер. В первом существует каустика, разграничивающая области докри-тич. и закритич. волноводов, в последнем — поле быстро (экспоненциально) убывает при удалении от каустики, во втором случае поле ограничивается областью сильного отражения. Оба способа повышения добротности применяются в О. р. Когда не требуется высокой добротности рабочей моды, часто используются резонаторы с постепенным увеличением расстояния между отражателями рис. 1, с). Благодаря высоким значениям отношения запасённой энергии к энергии потерь доб-491 [c.491]

Знак мнимой части е противоположен знаку мнимой части диэлектрической проницаемости тел, обладающих диэлектрическими погерями. Этот результат имеет простой физический смысл. Как и в параграфе 3, однородная задача для и в резонаторе с потерями описывает незатухающие собственные колебания в некоторой вспомогательной системе (диэлектрическое тело в резонаторе). Поскольку в этой системе, согласно (4.3), есть потери, то собственные колебания возможны лишь при условии, что в диэлектрике происходит выделение энергии. Это и означает, что мнимая часть е должна быть положительной. При этом, разумеется, выполняется баланс энергии — энергия, выделяемая в теле (левая часть (4.4)), равна энергии, поглощаемой в стенках. [c.34]

Рассмотрим, наконец, однородную задачу, сформулированную в п. 4 6 (вторая поляризация). Ограничимся случаем, когда е = onst в Собственное значение е входит в такой задаче как в уравнение, так и в условие на границе диэлектрика. Как и раньше, начнем со случая закрытого резонатора с идеальными стенками. [c.156]

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]

Для связывания (сцепления) продольных мод по фазе применяют методы как активной, так и пассивной синхронизации. В первом случае применяют принудительную периодическую модуляцию параметров резонатора с частотой, равной или кратной частоте Q. Во втором случае используют внутри резонатора просветляющийся фильтр или нелинейный диэлектрик. При этом существенно, чтобы фильтр имел весьма малое время релаксации-, необходимо, чтобы выполнялось условие Т < Т. При рассмотрении пассивной синхронизации мод часто применяют термин самосинхронизация мод (mode self-lo king). [c.277]

Выбрать тип колебаний резонатора, наиболее удобный для использования в данном устройстве. Вывести формулы для расчета диэлект-рической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь исследуемого материала, пред-оолагая известными резонансные частоты резонатора без диэлектрика. С0р и с диэлектриком <вр, а также добротности резонатора без диэлектрика С,, и с диэлектриком <3. [c.142]

Как видно из выражения (10.28), зависит от частоты и относительной проницаемости диэлектрика, пдатому значение 0 , в резонаторе с диэлектрикгаи отличается от добротности резонатора без диэлектрика Выведем формулу, связывающую величины и В соответствии, с выражением (10.28) [c.142]

После появления работы Л. Д. Ландау и Ю. Б. Румера [II, о которой мы подробно говорили в гл. 10, выяснилась роль ангармоничности решетки в поглощении звука. Позднее 3. А. Гольдбергом была сделана важная работа [2] по исследованию распространения плоских волн конечной амплитуды в изотропном твердом теле. Однако первые эксперименты на когерентных фононах, доказывающие явление трехфононного взаимодействия, в частности генерацию гармоник в волнах конечной амплитуды, были выполнены только в 1962 г. [3—61. Вслед за ними появилась серия экспериментальных и теоретических работ по изучению решеточной нелинейности методами нелинейной акустики, а также ряда нелинейных акустических эффектов — сначала в изотропных твердых телах, затем в монокристаллах диэлектриков и металлов. Сюда относятся исследования взаимодействий волн конечной амплитуды, в том числе комбинационное рассеяние звука на звуке [7—И], генерация гармоник в волнах Рэлея [12—14], нелинейные резонансы в акустических резонаторах с большой добротностью [15—18], выяснение роли остаточных напряжений в распространении воли конечной амплитуды [19, 20], влияния поглощения [21] и т. д. [c.281]

На рис. 2,16 приведены измеренные значения резонансной частоты и нагруженной добротности Qn в зависимости от величины зазора i между диэлектриком и металлом. Основные параметры запредельного волноводио-ди-электрического резонатора приведены там же. Согласно данным рис, 2.16 диапазон перестройки этого резонатора составляет около 40%, Одновременно с повышением частоты уменьшается нагруженная добротность из-за увеличения связи резонатора с подводящими волноводами. Чтобы сохранить постоянство [c.52]

Таким образом, конфокальный резонатор трехсантиметрового диапазона может быть высокодобротной системой, что подтверждается таьсже экспериментом, однако воспользоваться разработанной теорией такого резонатора для исследования диэлектриков при высоких температурах в трехсантиметровых и более длинноволновых диапазонах в настоящее время не представляется возможным. Несмотря на такие трудности, открытые резонаторы все же могут быть применены для исследования диэлектриков в сантиметровом диапазоне. Для этого необходимо откалибровать резонатор с помощью диэлектрических образцов с заранее известными параметрами (е и tg 5). Такой же прием дает возможность определять параметры исследуемых диэлектриков при высоких температурах и их изменение в процессе нагрева материала. [c.74]

Развитие электроники, электроакустики, измерительной техники привело в последние юды к интенсивному развитию новых областей физики диэлектриков. Одно из таких направлений связано с изучением линейного взаимодействия электрических, механических и тепловых нолей при ньезо- и пироэлектрическом эффекте. В настоящее время существуют различные технические устройства, в которых успешно используется явление пьезоэффекта. Пьезоэлектрические л атериалы широко применяются в дефектоскопии, в электроакустических преобразователях, в радиотехнических устройствах типа резонаторов, полосовых фильтров, ультразвуковых линий задержки и т. д. Особое внимание исследователей к таким материалам, как пьезоэлектрики, связано с явлением пьезоэффекта, обнаруженным братьями Кюри в 1880 г. Это явление состоит в том, что при деформировании кристаллов некоторых кристаллографических классов на их поверхностях появляются электрические заряды, пропорциональные величине деформации. Термодинамический анализ показывает существование обратного эффекта, который проявляется в возникновении механических напряжений в кристалле при действии электрического поля. Характерной особенностью пьезоэффекта является его связь [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...