Техническая электродинамика (стр. 14 из 16)
Рис.2
Мощность от генератора (Г) по коаксиальному кабелю поступает на коаксиально- волноводныйпереход (П) и далее на измерительную линию (ИВЛ).
Измерительная волноводная линия - представляет собой отрезок прямоугольноговолновода, у которого в середине широкой стенки прорезана продольная щель. Щель не вызываетискажений полядля основного типа колебаний, таккак она не пересекает путьтокам в стенках волновода.
В щель погружаетсязонд. Часть силовых линий поля замыкается на зонд.Зонд связан с детекторной головкой, имеющей два элемента настройки: одиннастраивает камеру головки, другой - изменяет связь детектора с линией.
Зонд с детекторной головкой установлен на каретке, положение которойможно регистрировать по шкале. При движении зонда индикатор И покажет распределение электрического поля вдоль волновода. За счет отражений от переходов в измерительной волноводной линии существуетсмешанная волна. Расстояние между двумя соседними минимумами равно λв/2. Характеристика детектора квадратичная, поэтому, в частности, отсчет минимума оказывается более точным, чем отсчет положения максимума волны.
Из волноводной линии мощность через второй переход (П) поступает в согласованную нагрузку (Н).
Для снятия дисперсионной характеристики волны "H"10(λв=f(λ)) устанавливается длина волны генератораниже, чем
на 0,5 – 0,6 см. определяется по формуле (3) (а=2,3 см,b=1,0 см). Измеряется длина волны в волноводе при этой длине волны генератора, а также при других длинах волн (4-5 точек). Рекомендуется изменять длинуволны через 0,2 см в сторону уменьшения.II. Объемный резонатор представляет собой разновидность колебательного контура длядиапазона СВЧ. В отличие от колебательных контуров обычного типа он выполняется как некоторый объем, ограниченный хорошо проводящей поверхностью.
В резонаторе, как и в LC - контуре, может осуществляться накопление колебательнойэнергии, периодически преобразуемой изэлектрической в магнитную и наоборот. Однако этот процесс удобнеерассматривать, как наложение электромагнитных волн, многократно отражаемых проводящими стенками. В отличие от обычного контура здесь трудно выделить области преимущественной локализации полей Е и Н, что характеризует резонатор как цепь с распределенными постоянными. Кроме того, резонаторобладает не одной, а множествомрезонансных частот. Каждая из них имеет место, когда соотношение размеров камеры и длины волны обуславливаетсинфазноеналожение волн при их многократном отражении от стенок.Вследствие этого, каждой резонансной частоте соответствует определенный вид колебаний, отличающийся структурой электрического и магнитного полей внутри камеры.
Вблизи каждой изрезонансных частот поведение резонатора имеет сходство с поведением обычного контура.
Структуру поля в резонаторе в общем случае можно определить, решив уравненияГельмгольца.
; 
.при заданныхграничных условиях
Дляисследуемых в данной работе прямоугольного резонатора и цилиндрического резонатора эти уравнения дают следующие выражения для основных типов колебаний:
а) Волна “H101” в прямоугольном резонаторе:
; 
; 
;