Лекция 9

Резонаторы.

Оглавление.

Резонатор в высокочастотной технике - аналог колебательного контура (пассивный элемент, служащий для усиления сигнала за счет эффекта резонанса, т.е. просходит накопление энергии с нужной частотой и нужной фазой маленькими "толчками" => в результате ток и напряжение будут расти, будут формироваться большие сигналы).

Резонатор - частотно-селективная ситема (отфильтрация сигналов).

Применение: источник + обратная связь + резонатор = генератор

Резонатор используется для:

• накопления энергии
• селекции частот
• создания генератора

 Рассмотрим полубесконечный полупроводниковый волновод:

• Какая будет структура суммарного поля волны типа ТЕ₁₀ ?
• В каких сечениях этого волновода можно поставить идеально проводящую металлическую пластину, чтобы не исказить структуру поля?

У стенки Z = 0 будет существовать только тангенциальная компонента, т.е. если в уравнения Максвелла подставить Z = 0, то Н_x ≠ 0, Н_z = 0.

Т.е. поля в волноводе могут существовать только при определенных частостах - резонансных. Таких частот может быть бесконечно много.

Определяем переносимую мощность в данном сечении:

Алгоритм решения таких задач:

1. написать Е(у) для падающей и отраженной волн
2. выписать моды волны,  бегущей в отрицательном z-направлении
3. найти суммарные этих полей
4. использовать граничные условия для направлений, найти одну из констант(Е(у)=0)
5. для нахождения сечения можно подставить пластину Е(у)=0
6. суммарное поле Е(у) -> в уравнения Максвелла и найти оставшиеся поля.

Общий случай:

Произвольный волновод, из которого образуется резонатор.

для нахождения используем связи между полями, бегущими в положительном и в отрицательном z- направлении , используем формулы в векторном виде:

Используем равенство Е⁺ = Е^-, подставляем в уравнения, написанные ранее и получаем :

Задача на прямоугольный резонатор:

Тест по 9ой лекции.

Следующая лекция.

Оглавление.