Прямоугольный резонатор. Исследование электромагнитного поля в прямоугольном резонаторе, страница 2

4.2. Исследовать структуру поля в прямоугольном объемном резонаторе. Исследование проводится  на  фиксированной  резонансной частоте. Для этого ГКЧ переводится в режим ручной перестройки частоты. Переключатель “ВР. ПЕРЕСТРОЙКИ” устанавливается в положение “РУЧ.”. Ручкой “РУЧ.” по отсчетному  устройству ГКЧ выставляется нужная частота. Подстраивая резонатор в высокочастотной цепи  штыревого зонда, добиться максимальных показаний милливольтметра. Перемещая зонд вдоль щели, снять зависимость распределения электрического поля по длине резонатора для исследуемого типа колебаний.

          5. Содержание отчета.

Отчет должен содержать:

- расчеты и рисунки, выполненные по разделу “Домашнее задание”;

- расчеты и рисунки, выполненные по разделу “Лабораторное задание”;

- заключение,  содержащее краткое сравнение теоретических и экспериментальных данных с необходимыми пояснениями.

6. Контрольные вопросы.

6.1. Какими  параметрами  объемного резонатора определяется его резонансная частота?

6.2. Дайте  определение низшему и вырожденному колебаниям резонатора.

6.3. В  чем заключается различие собственной и нагруженной добротностей объемного резонатора?

6.4. Как связана величина добротности нагруженного резонатора с коэффициентом связи резонатора с внешними цепями?

6.5. Каким образом добротность резонатора связана с его объемом и частотой колебаний?

6.6. Перечислите источники потерь в объемном резонаторе.

6.7. Приведите два характерных способа включения объемных резонаторов и соответствующие им частотные характеристики.

6.8. При каких типах колебаний  резонансные  частоты  цилиндрического и прямоугольного объемных резонаторов не зависят от его длины?

6.9. Перечислите характерные особенности коаксиальных резонаторов.

7. Указания к лабораторной работе.

Целью работы является исследование электромагнитного поля в прямоугольном объемном резонаторе, расчет и экспериментальное определение его добротности.

7.1. Для выполнения задания необходимо ознакомиться с                      теорией и методикой расчета объемного резонатора (рис.2),                  созданного на базе прямоугольного волновода быстрых волн [8.1].

7.2. Для изображения структуры поля заданного типа колебаний в резонаторе (п.3.1. домашнего задания) необходимо знать выражения для составляющих поля. Их можно получить из соотношений, приведенных в [8.1, с. 215 - 219].

Например для колебаний  в прямоугольном резонаторе составляющие поля можно записать в виде:

 ,

,

,

где     - амплитудный множитель;

 - поперечное волновое число, соответствующее индексам m=1,

n=0;

- резонансная круговая частота;

p - число вариаций поля вдоль оси z резонатора.

Для колебаний   р=1, для  р =2.