1、第34章耦合腔 Coupled Cavity 曾經(jīng)把矩形腔、圓柱腔總結(jié)成為傳輸線腔，并采曾經(jīng)把矩形腔、圓柱腔總結(jié)成為傳輸線腔，并采用場論用場論( (復(fù)頻率復(fù)頻率) )方法和網(wǎng)絡(luò)方法和網(wǎng)絡(luò)( (推行推行cullen)cullen)方法作了分方法作了分析，不論是什么橫截面的腔，它們都可以歸納為理想析，不論是什么橫截面的腔，它們都可以歸納為理想腔或孤立腔，其最主要特點(diǎn)是周圍封鎖與外界不存在腔或孤立腔，其最主要特點(diǎn)是周圍封鎖與外界不存在能量交換，但是，實(shí)踐諧振腔必需求與外界進(jìn)展能量能量交換，但是，實(shí)踐諧振腔必需求與外界進(jìn)展能量交換交換這就是討論耦合腔的必要性。這就是討論耦合腔的必要性。 圖圖 34-1

2、 34-1 理想腔與耦合腔理想腔與耦合腔場論方法網(wǎng)絡(luò)方法傳輸腔和l00Q一、z方導(dǎo)游體的端壁損耗 網(wǎng)絡(luò)方法的特點(diǎn)是把傳輸腔的損耗分解成兩網(wǎng)絡(luò)方法的特點(diǎn)是把傳輸腔的損耗分解成兩部 分部 分 側(cè) 壁 有 耗 傳 輸 線 和 端 壁 導(dǎo)側(cè) 壁 有 耗 傳 輸 線 和 端 壁 導(dǎo) 體損耗。為此研討周圍為理想導(dǎo)體，而中間填充體損耗。為此研討周圍為理想導(dǎo)體，而中間填充 媒媒質(zhì)的波導(dǎo)，里邊傳輸質(zhì)的波導(dǎo)，里邊傳輸 波。波。 10TE圖圖 34-3 34-3 充溢充溢媒質(zhì)的矩形波導(dǎo)媒質(zhì)的矩形波導(dǎo) 這時(shí)的這時(shí)的MaxwellMaxwell方程方程 一、z方導(dǎo)游體的端壁損耗(34-1)(34-1)(34-2)(34

3、-2) EjHHjEEE而對(duì)應(yīng)的而對(duì)應(yīng)的HelmhomtzHelmhomtz方程是方程是 022zzHkH 其中其中kj2 (34-3)(34-3)一、z方導(dǎo)游體的端壁損耗XYZHz10TEYd Xdxk Xd ZdzZz22222200(34-4)(34-4)kkz2222222 kkajz(34-5)(34-5)一、z方導(dǎo)游體的端壁損耗式式(34-5)(34-5)是良導(dǎo)體填充是良導(dǎo)體填充 的的 波準(zhǔn)確波準(zhǔn)確 表達(dá)式，思索表達(dá)式，思索到到 可知可知 10TEja22 j(34-6)(34-6)再一次回想再一次回想MaxwellMaxwell方程方程 EjHHjijkxyEjEttt100 一

4、、z方導(dǎo)游體的端壁損耗于是有于是有 EHjtt(34-7)(34-7)其中負(fù)號(hào)是其中負(fù)號(hào)是 為為 方向，方向， 為為 方向所致方向所致 EyHxZEHjjjmtt 21也即也即ZRjxjmmm21(34-8)(34-8)由于良導(dǎo)體近似條件，導(dǎo)體由于良導(dǎo)體近似條件，導(dǎo)體 波的波阻抗與平面波波的波阻抗與平面波一樣。一樣。 10TE一、z方導(dǎo)游體的端壁損耗這是對(duì)普通傳輸型諧振腔這是對(duì)普通傳輸型諧振腔 值與場論所得結(jié)果的一種值與場論所得結(jié)果的一種驗(yàn)證。驗(yàn)證。 Q曾經(jīng)知道：曾經(jīng)知道： QRZ lmgll202(34-9)(34-9)檢驗(yàn)矩形波導(dǎo)檢驗(yàn)矩形波導(dǎo) 模模 101TElllRbbaasg12221

5、01TEQ代入代入 ，那么有，那么有 lgl 2lllll212222202RbbaalRZ llRRlsmsgs(34-10) (34-10) 將此結(jié)果代入將此結(jié)果代入 值值 QQRbbaalRllsslll2122122223101TEQ計(jì)及計(jì)及 l222alalQRb alal alb als42222232223 (34-11)(34-11)前面的場論結(jié)果與此一致。前面的場論結(jié)果與此一致。 這也是自然的，即使是推行這也是自然的，即使是推行cullencullen法，其中網(wǎng)絡(luò)參法，其中網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù) 和和 也都是由場論計(jì)算出來的。也都是由場論計(jì)算出來的。 mR101TEQ帶孔諧振腔如圖帶孔諧

6、振腔如圖34-434-4所示所示 l 圖圖 34-4 34-4 帶孔耦合腔帶孔耦合腔 aQal 研討經(jīng)過式諧振腔，前后均有帶孔膜片，一端接研討經(jīng)過式諧振腔，前后均有帶孔膜片，一端接電源；一端接負(fù)載。且兩端以為是匹配的，膜片電源；一端接負(fù)載。且兩端以為是匹配的，膜片以為是并聯(lián)導(dǎo)納。以為是并聯(lián)導(dǎo)納。-jB 圖圖 34-6 34-6 膜片網(wǎng)絡(luò)膜片網(wǎng)絡(luò) aQal 1. 1.帶孔腔的質(zhì)量因數(shù)帶孔腔的質(zhì)量因數(shù) aQ在研討帶孔腔是孔損耗與端壁損耗相比，前者是主在研討帶孔腔是孔損耗與端壁損耗相比，前者是主要矛盾可以不再計(jì)及要矛盾可以不再計(jì)及 ，推行，推行cullencullen公式公式mRQlRaLgglll

7、 22(34-12)(34-12)其中，其中， 代表歸一化損耗電阻，見圖代表歸一化損耗電阻，見圖34-6 34-6 LR ZjBBjBBRjXmLL1111122(34-13)(34-13)aQal-jB-jBlllZmZm (a) (a)lZmZmR =ljX =jl11+B2B1+B2R =ljX =jl11+B2B1+B2 (b) (b)圖圖 34-7 34-7 帶孔腔網(wǎng)絡(luò)帶孔腔網(wǎng)絡(luò) aQal于是可以得到于是可以得到 QlBagglll 2122 (34-14) (34-14) 假設(shè)這種情況下，固有假設(shè)這種情況下，固有 值是值是 ，那么總的，那么總的 為為QQ0QQQ QQQaa00(3

8、4-15)(34-15)很明顯有 。 aQQ aQal2.2.諧振波長諧振波長al令兩膜片之間的腔長為令兩膜片之間的腔長為 ，對(duì)應(yīng)電角度為，對(duì)應(yīng)電角度為 ll2gl AAAAYjjYjYjYjYjY10110122cossinsincoscossinsincossinsincossin aQalYYY=1lY=1l Al A AXGin 圖圖 34-8 34-8 帶孔腔帶孔腔A A網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) aQalZA ZAA ZAAAAAZZinLLininin111221221112212211 G代入可知代入可知 GinYjYYjYY2212222cossincossin諧振時(shí)諧振時(shí)0Gin20cossinjYaQal計(jì)及電感膜片計(jì)及電感膜片 YjB PBtan12(34-16) (34-16) 把把 代入代入 l2gllPBgg121221lltan也即也即 lglPB21221tan(34-17) (34-17) aQal最后得到諧振波長最后得到諧振波長 laaPBl112122212tan(34-18) (34-18) 特別值得指出，此結(jié)果還可進(jìn)一步推行到恣意傳輸型特別值得指出，此結(jié)果還可進(jìn)一步推行到恣意傳輸型腔腔llacPBl 11122212tan(34-19)(34-19)aQal場論方法Maxwell方程Cavity網(wǎng)絡(luò)方法當(dāng)作有耗傳輸線端接負(fù)載lllll022212111