2.5. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ КОЛЕБАНИЙ

Одним из низших видов электромагнитных колебаний в прямоугольном резонаторе является колебание вида Составляющие поля этого колебания определяются уравнениями (2.43) — (2.45) при т. е. при и имеют вид: внутри резонатора

вне резонатора амплитуды составляющих поля убывают аналогично (2.44).

Рис. 18. Методы подавления высших видов колебаний в прямоугольном диэлектрическом резонаторе: 1 — продольная ось резонатора; 2 — диэлектрик; 3 — малые зазоры; 4 — тонкий провод.

Этот вид колебаний прямоугольного резонатора используется наиболее широко и отличается тем, что магнитное поле имеет максимум вдоль продольной оси образца (рис. 17). При этом

диэлектрический резонатор может быть представлен в виде эквивалентного магнитного диполя.

Другие виды колебаний в прямоугольном резонаторе обычно нежелательны и поэтому представляют интерес методы их подавления [37]. Возможные способы подавления иллюстрируются рис. 18. Метод подавления (рис. 18, а) обычно называется методом малых зазоров. На рис. 18, б показан метод клетки. Среди близких видов колебаний только в случае колебаний вида не меняется добротность и резонансная частота при введении малых зазоров или тонких проводов.

Низшую резонансную частоту в цилиндрическом диэлектрическом резонаторе имеет колебание вида Составляющие поля этого колебания определяются уравнениями (2.48) — (2.50) при т. е. при и имеют вид: внутри резонатора

Рис. 19. Распределение электрического и магнитного полей основного вида колебаний цилиндрического диэлектрического резонатора.

Рис. 20. Распределение электрического и магнитного Н полей вида колебаний цилиндрического диэлектрического резонатора.

вне резонатора

Этот вид колебаний является доминирующим и отличается тем, что линии электрического поля образуют окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной оси диска (рис. 19). Магнитное поле имеет максимум вдоль оси диска. Как и основной Я-вид Цолебаний прямоугольного резонатора он легко возбуждается магнитной составляющей СВЧ-поля, совпадающей с осью цилиндрического резонатора.

Интенсивным является и -вид колебаний прямоугольного диэлектрического резонатора. Как и вид колебаний цилиндрического резонатора, этот вид колебаний отличается тем, что Максимум его электрического поля проходит вдоль оси диска (рис. 20) и, следовательно, резонатор легко возбуждается электрической составляющей СВЧ-поля, совпадающей с осью диэлектрического резонатора. При возбуждении его диэлектрический резонатор может быть представлен в виде эквивалентного электрического диполя.