介质谐振器的根本特性docx

  电磁谐振器是一种贮存必定电磁能量的元件，电能和磁能在其间周期地彼此转化，这介电常数的界面与导体壁有相似的特性，能使电磁波产生彻底的或近似彻底的反射。当然,这两类界面的性质不同，其对电磁波的反射特性也不彻底相同。电磁波在导体壁上电场切向重量为零，故入射波与反射波的电场切向重量相消，仅有法向重量，因而组成场的电力线笔直导体外表，亦即笔直电壁;而在高介电常数的介质界面上,磁场切向重量近似为零，入射波与反射波磁场切向重量近似相消，组成场的磁力线近似笔直于介质界面。在电磁理论中，笔直于磁力线的壁，称为磁壁，故高介电常数的介质外表可近似当作磁壁，只要时Sts,才是真实磁壁。在磁壁上,磁场切向重量为零，电场法向重量为零，它与电壁对偶，已然电壁所构成的空腔可作为微波谐振器，明显，磁壁所围的介质块亦可作为微波谐振器。所以高介电常数介质块近似是个磁壁谐振器，电磁能量在介质块内振动，不会穿过磁壁走漏到空气里。

  谐振器是振动器的中心元件，因其具有频率选择性，有载Q值决议振动器的相位噪声。振动器的输出频率在某些特定的程度上决议了所运用的谐振器的类型。在微波频率，谐振器可所以同轴谐振器、微带谐振器、腔体谐振器、华乙铁石榴石（YIG）谐振器或介质谐振器；在低频，谐振器儿乎是由集总参数元件组成。

  依照DR的几许结构形状不相同，可分为圆柱形、矩形、圆环形、球形等介质谐振器，如图2所示：

  （a）同轴腔（b）矩形腔（c）圆柱形腔（d）微带谐振器（e）圆柱形介质谐振器

  最常用的介质谐振器形状有矩形、圆柱形和圆环形三种，其间运用更为遍及的是圆柱形介质谐振器。圆柱形介质谐振器以多种形式谐振，其作业主模是TE隔,这种形式最容易与微带线耦合。如图所示，其间显现了丁瓦“形式电场的散布状况。电场线以Z轴为同心圆，因而电场没有Z重量，磁力线所示。

  衡量介质谐振器的主要指标有三个：Q值、频率温度系数和介电常数尽管Q值和频率温度系数S这两个参数与谐振器的形状和作业形式有关，但起决议性效果的仍是即介质谐振器的资料功能。

  ① 要有足够高的介电常数。它是构成介质谐振器的必要条件。介质谐振介电常数愈高，其界面愈接近于抱负磁壁，电磁场愈集中于谐振器内。介质谐振器的Q值对振动器相位噪声有影响。

  ② 要有低的介质损耗。介质资料的损耗直接影响谐振器的Q值凹凸，由于谐振器的无载Q值与资料的损耗角正切近似成反比。介质资料的损耗太大,谐振器就无法保持持久的电磁振动。

  ③ 要有小的频率温度系数。介质谐振器是一种窄带器材，它的谐振频率是一个对周围环境很灵敏的参数，所以对窄带器材的频率温度系数要有较严厉的要求，不然器材的实用价值不大。

  只要满意了上述三项要求的介质资料，才干适合于作微波振动电路中运用的谐振器，一般取,.=25〜45；Q5000；rz=-1~+8ppm/Co

  关于某些资料，谐振器的温度系数可以终究靠改动成分配比控制在范围内-9~+9刃加/€。电路效应