微波技术基础第四章课后答案杨雪霞

4-1 谐振腔有哪些主要的参量？这些参量与低频集总参数谐振回路有何异同点？ 答：谐振腔的主要特性参数有谐振频率、品质因数以及与谐振腔中有功损耗有关的谐振电导，对于一个谐振腔来说，这些参数是对于某一个谐振模式而言的，若模式不同，这些参数也是不同的。谐振频率具有多谐性，与低频中的回路，当其尺寸、填充介质均不变化时，只有一个谐振频率是不相同的。在谐振回路中，微波谐振腔的固有品质因数要比集总参数的低频谐振回路高的多。一般谐振腔可以等效为集总参数谐振回路的形式。 4-2 何谓固有品质因数、有载品质因数？它们之间有何关系？ 答：固有品质因数是对一个孤立的谐振腔而言的，或者说，是谐振腔不与任何外电路相连接（空载）时的品质因数。当谐振腔处于稳定的谐振状态时，固有品质因数0Q 的定义为 02TWQW，其中 W 是谐振腔内总的储存能量，TW 是一周期内谐振腔内损耗的能量。 有载品质因数是指由于一个腔体总是要通过孔、环或探针等耦合机构与外界发生能量的耦合，这样不仅使腔的固有谐振频率发生了变化，而且还额外地增加了腔的功率损耗，从而导致品质因数下降，这种考虑了外界负载作用情况下的腔体的品质因数称为有载品质因数lQ 。 对于一个腔体，01lQQk ，其中 k 为腔体和外界负载之间的耦合系数。 4-4 考虑下图所示的有载 RLC 谐振电路。计 算 其谐振频率、无 载Q0和有载QL。  谐振器负载••80020nH10pF1800 解 ：此 谐振电路属 于并 联 谐振电路，其谐振频率为： 0912113562220 1010 10fMHzLC 无 载时， 912080017.920 10/10 10RRQw LLC 有载时， 9120180040.2520 10/10 10LLeRRQw LLC 根据有载和无载的关系式111LeQQQ得： 111 2 .511114 0 .2 51 7 .9LeQQQ 4-5 有一空气填充的矩形谐振腔。假定x 、 y 、z 方向上的边长分别为 a、b、l 。试求下列情形的振荡主模及谐振频率：（1）abl；（2）alb ；（3）lab；（4）abl。 解：对于mnpT振荡模，由TE 型振荡模的场分量知 p 不可为0，所以主模可能为0 1 1TE或1 0 1TE，这取决于 a 与 b 间的相对大小。其谐振频率为 22201()()()2mnpfabl  对于mnpT振荡模，由TM 型振荡模的场分量知，m 、n 皆不能为 0，而 p 可为 0，故其主模应为1 1 0TM，其谐振频率与上式相同。 ...