Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент

Исследован полусферический открытый резонатор (ОР), в центре плоского зеркала которого расположен отрезок сверхразмерного круглого волновода. Проанализирован TE01q тип колебаний этой резонансной системы. Проведены экспериментальные исследования ОР указанной геометрии. Показано, что...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Радиофизика и радиоастрономия
Date:	2009
Main Authors:	Попков, А.Ю., Кузьмичев, И.К.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Радіоастрономічний інститут НАН України 2009
Subjects:	Антенны, волноводная и квазиоптическая техника
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59929
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент/ А.Ю. Попков, И.К. Кузьмичев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2009. — Т. 14, № 4. — С. 425–432. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860249690227867648
author	Попков, А.Ю. Кузьмичев, И.К.
author_facet	Попков, А.Ю. Кузьмичев, И.К.
citation_txt	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент/ А.Ю. Попков, И.К. Кузьмичев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2009. — Т. 14, № 4. — С. 425–432. — Бібліогр.: 7 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Радиофизика и радиоастрономия
description	Исследован полусферический открытый резонатор (ОР), в центре плоского зеркала которого расположен отрезок сверхразмерного круглого волновода. Проанализирован TE01q тип колебаний этой резонансной системы. Проведены экспериментальные исследования ОР указанной геометрии. Показано, что в таком ОР в 4-миллиметровом диапазоне при перестройке порядка 12 % существует только одно колебание TE01q . При этом амплитудное распределение электрической компоненты поля рассматриваемого колебания имеет форму кольца. Предложенная модель резонатора описывает процессы в такой резонансной системе с достаточной для практических целей точностью. Досліджено півсферичний відкритий резонатор (ВР), в центрі плоского дзеркала якого є відрізок надрозмірного круглого хвилеводу. Проаналізовано TE01q тип коливань цієї резонансної системи. Виконано експериментальні дослідження ВР вказаної геометрії. Показано, що в такому ВР в 4-міліметровому діапазоні з перестройкою близько 12 % існує лише одне коливання TE01q . При цьому амплітудний розподіл електричної компоненти поля розглянутого коливання має форму кільця. Запропонована модель резонатора описує процеси у такій резонансній системі з достатньою для практичних цілей точністю. A hemispherical open resonator (OR) with the fragment of circular waveguide in the centre of a flat reflector is investigated. The TE01q oscillation mode of such a resonance system is analyzed. The OR of the said geometry is experimentally studied. The existence of only one oscillation mode TE01q within the tuning range of about 12 percent in the 4-mm wavelength band is shown. In addition, an amplitude distribution of electrical field component of the studied oscillation mode has the shape of a ring. The resonator model offered describes the processes in such a resonance system with sufficient working accuracy.
first_indexed	2025-12-07T18:41:39Z
format	Article
fulltext	Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4, с. 425-432 © А. Ю. Попков, И. К. Кузьмичев, 2009 УДК 621.372.413:621.372.8 Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент А. Ю. Попков, И. К. Кузьмичев Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, ул. Ак. Проскуры, 12, г. Харьков, 61085, Украина E-mail: lytc@yandex.ru Статья поступила в редакцию 27 февраля 2009 г. Исследован полусферический открытый резонатор (ОР), в центре плоского зеркала которого расположен отрезок сверхразмерного круглого волновода. Проанализирован 01qTE тип колебаний этой резонансной системы. Проведены экспериментальные исследования ОР указанной геомет- рии. Показано, что в таком ОР в 4-миллиметровом диапазоне при перестройке порядка 12 % существует только одно колебание 01qTE . При этом амплитудное распределение электрической компоненты поля рассматриваемого колебания имеет форму кольца. Предложенная модель ре- зонатора описывает процессы в такой резонансной системе с достаточной для практических целей точностью. Введение В работе рассматривается полусферичес- кий открытый резонатор (ОР) с отрезком круг- лого волновода в центре плоского зеркала (см. рис. 1). Такая резонансная система мо- жет найти широкое применение в различных приборах миллиметровых и субмиллиметро- вых диапазонов длин волн. В частности, она может быть использована для измерения элек- трофизических свойств веществ с большими потерями. В работе [1] на основе метода Бубнова–Галеркина разработан численный алгоритм для нахождения спектра собствен- ных колебаний осесимметричных объемных резонаторов и показана возможность его при- менения к ОР указанной геометрии. Метод решения задачи основан на том, что в таком ОР возбуждаются только аксиально-симмет- ричные типы колебаний, которые ограничены внешними каустическими поверхностями и, следовательно, обладают малыми дифрак- ционными потерями. Поэтому, если поместить металлические стенки в области экспонен- циально спадающего поля для такой резонан- сной системы, структура поля в резонаторе практически не изменится. С целью проверки достоверности полученных в работе [1] резуль- татов необходимо провести более детальные экспериментальные исследования полусфери- ческого ОР с отрезком сверхразмерного круг- лого волновода. Изучению этого вопроса и посвящена настоящая работа. Рис. 1. Геометрия резонатора А. Ю. Попков, И. К. Кузьмичев 426 Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 1. Алгоритм решения и численный анализ В работе [1] проанализирован объемный резонатор, образовынный цилиндрической, конической и сферической идеально проводя- щими граничными поверхностями (см. рис. 1). Резонатор заполнен однородной изотропной средой с относительными диэлектрической и магнитной проницаемостями ε и μ соответст- венно. Рассматривались только осесиммет- ричные колебания TE-типа. Благодаря этому задача свелась к нахождению волновых чисел ,k c ω= εμ при которых существуют нетри- виальные решения двумерного уравнения Гельм- гольца 2 2 1 0rzU k U r ⎛ ⎞Δ + − =⎜ ⎟⎝ ⎠ (1) в области { }0 0( , ) : , ( ) ,r z z l r b z< < < < удов- летворяющие граничным условиям: ( , 0) 0,U r = (2) ( )( ), 0.U b z z = Здесь 2 2 2 2 1 rz r rr z ∂ ∂ ∂Δ ≡ + + ∂∂ ∂ – двумерный опе- ратор Лапласа; ( )b z – образующая граничной поверхности, которая является кусочно-диф- ференцируемой функцией на интервале 0 ,z l< < где l – длина резонатора (см. рис. 1). Необходимо также отметить, что для осесим- метричных колебаний (0, ) 0.U z = Как было показано в [1], задача (1), (2) сводится к алгебраической задаче на собствен- ные значения 2 0,k+ =AC BC (3) где 1( )Nn nc ==C – вектор-столбец искомых коэф- фициентов; , 1 N mn m na ==A и , 1 N mn m nb ==B – матрицы с матричными элементами, зада- ваемыми формулами: ( ) 2 0 0 d d , b zl n n nn n na z r r r ′ ′ ′ φ φ⎛ ⎞= ∇φ ∇φ +⎜ ⎟⎝ ⎠∫ ∫ (4) ( ) 0 0 d d . b zl nn n nb z r r′ ′= φ φ∫ ∫ (5) В качестве базисных функций ( , )n r zφ выбе- рем систему функций, предложенную в [2], 1 1( , ) ( ) sin , ( ) p n mr z b z J r z b z l − μ⎛ ⎞ πφ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ (6) где 1 ( ) pJ r b z μ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ – функция Бесселя первого порядка; ( , );n p m= , 1, 2, ...;p m = pμ – p-й корень функции Бесселя 1 0.( )pJ μ = Подставляя (6) в (4) и (5), после ряда пре- образований определим конечные формулы для нахождения матричных элементов матриц A и B [1]. Матрица A, в этом случае, является действительной и симметричной относитель- но главной диагонали, матрица B – диагональ- ной [1]. Приближенное решение задачи при конечных значениях M и P можно предста- вить в виде: 1 1 1 1 ( , ) ( ) sin , ( ) P M pp m p m mU r z c b z J r z b z l − = = μ⎛ ⎞ π= ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ∑∑ где P и M – максимальные значения коли- чества базисных функций, соответствующих радиальному и продольному направлениям. Численное решение уравнения (3) может быть проведено стандартными методами [3]. Чтобы определиться с выбором числа базисных функций для обеспечения наиболее быстрой стабилизации решения, на приме- ре резонатора (см. рис. 1), рассмотренного в работах [1, 4], была проведена оценка (см. рис. 2) при следующих геометрических раз- мерах резонатора: радиус кривизны сферичес- Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент 427Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 кого зеркала – 39R = мм, апертура зеркала – 12 38a = мм, диаметр и глубина круглого волно- вода, расположенного в центре плоского зерка- ла, – 22 18a = мм и 12.434h = мм, длина резо- натора – 35l = мм. Алгоритм был применен для поиска частоты собственного колебания резонатора при различных значениях P и M. Как видно из рис. 2, уже при 4,P = а 50M = решение стабилизируется. Скачки, которые видны на рисунке при 4P = и 6,P = по-ви- димому, связаны с неполнотой базиса при недостаточных значениях параметра M. В круглом волноводе, радиус которого ра- вен 19 мм, на исследуемых частотах могут распространяться девять волн 0nTE -типа, а в волноводе, радиус которого 9 мм, – четыре. Учитывая этот факт, можно было бы ожидать, что результаты расчета резонансной частоты колебания 0116TE объемного резонатора с ко- нической металлической поверхностью будут стабилизироваться по крайней мере при 9,P = однако, как видно из графика, можно ограни- читься меньшим числом базисных функций, соответствующих разному количеству вариа- ций поля в радиальном направлении. По-ви- димому, этот факт можно объяснить тем, что найденные распределения полей колебаний 01qTE -типа (см. рис. 3) характеризуются дос- таточно малыми значениями напряженности электрического поля в области металлических стенок конической поверхности резонатора. В дальнейших расчетах было положено 6.P = Рис. 2. Оценка сходимости алгоритма Рис. 3. Распределение полей в резонаторе А. Ю. Попков, И. К. Кузьмичев 428 Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 При 6,P = 50M = резонансная частота собственного колебания объемного резона- тора 0116TE равна 71.7786f = ГГц, а при 6,P = 60M = составляет 71.7712f = ГГц, т. е. уменьшается на 7.4 МГц. При проведе- нии экспериментальных исследований для определения частоты колебаний полусфери- ческого ОР используется резонансный вол- номер, погрешность которого 0.05 %± [5]. В рассматриваемом частотном диапазоне это составляет величину порядка 36 МГц. Поэтому для уменьшения времени счета останавли- ваемся на значении 50M = и предполагаем, что этого достаточно для проведения сравне- ния расчетных и экспериментальных данных. С помощью разработанного алгоритма было проведено исследование спектра собст- венных частот резонатора, геометрические размеры которого приведены выше. На рис. 3 показаны линии равных амплитуд Eϕ -компоненты электрического поля аксиаль- но-симметричных собственных колебаний 0115,TE 0116TE и 0117 ,TE для которых коничес- кая часть поверхности резонатора лежит в об- ласти экспоненциально спадающего поля. Рису- нок симметричен относительно оси вращения, а все размеры приведены в миллиметрах. Таким образом, в формировании распре- делений полей таких колебаний, основную роль играют цилиндрическая и сферическая по- верхности. На рисунке приведены колебания 01qTE -типа, которые характеризуются нали- чием каустической поверхности и поэтому об- ладают малыми дифракционными потерями. По этой причине наличие конической металли- ческой поверхности для них не принципиально. В то же время все остальные колебания, воз- буждаемые в такой резонансной системе, не локализованы вблизи оси резонатора. Поэтому в отсутствие конической металли- ческой поверхности они не могут существо- вать в резонансном объеме в силу больших дифракционных потерь [1]. Именно этим объясняется тот факт, что, как было показано в работе [4], в ОР, имеющем такие же гео- метрические размеры, в диапазоне перестрой- ки порядка 8 ГГц возбуждается только одно высокодобротное колебание. Для более детального изучения возбуж- даемых в такой резонансной системе коле- баний были проведены экспериментальные исследования. 2. Экспериментальные исследования Для проведения экспериментальных ис- следований нами был изготовлен полусфери- ческий ОР указанной выше геометрии. От- личие состояло в том, что отрезок круглого волновода выполнен в центре плоского зер- кала, диаметр которого составлял 38 мм. Кроме этого, рассматриваемый резонатор имел связь со свободным пространством. Для возбуждения 01qTEM колебания в ОР (в вол- новодной трактовке ему соответствует коле- бание 01 )qTE и вывода сигнала из резонатора использовались два щелевых элемента связи, расположенные на поверхности сферического зеркала симметрично относительно плоскости, проходящей через ось резонатора. Они пред- ставляли собой плавные переходы от сечения 3.6 0.14× мм к основному сечению прямоуголь- ного волновода 3.6 1.8× мм. Ориентация обо- их элементов связи была такой, чтобы вектор напряженности электрического поля волны 10TE в прямоугольном волноводе был парал- лелен плоскости симметрии резонатора, кото- рая в данном случае была перпендикулярна плоскости рис. 3. Расстояние s от оси резона- тора, на котором были расположены элементы связи, определялась максимальным значе- нием напряженности электрического поля колебания 01qTEM на сферическом зеркале и составляло 5.5 мм (см. рис. 4). В этом случае колебание 01qTEM возбуждалось с максималь- ной эффективностью. Блок-схема экспериментальной установки, с помощью которой проводились исследова- ния, приведена на рис. 4. Сигнал от высокочастотного генератора Г4-142, модулированный с частотой 1 кГц, поступает в резонансный объем. Для более точного измерения частоты генератора в схе- ме предусмотрен дополнительный тракт, в состав которого входят: направленный ответ- витель 1, развязывающий аттенюатор 2, ре- Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент 429Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 зонансный волномер 3, детекторная секция 4, селективный усилитель 5 и осциллограф 6. Во второе плечо вспомогательной линии на- правленного ответвителя включена согла- сованная нагрузка 7. Сигнал из резонатора через поляризационный аттенюатор 8, детек- торную секцию 4, селективный усилитель 5 поступает на осциллограф 6. Представляет интерес измерить распре- деление поля колебания 0116TE в рассматри- ваемом полусферическом ОР. Здесь необхо- димо отметить, что колебания в анализируе- мом резонаторе классифицируются как 0116.TE Это связано с тем, что при наличии Eϕ -ком- поненты поля, которая равна нулю на оси ре- зонатора, существует zH -компонента поля (см. рис. 1). Поэтому, если предположить, что в рассматриваемом ОР будут существовать колебания аналогичные тем, что наблюдают- ся в объемном резонаторе, т. е. характери- зующиеся наличием Eϕ -компоненты и ее ра- венством нулю на оси резонатора, то такие колебания ОР необходимо классифицировать не как 01 ,qTEM а как 01 .qTE Исследования про- водились методом пробного тела [5]. Рассеи- вающий зонд представлял собой металличес- кую сферу диаметром 0.9 мм [6], закрепленную на капроновой нити толщиной 0.1 мм. Измере- ния проводились на частоте 75.339f = ГГц. В центре плоского зеркала 10 (см. рис. 4) резонатора располагался отрезок круглого волновода диаметром 18 мм и длиной 3 вλ ( 12.434h = мм). Здесь вλ – волноводная длина волны 01TE в круглом волноводе. Рас- пределение поля снималось в первой пучнос- ти электрической компоненты поля стоячей волны в резонаторе, отсчитывая от плоского зеркала, в двух плоскостях X и Y. Причем плос- кость X проходит через ось резонатора и цен- тры обоих волноводов и в данном случае со- впадает с плоскостью рис. 4, а плоскость Y проходит через ось резонатора перпендикуляр- но плоскости X. На рис. 5 представлено распределение поля колебания 01qTE в плоскостях X (кривая 1) и Y (кривая 2). Как видно, в такой открытой элек- тродинамической системе колебание являет- ся аксиально-симметричным, т. е. в попереч- ном сечении резонатора амплитудное расп- ределение электрической компоненты поля рассматриваемого колебания имеет форму кольца [7]. Это подтверждает сделанное выше предположение. Колебания в полусферическом ОР с отрезком круглого волновода в центре плоского зеркала, которые являются аксиаль- но-симметричными, необходимо называть 01 .qTE На этом же рисунке представлено рас- четное распределение поля (кривая 3), полу- ченное с помощью описанного в первой части работы алгоритма. Расчеты проводились для колебания 0116TE резонатора таких же геомет- рических размеров, как и в эксперименте. Рис. 4. Блок-схема экспериментальной установки А. Ю. Попков, И. К. Кузьмичев 430 Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 Отличие состояло в наличии конической металлической поверхности. В этом случае расчетная частота собственного колебания 75.180f = ГГц. Из рисунка видно, что ин- тенсивность поля спадает практически до нуля на краях отрезка круглого волновода. Это говорит о том, что плоское зеркало, по-види- мому, практически не влияет на формирова- ние колебания резонатора, которое теперь все- цело определяется волной 01,TE излучаемой из круглого волновода в объем резонатора. Поэтому выбранная модель резонатора, об- разованного цилиндрической, конической и сферической поверхностями, была физичес- ки правильной. С другой стороны, как пока- зано выше, колебание в резонаторе является аксиально-симметричным, а в первой части статьи мы рассматривали именно аксиально- симметричные колебания. Отсюда становит- ся понятным хорошее совпадение результатов расчета и эксперимента. Как видно из рис. 5, измеренные и рассчитанные размеры пятен поля колебания 0116TE (по уровню 1 )е качест- венно совпадают. Важное практическое значение имеет дис- персионная зависимость резонансной час- тоты f от расстояния l между сферическим зеркалом 9 и поршнем 11 (см. рис. 4) при раз- ных диаметрах отрезка круглого волновода в центре плоского зеркала 10. Методика про- ведения эксперимента для установления этой зависимости состоит в следующем. Перво- начально поршень помещается заподлицо с плоским зеркалом и для частоты f генера- тора Г4-142 находится резонансное расстоя- ние 1l между сферическим и плоским зерка- лами, при котором в резонаторе возбуждается колебание 0110.TEM Идентификация колебания производится методом пробного тела. Теперь по известным диаметру отрезка круглого вол- новода и резонансной частоте f определяется вλ для волны 01TE круглого волновода. В ка- честве следующего шага с помощью микро- метрического винта поршень перемещается на величину 3 ,вλ считая от поверхности плос- кого зеркала, и в окрестности этого значения ищется резонанс. Идентификация возбуждае- мого в резонаторе колебания опять произво- дится с помощью метода пробного тела. По- скольку длина отрезка круглого волновода h получается очень близкой к рассчетному зна- чению 3 ,вλ это является косвенным доказа- тельством существования именно волны 01TE в таком сверхразмерном волноводе. Дока- зательством может служить и тот факт, что стенки круглого волновода оксидированы, а поршень не имеет с ними электрического контакта. Здесь необходимо отметить, что вы- бор длины отрезка круглого волновода, рав- ной 3 ,вλ связан с тем, что между сферичес- ким зеркалом и поршнем должно укладывать- ся 16 полуволн. Ведь именно колебание 0116TE рассматривалось при теоретическом анализе. Таким образом, для данной частоты f получе- но резонансное расстояние 1l h l= + (рис. 1), при котором в ОР существует колебание 0116.TE Теперь частота f изменяется и про- цедура повторяется. Результаты измерений представлены на рис. 6 (треугольные метки). На этом же ри- сунке сплошными линиями показаны теорети- ческие зависимости резонансной частоты f от длины l резонатора для колебания 0116.TE Исследования проводились для трех зна- чений диаметра отрезка круглого волновода: 14, 16 и 18 мм. На рис. 6. приведены зависимо- сти частоты колебаний f резонатора от пере- стройки его длинны l для двух значений: 14 мм (кривые 1, 2) и 18 мм (кривые 3, 4). Кривые, полученные для диаметра круглого волновода Рис. 5. Измеренное и расчетное распределения поля в исследуемом ОР Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент 431Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 16 мм, аналогичны приведенным на рисунке. Во всем диапазоне перестройки по частоте зависимости f от l носят линейный характер для всех рассмотренных значений диаметра круглого волновода. Только в случае значения 14 мм (кривая 1) и при длине резонатора 35.285l = мм наблюдается существенное отклонение от линейного закона. Это связано с явлением междутипового взаимодействия колебаний в резонансной системе [8]. Кроме того, диаметр круглого волновода 22 14a = мм не является оптимальным при возбуждении ко- лебания 0116TE в резонансной системе задан- ной геометрии [4]. В общем случае отличие расчетных и измеренных значений частоты ( const)l = не превышает 3 %, что в абсолют- ных величинах составляет около 210 МГц. Это говорит о хорошем совпадении результатов расчета и эксперимента. Выводы Таким образом, проведенные исследова- ния позволяют сделать ряд важных выводов. В полусферическом ОР с отрезком круглого вол- новода в центре плоского зеркала в диапазоне перестройки порядка 9 ГГц существует только одно колебание 01 .qTE При этом амплитудное распределение электрической компоненты поля рассматриваемого колебания имеет форму кольца, т. е. колебание является аксиально-сим- метричным. Плоское зеркало в рассматриваемом ОР практически не участвует в формировании колебания в резонаторе. Поэтому предложен- ная в работе [1] модель резонатора, образо- ванного сферической, конической и цилиндри- ческой поверхностями, является физически обоснованной для анализа аксиально-симмет- ричных колебаний в таких ОР. Разработанный на основе метода Бубнова–Галеркина числен- ный алгоритм для нахождения спектра соб- ственных колебаний осесимметричных объем- ных резонаторов с достаточной для практичес- ких целей точностью может быть применен для анализа открытых резонансных систем, в кото- рых возбуждаются аксиально-симметричные колебания. Резонансные системы такого типа могут быть использованы для измерения элек- трофизических характеристик веществ с боль- шими потерями. Литература 1. Попков А. Ю., Поединчук А. Е., Кузьмичев И. К. Объемные резонаторы в виде тел вращения сложной формы: численный алгоритм расчета спектра // Радиофизика и электроника. – Харьков: Ин-т ра- диофизики и электроники НАН Украины. – 2008. – Т. 13, №3. – С. 473-480. 2. Ильинский А. С., Слепян Г. Я. Колебания и волны в электродинамических системах с потерями. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – 232 с. 3. Уилксон Дж Х. Алгебраическая проблема собст- венных значений. – М.: Наука, 1970. – 564 с. 4. Kuzmichev I. K., Melezhik P. N. and Poedinchuk A. Ye. An open resonator for physical studies // Int. J. Infrared Millimeter Waves. – 2006. – Vol. 27, No. 6. – P. 857-869. 5. Техника субмиллиметровых волн / Под ред. Р. А. Валитова. – М.: Сов. радио, 1969. – 480 с. 5. Кузьмичев И. К. Выбор диаметра зонда для иссле- дования распределений поля в малоапертурных открытых резонаторах // Радиофизика и электро- ника. – Харьков: Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины. – 2000. – Т. 5, №2. – С. 92-95 7. Мэйтлэнд А., Данн М. Введение в физику лазеров / Пер. с англ. под ред. С. И. Анисимова. – М.: Наука, 1978. – 408 с. 7. Штейншлегер В. Б. Явление взаимодействия волн в электромагнитных резонаторах. – М.: Гостех- издат, 1955. – 114 с. Рис. 6. Зависимости резонансной частоты от длины резонатора А. Ю. Попков, И. К. Кузьмичев 432 Радиофизика и радиоастрономия, 2009, т. 14, №4 Відкритий резонатор із відрізком круглого хвилеводу: розрахунок і експеримент А. Ю. Попков, І. К. Кузьмичов Досліджено півсферичний відкритий резо- натор (ВР), в центрі плоского дзеркала якого є відрізок надрозмірного круглого хвилеводу. Проаналізовано 01qTE тип коливань цієї резо- нансної системи. Виконано експериментальні дослідження ВР вказаної геометрії. Показано, що в такому ВР в 4-міліметровому діапазоні з перестройкою близько 12 % існує лише одне коливання 01qTE . При цьому амплітудний роз- поділ електричної компоненти поля розгляну- того коливання має форму кільця. Запропоно- вана модель резонатора описує процеси у такій резонансній системі з достатньою для прак- тичних цілей точністю. Open Resonator with Fragment of Circular Waveguide: Model Computation and Experiment A. Yu. Popkov and I. K. Kuzmichev A hemispherical open resonator (OR) with the fragment of circular waveguide in the centre of a flat reflector is investigated. The 01qTE os- cillation mode of such a resonance system is analyzed. The OR of the said geometry is expe- rimentally studied. The existence of only one oscillation mode 01qTE within the tuning range of about 12 percent in the 4-mm wavelength band is shown. In addition, an amplitude distribution of electrical field component of the studied oscilla- tion mode has the shape of a ring. The resonator model offered describes the processes in such a resonance system with sufficient working accu- racy.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-59929
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1027-9636
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:41:39Z
publishDate	2009
publisher	Радіоастрономічний інститут НАН України
record_format	dspace
spelling	Попков, А.Ю. Кузьмичев, И.К. 2014-04-10T16:13:24Z 2014-04-10T16:13:24Z 2009 Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент/ А.Ю. Попков, И.К. Кузьмичев // Радиофизика и радиоастрономия. — 2009. — Т. 14, № 4. — С. 425–432. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59929 621.372.413:621.372.8 Исследован полусферический открытый резонатор (ОР), в центре плоского зеркала которого расположен отрезок сверхразмерного круглого волновода. Проанализирован TE01q тип колебаний этой резонансной системы. Проведены экспериментальные исследования ОР указанной геометрии. Показано, что в таком ОР в 4-миллиметровом диапазоне при перестройке порядка 12 % существует только одно колебание TE01q . При этом амплитудное распределение электрической компоненты поля рассматриваемого колебания имеет форму кольца. Предложенная модель резонатора описывает процессы в такой резонансной системе с достаточной для практических целей точностью. Досліджено півсферичний відкритий резонатор (ВР), в центрі плоского дзеркала якого є відрізок надрозмірного круглого хвилеводу. Проаналізовано TE01q тип коливань цієї резонансної системи. Виконано експериментальні дослідження ВР вказаної геометрії. Показано, що в такому ВР в 4-міліметровому діапазоні з перестройкою близько 12 % існує лише одне коливання TE01q . При цьому амплітудний розподіл електричної компоненти поля розглянутого коливання має форму кільця. Запропонована модель резонатора описує процеси у такій резонансній системі з достатньою для практичних цілей точністю. A hemispherical open resonator (OR) with the fragment of circular waveguide in the centre of a flat reflector is investigated. The TE01q oscillation mode of such a resonance system is analyzed. The OR of the said geometry is experimentally studied. The existence of only one oscillation mode TE01q within the tuning range of about 12 percent in the 4-mm wavelength band is shown. In addition, an amplitude distribution of electrical field component of the studied oscillation mode has the shape of a ring. The resonator model offered describes the processes in such a resonance system with sufficient working accuracy. ru Радіоастрономічний інститут НАН України Радиофизика и радиоастрономия Антенны, волноводная и квазиоптическая техника Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент Article published earlier
spellingShingle	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент Попков, А.Ю. Кузьмичев, И.К. Антенны, волноводная и квазиоптическая техника
title	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент
title_full	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент
title_fullStr	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент
title_full_unstemmed	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент
title_short	Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент
title_sort	открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент
topic	Антенны, волноводная и квазиоптическая техника
topic_facet	Антенны, волноводная и квазиоптическая техника
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/59929
work_keys_str_mv	AT popkovaû otkrytyirezonatorsotrezkomkruglogovolnovodarasčetiéksperiment AT kuzʹmičevik otkrytyirezonatorsotrezkomkruglogovolnovodarasčetiéksperiment

Открытый резонатор с отрезком круглого волновода: расчет и эксперимент

Institution

Similar Items