Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии

Abstract

Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характеристик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E₃₆ ₁ ₀. Изучена динамика распределения энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиально-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проницаемостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями.

Отримано характеристичне рівняння для комплексних частот радіально-двошарового діелектричного циліндричного резонатора, обмеженого провідними торцевими стінками. Приведені залежності власних частот і добротностей резонаторів від радіуса внутрішнього шару при його заповнені різними речовинами в восьмиміліметровому діапазоні довжин хвиль. Чисельні дослідження характеристик резонатора проведені для коливання "шепочучої галереї" E₃₆ ₁ ₀. Вивчено динаміку розподілу енергії цього коливання між шарами резонатора. Продемонстровано можливість застосування радіально-двошарового діелектричного резонатора як вимірювальну комірку діелектричних проникливостей речовин, які мають як великі, так і малі втрати.

The characteristic equation for complex frequencies of a radially-two-layer dielectric cylindrical resonator bounded by conductive end walls was obtained. At filling of resonator internal layer by the different substances the expressions of eigen frequencies and Q-factors of resonators from internal layer radius are given in a millimeter waveband. The numerical researches of the resonator characteristics are carried out for "whispering gallery" oscillation E₃₆ ₁ ₀. Dynamics of an energy distribution of this oscillation between layers of resonator was studied. The possibility of such resonator as a measuring cell of permittivity is shown for substances with both large and small losses.