Открытый резонатор с отрезком прямоугольного волновода

Abstract

Рассмотрен полусферический открытый резонатор с отрезком прямоугольного волновода, расположенным в центре плоского зеркала. В результате выполненного теоретического анализа установлено, что эффективность возбуждения в нем волны ТЕ10 с помощью колебания резонатора TEM00q может достигать ~ 90 % при определенных поперечных размерах волновода. Проведены экспериментальные исследования полусферического открытого резонатора с отрезком сверхразмерного прямоугольного волновода в четырехмиллиметровом диапазоне длин волн. При этом поперечные размеры волновода выбирались из условия получения максимальной эффективности возбуждения основной волноводной волны. Было обнаружено, что в рассматриваемой резонансной системе возбуждается только основной тип колебаний во всем диапазоне перестройки. Сравнение коэффициентов отражения нагруженного на волновод резонатора при наличии и при отсутствии отражающей дифракционной решетки на дне отрезка волновода показывает, что обе электродинамические системы обладают примерно равными потерями.

Розглянуто напівсферичний відкритий резонатор з відрізком прямокутного хвилеводу, розташованим в центрі плоского дзеркала. В результаті виконаного теоретичного аналізу встановлено, що ефективність збудження в ньому хвилі TE10 з допомогою коливання резонатора TEM00q може досягати ≈ 90 % за певних поперечних розмірів хвилеводу. Виконано експериментальні дослідження напівсферичного відкритого резонатора з відрізком надрозмірного прямокутного хвилеводу в чотирьохміліметровому діапазоні довжин хвиль. При цьому поперечні розміри хвилеводу бралися з умови отримання максимальної ефективності збудження основної хвилеводної хвилі. Було виявлено, що у цій резонансній системі збуджується лише основний тип коливань у всьому діапазоні настройки. Порівняння коефіцієнтів відбиття навантаженого на хвилевод резонатора за наявності та відсутності відбивної дифракційної гратки на дні відрізка хвилеводу показує, що обидві електродинамічні системи мають приблизно однакові втрати.

A hemispherical open resonator with a rectangular waveguide section mounted at the center of the open resonator plane mirror is considered. A theoretical analysis has been made to find out that the excitation efficiency of the waveguide wave TE10 excited by the open resonator oscillation TEM00q can reach 90 % for some certain cross-sectional dimensions of the waveguide. To this end, a hemispherical open resonator with a superdimensional rectangular waveguide section was experimentally studied in the 4 mm wave region. The cross-sectional dimensions were chosen under the condition of obtaining maximum excitation efficiency of the fundamental waveguide wave. The study shows that the excitation of the fundamental mode alone holds in this resonant system across the whole tuning range. Comparison of reflection coefficients of a waveguide-loaded resonator either with or without a reflecting diffraction grating at the waveguide section bottom indicates that both of the electrodynamic systems have nearly equal losses.