1. Reflektion och växellåda
* Perfekt ledarhålighet: Om kaviteten bildas av perfekt ledande väggar kommer TEM -vågen att återspeglas fullständigt. Detta beror på att vågens elektriska fält inte kan tränga in en perfekt ledare, vilket tvingar vågen att vända riktningen. Ingen överföring sker.
* delvis ledande hålrum: För ett hålrum med delvis ledande väggar kommer vågen delvis att återspeglas och delvis överföras. Mängden reflektion och växellåda beror på väggarnas konduktivitet och vågens frekvens. Högre konduktivitet leder till mer reflektion, och högre frekvenser tenderar att penetrera mindre.
2. Resonans
* Cavity Resonance: Om kavitetens dimensioner är jämförbara med vågvågens våglängd kan kaviteten fungera som en resonanshålrum. Detta innebär att vissa frekvenser av vågen företrädesvis absorberas och lagras i kaviteten, vilket leder till en uppbyggnad av energi inuti. Resonansfrekvenserna bestäms av kavitetens storlek och form.
* lägen: Resonanshålrum kan stödja olika resonanslägen, var och en med sin egen unika fältfördelning inom kaviteten.
* Q Factor: Kvalitetsfaktorn (Q) för kaviteten mäter hur effektivt den lagrar energi. En hög Q -faktor indikerar att kaviteten lagrar energi under en längre tid, medan en låg Q -faktor indikerar att energin snabbt sprids.
3. Vågledarförökning
* vågledarlägen: Om kaviteten är en vågledare (en ihålig ledare med ett specifikt tvärsnitt), kan TEM-vågen spridas genom vågledaren i specifika lägen. Dessa lägen bestäms av vågledarens geometri och vågens frekvens.
* Avstängningsfrekvens: För varje läge finns det en minsta frekvens (avstängningsfrekvens) under vilken läget inte kan spridas. Detta innebär att endast vissa frekvenser kan föröka sig inom en vågledare.
4. Energispridning
* Lossy Walls: I verkliga håligheter är väggarna inte perfekta ledare och har viss begränsad konduktivitet. Detta resulterar i att en del av energin i TEM -vågen sprids som värme i väggarna.
5. Applikationer:
* Mikrovågskretsar: Resonanshålrum används ofta i mikrovågskretsar, såsom filter, oscillatorer och förstärkare.
* Partikelacceleratorer: Hålrum är väsentliga komponenter i partikelacceleratorer, där de används för att påskynda laddade partiklar med hjälp av elektromagnetiska fält.
* Medicinsk avbildning: Magnetisk resonansavbildning (MRI) använder starka magnetfält och radiovågor för att skapa bilder av människokroppen.
Sammanfattningsvis:
Beteendet hos en TEM -våg som möter ett hålrum är komplex och beror på många faktorer. Nyckelkoncepten inkluderar emellertid reflektion, överföring, resonans, vågledareutbredning och energifördelning. Att förstå dessa koncept är avgörande för att utforma och analysera olika elektromagnetiska anordningar och system.
