銣頻標(biāo)中復(fù)雜結(jié)構(gòu)介質(zhì)加載微波腔諧振特性的分析.pdf

1、微波諧振腔作為銣原子頻標(biāo)物理部分的重要部件之一，在很大程度上決定著銣原子頻標(biāo)的性能。銣頻標(biāo)中的微波腔內(nèi)不可避免地需要加載復(fù)雜結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，分析其諧振特性具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文首先采用模式匹配法近似地分析了復(fù)雜結(jié)構(gòu)介質(zhì)加載諧振腔TE011模的諧振特性。通過(guò)對(duì)TE011模諧振頻率的計(jì)算，并與相關(guān)文獻(xiàn)參考值、CST仿真結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了該方法的正確性。在此基礎(chǔ)上將方法進(jìn)行改進(jìn)，采用更為嚴(yán)格、更具普適性的方法分析了復(fù)雜結(jié)構(gòu)介質(zhì)加載諧

2、振腔TE011模的諧振特性，并給出精確的理論推導(dǎo)。最后用電磁場(chǎng)仿真軟件CST分析了復(fù)雜結(jié)構(gòu)介質(zhì)加載諧振腔HE111模的諧振特性。本文在定量分析諧振特性的同時(shí)，采用介質(zhì)微擾理論和諧振腔內(nèi)電磁場(chǎng)的分布情況定性解釋了諧振腔的諧振特性。分析結(jié)果表明，改變諧振腔內(nèi)加載腔泡的尺寸如腔泡長(zhǎng)度、腔泡厚度及腔泡所處的位置等都會(huì)導(dǎo)致諧振腔諧振頻率的變化；改變諧振腔內(nèi)填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)同樣會(huì)對(duì)諧振腔的諧振頻率產(chǎn)生影響。因此，可以通過(guò)適當(dāng)選擇腔泡的尺寸和填