Kalkulator konwersji częstotliwości rezonansu wnęki określa częstotliwość rezonansową lub częstotliwość odcięcia (fmnp) prostokątnej wnęki mikrofalowej. Służy do analizowania modów wnękowych, które mogą istnieć w określonej geometrii, co pomaga w projektowaniu rezonatorów, filtrów i oscylatorów w układach mikrofalowych.
Formuła
fmnp = ( c / ( 2 × √(εr × μr) ) ) × √((m/a)² + (n/b)² + (p/h)²)
Stałe
- c = 3 × 10¹¹ mm/s (prędkość światła)
Wyjaśnienie formuły
- m, n, p = numery modów definiujące wzór rezonansu.
- a, b, h = Wymiary wewnętrzne wnęki w mm, cm lub calach.
- εr = przenikalność względna ośrodka wewnątrz wnęki.
- μr = względna przepuszczalność ośrodka (zwykle 1 dla powietrza).
- fmnp = częstotliwość rezonansowa w GHz dla danego trybu i geometrii.
Zastosowania tego kalkulatora
- Projektowanie i analiza prostokątnych rezonatorów wnękowych mikrofalowych.
- Wyznaczanie częstotliwości modowych dla filtrów i oscylatorów.
- Optymalizacja wymiarów wnęki dla określonych pasm częstotliwości.
- Badanie rozkładów pola elektromagnetycznego w strukturach wnękowych.
Jaka jest częstotliwość rezonansowa dla wypełnionej powietrzem wnęki o wymiarach 20×10×5 mm w trybie TE101?
Wejście : a = 20 mm, b = 10 mm, h = 5 mm, εr = 1, μr = 1, m = 1, n = 0, p = 1
Wyjście :
- fmnp = (3 × 10¹¹ / (2 × √(1 × 1))) × √((1/20)² + (0/10)² + (1/5)²)
- fmnp = (1,5 × 10¹¹) × √(0,0025 + 0 + 0,04) = (1,5 × 10¹¹) × 0,206
- fmnp = 3,09 × 10¹⁰ Hz = 30,9 GHz
- Częstotliwość rezonansowa = 30,9 GHz