介質(zhì)濾波器是通過介質(zhì)諧振器之間的耦合構(gòu)成。介質(zhì)諧振器濾波器的Q值高、插入損耗低、尺寸小、重量輕,被廣泛應用在無線基站、衛(wèi)星通信、導航系統(tǒng)、電子對抗等系統(tǒng)中。
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理想的導體壁(電磁率為零)在電磁理論中稱為電壁,在電壁上,電場的切向分量為零,磁場的法向分量為零。電磁波入射到電壁上,將會完全反射回來,沒有透射波穿透電壁。
因此,用電壁圍成一個封閉腔,一旦有適當頻率的電磁波饋入,波將在腔的電壁上來回反射,在腔內(nèi)形成電磁駐波,發(fā)生電磁諧振。此時即使外部停止向腔內(nèi)饋送能量,已建立起來的電磁振蕩仍將無衰減維持下去,可見電壁空腔是一種諧振器,電磁能量按一定頻率在其中振蕩。
當然,非理想導體壁構(gòu)成的空腔,也具有電壁空腔的類似特性,只不過外部停止饋送能量后,起內(nèi)部已建立起來的電磁振蕩,不會長期地維持下去,將隨時間而逐漸衰減,終于消逝,成為阻尼振蕩。
諧振器中電磁振蕩維持的時間的長短(時間常數(shù))是其Q值高低的一種度量。
高介電常數(shù)的介質(zhì)的界面能使電磁波發(fā)生完全的或者近似完全的反射。當然,這兩類的界面性質(zhì)不同,其對電磁波的反射特性也不盡相同。
電磁波在導體壁上的電場切向分量為零,故入射波與反射波的電場切向分量相消,僅有法向分量,因為合成場的電力線垂直導體表面,亦即垂直電壁;而在高介電常數(shù)的介質(zhì)界面上,磁場的切向分量近似為零,入射波與反射波的磁場切向分量近似相消,合成場的磁力線近似垂直于介質(zhì)界面。
在電磁場理論中,垂直于磁力線的壁稱為磁壁,故高介電常數(shù)的介質(zhì)表面可以近似看為磁壁,只有時,才是真正的磁壁。
在磁壁上,磁場切向分量為零,電場法向分量為零,它與電壁對偶,既然電壁所構(gòu)成的空腔可以作為微波諧振器,顯然,磁壁周圍的介質(zhì)塊可以近似是個磁諧振器,電磁能量在介質(zhì)塊內(nèi)振蕩,不會穿過磁壁泄露到空氣里。