2. Cavités à hyperfréquences
• Cavités ou volumes résonnants classiques
Une cavité est un milieu diélectrique fini, limité par une surface conductrice fermée et dans laquelle existe un champ électromagnétique.
Ce champ électromagnétique doit satisfaire aux équations de Maxwell et aux conditions limites imposées sur la surface conductrice. Le problème est donc d'intégrer les équations de Maxwell en milieu fini. Supposons que l'on ait déterminé une distribution du champ électrique E⃗ (x, y, z) et du champ magnétique H⃗ (x, y, z) ; la dépendance par rapport au temps est toujours de la forme exp(jωt). L'énergie électromagnétique emmagasinée dans la cavité a pour valeur :
Si le conducteur n'est pas parfait, une certaine puissance est perdue dans les parois du résonateur. Cette puissance est :
Le coefficient de qualité ou de surtension du volume résonnant est le rapport de la puissance emmagasinée moyenne à la puissance perdue pendant une période, soit :
S'il n'y a pas d'autre perte que celle qui est due au conducteur :
Comme une fraction de la puissance est perdue, pour que le régime d'onde trouvé en intégrant les équations de Maxwell se conserve, il faut fournir de l'extérieur une énergie égale à la valeur moyenne des pertes ; elle sera d'autant plus faible que Q sera plus grand.
On utilise dans l […]
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