Un resonador de cavidad es un dispositivo basado en el fenómeno de la resonancia , en el cual, debido a las condiciones de contorno, es posible tener oscilaciones de buena calidad en forma de onda viajera o estacionaria en ciertas longitudes de onda .
inglés Cavidad de microondas
Resonador electromagnético en el que la acumulación de energía de las oscilaciones electromagnéticas se produce en un volumen limitado por superficies bien conductoras. Un resonador de cavidad tiene un espectro de frecuencias de oscilaciones naturales y los correspondientes modos de oscilaciones (modos de oscilaciones). Cada modo está determinado por su propia estructura de campos eléctricos y magnéticos. En los resonadores de cavidad más simples basados en segmentos de guía de ondas limitados en los extremos por paredes conductoras, hay: Oscilaciones de tipo H que tienen componentes longitudinales (a lo largo del eje de la guía de ondas z) de solo el campo magnético H z (componente del campo eléctrico E z \u003d 0); oscilaciones del tipo E, que tienen sólo componentes longitudinales E z (H z =0).
La excitación de oscilaciones en resonadores de cavidad, así como en guías de ondas de radio , se realiza mediante bucles, pines, ranuras, flujos de electrones , etc. Los resonadores resonantes son ampliamente utilizados en dispositivos electrónicos de microondas ( klistrones , magnetrones , etc.), dispositivos de tecnología de microondas ( ondametros , filtros , etc.). En los resonadores de cavidad utilizados en dispositivos electrónicos para interactuar con flujos de electrones , se utilizan con mayor frecuencia los principales tipos de oscilaciones. En este caso, las principales características del resonador de cavidad -frecuencia de resonancia, factor de calidad y resistencia de onda- se identifican con las características del circuito oscilatorio equivalente .
Según las ecuaciones de Maxwell , un campo eléctrico alterno genera un campo magnético alterno , y viceversa. Hay un intercambio continuo de energía entre campos eléctricos y magnéticos. Si de alguna manera un cierto volumen de espacio está limitado por paredes reflectantes que evitan la pérdida de energía de este volumen debido a la radiación, entonces las oscilaciones electromagnéticas pueden ser excitadas en este volumen en ciertas longitudes de onda determinadas por el tamaño del dispositivo. Si un resonador hueco está formado por paredes de metal, a menudo también se le llama resonador cerrado. Los resonadores de microondas volumétricos también se pueden llenar con un dieléctrico. También hay resonadores dieléctricos abiertos, sin paredes metálicas, en los que la onda se refleja desde los límites del dieléctrico debido al efecto de reflexión interna total: resonadores con modos de "galería de susurros" . Debido al hecho de que los campos eléctricos y magnéticos casi no van más allá de los límites de la cavidad del resonador, su factor de calidad es extremadamente alto (10 000 o más).
En acústica, se utiliza un resonador de cavidad para amplificar el sonido. Cuando una onda de sonido ingresa al resonador, comienza a reflejarse desde sus paredes con pérdidas mínimas (ver onda estacionaria ), como resultado de lo cual aumenta la fuerza del sonido .