空腔諧振器頻率計英文解釋翻譯、空腔諧振器頻率計的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 cavity-resonatior frequency meter

分詞翻譯：

空腔諧振器的英語翻譯：

【電】 cavity oscillator; cavity resonantor; volumetric resonator

頻率計的英語翻譯：

【計】 cymometer
【化】 frequency meter

專業解析

空腔諧振器頻率計 (Cavity Resonator Frequency Meter) 是一種用于精确測量微波頻率的儀器。其核心部件是一個空腔諧振器 (Cavity Resonator)，即一個内部為真空或填充空氣的封閉金屬腔體。該設備的工作原理基于電磁波在特定尺寸的封閉金屬腔内會産生諧振 (Resonance) 現象。

核心原理與工作方式：

諧振現象：當入射微波信號的頻率與空腔諧振器的固有諧振頻率 (Natural Resonant Frequency) 相匹配時，腔内會形成穩定的駐波 (Standing Wave)，電磁能量在腔内達到最大存儲和振蕩，此時通過耦合裝置檢測到的響應信號最強。這個特定的頻率就是諧振頻率。
頻率測量：通過機械調節（如改變腔體内活塞的位置）或電子調諧方式改變空腔的物理尺寸（主要是長度），從而連續改變其諧振頻率。當諧振頻率與被測微波信號頻率一緻時，檢測系統（如通過耦合環監測反射功率最小點或傳輸功率最大點）指示出諧振狀态。此時，根據預先标定好的諧振頻率與調節機構位置（如活塞刻度）的關系，即可讀出被測信號的頻率值。其基本諧振頻率（對于矩形腔主模 TE₁₀₁ 或圓柱腔主模 TM₀₁₀）可近似表示為： $$ f_r = frac{c}{2} sqrt{ left( frac{m}{a} right) + left( frac{n}{b} right) + left( frac{p}{l} right) } $$ 其中：
- $ f_r $ 是諧振頻率，
- $ c $ 是光速，
- $ m, n, p $ 是模式指數（整數），
- $ a, b $ 是腔體橫截面尺寸（矩形腔），
- $ l $ 是腔體長度（可調）。
高精度與高Q值：空腔諧振器具有極高的品質因數 (Q Factor)，表示其頻率選擇性和能量存儲效率。高 Q 值使得諧振曲線非常尖銳，從而能夠非常精确地确定諧振頻率點，實現高精度的頻率測量。Q 值定義為： $ Q = 2pi frac{text{Stored Energy}}{text{Energy Dissipated per Cycle}} $ 金屬腔的低損耗特性是其高 Q 值的關鍵。

主要特點與應用：

高精度：得益于高 Q 值，測量精度遠高于同頻段的其他類型波長計或頻率計。
高分辨率：能區分非常接近的頻率。
微波頻段：主要應用于分米波、厘米波和毫米波等微波頻率範圍。
實驗室與工業應用：常用于微波實驗室的精确頻率測量、信號源校準、雷達系統測試以及需要精确頻率控制的工業設備中。
參考标準：高精度的空腔諧振器可作為頻率标準或校準其他頻率測量設備的參考源。

與波導諧振器的區别：雖然有時術語混用，但嚴格來說：

空腔諧振器特指封閉的三維金屬腔體（如矩形腔、圓柱腔）。
波導諧振器通常指一段兩端短路（或開路）的波導，它本質上是一維傳輸線諧振器，其諧振原理基于波導内的駐波形成。波導諧振器的 Q 值通常低于封閉的金屬空腔諧振器。

參考來源：

Pozar, D. M. Microwave Engineering (4th ed.). John Wiley & Sons. (Chapter 6 discusses cavity resonators in detail). [經典微波工程教材]
IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms. IEEE Std 100. (Provides definitions for terms like "cavity resonator", "resonant frequency", "Q factor"). [權威标準術語定義]
Collin, R. E. Foundations for Microwave Engineering (2nd ed.). Wiley-IEEE Press. (Comprehensive theoretical treatment of microwave components, including resonators). [微波工程理論基礎著作]
RF Cafe - "Cavity Resonator" Entry. (Provides a concise technical overview). [技術百科類網站]

網絡擴展解釋

“空腔諧振器頻率計”是一種結合空腔諧振器和頻率測量功能的儀器，主要用于高頻或微波信號的頻率測量。以下是詳細解釋：

基本定義
空腔諧振器頻率計由兩部分組成：
- 空腔諧振器：一種金屬封閉腔體，通過腔體内的電磁場共振特性，選擇或穩定特定頻率的電磁波。常用于微波領域，具有高Q值（品質因數），能提供穩定的頻率基準。
- 頻率計：測量信號頻率的儀器，通常通過對比基準頻率與被測信號頻率實現測量（）。
工作原理
- 空腔諧振器作為頻率源或濾波器，其諧振頻率取決于腔體尺寸和形狀。當被測信號輸入時，通過調節腔體參數（如機械調諧）使其達到諧振狀态，此時諧振頻率即為被測信號頻率（）。
- 數字式頻率計可能結合此類諧振器作為基準，通過放大整形電路處理信號後，計數器進行精确測量（）。
應用場景
主要用于微波通信、雷達系統等高頻場景，需高精度頻率測量的領域。其優勢在于高頻段的穩定性和抗幹擾能力（）。
補充說明
與普通頻率計（如數字式頻率計）相比，空腔諧振器型更適用于特定高頻需求，但操作複雜度較高。現代數字頻率計多采用石英晶體作為基準源，但空腔諧振器在超高頻段仍不可替代（）。

如需進一步了解技術細節或具體型號，可參考微波工程相關文獻或儀器手冊。