铷原子钟微波谐振腔探针激励仿真分析

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微波谐振腔是铷原子钟的核心部件,设计要点是微波谐振腔的谐振频率和谐振模式.为了更好地在微波谐振腔中激励所需要的谐振模式,利用HFSS软件仿真分析了采用探针激励与加调谐螺杆对谐振腔谐振频率以及S11(回波损耗)的影响,得到了规律分布:探针放置于腔体顶部区域能够更好地激起TE111模式,随探针位置上移,谐振频率减小,S11逐渐增大;随探针天线长度的增加,频率变化较小,S11先减小再增大;随调谐螺杆旋入深度的增加,谐振频率逐渐减小,旋入深度每增加1 mm,谐振频率可减小0.01 GHz左右;经参数扫描分析,获得了S11最佳值为-34 dB.仿真与实测的S11曲线趋势基本一致,通过软件仿真分析对实际腔体激励设计具有很好的指导意义.
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