Cavidades Resonantes

En electromagnetismo, un circuito resonante para ondas electromagnéticas de frecuencias muy altas o puede decirse, un volumen cerrado por paredes conductoras dentro del cual se introduce y se extrae energía por diversos métodos es una cavidad resonante.

El estudio de las cavidades resonantes, es una ciencia ingenieril relativamente nueva, aunque la teoría fundamental se remonta a los tiempos de Maxwell. La falta de interés ingenieril en las cavidades resonantes probablemente se debe a las frecuencias extremadamente altas requeridas para estructuras resonantes de tamaños razonables. Estas fuentes de alta frecuencias y sus equipos de pruebas asociados no estaban disponibles hasta hace poco, de manera que el trabajo experimental en este área no fue posible. El interés en las cavidades resonantes empezó en los años 30 del siglo pasado, cuando W.W Hansen publicó dos artículos sobre resonadores eléctricos y son la base del estudio de las cavidades resonantes de nuestros tiempos.

TIPOS:

Cavidad Coaxial.
Cavidades de Guía de Onda.
Cavidad de Segundo Armónico.

Las cavidades resonantes son fundamentales para la producción de oscilaciones en el rango de las microondas, ondas electromagnéticas; generalmente de entre 300 MHz y 30 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns a 33 ps y una longitud de onda en el rango de 1 m a 10 mm. Las cavidades, de dimensión y forma apropiadas, forman parte central del magnetrón y klistrón o klystron, que son los dispositivos generadores de microondas.

El problema de cavidad resonante puede ser resuelto con exactitud de la misma manera excepto que la variación en Z debe ser una superposición de

A sin kz + B cos kz

con k = pπ/L. Para los modos TM requerimos que Et desaparezca en el límite

Z=0, L. Por lo tanto: