Cavité micro-ondes
dispositif résonateur pouvant contenir des ondes stationnaires micro-ondes ou RF / De Wikipedia, l'encyclopédie encyclopedia
Une cavité micro-ondes ou une cavité radiofréquences (cavité RF) est un type particulier de résonateur, constitué d'une structure métallique fermée (ou largement fermée) qui confine les champs électromagnétiques dans la région micro-ondes ou RF du spectre. La structure est soit creuse, soit remplie d'un matériau diélectrique. Les ondes se réfléchissent entre les parois de la cavité. Aux fréquences de résonance de la cavité, elles se renforcent pour former des ondes stationnaires dans la cavité. La cavité fonctionne donc comme un tuyau d'orgue ou une caisse de résonance dans un instrument de musique, oscillant de préférence à une série de fréquences, ses fréquences de résonance. Elle peut ainsi agir comme un filtre passe-bande, laissant passer les ondes d'une fréquence particulière tout en bloquant les ondes de fréquences voisines.
Une cavité micro-ondes se comporte comme un circuit résonnant avec des pertes extrêmement faibles à sa fréquence de fonctionnement, ce qui permet d'obtenir des facteurs de qualité (facteurs Q) de l'ordre de 106 pour les cavités en cuivre, contre 102 pour les circuits constitués d'inductances et de condensateurs séparés à la même fréquence. Pour les cavités supraconductrices, des facteurs de qualité de l'ordre de 1010 sont possibles. Ils sont utilisés à la place des circuits résonnants aux fréquences micro-ondes, car à ces fréquences, les circuits résonnants discrets ne peuvent pas être construits parce que les valeurs d'inductance et de capacité nécessaires sont trop faibles. Elles sont utilisées dans les oscillateurs et les émetteurs pour créer des signaux micro-ondes, et comme filtres pour séparer un signal à une fréquence donnée d'autres signaux, dans des équipements tels que les radars, les faisceaux hertziens micro-ondes, les communications par satellite et les fours à micro-ondes.
Les cavités RF peuvent également manipuler les particules chargées qui les traversent en appliquant une tension d'accélération et sont donc utilisées dans les accélérateurs de particules et les tubes à vide à micro-ondes tels que les klystrons et les magnétrons.