1. 공진기
ㅇ 특정 주파수에서 외부 에너지가 집중되며 공진하는 장치
- 주로, 에너지의 전달 보다는 에너지의 저장/집중 개념이 강조 됨
ㅇ 주요 응용 : 필터,발진기,주파수카운터,동조 증폭기,공진형 안테나,레이저(광공진) 등
- 필터의 구성 단위소자, 주파수 측정용, 발진기의 주파수 조정 및 안정화, 탱크 회로 등
2. 주파수대별 공진기 형태
ㅇ (저주파 영역)
- 기계적 공진
. 소리 공명 : 例) 소리굽쇠, 악기, 헬름홀츠 공명기 등
.. 일반적으로, 동일 물체에서,
.. 질량이 작을수록, 작은 용적일수록 더 높은 주파수로 진동함
- 전기-기계 가역적 공진
. 압전효과 응용 : 例) 수정발진기 등
- 전기적 공진
. 例) RLC 공진회로, LC 탱크회로 등
.. 2개의 에너지 저장요소(커패시터 및 인덕터)를 모두 포함하는 전기회로 공진 응용
ㅇ (고주파 영역) 구조적 공진
- 공동 공진기 : 비교적 크기가 큼
. 전송선로 공진기 : 例) λ/2 단락 전송선로 공진기 등
.. 분포소자형(Distributed) 공진기 라고도 함
. 도파관 공진기 : 例) 직사각형 도파관 공진기, 원통형 도파관 공진기 등
.. 도파관 양단이 단락되고, 폐쇄된 상자형 공동 구조
- 유전체 공진기 (Dielectric Resonator) : 비교적 크기가 작음
. 유전체 평판형, 실린더 입방체형 구조
- 기타 : 표면탄성파 공진기(SAW 필터)
ㅇ (빛 영역) `광 공진기`등 에서 반사 거울 형태
- (간섭계) Fabry-Perot 간섭계에서 볼 수 있듯이, 마주보는 2개의 반사 거울로 구성
- (레이저) 레이저에서 볼 수 있듯이, 증폭매질 및 반사거울로 구성
- (원자시계) 원자 시계에 사용되는 루비듐,세슘 원자 공진 등
3. 공진기 능력을 설명하는 주요 척도
ㅇ 공진주파수 (Resonance Frequency) : 특정 주파수 선택성과 관련됨
ㅇ 결합도 (Coupling Factor) : 전력 결합 효율성과 관련됨
ㅇ Q 값 또는 무부하 Q (Unloaded Q) : 선택도, 대역폭 특성과 관련됨
※ RF,M/W 주파수대에서 위 척도들을 측정할 수 있는 주요 장비 : 벡터 회로망 분석기
4. 공진 모드/공동 모드 (Resonant Mode)
ㅇ 이론적으로 무한개의 공진 모드 가능
- 주어진 경계조건에 따라 나타나는 각 모드는 특정 모드 주파수에 상응함
- 보통, 가장 낮은 주파수의 공진 모드를 주 모드(Dominant Mode)라고 함