工作模式为 TEM 波,且无色散,传播速度为光速,截止波长为无穷大,截止波数为零,因此带宽很快,最大频率和最小频率的比例达到 甚至更高。高于于圆谐振腔的
由于阻抗的变化周期为半个波长,因此可以设计腔长等于半波长的整数倍,即
其谐振波长可以表示为
上式表明,半波长同轴线具有多谐性。根据 同轴线中的 ,则可以得到
边界条件为 ,由此推出 ,而腔体中有
根据旋度方程可以求出其他场表达式
由此可以求其谐振腔固有品质因数的积分
可以求出,当 时上式取最大值,即此时损耗最小。
由于 阻抗变换,可以让开路变短路,因此可以让同轴线腔一端为开路,一段为短路,即
由传输线相关知识,短路时有 ,因此有
又因为 ,因此得到
因此设计的 同轴谐振腔的长度应为 的奇数倍
内导体与短路版不相接,之间距离为 ,内导体半径为 ,则此处形成了电容
形成有效电纳后,对于式子 ,可以有效缩短 的长度。同轴线中已经求出特性阻抗为
已知平板电容公式为 ,因此如果不考虑边缘电容,此时形成的电容可以近似表示为
得到
其中 ,做出图像可以表示为
如上图可以看出,当存在电容时,可以有效缩短 的长度。电容越大, 就可以降低。由此得到的同轴谐振腔体积小,带宽宽,但品质因数会下降