На малюнку 1 паказана звычайная схема хвалявода з шчылінамі, якая мае доўгую і вузкую структуру хвалявода з прарэзам пасярэдзіне.Гэты слот можна выкарыстоўваць для перадачы электрамагнітных хваль.
малюнак 1. Геаметрыя найбольш распаўсюджаных шчылінных хваляводных антэн.
Пярэдняя (Y = 0 адкрытая грань у плоскасці xz) антэна сілкуецца.Дальні канец звычайна ўяўляе сабой кароткае замыканне (металічны корпус).Хвалявод можа ўзбуджацца кароткім дыполем (бачным на адваротным баку шчыліннай антэны) на старонцы або іншым хваляводам.
Каб пачаць аналіз антэны на малюнку 1, давайце паглядзім на мадэль схемы.Сам хвалявод дзейнічае як лінія перадачы, а шчыліны ў хваляводзе можна разглядаць як паралельныя (паралельныя) допускі.Хвалявод замкнёны, таму прыблізная мадэль схемы паказана на малюнку 1:
малюнак 2. Схемная мадэль шчыліннай хваляводнай антэны.
Апошні слот знаходзіцца на адлегласці "d" ад канца (які замкнёны накоротко, як паказана на малюнку 2), а элементы слота размешчаны на адлегласці "L" адзін ад аднаго.
Памер канаўкі будзе арыентавацца на даўжыню хвалі.Даўжыня хвалі - гэта даўжыня хвалі ўнутры хвалявода.Вядучая даўжыня хвалі ( ) з'яўляецца функцыяй шырыні хвалявода ("a") і даўжыні хвалі вольнай прасторы.Для дамінуючага рэжыму TE01 даўжыні хваль навядзення:
Адлегласць паміж апошнім слотам і канцом "d" часта выбіраецца роўнай чвэрці даўжыні хвалі.Тэарэтычны стан лініі перадачы, чвэрць хвалі імпедансу кароткага замыкання лініі, якая перадаецца ўніз, з'яўляецца адкрытым ланцугом.Такім чынам, малюнак 2 зводзіцца да:
выява 3. Мадэль схемы шчыліннага хвалявода з выкарыстаннем чвэрцьхвалевага пераўтварэння.
Калі для параметра "L" выбрана палавіна даўжыні хвалі, то ўваходны амічны імпеданс разглядаецца на палавіне даўжыні хвалі z Ом."L" з'яўляецца прычынай для таго, каб дызайн быў прыкладна на палову даўжыні хвалі.Калі хваляводная шчылінавая антэна пабудавана такім чынам, то ўсе шчыліны можна лічыць паралельнымі.Такім чынам, уваходны супраціў і ўваходны супраціў шчыліннага масіва элементаў "N" можна хутка вылічыць як:
Уваходны імпеданс хвалявода з'яўляецца функцыяй імпедансу шчыліны.
Звярніце ўвагу, што прыведзеныя вышэй канструктыўныя параметры дзейнічаюць толькі на адной частаце.Па меры таго, як частата пераходзіць адтуль, канструкцыя хвалявода працуе, характарыстыкі антэны будуць пагаршацца.У якасці прыкладу разважанняў аб частотных характарыстыках шчыліннага хвалявода ў S11 будуць паказаны вымярэнні ўзору як функцыі частаты.Хвалявод прызначаны для працы на частаце 10 Ггц.Гэта падаецца на кааксіяльны паток унізе, як паказана на малюнку 4.
Малюнак 4. Шчылінная хваляводная антэна сілкуецца ад кааксіяльнага канала.
Атрыманы графік S-параметраў паказаны ніжэй.
УВАГА: Антэна мае вельмі вялікае падзенне на S11 прыкладна на 10 ГГц.Гэта паказвае, што большая частка спажыванай энергіі выпраменьваецца на гэтай частаце.Паласа прапускання антэны (калі яна вызначана як S11 менш за -6 дБ) вагаецца прыкладна ад 9,7 ГГц да 10,5 ГГц, што дае дробавую паласу прапускання 8%.Звярніце ўвагу, што ёсць таксама рэзананс каля 6,7 і 9,2 Ггц.Ніжэй 6,5 ГГц, ніжэй гранічнай хвалеводнай частоты, і энергія амаль не выпраменьваецца.Графік S-параметра, паказаны вышэй, дае добрае ўяўленне аб тым, на што падобныя частотныя характарыстыкі шчыліннага хвалявода.
Трохмерная дыяграма выпраменьвання шчыліннага хвалявода паказана ніжэй (яна была разлічана з дапамогай лічбавага электрамагнітнага пакета пад назвай FEKO).Каэфіцыент узмацнення гэтай антэны складае прыкладна 17 дБ.
Звярніце ўвагу, што ў плоскасці XZ (H-плоскасці) шырыня прамяня вельмі вузкая (2-5 градусаў).У плоскасці YZ (або E-плоскасці) шырыня прамяня значна большая.
Прадукт серыі Slotted Waveguide Antenna Antenna:
Час публікацыі: 5 студзеня 2024 г
