Az 1. ábra egy általános réses hullámvezető diagramot mutat be, amelynek hosszú és keskeny hullámvezető szerkezete van, középen egy réssel.Ez a nyílás elektromágneses hullámok továbbítására használható.
1. ábra A leggyakoribb hornyolt hullámvezető antennák geometriája.
Az elülső (Y = 0 nyitott felület az xz síkban) antenna betáplálva van.A túlsó vége általában rövidzárlat (fém burkolat).A hullámvezetőt gerjesztheti egy rövid dipólus (az üreges résantenna hátulján) vagy egy másik hullámvezető.
Az 1. ábra antenna elemzésének megkezdéséhez nézzük meg az áramköri modellt.Maga a hullámvezető átviteli vonalként működik, és a hullámvezető rései párhuzamos (párhuzamos) bebocsátásokként tekinthetők.A hullámvezető rövidre van zárva, ezért a hozzávetőleges áramköri modellt az 1. ábra mutatja:
2. ábra Rétes hullámvezető antenna áramköri modellje.
Az utolsó rés a végétől "d" távolság (amely rövidre van zárva, a 2. ábrán látható módon), és a réselemek "L" távolságra vannak egymástól.
A horony mérete útmutatást ad a hullámhosszhoz.A vezető hullámhossz a hullámvezetőn belüli hullámhossz.A vezetőhullámhossz ( ) a hullámvezető szélességének ("a") és a szabad tér hullámhosszának a függvénye.A domináns TE01 módban a vezető hullámhosszok a következők:
Az utolsó rés és a "d" vége közötti távolságot gyakran negyed hullámhossznak választják.A távvezeték elméleti állapota, a lefelé továbbított negyed hullámhosszú zárlati impedancia vezeték nyitott áramkör.Ezért a 2. ábra a következőre redukálódik:
3. kép Rétes hullámvezető áramkör modell negyed hullámhossz transzformációval.
Ha az "L" paramétert fél hullámhosszra választják, akkor a bemeneti ¼ ohmos impedanciát z ohm fél hullámhossz távolságra tekintjük.Az "L" oka annak, hogy a kialakítás körülbelül fél hullámhosszú legyen.Ha a hullámvezető résantenna így van kialakítva, akkor az összes rés párhuzamosnak tekinthető.Ezért egy "N" elemű réses tömb bemeneti befogadóképessége és bemeneti impedanciája gyorsan kiszámítható a következőképpen:
A hullámvezető bemeneti impedanciája a résimpedancia függvénye.
Kérjük, vegye figyelembe, hogy a fenti tervezési paraméterek csak egyetlen frekvencián érvényesek.Ahogy a frekvencia innen halad, a hullámvezető tervezése működik, az antenna teljesítménye csökkenni fog.A réses hullámvezető frekvenciajellemzőiről való gondolkodás példájaként egy minta mérését a frekvencia függvényében mutatjuk be az S11-ben.A hullámvezetőt úgy tervezték, hogy 10 GHz-en működjön.Ezt a 4. ábrán látható módon az alján lévő koaxiális betáplálásra tápláljuk.
4. ábra A réses hullámvezető antenna táplálása koaxiális táplálással történik.
Az eredményül kapott S-paraméter diagram az alábbiakban látható.
MEGJEGYZÉS: Az antenna nagyon nagy esést mutat az S11-en, körülbelül 10 GHz-en.Ez azt mutatja, hogy az energiafogyasztás nagy része ezen a frekvencián sugárzik.Az antenna sávszélessége (ha S11-ként definiálva kisebb, mint -6 dB) körülbelül 9,7 GHz-ről 10,5 GHz-re változik, ami 8%-os töredékes sávszélességet biztosít.Vegye figyelembe, hogy a 6,7 és 9,2 GHz körül is van rezonancia.6,5 GHz alatt, a vágási hullámvezető frekvencia alatt, és szinte semmilyen energia nem sugárzik.A fent bemutatott S-paraméter diagram jó képet ad arról, hogy milyen sávszélességű réses hullámvezető frekvenciakarakterisztikákhoz hasonlítanak.
Az alábbiakban látható egy réses hullámvezető háromdimenziós sugárzási mintája (ezt a FEKO nevű numerikus elektromágneses csomag segítségével számítottuk ki).Ennek az antennának az erősítése körülbelül 17 dB.
Vegyük figyelembe, hogy az XZ síkban (H-sík) a nyalábszélesség nagyon szűk (2-5 fok).Az YZ síkban (vagy E-síkban) a nyalábszélesség sokkal nagyobb.
Slotted Waveguide Antenna sorozat termékismertető:
Feladás időpontja: 2024-05-05
