vigtigste

Slotted Waveguide-antenner – Designprincipper

Figur 1 viser et fælles slidsformet bølgelederdiagram, som har en lang og smal bølgelederstruktur med en slids i midten.Denne slot kan bruges til at transmittere elektromagnetiske bølger.

8

figur 1. Geometri af de mest almindelige slidsede bølgelederantenner.

Front-end-antennen (Y = 0 åben flade i xz-planet) fødes.Den fjerneste ende er normalt en kortslutning (metallisk kabinet).Bølgelederen kan exciteres af en kort dipol (set på bagsiden af ​​hulrumsspaltens antenne) på siden eller af en anden bølgeleder.

For at begynde at analysere figur 1-antennen, lad os se på kredsløbsmodellen.Selve bølgelederen fungerer som en transmissionslinje, og spalterne i bølgelederen kan ses som parallelle (parallelle) admittanser.Bølgelederen er kortsluttet, så den omtrentlige kredsløbsmodel er vist i figur 1:

162b41f3057440b5143f73195d68239

figur 2. Kredsløbsmodel af spaltet bølgelederantenne.

Den sidste spalte er en afstand "d" til enden (som er kortsluttet, som vist i figur 2), og spalteelementerne er anbragt med en afstand "L" fra hinanden.

Størrelsen af ​​rillen vil give en guide til bølgelængden.Styrebølgelængden er bølgelængden inde i bølgelederen.Styrebølgelængden ( ) er en funktion af bølgelederens bredde ("a") og bølgelængden af ​​det frie rum.For den dominerende TE01-tilstand er vejledningsbølgelængderne:

37259876edb11dc94e2d09b8f821e74
278a67f6ac476d62cfbc530d6b133c2

Afstanden mellem den sidste spalte og enden "d" er ofte valgt til at være en kvart bølgelængde.Den teoretiske tilstand af transmissionslinjen, den kvart-bølgelængde kortslutningsimpedanslinje transmitteret nedad er åbent kredsløb.Derfor reduceres figur 2 til:

6a14b330573f76e29261f29ad7e19a9

billede 3. Slotted bølgelederkredsløbsmodel ved hjælp af kvartbølgelængdetransformation.

Hvis parameter "L" er valgt til at være en halv bølgelængde, så ses input ¼ ohm impedans ved en halv bølgelængde afstand z ohm."L" er en grund til, at designet er omkring en halv bølgelængde.Hvis bølgelederspalteantennen er designet på denne måde, kan alle slots betragtes som parallelle.Derfor kan inputadmittansen og inputimpedansen for et "N"-element-slidset array hurtigt beregnes som:

029f3703538d59e328ce97a1a99fa53

Bølgelederens indgangsimpedans er en funktion af spalteimpedansen.

Bemærk venligst, at ovenstående designparametre kun er gyldige ved en enkelt frekvens.Når frekvensen fortsætter derfra, fungerer bølgelederdesignet, vil der være forringelse af antennens ydeevne.Som et eksempel på at tænke på frekvenskarakteristika for en spaltebølgeleder, vil målinger af en prøve som funktion af frekvens blive vist i S11.Bølgelederen er designet til at fungere ved 10 GHz.Dette føres til den koaksiale tilførsel i bunden, som vist i figur 4.

9

Figur 4. Den slidsede bølgelederantenne forsynes med en koaksial tilførsel.

Det resulterende S-parameter plot er vist nedenfor.

10

BEMÆRK: Antennen har et meget stort fald på S11 ved omkring 10 GHz.Dette viser, at det meste af strømforbruget udstråles ved denne frekvens.Antennebåndbredden (hvis defineret som S11 er mindre end -6 dB) går fra ca. 9,7 GHz til 10,5 GHz, hvilket giver en fraktioneret båndbredde på 8%.Bemærk, at der også er en resonans omkring 6,7 og 9,2 GHz.Under 6,5 GHz, under cutoff-bølgelederfrekvensen og næsten ingen energi udstråles.S-parameter-plottet vist ovenfor giver en god idé om, hvilken båndbredde-slidsede bølgelederfrekvenskarakteristika ligner.

Det tredimensionelle strålingsmønster for en spaltebølgeleder er vist nedenfor (dette blev beregnet ved hjælp af en numerisk elektromagnetisk pakke kaldet FEKO).Forstærkningen af ​​denne antenne er cirka 17 dB.

11

Bemærk, at i XZ-planet (H-planet) er strålebredden meget smal (2-5 grader).I YZ-planet (eller E-planet) er strålebredden meget større.

Introduktion til produktintroduktion af slidsede bølgelederantenneserier:

 
 
 

RM-SWA910-22,9-10GHz


Posttid: Jan-05-2024

Hent produktdatablad