главни

Антене са прорезима и таласоводом – принципи пројектовања

Слика 1 приказује уобичајени дијаграм прорезног таласовода, који има дугачку и уску структуру таласовода са прорезом у средини. Овај прорез се може користити за пренос електромагнетних таласа.

8

слика 1. Геометрија најчешћих антена са прорезима и таласоводом.

Антена на предњем крају (Y = 0 отворена површина у xz равни) се напаја. Даљи крај је обично краткоспојни (метално кућиште). Таласовод може бити побуђен кратким диполом (види се на полеђини шупљинасте прорезне антене) на страници или другим таласоводом.

Да бисмо започели анализу антене са слике 1, погледајмо модел кола. Сам таласовод делује као преносна линија, а прорези у таласоводу могу се посматрати као паралелне (паралелне) адмитансе. Таласовод је кратко спојен, тако да је приближни модел кола приказан на слици 1:

162б41ф3057440б5143ф73195д68239

слика 2. Модел кола антене са прорезима и таласоводом.

Последњи слот је удаљен „d“ од краја (који је кратко спојен, као што је приказано на слици 2), а елементи слота су међусобно размакнути „L“.

Величина жлеба ће дати водич за таласну дужину. Водећа таласна дужина је таласна дужина унутар таласовода. Водећа таласна дужина ( ) је функција ширине таласовода („а“) и таласне дужине слободног простора. За доминантни TE01 мод, водичеће таласне дужине су:

37259876едб11дц94е2д09б8ф821е74
278а67ф6ац476д62цфбц530д6б133ц2

Растојање између последњег слота и краја „d“ се често бира да буде четвртина таласне дужине. Теоријско стање преносне линије, линија кратког споја импедансе четвртине таласне дужине која се преноси надоле, је отворено коло. Стога се слика 2 своди на:

6а14б330573ф76е29261ф29ад7е19а9

слика 3. Модел кола са прорезима и таласоводом коришћењем трансформације четвртине таласне дужине.

Ако је параметар „L“ изабран да буде пола таласне дужине, онда се улазна λ омска импеданса посматра на растојању од пола таласне дужине z ома. „L“ је разлог зашто је дизајн око пола таласне дужине. Ако је прорезна антена са таласоводом пројектована на овај начин, онда се сви прорези могу сматрати паралелним. Стога се улазна адмитансa и улазна импеданса низа са прорезима од „N“ елемената могу брзо израчунати као:

029ф3703538д59е328це97а1а99фа53

Улазна импеданса таласовода је функција импедансе прореза.

Имајте у виду да горе наведени параметри пројектовања важе само на једној фреквенцији. Како се фреквенција повећава, дизајн таласовода функционише, доћи ће до деградације перформанси антене. Као пример размишљања о фреквентним карактеристикама прорезаног таласовода, мерења узорка у функцији фреквенције биће приказана на слици S11. Таласовод је пројектован за рад на 10 GHz. Ово се напаја на коаксијални напајање на дну, као што је приказано на слици 4.

9

Слика 4. Антена са прорезима и таласоводом се напаја коаксијалним напајањем.

Добијени графикон S-параметара је приказан испод.

10

НАПОМЕНА: Антена има веома велики пад на S11 на око 10 GHz. Ово показује да се највећи део потрошње енергије зрачи на овој фреквенцији. Пропусни опсег антене (ако је дефинисан као S11 мањи од -6 dB) иде од око 9,7 GHz до 10,5 GHz, дајући делимични пропусни опсег од 8%. Треба напоменути да постоји и резонанција око 6,7 и 9,2 GHz. Испод 6,5 GHz, испод граничне фреквенције таласовода, готово да се не зрачи енергија. График S-параметара приказан изнад даје добру представу о томе каквој су сличној фреквентној карактеристици пропусног опсега прорезаног таласовода.

Тродимензионални дијаграм зрачења прорезаног таласовода приказан је испод (ово је израчунато коришћењем нумеричког електромагнетног пакета под називом FEKO). Појачање ове антене је приближно 17 dB.

11

Треба напоменути да је у XZ равни (H-равни) ширина снопа веома уска (2-5 степени). У YZ равни (или E-равни), ширина снопа је много већа.

Представљање производа серије прорезаних таласоводних антена:

 
 
 

РМ-СВА910-22, 9-10 ГХз

E-mail:info@rf-miso.com

Телефон: 0086-028-82695327

Веб-сајт: www.rf-miso.com


Време објаве: 05.01.2024.

Преузмите технички лист производа