techspirit.ru

Главное

Волноводно-щелевая антенна нерезонансного типа

волноводный щелевой антенна

Щелевые антенны применяются для передачи энергии из одного волновода в другой, для излучения энергии во внешнее пространство. Компактность и возможность выполнения щелевых антенн заподлицо о металлической обшивкой делают их чрезвычайно удобными для размещения на летательных аппаратах, особенно на скоростных самолетах и ракетах. Неизлучающие щели используются для исследования поля в волноводе.

В зависимости от типа волн в волноводе, которые определяются характером нагрузки, волноводно-щелевые антенны подразделяются на два вида.

При установке в конце волновода металлической пластины, которая эквивалентна нагрузке типа короткого замыкания, в нем возникает режим стоячей волны. При прорезании щелей в таком волноводе получается волноводно-щелевая антенна, называемая резонансной. В резонансных антеннах расстояние между щелями равно или . Таким образом, резонансные антенны являются синфазными, и направление максимального излучения совпадает с нормалью к продольной оси антенны.

При установке в конце волновода согласующей нагрузки, которая эквивалентна волновому сопротивлению, в нем устанавливается режим бегущей волны. Созданную на этом волноводе антенну называют волноводно-щелевой антенной бегущих волн, а чаще, в противовес резонансной, - нерезонансной волноводно-щелевой антенной. Щели располагаются на расстоянии, несколько отличном от (или от ).

В антеннах с согласованными щелями каждая щель согласована с волноводом при помощи реактивного вибратора или диафрагмы и не вызывает отражений.

Основные преимущества волноводно-щелевых антенн:

- отсутствие выступающих частей и компактность волноводной распределительной системы, что особенно важно при применении антенн на борту летательных аппаратов;

- возможность сравнительно легкой реализации требуемых амплитудных распределений (путем регулирования связи щелей с волноводом);

- они имеют сравнительно простое возбуждающее устройство, просты в эксплуатации;

Недостатком волноводно-щелевых антенн является ограниченность рабочей полосы, в первую очередь из-за нежелательных отклонений луча при изменении частоты, а также из-за нарушения согласования входа. Волноводно-щелевая антенна изображается на рисунке 1.

Прорезанная в волноводе щель имеет однонаправленное излучение. Продольная щель в широкой и узкой стенках эквивалентна параллельному включению в линию резистору (рис. 2.а), поперечная щель в широкой стенке - последовательно встроенному (рис. 2.б).

Рисунок 1 - Волноводно-щелевая антенна

Рисунок 2 - Прорезанная в волноводе щель

В тех случаях, когда необходимо обеспечить согласование антенны с трактом, меняют месторасположение щели или поворачивают её.

Ширина щели определяется из условия электрической прочности. Увеличение ширины щели увеличивает её электрическую прочность и уменьшает резонансную длину, которая становится меньше . Для получения узкой диаграммы направленности (ДН) применяют многоэлементные волноводно-щелевые антенны.

Наряду с волноводно-щелевой решеткой с неподвижными в пространстве диаграммами направленности, применяются волноводно-щелевые решетки с механическим, электромеханическим и электрическим сканированием.

Волноводно-щелевые антенны (ВЩА) применяются на летательных аппаратах, особенно на скоростных самолетах и ракетах, так как компактность и возможность выполнения щелевых антенн заподлицо с металлической облицовкой делает эти антенны весьма удобными для применения их в авиации.

1. Анализ исходных данных

Волноводно-щелевая антенна не резонансного типа имеет следующие параметры:

- f=10-11 ГГц;

- 2И0.5H в пл. H≤30º;

- 2И0.5E в пл. E всесторонняя;

- КСВ≤1.2;

- Питание - коаксиальный кабель с Zв=100 Ом;

- Ширина полосы пропускания не менее 20º.

Другие статьи по теме

Анализ на безопасность платы ТС2 ЦП ДЦ Минск
цифровая схема моделирование интерфейсный Одним из эффективных инструментов проверки безопасности системы (элементов) является физическое и (или) логическое (имитационное) модел ...

История развития пожарной автоматики
В современном обществе огромное внимание уделяется созданию систем пожарной безопасности объектов, которые предназначены для защиты жизни людей и материальных ценностей от огня. Ведь опа ...

Задачи и полномочия ФССП России
Федеральная служба судебных приставов (ФССП России) - федеральный орган исполнительной власти, осуществляющий функции по обеспечению установленного порядка деятельности судов, исполнени ...