רָאשִׁי

אנטנות מוליכי גל מחורצות - עקרונות עיצוב

איור 1 מציג דיאגרמת מוליך גל מחוררת משותפת, בעלת מבנה מוליך גל ארוך וצר עם חריץ באמצע.חריץ זה יכול לשמש להעברת גלים אלקטרומגנטיים.

8

איור 1. גיאומטריה של אנטנות מוליכי גל מחורצות הנפוצות ביותר.

האנטנה הקדמית (Y = 0 פנים פתוחות במישור xz) מוזנת.הקצה הרחוק הוא בדרך כלל קצר חשמלי (מארז מתכתי).מוליך הגל עשוי להיות נרגש על ידי דיפול קצר (שנראה בחלק האחורי של אנטנת חריץ החלל) על הדף, או על ידי מוליך גל אחר.

כדי להתחיל לנתח את האנטנה באיור 1, הבה נסתכל על מודל המעגל.מוליך הגל עצמו פועל כקו תמסורת, וניתן לראות את החריצים במוליך הגל ככניסות מקבילות (מקבילות).מוליך הגל קצר, ולכן מודל המעגל המשוער מוצג באיור 1:

162b41f3057440b5143f73195d68239

איור 2. דגם מעגל של אנטנת מוליך גל מחוררת.

החריץ האחרון הוא מרחק "d" עד הקצה (המקוצר, כפי שמוצג באיור 2), ורכיבי החריץ מרוחקים במרחק "L" זה מזה.

גודל החריץ ייתן מדריך לאורך הגל.אורך הגל המנחה הוא אורך הגל בתוך מוליך הגל.אורך הגל המנחה ( ) הוא פונקציה של רוחב מוליך הגל ("a") ואורך הגל של החלל הפנוי.עבור מצב TE01 הדומיננטי, אורכי הגל ההנחיה הם:

37259876edb11dc94e2d09b8f821e74
278a67f6ac476d62cfbc530d6b133c2

המרחק בין החריץ האחרון לקצה "d" נבחר לרוב להיות רבע אורך גל.המצב התיאורטי של קו השידור, קו עכבת הקצר באורך רבע הגל המשודר כלפי מטה הוא מעגל פתוח.לכן, איור 2 מצטמצם ל:

6a14b330573f76e29261f29ad7e19a9

תמונה 3. מודל מעגל מוליך גל מחורץ באמצעות טרנספורמציה של רבע אורך גל.

אם הפרמטר "L" נבחר להיות חצי אורך גל, אז עכבה ¼ אוהם הקלט נראית במרחק של חצי אורך גל z אוהם.ה-"L" הוא סיבה לכך שהעיצוב יהיה כחצי אורך גל.אם אנטנת חריץ מוליך הגל מתוכננת בצורה זו, כל החריצים יכולים להיחשב מקבילים.לכן, ניתן לחשב במהירות את כניסת הכניסה ועכבת הכניסה של מערך מחורץ של אלמנט "N" כ:

029f3703538d59e328ce97a1a99fa53

עכבת הכניסה של מוליך הגל היא פונקציה של עכבת החריץ.

שים לב שפרמטרי העיצוב הנ"ל תקפים רק בתדר בודד.ככל שהתדר מתקדם משם תכנון מוליך הגל עובד, תהיה ירידה בביצועי האנטנה.כדוגמה לחשיבה על מאפייני התדר של מוליך גל מחורץ, מדידות של מדגם כפונקציה של התדר יוצגו ב-S11.מוליך הגל מתוכנן לפעול במהירות של 10 גיגה-הרץ.זה מוזן להזנה הקואקסיאלית בתחתית, כפי שמוצג באיור 4.

9

איור 4. אנטנת מוליך הגל המחוררת מוזנת על ידי הזנה קואקסיאלית.

העלילה של פרמטר S שהתקבלה מוצגת להלן.

10

הערה: לאנטנה יש ירידה גדולה מאוד ב-S11 במהירות של כ-10 גיגה-הרץ.זה מראה שרוב צריכת החשמל מוקרנת בתדר זה.רוחב הפס של האנטנה (אם מוגדר כ-S11 הוא פחות מ-6 dB) עובר מכ-9.7 גיגה-הרץ ל-10.5 גיגה-הרץ, מה שמעניק רוחב פס חלקי של 8%.שימו לב שיש גם תהודה סביב 6.7 ו-9.2 גיגה-הרץ.מתחת ל-6.5 גיגה-הרץ, מתחת לתדר מוליך הגל החיתוך וכמעט לא מוקרנת אנרגיה.עלילת פרמטר S המוצגת לעיל נותנת מושג טוב לאיזה מאפייני תדר מוליך גל מחורצים רוחב פס דומים.

דפוס הקרינה התלת מימדי של מוליך גל מחורר מוצג להלן (זה חושב באמצעות חבילה אלקטרומגנטית מספרית בשם FEKO).הרווח של אנטנה זו הוא כ-17 dB.

11

שימו לב שבמישור XZ (מישור H), רוחב האלומה צר מאוד (2-5 מעלות).במישור YZ (או E-מישור), רוחב האלומה גדול בהרבה.

מבוא למוצר מסדרת Waveguide Antenna עם חריצים:

 
 
 

RM-SWA910-22,9-10GHz


זמן פרסום: ינואר-05-2024

קבלו את גיליון הנתונים של המוצר