негізгі

Саңылаулы толқын бағыттаушы антенналар – жобалау принциптері

1-суретте ортасында саңылауы бар ұзын және тар толқын өткізгіш құрылымы бар кең таралған саңылаулы толқын өткізгіш диаграммасы көрсетілген. Бұл саңылауды электромагниттік толқындарды тарату үшін пайдалануға болады.

8

1-сурет. Ең көп таралған саңылаулы толқын өткізгіш антенналарының геометриясы.

Алдыңғы жақ (xz жазықтығындағы Y = 0 ашық бет) антеннасы қоректенеді. Алыс жақ әдетте қысқа тұйықталу (металл корпус) болып табылады. Толқын өткізгіш беттегі қысқа дипольмен (қуыс ұяшығының антеннасының артқы жағында көрсетілген) немесе басқа толқын өткізгішпен қоздырылуы мүмкін.

1-суреттегі антеннаны талдауды бастау үшін тізбек моделін қарастырайық. Толқын өткізгіштің өзі тарату желісі ретінде қызмет етеді, ал толқын өткізгіштегі ұяшықтарды параллель (параллель) кірулер ретінде қарастыруға болады. Толқын өткізгіш қысқа тұйықталған, сондықтан шамамен тізбек моделі 1-суретте көрсетілген:

162b41f3057440b5143f73195d68239

2-сурет. Саңылаулы толқын өткізгіш антеннасының тізбек моделі.

Соңғы ұяшық соңына дейін «d» қашықтықта орналасқан (2-суретте көрсетілгендей, ол қысқа тұйықталған), ал ұяшық элементтері бір-бірінен «L» қашықтықта орналасқан.

Ойықтың өлшемі толқын ұзындығына бағыттаушы болады. Бағыттаушы толқын ұзындығы - толқын өткізгіштің ішіндегі толқын ұзындығы. Бағыттаушы толқын ұзындығы ( ) толқын өткізгіштің ені («a») мен бос кеңістік толқын ұзындығының функциясы болып табылады. Басым TE01 режимі үшін бағыттаушы толқын ұзындықтары:

37259876edb11dc94e2d09b8f821e74
278a67f6ac476d62cfbc530d6b133c2

Соңғы ұяшық пен «d» соңы арасындағы қашықтық көбінесе толқын ұзындығының ширегіне тең етіп таңдалады. Төмен қарай берілетін ширек толқын ұзындығындағы қысқа тұйықталу кедергісі желісінің теориялық күйі ашық тізбек болып табылады. Сондықтан, 2-сурет келесідей қысқарады:

6a14b330573f76e29261f29ad7e19a9

3-сурет. Ширек толқын ұзындығын түрлендіруді қолданатын ойық толқын өткізгіш тізбек моделі.

Егер "L" параметрі жартылай толқын ұзындығы ретінде таңдалса, онда кіріс ž омдық кедергісі жартылай толқын ұзындығы z ом қашықтықта қарастырылады. "L" - бұл дизайнның шамамен жарты толқын ұзындығы болуының себебі. Егер толқын өткізгіш ұяшық антеннасы осылай жасалған болса, онда барлық ұяшықтар параллель деп санауға болады. Сондықтан, "N" элементті ұяшықтары бар массивтің кіріс кірісі мен кіріс кедергісін келесідей тез есептеуге болады:

029f3703538d59e328ce97a1a99fa53

Толқын өткізгіштің кіріс кедергісі ұяшық кедергісінің функциясы болып табылады.

Жоғарыда келтірілген жобалау параметрлері тек бір жиілікте ғана жарамды екенін ескеріңіз. Жиілік сол жерден өткен сайын толқын өткізгіштің дизайны жұмыс істейді, антеннаның жұмысында нашарлау болады. Саңылаулы толқын өткізгіштің жиілік сипаттамаларын ойлаудың мысалы ретінде, үлгінің жиілік функциясы ретіндегі өлшемдері S11-де көрсетілген. Толқын өткізгіш 10 ГГц жиілікте жұмыс істеуге арналған. Бұл 4-суретте көрсетілгендей, төменгі жағындағы коаксиалды беріліске беріледі.

9

4-сурет. Саңылаулы толқын өткізгіш антенна коаксиалды қоректену арқылы қоректенеді.

Алынған S-параметр графигі төменде көрсетілген.

10

ЕСКЕРТУ: Антеннаның S11 жиілігінде шамамен 10 ГГц жиілікте өте үлкен төмендеуі бар. Бұл қуат тұтынуының көп бөлігі осы жиілікте сәулеленетінін көрсетеді. Антеннаның өткізу қабілеттілігі (егер S11 деп анықталса, ол -6 дБ-ден аз) шамамен 9,7 ГГц-тен 10,5 ГГц-ке дейін өзгереді, бұл 8% бөлшек өткізу қабілеттілігін береді. 6,7 және 9,2 ГГц айналасында резонанс бар екенін ескеріңіз. 6,5 ГГц-тен төмен, толқын бағыттау жиілігінің кесіндісінен төмен және энергия сәулеленбейді дерлік. Жоғарыда көрсетілген S-параметр графигі өткізу қабілеттілігінің саңылаулы толқын бағыттау жиілігінің сипаттамалары қандай болатыны туралы жақсы түсінік береді.

Саңылаулы толқын өткізгіштің үш өлшемді сәулелену үлгісі төменде көрсетілген (бұл FEKO деп аталатын сандық электромагниттік пакетті пайдаланып есептелген). Бұл антеннаның күшейту коэффициенті шамамен 17 дБ құрайды.

11

XZ жазықтығында (H-жазықтығында) сәуле ені өте тар (2-5 градус) екенін ескеріңіз. YZ жазықтығында (немесе E-жазықтығында) сәуле ені әлдеқайда үлкен.

Саңылаулы толқын бағыттаушы антенна сериясының өнімімен таныстыру:

 
 
 

RM-SWA910-22,9-10GHz

E-mail:info@rf-miso.com

Телефон: 0086-028-82695327

Веб-сайт: www.rf-miso.com


Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 5 қаңтар

Өнімнің деректер парағын алыңыз