Waveguide-slit antenna (viasz)

Munka neve: Waveguide-slit antenna (VCHA)

Szakirány: kommunikáció, kommunikáció, rádióelektronika és digitális eszközök

Leírás: A hullámvezető-hornyolt lineáris antennák az MD irányított mintázatának szűkítését biztosítják a tengelyen áthaladó hullámvezető síkjában. A hullámvezető-antenna antennáknak a következő előnyei vannak: a kinyúló részek hiánya lehetővé teszi a sugárzó felület és a vázszerkezet külső felületének kombinálását anélkül, hogy a fedélzeti antennát további aerodinamikusan húzza; az optimális ND megvalósításának lehetősége, mivel a terepi elosztás törvényei a nyílásban különböznek, mivel az emitterek összekapcsolódása megváltozott.

Fájlméret: 315.5 KB

A munkát letöltötték: 230 fő.

Hullámvezető-hornyolt antenna (VCHA) # 150; az egyik lineáris (sík) több elemű antenna. Az ilyen antennák sugárzó elemei olyan rések, amelyek a hullámvezető falán, az üreg rezonátorán vagy a fémlemezek (bázisok) falán vannak vágva. A hullámvezető-hornyolt lineáris antennák a hullámvezető tengelyén áthaladó síkban az iránymutatási mintázat (DN) szűkülését biztosítják. Az irányítási diagramokkal mozgásban levő VLF mellett a VCHA mechanikus, elektromechanikus és elektromos szkenneléssel történő használatát alkalmazzák.

A hullámvezető-antenna antennáknak a következő előnyei vannak:

a kiálló részek hiánya lehetővé teszi a sugárzó felület és a repülőgép külső felületének összekapcsolását anélkül, hogy további aerodinamikai húzást (fedélzeti antennát) vezetnének be;
az optimális ND megvalósításának lehetősége, mivel a terepi eloszlás törvényei eltérnek a nyílásokban az emitterek és a hullámvezető összekapcsolásának változása miatt;
viszonylag egyszerű izzító eszköz és könnyű kezelhetőség.

A VSTA hátránya a korlátozott tartományú tulajdonság. Ha a frekvenciát a nem szkennelési VHF-ben megváltoztatja, a sugár a helyiségben eltér a beállított pozíciótól, amit a DN szélességének megváltoztatása és az adagoló adagolóhoz való illesztése kísér.

Egyetlen rés kiáramlása akkor következik be, ha áramütés lép fel a hullámvezető falának belső felülete mentén. Amikor a H 10 hullám egy téglalap alakú hullámvezetőben terjed, a felület elektromos áramának három összetevői vannak jelen: a mágneses mező hosszanti komponense által generált két keresztirányú és a mágneses mező keresztirányú összetevője által létrehozott egy hosszanti. Az áram hosszirányú összetevője csak a hullámvezető széles falán létezik, és a vele összefüggő keresztirányú alkotóelemek fázis kvadratúrában léteznek, mind a széles, mind a keskeny falakon.

A hullámvezető keskeny falában lévő ferde rést az állandó amplitúdó keresztirányú áramlása izgatja. Ezért a gerjesztés intenzitását a δ dőlésszög választásával szabályozzuk. Δ = 0 esetén a rés nem izgatott, δ = 90 ° esetén a sugárzás maximális. Az ilyen rések általában kissé lenyomódnak egy széles falon. Kiderült, hogy a lejtés rögzített mélységéhez képest gyakorlatilag független a δ lejtési szögtől (ha δ≤15 °) a rés reaktív vezetőképessége kicsi, és elhanyagolható hatást gyakorol a hullámvezető propagációs állandójára. Ráadásul a frekvenciaváltásnál lényegesen kisebb, mint a hullámvezető széles falában levágott rés. Mindez a hullámvezeték keskeny falában kedvezőbb (mind elektromos, mind konstruktív szempontból) kedvezőbb rést jelent, különösen nagy antennarendszerekben.

A VSTA közül vannak antennák: rezonáns, nem rezonáns és illesztett rés.

Rezonáns hullámvezető slot antennák alapján szerkesztettük rövidrezárt végén a hullámvezető, a távolság a szomszédos rések van kiválasztva pontosan egyenlő: X- rések, a fázis-kapcsolt hullámvezető, amely a területen, vagy pontosan megegyezik X / 2 esetén változó fázisú kapcsolatos repedések. Mindkét esetben, a rezonancia antennák vannak fázisú gerjesztés minden slot, és így, az irányt a legnagyobb a sugárzási egybeesik a szokásos, hogy a hullámvezető tengelyre.

Nem rezonáns hullámvezető slot antennák eltér a rezonancia antenna egy hullámvezetőt betöltött végén egy illesztett terhelés, úgy, hogy a hiányában a hasadékok ott szerelt haladó hullám H 10.

Ábra. Nem rezonancia hullámvezető-hasított antenna

A rések egymástól távoli távolságra vannak, némileg eltérnek a λ / 2-nél. Ezután a rések izgatottak egy progresszív fáziseltolással

a szomszédos fázisba kapcsolt réseknél és a szomszédos, változóan összekapcsolt réseknél.

Ebben a kurzusban figyelembe kell venni egy nem resonáns hullámvezető-hasított antennát a keskeny hullámvezető falon lévő ferde résektől. A nyílások felváltva döntik el a különböző irányokat, és ez biztosítja a változó fázisú gerjesztésüket, és a fő sugárzás irányának a normálról az antennatengelyre történő irányú elmozdulását eredményezi. Leggyakrabban ez az eltérés kicsi, ezért a fő lebeny alakváltozása és az eltérés által okozott oldalirányú változás még mindig láthatatlan. A réseket a hullámvezetővel összekötjük úgy, hogy csak 5 érje el a végső abszorbert # 150; Az antenna bemeneti teljesítményének és hatékonyságának 20% -a 95 # 150; 80%.

Mivel a rések közti távolság a nem-rezonancia antennák különböznek egy λ / 2, a reflexió az egyes rések nagymértékben kompenzálja egymást, és a bemeneti feszültség-állóhullám közel van az egység egy viszonylag széles frekvenciasáv. És csak egy frekvencián, amelyen a d = λ / 2, a reflexió a rések foglalta VSWR meredeken emelkedik, és a sugárzást, hogy kell irányítani tengelyére merőleges a hullámvezető, drasztikusan csökken (az úgynevezett „normális hatás”). Ezért, ha a nem rezonáns antenna sugárzási végrehajtandó általában a tengelye a rádiófrekvenciás, minden rést kell kifejezetten illeszkedik az egyes hullámvezető hangoló elem.

Annak érdekében, hogy a haladó hullám mentén nem-rezonáns hullámvezető slot antenna és megszabadulni a nem kívánt „tükör” a fény által okozott mozgás a visszavert hullám, szükséges, hogy egy kellően gyenge láncszem rések a hullámvezető. Ez azáltal valósul meg, a hajlásszög a nyílások a keskeny falon a hullámvezető. A megfelelő kiválasztása a mértékű csatolás a különböző rések képződhetnek, és a kívánt jog variációs gerjesztési amplitúdó mentén az antenna.

A hullámvezető keskeny falában lévő ferde résekkel rendelkező antennák szintén parazita polarizációval rendelkeznek. A hézagok kibocsátását a térerősség vektor (E r) vízszintes komponensei határozzák meg. A függőleges komponensek (E in) létrehozzák a parazita polarizáció területét. A sugárzási mező parazita polarizációjának összetevőjének csökkentése érdekében a lejtési szögeket δ≤15 ° -kal kell elvégezni. akkor a parazita polarizáció által elvesztett teljesítmény kevesebb, mint 1%. Ez azonban korlátozza annak lehetőségét, hogy megszerezzék a szükséges rendezett vezetőképességeket. A gyakorlatban speciális intézkedéseket hoznak a parazita polarizáció leküzdésére.

A hullámvezető rácsok DN kiszámításához ugyanazokat a módszereket alkalmazzák, mint a multivibrator antennák DN számításához. Ebben az esetben az MD formáját az amplitúdó határozza meg # 150; fáziseloszlást az antennacsatornán.

A gyakorlatban az alábbi típusú amplitúdóeloszlást alkalmazzák leggyakrabban: egyenletes, szimmetrikus antenna a középre és az exponenciálisra viszonyítva. A fáziseloszlás leggyakrabban lineáris.

A radiátorok lineáris csoportjának normalizált DN-je formában írható

ahol # 150; Egy radiátor DN-je; # 150; az antenna tömbfaktor, amely az antenna rések számától függ.

Adjuk meg az antenna sokszorozójának kifejezését az antenna különböző amplitúdóeloszlásaival kapcsolatban. Egyenletes amplitúdó és lineáris fázis eloszlás esetén a rácshossz mentén. ahol # 150; fáziseltolódás a megfigyelési ponton a szomszédos radiátorok által létrehozott mezők között; # 150; a szabad tér fázisállapota; # 150; A szög a normálról a rések helyének vonalára mérve; # 150; a szomszédos radiátorok fáziskülönbsége az áramellátó rendszerben; # 150; a résidők száma. Egy fázisú antennában. egy nem resonantantennán, ahol a hézagok fázisban történő összekapcsolása a hullámvezető mezőjével történik. de változó # 150; fázis kapcsolatot.

Ha a mező eloszlása a radiátorok diszkrét lineáris csoportja fölött exponenciális, akkor. ahol # 150; egy olyan mennyiség, amely az amplitúdóeloszlás egyenlőtlenségét jellemzi a nyílás felett; # 150; folyamatosan csillapodott, amelyet a sugárzás és a hullámvezető falai okoznak; egy kis hullámvezetővel kis veszteséggel; # 150; az antenna tömb hossza; # 150; általános koordináta; # 150; az antennaantenna fő maximumának iránya.

A DN fő maximumának eltérése a normálról a radiátorok elhelyezkedési vonalára a képlet határozza meg. ahol # 150; a fázis sebességének lassulása a hullámvezetőben; # 150; a feszültség alatt álló csatlakozó résekhez a hullámvezető mezővel és a változóhoz # 150; fázisra csatlakoztatott résszel.

A csillapítási állandó meghatározásához a következő összefüggést használhatjuk.

A központhoz képest szimmetrikus antennák és az élekhez tartozó amplitúdóeloszlás esetén az ND számítása nagyszámú radiátorral számol a laboros számításokkal. Ebben az esetben az antenna sokszorozót a nem irányított emitterek folyamatos elosztásával lehet használni. mivel a folytonos rácsos megszakítások és a folytonos rács a gyakorlatban egybeesnek:

ahol # 150; amplitúdója az antenna szélén.

Amikor az amplitúdóeloszlást az antenna mentén állítja be az egységbe. DN egy rés a YOZ síkban. a radiátorok helyén áthaladva meghatározható a mérnöki számításoknál a rés DN képletének egy végtelen képernyőn: egy hosszanti réshez. a keresztirányú. mivel az antenna hossza általában nagy (több), és emellett az antenna síkbeli irányított tulajdonságait elsősorban a rács tényezője határozza meg.

Annak megállapítására, a NAM a keresztirányú síkban (Yox) antennák hosszanti rések a széles falon a hullámvezető kell venni, hogy a végső méretét a képernyő (a keresztirányú méretei a hullámvezető) jelentősen befolyásolják az alak a NAM: képernyő korlátozások társulnak a sugárzás irányában # 150; A képernyő irányába mutató mező körülbelül 40-50% -kal csökken a mező értékéhez viszonyítva az MD maximális irányában.

Az egyszerűség kedvéért a meghatározására Nam felvágjuk a merőleges síkban annak hossztengelye (Yox sík) hullámvezető, amely helyettesíti a lapos heveder az azonos szélességű.

Abban az esetben, keresztirányú nyílások széles fal a hullámvezető, vagy ferde egy keskeny falán NAM a síkban Yox nagyjából becsülhető képletek Nam rés a végtelen képernyő, mint a képernyő mérete a tengely irányában a rés kevés hatása van a NAM a résben síkban, és a síkra.

A táblázat megadja a képletek meghatározására a szélessége a közös módusú VSCHR Nam és jelezte szintje az első oldalsó lebeny különböző amplitúdójú eloszlások az antenna.

Lehet használni ezeket a képletek esetében nem-rezonáns antenna, mivel a távolság a kibocsátó ilyen antennák, kissé eltér a távolság-fázisrácsok és sugárzási szög eltérés a normál, hogy az aknarács kicsi.

Keresse meg az antenna hullámhosszát:

Most választjuk ki a hullámvezetőt egy adott frekvenciatartományban:

A hullámvezető típusa 153 IES # 150; R 100.

A hullámvezető belső méretei:

A hullámhosszú hullámhosszat kiszámítjuk:

H 10 típusú (4) típusú hullám esetén

A rések közötti távolságot választjuk. A hullámvezető hullámhosszának fele vagy annál nagyobbnak kell lennie. Vessünk tovább:

Hagyja a hatásfok 90%, akkor az irány hatása:

Most megtaláljuk a hiányosságok számát az antennában:

Így az antennában lévő rések száma egyenlő.

Számítsa ki az antenna hosszát:

Egy nemresonáns hullámvezető-rés antenna antennatávolságát a rács síkjában számoljuk ki:

# 150; antenna tömb szorzót.

(9) 3. ahol (10) 4 # 150; fáziseltolódás a megfigyelési ponton a szomszédos radiátorok által létrehozott mezők között; (11) 5 # 150; a szabad tér fázisállapota; # 150; A szög a normálról a rések helyének vonalára mérve; (12) 6 # 150; a szomszédos radiátorok fáziskülönbsége az áramellátó rendszerben; # 150; a résidők száma.

- hullámhossz a hullámvezetőben.

- egy radiátor sugárzási mintája.