Принцип работы щелевой антенны
Щелевая антенна — узкая прорезь в металлической стенке, по которой текут высокочастотные токи. Щель прерывает линии тока, между её краями возникает напряжение, и щель излучает как вибратор, повёрнутый на 90°: у полуволнового вибратора электрическое поле направлено вдоль него, у щели — поперёк. Это следствие принципа двойственности: щель в проводящем экране и металлический вибратор той же формы имеют одинаковые диаграммы направленности с переставленными полями E и H.
Резонансная длина щели близка к половине длины волны. Щель в стенке волновода излучает, если она пересекает поверхностные токи: продольные щели в широкой стенке смещают от её оси, поперечные и наклонные прорезают так, чтобы они пересекали токи. Чем больше смещение или наклон, тем сильнее связь щели с волной в волноводе.
Одна щель излучает слабо и широко. Антенну делают из многих щелей в стенке волновода: их излучение складывается, и получается узкий луч с высоким коэффициентом усиления.
Волноводно-щелевая антенная решётка
Волноводно-щелевая антенна — ряд щелей вдоль волновода. Щели ставят с шагом около половины длины волны в волноводе и поочерёдно смещают по разные стороны оси: соседние щели при этом излучают в фазе. Плоская щелевая антенная решётка — несколько таких волноводов рядом, запитанных общим делителем: так формируют узкий луч и в азимуте, и по углу места.
| Схема | Как работает | Особенность |
|---|---|---|
| Резонансная (стоячая волна) | волновод закорочен на конце, щели в пучностях стоячей волны | луч по нормали к решётке, полоса узкая |
| Нерезонансная (бегущая волна) | волна идёт к согласованной нагрузке на конце, щели отбирают часть мощности | полоса шире, луч отклоняется от нормали с изменением частоты |
| Плоская решётка | несколько волноводов со щелями и общий делитель | узкий луч в двух плоскостях, малая толщина |
Чем щелевая антенна отличается от рупорной и параболической
- Толщина — щелевая решётка плоская, без выступающего облучателя; рупор и зеркало занимают объём.
- Прочность и мощность — цельнометаллическая конструкция без диэлектрика выдерживает большую мощность и внешние воздействия.
- Полоса частот — уже, чем у рупора: решётка рассчитана под конкретный диапазон.
- Диаграмма — распределение возбуждения щелей задаёт уровень боковых лепестков; его закладывают при расчёте смещений щелей.
Как выбрать волноводно-щелевую антенну
- Диапазон частот — решётка узкополосная: диапазон модели должен перекрывать рабочие частоты с запасом.
- Коэффициент усиления и ширина луча — определяются размером решётки; значения каждой модели — в таблице серии.
- Поляризация — у продольных щелей линейная; для круговой поляризации применяют крестообразные щели или поляризатор.
- Вход — волноводный фланец или коаксиальный соединитель; тип указан в таблице.
Где применяют
| Область | Зачем щелевая антенна |
|---|---|
| Радиолокация | навигационные и обзорные радары: узкий луч, прочность, работа на вращающейся платформе |
| Спутниковая связь | плоские антенны терминалов Ku-диапазона |
| Радиорелейные линии и бортовые системы | малая толщина и масса при высоком усилении |
| Измерения | направленные антенны стендов |
Серия КАДАММ
Волноводно-щелевые антенны и антенные решётки KADAMM АЩ — 4 модели, 8,6 – 12,75 ГГц. Раздел — волноводно-щелевые антенны в разделе волноводные антенны.
Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
