开槽波导天线

最常见的开槽波导图为图1： 图1。最常见的开槽波导天线的几何。 前端（Y =0在xz平面的开面）的天线是美联储。远端通常是短路 （金属封闭）。波导可能由短偶极子激发 （上背腔缝隙天线中看到）的页面，或 另一个波导。 要开始分析图1天线，让我们查看电路模型。 波导本身作为传输线， 在波导的插槽可以被看作是平行（并联）导纳。波导的短路， 所以近似的电路模型如图1： 图2。开槽波导天线的电路模型。 最后一个插槽的距离“d”到底（这是短路，如图2所示），和 插槽元素的间隔距离从对方的“L”。 槽的大小，将给予指导波长。该指南wavelegnth是波长 波导内。该指南波长 （）是一个函数 波导（“a”）和自由空间波长的宽度。对于占主导地位的TE01模式， 指导波长为： 最后一个插槽和结束“d”之间的距离往往是 选择四分之一波长。 传输线理论状态，向下传输的四分之一波长短路阻抗 线开路。因此，图2则减少到： 图3。开槽波导使用四分之一波长变换的电路模型。 如果参数“L”的选择是一个半波长，然后输入Z的欧姆阻抗观看了半波长的距离 ž欧姆。 “L”是设计约半波长的一个原因。如果波导缝隙天线 以这种方式设计的，那么所有的插槽可视为并行。因此，输入导纳和输入 一个“N”元素开槽阵的阻抗可以快速计算公式为： 波导的输入阻抗是一个插槽阻抗功能。 请注意，上述设计参数仅在一个单一频率的有效。随着频率从那里出发 波导的设计工作，将有天线的性能退化。举个 思想开槽波导的频率特性，一个样品的测量 作为频率的函数将显示的S11。 波导是设计工作在10 GHz。这是美联储在底部的同轴馈，如图4所示。 图4。开槽波导天线由同轴饲料喂养。 由此产生的S参数图如下图所示。 注意：天线已在约10 GHz的S11非常大的下降。这表明，大部分的耗电辐射 在这个频率。天线的带宽 （如果定义为S11是小于-6分贝）从约9.7 GHz的到10.5 GHz的，给人一种 分数带宽 8％。请注意，也有一个约6.7和9.2 GHz的共振。低于6.5千兆赫，低于截止波导 频率和几乎没有能量辐射。上面所示的S参数图给出了一个好主意什么的带宽 开槽波导频率特性类似。 开槽波导的三维辐射模式如下图所示 （这是使用包称为FEKO的数值电磁计算）。该天线增益约17分贝。 请注意，在X - Z平面（H -平面），  波束宽度很窄（2-5度）。在Y - Z平面 （或E -平面），  波束宽度 大得多。获取更铅笔型（窄） 利用开槽波导束在下一节讨论。