სურათი 1 გვიჩვენებს ტალღის გამტარის გავრცელებულ დიაგრამას, რომელსაც აქვს გრძელი და ვიწრო ტალღის გამტარის სტრუქტურა შუაში ჭრილით. ეს ჭრილი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრომაგნიტური ტალღების გადასაცემად.
სურათი 1. ყველაზე გავრცელებული ჭრილიანი ტალღის გამტარი ანტენების გეომეტრია.
წინა ბოლო (xz სიბრტყეში Y = 0 ღია ზედაპირი) ანტენა იკვებება. მეორე ბოლო, როგორც წესი, მოკლე ჩართვის (მეტალის კორპუსია) შედეგი. ტალღის გამტარი შეიძლება აღიგზნოს გვერდზე მოკლე დიპოლით (რომელიც ჩანს ღრუ ჭრილის მქონე ანტენის უკანა მხარეს) ან სხვა ტალღის გამტარით.
ნახაზი 1-ით ნაჩვენები ანტენის ანალიზის დასაწყებად, მოდით განვიხილოთ წრედის მოდელი. ტალღმძღოლი თავად გადამცემი ხაზის ფუნქციას ასრულებს და ტალღმძღოლში არსებული ჭრილები შეიძლება განვიხილოთ, როგორც პარალელური (პარალელური) ადმანტაციები. ტალღმძღოლი მოკლედ არის ჩართული, ამიტომ წრედის სავარაუდო მოდელი ნაჩვენებია ნახაზი 1-ში:
სურათი 2. ჭრილიანი ტალღის გამტარი ანტენის სქემატური მოდელი.
ბოლო ჭრილი ბოლომდე (რომელიც მოკლედ არის ჩართული, როგორც ნაჩვენებია ნახაზ 2-ზე) „d“ მანძილითაა დაშორებული და ჭრილის ელემენტები ერთმანეთისგან „L“ მანძილითაა დაშორებული.
ღარის ზომა ტალღის სიგრძის მიმმართველს წარმოადგენს. მიმმართველი ტალღის სიგრძე არის ტალღის სიგრძე ტალღის გამტარში. მიმმართველი ტალღის სიგრძე ( ) ტალღის გამტარის სიგანისა ("a") და თავისუფალი სივრცის ტალღის სიგრძის ფუნქციაა. დომინანტური TE01 რეჟიმისთვის, მიმმართველი ტალღის სიგრძეებია:
ბოლო ჭრილსა და ბოლოს „d“-ს შორის მანძილი ხშირად ტალღის სიგრძის მეოთხედად ირჩევა. გადამცემი ხაზის თეორიული მდგომარეობა, ქვევით გადაცემული მოკლე ჩართვის წინაღობის ხაზის მეოთხედი ტალღის სიგრძისაა, ღია წრედს წარმოადგენს. ამიტომ, სურათი 2 შემდეგნაირად შემცირდება:
სურათი 3. ჭრილიანი ტალღგამტარი წრედის მოდელი მეოთხედი ტალღის სიგრძის ტრანსფორმაციის გამოყენებით.
თუ პარამეტრი „L“ შერჩეულია ნახევარი ტალღის სიგრძისთვის, მაშინ შეყვანის ¾ ომური წინაღობა განიხილება ნახევარი ტალღის სიგრძის მანძილზე z ომ. „L“ არის მიზეზი იმისა, რომ დიზაინი დაახლოებით ნახევარი ტალღის სიგრძის იყოს. თუ ტალღის გამტარი სლოტიანი ანტენა ამგვარად არის შექმნილი, მაშინ ყველა სლოტი შეიძლება ჩაითვალოს პარალელურად. ამრიგად, „N“ ელემენტიანი სლოტიანი მასივის შეყვანის ადმანტიურობა და შეყვანის წინაღობა შეიძლება სწრაფად გამოითვალოს შემდეგნაირად:
ტალღგამტარის შემავალი წინაღობა ჭრილის წინაღობის ფუნქციაა.
გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ ზემოთ მოცემული დიზაინის პარამეტრები მხოლოდ ერთ სიხშირეზეა ვალიდური. სიხშირის ცვალებადობისას, ტალღის გამტარის დიზაინის მუშაობისას, ანტენის მუშაობა გაუარესდება. ჭრილებიანი ტალღის გამტარის სიხშირული მახასიათებლების განხილვის მაგალითის სახით, S11-ში ნაჩვენები იქნება ნიმუშის გაზომვები სიხშირის ფუნქციის სახით. ტალღის გამტარი შექმნილია 10 გჰც-ზე მუშაობისთვის. ის მიეწოდება ქვედა ნაწილში მდებარე კოაქსიალურ კვებას, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 4-ზე.
სურათი 4. ჭრილიანი ტალღის გამტარი ანტენა კოაქსიალური კვების წყაროდან იკვებება.
შედეგად მიღებული S-პარამეტრის დიაგრამა ნაჩვენებია ქვემოთ.
შენიშვნა: ანტენას S11-ზე დაახლოებით 10 გჰც-ზე ძალიან დიდი ვარდნა აქვს. ეს აჩვენებს, რომ ენერგიის მოხმარების უმეტესი ნაწილი ამ სიხშირეზე გამოსხივდება. ანტენის გამტარობა (თუ განისაზღვრება, როგორც S11 -6 დბ-ზე ნაკლები) დაახლოებით 9.7 გჰც-დან 10.5 გჰც-მდე მერყეობს, რაც 8%-იან წილად გამტარობას იძლევა. გაითვალისწინეთ, რომ რეზონანსი ასევე შეინიშნება 6.7 და 9.2 გჰც-ის გარშემო. 6.5 გჰც-ზე ქვემოთ, გამყოფი ტალღის გამტარის სიხშირის ქვემოთ, ენერგია თითქმის არ გამოსხივდება. ზემოთ ნაჩვენები S-პარამეტრის დიაგრამა კარგ წარმოდგენას გვიქმნის იმის შესახებ, თუ რომელი გამტარობის სიხშირის მახასიათებლების მსგავსია დახრილი ტალღის გამტარის სიხშირის მახასიათებლები.
ქვემოთ ნაჩვენებია ჭრილიანი ტალღგამტარის სამგანზომილებიანი გამოსხივების სურათი (ეს გამოითვალა FEKO-ს სახელით ცნობილი რიცხვითი ელექტრომაგნიტური პაკეტის გამოყენებით). ამ ანტენის გაძლიერება დაახლოებით 17 დბ-ია.
გაითვალისწინეთ, რომ XZ სიბრტყეში (H-სიბრტყე) სხივის სიგანე ძალიან ვიწროა (2-5 გრადუსი). YZ სიბრტყეში (ანუ E-სიბრტყეში) სხივის სიგანე გაცილებით დიდია.
სლოტიანი ტალღის გამტარი ანტენის სერიის პროდუქტის შესავალი:
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 5 იანვარი

