Réselt antenna

Résantenna - fém rádióhullámvezető , merev koaxiális vezeték, üreges rezonátor vagy lapos fémlemez (képernyő) formájában készült antenna , amelynek vezető felületében lyukakat (réseket) vágnak, amelyek kibocsátásra szolgálnak (vagy vétel) rádióhullámok . A sugárzás a rések gerjesztésének eredményeként következik be: hullámvezetőkben, rezonátorokban és koaxiális vonalakban - belső elektromágneses térrel , lapos képernyőkön - rádiófrekvenciás kábellel, amely közvetlenül a rés széleihez van csatlakoztatva. A résantennák viszonylag egyszerű felépítésűek; hiányozhatnak belőlük kiálló részek, ami bizonyos esetekben fontos előnyük (például repülőgépre szerelve).

Történelem

Annak ellenére, hogy Schwarzschild és Rayleigh 1902-ben és 1903-ban tanulmányozta az elektromágneses hullámok lyukak és rések általi diffrakcióját egy végtelen lapos képernyőn , az antennatechnika szempontjából a lyukak elektromágneses sugárzását elméletileg M.S. Neumann [1]
1944- ben A.A. Pistohlkors a gyűrű alakú résantennát tanulmányozta [1] . A munka eredményeként Alexander Aleksandrovich megfogalmazta a dualitás elvét a résantennák számára.
Az 1950-es évek közepe táján kezdték használni a résantennákat a méteres sávban [1] .

Általános információk

Amikor a felületi áramok a hullámvezető belső falai mentén haladnak, az ezen áramok terjedési vonalait metsző rés ennek megfelelően gerjesztődik. A felületi áram részben megkerüli a rést, a résen belüli elektromos térnek megfelelő eltolási áram formájában, majd azután ugyanabban az irányban folyik tovább. Ennek a mezőnek az eloszlási törvénye közel áll a szinuszoshoz. Mivel a H 10 hullámmal gerjesztett téglalap alakú hullámvezetőket leggyakrabban a résantennák gyártása során használják , a mágneses tér két komponensből áll: H x és H z , ami azt jelenti, hogy felületi hosszanti (js pr ) és keresztirányú (js p ) áramok áramlanak . a hullámvezető falain. Ebben az esetben a hosszirányú áramok a hullámvezető széles falain, a keresztirányú áramok pedig a keskenyeken folynak. Ennek megfelelően ezek az áramok keresztirányú és hosszanti réseket használnak; a keresztirányúak általában csak széles falakon, míg a hosszantiak a hullámvezető széles és keskeny falain egyaránt találhatók.

A slot antennáknak három fő típusa van:

rezonáns;
nem rezonáns;
hozzáillő nyílásokkal.

Rezonáns antennák

A rezonáns résantennák olyan antennák, amelyekben a szomszédos rések közötti távolság . Az ilyen antennák csak egy szűk frekvenciasávban vannak koordinálva, és réseik gerjesztése fázisban történik, az antenna tengelyére merőlegesen sugárzik. $\lambda _{\text{in))/2$

Az ilyen antennák hosszanti rései el vannak tolva a hullámvezető széles falának középvonalához képest, mivel ott nincsenek keresztirányú áramok. A középvonal egyik oldalán elhelyezkedő rések fázisban történő gerjesztését a szomszédos rések közötti távolság biztosítja , és a középvonal mindkét oldalán lévő rések fázisban történő gerjesztését egyenlő távolsággal . Ez 180°-os fáziseltolódást eredményez. És annak a ténynek köszönhetően, hogy a keresztirányú áramok a középvonal mindkét oldalán ellentétes irányban áramlanak, további 180 ° -os fáziseltolódás jön létre, amely biztosítja a rések fázisbeli gerjesztését. $\lambda _{\text{in))$ $\lambda _{\text{in))/2$

A keresztirányú rések fázisban történő gerjesztését úgy érjük el, hogy a szomszédos rések közötti távolság . A hullámvezető azonos hosszában kétszer kevesebb keresztirányú rés található, mint a hosszanti résekben, ami komoly hátrányhoz vezet - az oldallebenyek növekedéséhez. $\lambda _{\text{in))$

A rezonáns antennák hátránya az antenna illesztésének éles változása a frekvencia változásával. A rezonánstól eltérő frekvenciákon az emitterek közötti távolság nem egyenlő , ezért a rések gerjesztése egyenetlenül és fázison kívül történik, a sugárzási minta torz. $\lambda _{\text{in))/2$

Nem rezonáns antennák

A nem rezonáns résantennákat antennáknak nevezzük, amelyekben a szomszédos rések közötti távolság a működési sávon belül valamivel kisebb vagy több . A nem rezonáns antennák illesztési sávja szélesebb, mint a rezonáns antennáké. A rések közötti távolság különbsége a beeső hullám által a fázison kívüli gerjesztéshez vezet, ami lineáris fázisváltozáshoz és a maximális sugárzás normáltól a tengely felé való eltéréséhez vezet. Az antenna végének visszaverődése előfordulhat, ami nem kívánatos, mivel egy olyan lebeny megjelenéséhez vezet, amely szöget zár be a normáltal. Ennek a lebenynek a kiküszöbölésére az antennát általában elnyelő terheléssel látják el. $\lambda _{\text{in))/2$ $\theta$

Mivel a rések a hullámvezető mentén nem egyenlő távolságban helyezkednek el , egy haladó hullám gerjeszti őket. A rések fázison kívüli gerjesztése miatt a maximális sugárzás iránya a hullámvezető tengelyével egy bizonyos szöget zár be. A fázisfront dőlésszöge (egyenlő fázisú felületek) és a maximális sugárzás iránya a levegőben lévő hullámhossz és a hullámvezető arányától függ. A normáltól a hullámvezető tengelye felé mért dőlésszög , ahol a szomszédos rések közötti fáziskülönbség, d pedig a szomszédos rések közötti távolság. A hullámvezetőben megnövekedett fázissebesség miatt . A szomszédos rések közötti fáziskülönbség csökkentése és a szög csökkentése érdekében az antenna úgy van kialakítva, hogy minden következő rés további 180°-os fáziseltolást kapjon az előzőhöz képest. ebben az esetben a rések közötti fáziskülönbség: . $\lambda _{\text{in))/2$ ${\displaystyle \theta _{0}=\arcsin {\psi _{0}\lambda \over 2\pi d))$ $\psi_{0}$ $\psi _{0}<{2\pi \over \lambda }d$ $\psi_{0}$ $\psi '_{0}=\psi _{0}+\pi$

Az ilyen típusú antenna és az előző közötti különbség széles frekvenciasávon jól megegyezik.

Antennák illesztett nyílásokkal

Az ilyen típusú antennákban a rések általában egyenlő távolságra helyezkednek el . Nincsenek visszavert hullámok, a téreloszlás fázisban van, és a maximális sugárzás iránya egybeesik az antenna tengelyének normáljával. $\lambda _{\text{in))/2$

Fractal slot antennák

A résantennák szintetizálásánál fraktál és kvázi fraktál geometriai alakzatok használhatók [2] . A réskontúrok térkitöltő térkitöltő görbék ( eng. Space-Filling Curves ) segítségével történő marása lehetővé teszi a résantenna elemek sávszélességének bővítését.

Lásd még

Antenna Vivaldi

Irodalom

Aizenberg G. Z. VHF antennák, 2. rész, szerk.: "Kommunikáció", Moszkva, 1977
Rothammel Carl . Antennák, szerk.: LITE Ltd, 2005 ( ISBN 3-440-07018-2 )
A rádióelektronika kézikönyve Szerk. A.A. Kulikovsky 2. kötet, szerk.: "Energia", Moszkva, 1968

Jegyzetek

↑ 1 2 3 Pistohlkors A.A. A résantennák elméletének jelenlegi állása // Rádiótechnika, v.2. november-december 1947, 1. sz., 35-38.
↑ Slyusar, V. Fraktálantennák. Egy alapvetően új típusú "törött" antenna. . Elektronika: tudomány, technológia, üzlet. - 2007. - No. 5. S. 78-83. (2007). (határozatlan)

Antennák
Működési elve	Antenna Vivaldi Felszíni hullámantenna Uda Yagi antenna apertúrás antenna hullámvezető antenna Gravitációs antenna Tükör antenna Mérő antenna koaxiális antenna Vonalantenna objektív antenna többsugaras antenna patch antenna Kürt antenna Rúdantenna Helix antenna Műholdas antenna Forgókerekes antenna Pin Kulikov réselt antenna
Szkennelés	mechanikus szkennelés elektromos szkennelés Elektromechanikus szkennelés
Antennatömbök	Adaptív antennarendszer Fázisos tömb antenna Digitális antennatömb
Továbbá	Csillapító Oldallebenyek DN Vibrátor Teljesítményelosztó sugárzási minta Dipól Hertz dipólus Kapcsoló Utazó hullám arány állóhullám-arány Irányegyüttható Mikrohullámú híd félhullámú vibrátor Polarizátor Szimmetrikus vibrátor Fázisváltó Etető Huygens elem