Хвилевідна щілинна антена

1 Хвилевідна щілинна антена, що виконана як прямокутний хвилевід, у вузькій СТІНЦІ якого прорізана тонка довга щілина, яка відрізняється тим, що прямокутний хвилевід є понадмежовий і звужений по широкій СТІНЦІ під кутом а , причому паралельно його широкій СТІНЦІ розміщена перша тонка металева пластинка прямокутної форми на відстані половини довжини хвилі у вакуумі від по Винахід належить до галузі антенної техніки та пристроїв НВЧ і може бути використаний як самостійна антена, так і як елемент антенних решіток Розвиток антенних решіток спричинив появу антен витікаючих хвиль, різновидом яких є хвилеводна щілинна антена У зв'язку з мініатюризацією радіоелектронної апаратури з'явилась потреба у зменшенні розмірів антен, в тому числі і хвилеводних щілинних антен [1] Відома хвилеводна щілинна антенна у вигляді прямокутного хвилеводу з напівпрозорою вузькою стінкою [2, 3] Спільними елементами конструкції відомої антени з винаходом є наявність прямокутного хвилеводу з напівпрозорою стінкою Недоліками такої антени є великі габарити та складність в настройці Найбільш близькою за сукупністю ознак до винаходу і обраною як прототип є хвилеводна щілинна антена у вигляді прямокутного хвилеводу з довгою вузькою поздовжньою щілиною в його вузькій СТІНЦІ [2, с 239] Спільними елементами конструкцій антени-прототипу і антени-винаходу є прямокутний хвилевід, у вузькій СТІНЦІ якого прорізано тонку довгу щілину Розміри антени-прототипу визначає, в першу чергу, и робоча частота На сучасному етапі зме чатку тонкої довгої щілини, а перпендикулярно вузькій СТІНЦІ понадмежового прямокутного хвилеводу розміщена друга тонка металева пластинка прямокутної форми, яка прикріплена до поверхні понадмежового прямокутного хвилеводу за допомогою першої тонкої металевої пластинки 2 Антена за п 1 , яка відрізняється тим, що кут звуження понадмежового прямокутного хвилеводу а-а-] визначений рівнянням a =argctg де a - початкова ширина понадмежового прямокутного хвилеводу, а-| - кінцева ширина понадмежового прямокутного хвилеводу, І- довжина понадмежового прямокутного хвилеводу ншення розмірів таких антен досягається шляхом заповнення (повного або часткового) прямокутного хвилеводу діелектриком Проте це не завжди зручно, тому що такий спосіб зменшення габаритів зменшує електричну МІЦНІСТЬ антени Таким чином, незважаючи на конструктивну простоту, така антена має великі габарити та складна в настройці В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення хвилеводної щілинної антени шляхом використання понадмежевих хвилеводів і ВІДПОВІДНИХ узгоджуючих елементів (двох тонких металевих пластинок), що забезпечить зменшення її габаритів (а також маси) та спростить узгодження и з ЛІНІЄЮ передачі Настройка понадмежевого прямокутного хвилеводу за допомогою тонкої (товщина набагато менша за довжину хвилі) металевої пластинки, що вводиться крізь вузьку стінку хвилеводу, менш критична, ніж настройка тонкою металевою пластинкою, яка вводиться крізь широку стінку понадмежевого прямокутного хвилеводу Це пояснюється тим, що провідність тонкої металевої пластинки має індуктивну складову, яка згладжує и частотну залежність Наявність другої тонкої металевої пластинки обумовлена ще кращим результатом СО 00 о (О ю 56083 кутного хвилеводу 1, узгодження, ніж у випадку однієї вищезгаданої аі - кінцева ширина понадмежевого прямокутпластинки та потребою в елементі кріплення для ного хвилеводу 1, цієї ж пластинки І - довжина понадмежевого прямокутного хвиСуть винаходу пояснюється кресленням (фіг), леводу 1 де зображено конструкцію запропонованої хвилеводної щілинної антени Вона складається з поЗапропонований пристрій працює наступним надмежевого прямокутного хвилеводу 1, тонкої чином В понадмежевому прямокутному хвилеводі довгої щілини 2, першої тонкої (товщина набагато 1 поширюється хвиля Ню, котра збуджує тонку менша за довжину хвилі) металевої пластинки 3 та довгу щілину 2 Частина енергії, яку переносить ця другої тонкої металевої пластинки 4 Для узгохвиля, переходить в тонку довгу щілину 2, а інша дження понадмежевого прямокутного хвилеводу 1 частина енергії від середини понадмежевого пряз тонкою довгою щілиною 2 використовуються пемокутного хвилеводу 1 відбивається назад в ЛІНІЮ рша тонка металева пластинка 3 та друга тонка передачі, до якої під'єднано хвилеводну щілинну металева пластинка 4 При цьому перша тонка антену металева пластинка 3 також є елементом кріпленПроведено дослідження хвилеводної щілинної ня другої тонкої металевої пластинки 4 до поверхантени запропонованої конструкції з розмірами а = ні понадмежевого прямокутного хвилеводу 1 70мм, аі = 0мм, І = 1030мм (кут а = 4°) На частоті Обидві пластинки мають форму прямокутника 2450МГц коефіцієнт стоячої хвилі без першої тонкої металевої пластинки 3 та другої тонкої металеДруга тонка металева пластинка 4 розташовувої пластинки 4 становив 4,5, а з ними - 1,3 Шириється перпендикулярно до вузької стінки понадна діаграми напрямленості хвилеводної щілинної межевого прямокутного хвилеводу 1 на відстані, антени при цьому дорівнювала 50 - 60° Як бачипочатку тонкої довгої щілини 2 пропорційній мо, отримані результати є добрими і цілком задо(Л, - довжина хвилі у вакуумі) вільняють рівень практичних вимог до антен цього Згідно результатів розв'язку відповідної граникласу чної електродинамічної задачі (постановка задачі Література наведена в [4]) та результатів експерименту, енер1 Кириллов Л Г , Двоскина Ю И СВЧ устройства гія з понадмежевого прямокутного хвилеводу 1 на запредельних волноводах // Зарубежная радипереходить в тонку довгу щілину 2 повністю, якщо оэлектроника -1974 - №3 -С 93-119 довжина щілини складає (3,0 3,6)Я,, а сам понад2 Жук М С , Молочков Ю Б Проектирование линмежевий прямокутний хвилевід 1 виконується зі зовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн звуженням під кутом а и фидерных устройств - М Энергия, 1973 -440с 3 Уолтер К Антенны бегущей волны - М Энера'= arctg , гия, 1970 -450с 4 Юров Ю Я Техническая электродинамика Ч 2 де а - кут звуження понадмежевого прямокутЛ ЛЭТИ, 1975 -170с ного хвилеводу 1, а - початкова ширина понадмежевого прямо Фіг. Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24