Щілинна антена

Щілинна антена, яка складається з короткозамкненого хвилеводу прямокутного перерізу зі щілиною у бічній стінці, що збуджується на хвилі основного типу, яка відрізняється тим, що бічна стінка хвилеводу має форму клина, у ребрі якого прорізана випромінююча щілина. (19) (21) u200906958 (22) 03.07.2009 (24) 12.10.2009 (46) 12.10.2009, Бюл.№ 19, 2009 р. (72) ІВАНОВ ВОЛОДИМИР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ГАБРУСЕНКО ЄВГЕН ІГОРОВИЧ, ЗАДОРОЖНИЙ ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ 3 пропорційна площі її розкриву S і визначається квадратом напруженості електричного поля у щілині, яка, у свою чергу, пропорційна значенню відповідній дотичній складовій вектора Н. Тому збільшення значення дотичної складовій магнітного поля обумовлює збільшення потужності випромінювання PΣ відповідної щілини. Довжину щілини обирають, як правило, дещо менше половини довжини хвилі, збудженої у хвилеводі [7]. Задачею корисної моделі є збільшення потужності випромінювання щілини у бічній стінці металевого хвилеводу, що збуджується на хвилі основного типу. Суттєвою ознакою корисної моделі є надання бічній стінці хвилеводу клиноподібної форми і наявність щілини у ребрі цієї клиноподібної стінки. Поставлена задача вирішується таким чином, що збільшення напруженості поля у щілині Ещ та потужності її випромінювання PΣ забезпечується завдяки наданню бічній стінці хвилеводу клиноподібної форми з поздовжньою щілиною у ребрі. Природною основою отримання позитивного технічного результату є збільшення напруженості поздовжньої складової магнітного поля, що спрямована паралельно ребру клиноподібної стінки хвилеводу, внаслідок виконання граничних умов на її внутрішній поверхні. Щілинна антена складається з відрізку радіохвилеводу (Фіг.1), що містить нижню 1, бічну 2, та верхню 3 провідникові стінки. Права за Фіг.1 половина поперечного перерізу має форму клина 4, у ребрі якого прорізана поздовжня щілина 5. Для створення потрібної структури електромагнітного поля відрізок хвилеводу замкнено торцевою провідниковою стінкою 6. Щілинна антена працює таким чином. У відрізку хвилеводу, зображеному на Фіг.1 у прямокутній Декартовій системі координат [х, у, z], суцільними лініями позначені силові лінії векторів напруженості електричного поля Е хвилі основного типу, прототипом якої є хвиля Н10 у стандартному прямокутному хвилеводі шириною а горизонтальних стінок 1 та 3, і висотою b вертикальних стінок. На малюнку зображена структура електромагнітного поля у режимі стоячих хвиль (об'ємний резонатор). Режим стоячих хвиль обумовлений наявністю короткозамкнених торцевих стінок 2 та 6. Пунктирними лініями зображені силові лінії векторів напруженості магнітного поля Н. Довжина відрізку хвилеводу, зображеного на Фіг.1, трохи перевищує половину довжини хвилі, яку у ньому збуджують. Особливості конфігурації силових ліній 44845 4 полів у правому напівпросторі хвилеводу є наслідками виконання граничних умов на внутрішніх поверхнях його клиноподібної стінки 4: силові лінії векторів Е викривлюються, що призводить до викривлення перпендикулярних до них силових ліній векторів Н, яке забезпечує збільшення концентрації їх поздовжніх складових Нz поблизу ребра стінки 4. Це обумовлює збільшення густини струмів провідності J, оскільки J=rot (H), (4) які перерізуються щілиною 5. Наслідком цього, відповідно до (1), є збільшення на кромках щілини об'ємної густини електричних зарядів ρ, наявність яких обумовлює збудження електричного поля Ещ (2) у її розкриву, що й викликає відповідне збільшення потужності випромінювання PΣ (3). Можливість надання стінці хвилеводу клиноподібної форми не викликає технічних або технологічних труднощів [5]. Спосіб збудження хвилі основного типу у хвилеводі може бути будь-яким з відомих, наприклад, збудження за допомогою штирового або петлевого вібраторів [4, 8]. У результаті експериментальних досліджень установлено, що запропонована щілинна антена випромінює електромагнітну хвилю, яка за напруженістю перевищує електромагнітну хвилю відомої щілинної антени у 2,3 рази за інших рівних умов. Джерела інформації: 1. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терёшин О.Н. Антенны УКВ. Часть 1. - М.: «Связь», 1977. 384с. 2. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терёшин О.Н. Антенны УКВ. Часть 2. - М.: «Связь», 1977. 288с. 3. Лавров А.С, Резников Г.Б. Антеннофидерные устройства. Учебное пособие для вузов. - М.: «Сов. радио», 1974. - 368с. 4. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. Учебник для радиотехнических спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1988. - 442с. 5. Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И. Антенны и устройства СВЧ. - М.: Изд-во МАИ, 1999. - 528с. 6. Бова Н.Т., Резников Г.Б. Антенны и устройства СВЧ. - К.: «Вища школа», 1977. - 200с. 7. Ільницький Л.Я., Савченко О.Я., Сібрук Л.В. Антени та пристрої надвисоких частот: Підручник для ВНЗ. - К.: Укртелеком, 2003. - 496с. 8. Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. Часть 2. Антенны, - М.: «Сов. радио», 1969. - 328с. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 44845 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601