Figuur 1 toon 'n algemene gleufgolfgeleierdiagram, wat 'n lang en smal golfgeleierstruktuur met 'n gleuf in die middel het. Hierdie gleuf kan gebruik word om elektromagnetiese golwe oor te dra.
figuur 1. Geometrie van die mees algemene gleufgolfgeleierantennas.
Die voorste antenna (Y = 0 oop vlak in die xz-vlak) word gevoed. Die verste punt is gewoonlik 'n kortsluiting (metaalomhulsel). Die golfgeleier kan opgewek word deur 'n kort dipool (gesien op die agterkant van die holtegleufantenna) op die bladsy, of deur 'n ander golfgeleier.
Om die antenna in Figuur 1 te begin ontleed, kom ons kyk na die stroombaanmodel. Die golfgeleier self tree op as 'n transmissielyn, en die gleuwe in die golfgeleier kan as parallelle (parallelle) admittansies beskou word. Die golfgeleier is kortgesluit, dus word die benaderde stroombaanmodel in Figuur 1 getoon:
figuur 2. Kringmodel van gesleufde golfgeleierantenna.
Die laaste gleuf is 'n afstand "d" na die einde (wat kortgesluit is, soos getoon in Figuur 2), en die gleufelemente is 'n afstand "L" van mekaar gespasieer.
Die grootte van die groef sal 'n riglyn vir die golflengte gee. Die gidsgolflengte is die golflengte binne die golfgeleier. Die gidsgolflengte ( ) is 'n funksie van die breedte van die golfgeleier ("a") en die vrye ruimtegolflengte. Vir die dominante TE01-modus is die gidsgolflengtes:
Die afstand tussen die laaste gleuf en die punt "d" word dikwels gekies as 'n kwartgolflengte. Die teoretiese toestand van die transmissielyn, die kwartgolflengte kortsluitimpedansielyn wat afwaarts oorgedra word, is 'n oop stroombaan. Daarom word Figuur 2 verminder tot:
beeld 3. Gesplete golfgeleierkringmodel met behulp van kwartgolflengtetransformasie.
Indien parameter "L" gekies word as 'n halwe golflengte, word die inset ž ohmiese impedansie op 'n halwe golflengte afstand z ohm beskou. Die "L" is 'n rede vir die ontwerp om ongeveer 'n halwe golflengte te wees. Indien die golfgeleiergleufantenna op hierdie manier ontwerp word, kan alle gleuwe as parallel beskou word. Daarom kan die insetadmittansie en insetimpedansie van 'n "N"-element-gleufskikking vinnig bereken word as:
Die ingangsimpedansie van die golfgeleier is 'n funksie van die gleufimpedansie.
Let asseblief daarop dat die bogenoemde ontwerpparameters slegs geldig is by 'n enkele frekwensie. Soos die frekwensie van daar af vorder en die golfgeleierontwerp werk, sal daar agteruitgang in die werkverrigting van die antenna wees. As 'n voorbeeld van die denke oor die frekwensie-eienskappe van 'n gegleufde golfgeleier, sal metings van 'n monster as 'n funksie van frekwensie in S11 getoon word. Die golfgeleier is ontwerp om teen 10 GHz te werk. Dit word na die koaksiale toevoer aan die onderkant gevoer, soos getoon in Figuur 4.
Figuur 4. Die gesleufde golfgeleierantenna word gevoed deur 'n koaksiale toevoer.
Die resulterende S-parametergrafiek word hieronder getoon.
LET WEL: Die antenna het 'n baie groot daling op die S11 teen ongeveer 10 GHz. Dit toon dat die meeste van die kragverbruik teen hierdie frekwensie uitgestraal word. Die antennabandwydte (indien gedefinieer as S11 minder as -6 dB) gaan van ongeveer 9.7 GHz tot 10.5 GHz, wat 'n fraksionele bandwydte van 8% gee. Let daarop dat daar ook 'n resonansie rondom 6.7 en 9.2 GHz is. Onder 6.5 GHz, onder die afsnygolfgeleierfrekwensie, word amper geen energie uitgestraal nie. Die S-parametergrafiek wat hierbo getoon word, gee 'n goeie idee van waaraan bandwydte-gleufgolfgeleierfrekwensie-eienskappe soortgelyk is.
Die driedimensionele stralingspatroon van 'n gesplete golfgeleier word hieronder getoon (dit is bereken met behulp van 'n numeriese elektromagnetiese pakket genaamd FEKO). Die wins van hierdie antenna is ongeveer 17 dB.
Let daarop dat in die XZ-vlak (H-vlak) die straalwydte baie smal is (2-5 grade). In die YZ-vlak (of E-vlak) is die straalwydte baie groter.
Produkbekendstelling vir die reeks gesleufde golfgidsantennes:
Plasingstyd: Jan-05-2024
