Şekil 1, ortasında bir yuva bulunan uzun ve dar bir dalga kılavuzu yapısına sahip yaygın bir yuvalı dalga kılavuzu diyagramını göstermektedir. Bu yuva, elektromanyetik dalgaları iletmek için kullanılabilir.

Şekil 1. En yaygın yarıklı dalga kılavuzu antenlerinin geometrisi.
Ön uç (xz düzleminde Y = 0 açık yüz) anten beslenir. Uzak uç genellikle kısa devredir (metalik muhafaza). Dalga kılavuzu, sayfadaki kısa bir dipol (kavite yuvası anteninin arkasında görülür) veya başka bir dalga kılavuzu tarafından uyarılabilir.
Şekil 1 antenini analiz etmeye başlamak için devre modeline bakalım. Dalga kılavuzunun kendisi bir iletim hattı gibi davranır ve dalga kılavuzundaki yuvalar paralel (paralel) admitanslar olarak görülebilir. Dalga kılavuzu kısa devrelidir, bu nedenle yaklaşık devre modeli Şekil 1'de gösterilmiştir:

Şekil 2. Yarıklı dalga kılavuzu anteninin devre modeli.
Son yuva, uca (Şekil 2'de gösterildiği gibi kısa devre olan) "d" uzaklığındadır ve yuva elemanları birbirinden "L" uzaklığındadır.
Oluğun boyutu dalga boyuna bir kılavuz verecektir. Kılavuz dalga boyu, dalga kılavuzunun içindeki dalga boyudur. Kılavuz dalga boyu ( ), dalga kılavuzunun genişliğinin ("a") ve serbest uzay dalga boyunun bir fonksiyonudur. Baskın TE01 modu için kılavuz dalga boyları şunlardır:


Son yuva ile uç "d" arasındaki mesafe genellikle çeyrek dalga boyu olarak seçilir. İletim hattının teorik durumu, aşağı doğru iletilen çeyrek dalga boyu kısa devre empedans hattı açık devredir. Bu nedenle, Şekil 2 şu şekilde azaltılır:

Resim 3. Çeyrek dalga boyu dönüşümü kullanılarak yarıklı dalga kılavuzu devre modeli.
"L" parametresi yarım dalga boyu olarak seçilirse, giriş ž ohmik empedansı yarım dalga boyu mesafesinde z ohm olarak görüntülenir. "L", tasarımın yaklaşık yarım dalga boyu olması için bir nedendir. Dalga kılavuzu yuva anteni bu şekilde tasarlanırsa, tüm yuvalar paralel olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, "N" elemanlı yuvalı bir dizinin giriş admitansı ve giriş empedansı şu şekilde hızlı bir şekilde hesaplanabilir:

Dalga kılavuzunun giriş empedansı, yuva empedansının bir fonksiyonudur.
Lütfen yukarıdaki tasarım parametrelerinin yalnızca tek bir frekansta geçerli olduğunu unutmayın. Frekans oradan ilerledikçe dalga kılavuzu tasarımı çalışır, antenin performansında bozulma olur. Yuvalı bir dalga kılavuzunun frekans özelliklerini düşünmenin bir örneği olarak, bir örneğin frekans fonksiyonu olarak ölçümleri S11'de gösterilecektir. Dalga kılavuzu 10 GHz'de çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, Şekil 4'te gösterildiği gibi alttaki koaksiyel beslemeye beslenir.

Şekil 4. Yarıklı dalga kılavuzu anteni koaksiyel bir besleme ile beslenir.
Elde edilen S-parametresi grafiği aşağıda gösterilmektedir.

NOT: Antenin S11'de yaklaşık 10 GHz'de çok büyük bir düşüşü vardır. Bu, güç tüketiminin çoğunun bu frekansta yayıldığını gösterir. Anten bant genişliği (S11 -6 dB'den az olarak tanımlanırsa) yaklaşık 9,7 GHz'den 10,5 GHz'e çıkar ve %8'lik kesirli bir bant genişliği verir. Ayrıca 6,7 ve 9,2 GHz civarında bir rezonans olduğunu unutmayın. 6,5 GHz'in altında, kesme dalga kılavuzu frekansının altında ve neredeyse hiç enerji yayılmaz. Yukarıda gösterilen S-parametresi çizimi, bant genişliği yuvalı dalga kılavuzu frekans özelliklerinin neye benzediğine dair iyi bir fikir verir.
Bir yarıklı dalga kılavuzunun üç boyutlu radyasyon deseni aşağıda gösterilmiştir (bu, FEKO adı verilen sayısal bir elektromanyetik paket kullanılarak hesaplanmıştır). Bu antenin kazancı yaklaşık 17 dB'dir.

XZ düzleminde (H düzlemi) ışın genişliğinin çok dar (2-5 derece) olduğunu unutmayın. YZ düzleminde (veya E düzlemi) ışın genişliği çok daha büyüktür.
Slotlu Dalga Kılavuzu Anten serisi ürün tanıtımı:
Gönderi zamanı: 05-Oca-2024