![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Диэлектрические стержневые антенны
Антенны этого типа широко используются как облучатели зеркальных антенн, а также в составе плоских антенных решеток. Наибольшее распространение получили диэлектрические антенны со стержнем круглого сечения, вставленным в круглый волновод. На частотах менее 3 ГГц круглый волновод обычно возбуждается от коаксиального кабеля (рис.1.5а), на частотах выше 3 ГГц чаще используется волноводное возбуждение с плавным переходом от прямоугольного волновода к круглому (рис.1.5б). Форма диэлектрического стержня может быть цилиндрической или конусной.
Диэлектрическая антенна как антенна бегущей волны имеет максимальный КНД
при оптимальном коэффициенте замедления фазовой скорости волны в стержне
где V ф – фазовая скорость в стержне; С – скорость света 3∙ 108 м/с.
В качестве параметра на графиках рис.1.6 взята относительная диэлектрическая проницаемость материала стержня ε. Для уменьшения отражения от конца диэлектрической антенны и снижения уровня боковых лепестков обычно применяют диэлектрические стержни конической формы. Для эффективного возбуждения стержня его начальный диаметр выбирают из соотношения:
Фазовая скорость волны на конце стержня должна соответствовать фазовой скорости волны в свободном пространстве и в соответствии с графиками на рис.1.6 определятся по формуле:
Если диаметр сечения стержня переменный, то можно приблизительно определить необходимые значения длины L и диаметра d, исходя из предположения, что величина ξ определяется средним значением диаметра стержня. Диаграмма направленности диэлектрической антенны, изображенной на рис.1.5, может быть рассчитана по приближенной формуле:
где
Угол θ отсчитывается от оси стержня. J1(x) – функция Бесселя с индексом 1. Ширину главного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности приближенно можно рассчитать по формуле:
Для того, чтобы в стержне не возбуждались высшие типы волн, искажающие диаграмму направленности антенны, необходимо выполнить соотношение:
|