Щелевая антенна
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ GOBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3316541/18-09 .(22) 13.07.81 (46) 30.03.83. Вюл. 9 12 (72) В.N. Давыдочкин и. A.Â. Маторин (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 621.396.67(088.8) (56) 1. Марков Г.Т., Сазонов Д.М.
Антенны. М., "Энергия", 1975, с.354.
2. Там же, с. 349, рис. 10-1б (прототип). (54)(57) ЩЕЛЕВАЯ АНТЕННА, содержа-. щая резонатор в виде короткозамкнутого четвертьволнового отрезка пря-. моугольного волновода, верхняя стенка которого соединена с плоским ме».
„„SU-„„25 А
3(Я) Н 01 13 18 Н 01. 1 38, таллическим экраном, щель, прорезан- ную в верхней стенке резонатора, и коаксиальную фидерную линию, внешний проводник которой соединен с нижней стенкой резонатора, а внутренний проводник пропущен сквозь отверстие в нижней стенке резонатора и соединен с верхней стенкой в точке, расположенной на краю цели, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения рабочей полосы частот антенны, на плоском металлическом экране размещен слой диэлектрика, а на внешней поверхности слоя диэлектрика расположена прямоугольная металлическая пластина, длина которой равна лине щели.
1008825
Изобретение относится к радиотехнитого четвертьволнового отрезка прямоугольного волновода, верхняя стенка которого соединена с плоским металлическим экраном, щель, прорезанную в верхней стенке резонатора, и коаксиальную фидерную линию, внешний проводник которой соединен с нижней
20 стенкой резонатора, а внутренний про- 25 водник пропущен сквозь отверстие в нижней стенке резонатора и соединен с верхней стенкой в точке, расположенной на краю щели (2J .
Недостатком известной антенны так- 30 же является узкополосность.
Цель изобретения — расширение рабочей полосы частот щелевой антенны.
Указанная цель достигается тем, что в щелевой антенне, содержащей резонатор в виде короткозамкнутого
35 четвертьволнового отрезка прямоуголь4 ного волновода, верхняя стенка которого соединена с плоским металлическим экраном, щель, прорезанную.в верхней стенке резонатора, и коаксиальную фидерную линию, внешний про40 водник которой соединен с нижней стен кой резонатора, а внутренний проводник пропущен сквозь отверстие в нижней стенке резонатора и соединен с верхней стенкой в точке, расположенной на краю щели, на плоском метал45 лическом экране размещен слой диэлектрика, а на внешней поверхности слоя диэлектрика расположена прямоугольная 50 металлическая пластина, длина которой равна длине щели.
На фиг. 1 изображена щелевая антенна, вид спереди, на фиг. 2 - сечение А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — щелевая антенна, вид сверху, на фиг. 4 и 5 - экспериментальные зависимости. коэффициента стоячей волны (KCB) в коаксиальной фидерной линии от частоты.
Щелевая антенна содержит резонатор 1 в виде короткозамкнутого,четвертьволнового отрезка прямоуголь ного волновода, плоский металлический экран 2, щель 3, прорезанную в 65 ке, в частности к щелевым антеннам и антенным решеткам, и может использоваться в качестве слабонаправленной антенны, а также как элемент антенной решетки.
Известна П-образная целевая антенна, содержащая металлическую пласти-. ну, расположенную над плоским металлическим экраном. Одна сторона пластины соединена с экраном. Питание ан- 0 тенны осуществляется коаксиальным фидером (1J .
Недостатком данной антенны является узкая рабочая полоса частот, составляющая единицы процентов. 15
Известна щелевая антс"..на, содержащая резонатор в виде короткозамкнуверхней стенке 4 резонатора 1, коаксиальную фидерную линию 5, внешний проводник б которой соединен с нижней стенкой 7 резонатора 1, а внутренний проводник 8 пропущен сквозь отверстие 9 в нижней стенке 7 резонатора 1 и соединен с верхней стенкой
4 в точке, расположенной на краю щели 3, слой диэлектрика 10, размещенный на плоском металлическом экране
2, и прямоугольную металлическую пластину 11, расположенную на внешней поверхности слоя диэлектрика 10.
Антенна работает следующим образом
Коаксиальная фидерная линия 5 возбуждает резонатор 1 и щель 3. Поле в цели 3 возбуждает полость под прямоугольной металлической пластиной
11, которая возбуждает поля в щелях, образованных кромками прямоугольной металлической пластины 11 и экраном
2. Геометрические размеры металлической пластины 11 и высота, на которой она установлена, подобраны таким образом, чтобы проводимости щелей на кромках, трансформированные полостью под пластиной, компенсировали в широкой полосе частот изменение входной проводимости щели 3 с резонатором, 1. На фиг. 4 изображены экспериментальные зависимости КСВ в фидере для щелевой антенны с различной шириной металлической пластины 11. Кривая 12 изображает зависимость КСВ от частоты известной щелевой антенны.
Кривые 13-15 изображают зависимости
КСВ от частоты при ширине металлической пластины 11 равной соответственно 0,25й р, 0,35 СР и 0,5Эсрпри высоте металлической пластины 11 над плоским металлическим экраном 2 рав ной 0.,06Я р, где h p — длина волны на средней частоте диапазона. На фиг. 5 приведены экспериментальные зависимости KCB в коаксиальной фидерной линии от частоты при различной высоте металлической пластины 11 шириной 0,35Э над плоским металлическим экраном 2. Кривая 16 соответ .ствует высоте равной 0,1Яср, а кривая 17 — высоте, равной 0,025А<>, Относительная диэлектрическая проницаемость слоя диэлектрика 10 при экспериментах равна и 1.
Представленные графики свидетельствуют, что при данных параметрах слоя диэлектрика 10 максимальная ширина рабочей полосы частот достигается при ширине металлической пластины 11 равной (0,3-0 ° 41 hcp и при высоте установки ее над плоским металлическим экраном 2 равной О, 04-0, 07
Технико-экономический эффект изобретения обусловлен значительным (в 34 раза) расширением рабочей полосы частот по сравнению с известными конструкциями щелевых антенн, что расширяет область применения антенн.
Фие.2
1Р рией
Составитель Б.Шатохин
Техред T.Ìàòo÷êà Корректор A. Гриценко
Редактор Ю. Ковач
Заказ 2352/64 Тираж 588 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал IIIIII "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4