Щелевая антенна

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в конструкциях волноводно-щелевых антенн в системах спутниковой и наземной радиосвязи. Щелевая антенна содержит электропроводный экран с узкой щелью, обтекаемой высокочастотным электрическим током, текущим по поверхности электропроводного экрана, причем узкая щель ориентирована вдоль направления линий электрического тока и снабжена электропроводной перемычкой, соединяющей узкие стороны щели. Электропроводным экраном может служить стенка волновода. Электропроводный экран может быть выполнен в виде пластины ограниченных размеров, а генератор высокочастотного тока включен в разрыв электропроводной перемычки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области антенной техники и может найти применение в конструкциях волноводно-щелевых антенн.

Известны волноводно-щелевые антенны [1. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ, в 2-х частях. - М., "Связь", 1977, часть 2, с.177], излучающим элементом которых является узкая щель, прорезанная в стенке волновода. Основным условием работы волноводно-щелевой антенны на излучение электромагнитной волны является условие пересечения щелью линий токов проводимости, текущих по стенке волновода: "Если щель пересекает линии распространения поверхностных токов, то она возбуждается" [1. часть 2, с.177].

Известна щелевая антенна [2.Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны, часть 2. Антенны. - М., "Советское радио", 1969, с.194-202] в виде одиночной щели, прорезанной в плоском электропроводном экране, возбуждаемой генератором, подключенным по середине к широким краям щели.

Щелевая антенна по [2] взята заявителем за прототип.

Работа известной щелевой антенны, в случае пересечения щелью линий токов проводимости, объясняется [12, с.195] появлением в щели переменного электрического поля, возбуждающего в окружающем пространстве поле излучения. Принцип перестановочной двойственности электрического и магнитного полей допускает для щелевой антенны возможность возбуждения поля излучения переменным магнитным полем в щели.

Целью изобретения являются излучение электромагнитной волны щелью в плоском электропроводном экране, обтекаемой высокочастотным электрическим током.

Поставленная цель достигается тем, что в щелевой антенне, содержащей плоский электропроводный экран с узкой щелью, обтекаемой высокочастотным электрическим током, текущим по поверхности электропроводного экрана, узкая щель ориентирована вдоль направления линий электрического тока и снабжена электропроводной перемычкой, соединяющей узкие стороны щели. Кроме того, возможен вариант работы такой щелевой антенны, когда генератор высокочастотного тока включен в разрыв электропроводной перемычки.

На фиг.1 схематично показана конструкция предлагаемой щелевой антенны с волноводным возбуждением, на фиг.2 - с возбуждением от генератора высокочастотного тока. На фиг.3 показаны формы диаграммы направленности (ДН) излучения предлагаемой щелевой антенны в волноводно-щелевом исполнении в ортогональных плоскому электропроводному экрану плоскостях: в плоскости, содержащей электропроводную перемычку в щели (Е-плоскость) и в плоскости экваториальной по отношению к электропроводной перемычке в щели (Н-плоскость).

Цифрами на фиг.1 и 2 обозначены: плоский электропроводный экран (1), узкая щель (2), электропроводная перемычка (3), генератор высокочастотного тока (4). Стрелкой на фиг.1 и 2 показано направление электрического тока.

Работа щелевой антенны в волноводно-щелевом исполнении происходит следующим образом: высокочастотный электрический ток, текущий по поверхности плоского электропроводного экрана (1) и краям узкой щели (2), наводит в электропроводной перемычке (3) электрический ток встречного направления, магнитное поле которого возбуждает в окружающем пространстве электромагнитную волну. Для возбуждения электрического тока на поверхности плоского электропроводного экрана (1) в разрыв электропроводной перемычки (3) включают генератор высокочастотного тока (4).

Форма ДН (фиг.3) в плоскости, содержащей щель: у предлагаемой щелевой антенны - круг, у известной щелевой антенны - "восьмерка" [2, с.196]. Форма ДН в плоскости, ортогональной направлению щели: у предлагаемой щелевой антенны - "восьмерка", у известной щелевой антенны - круг. В Н-плоскости известная и предлагаемая антенны имеют одинаковую форму "восьмерки". Это указывает на то, что известная и предлагаемая щелевые антенны являются излучателями магнитного типа.

Предлагаемая щелевая антенна дополняет известный щелевой излучатель, возбуждаемый поперечным электрическим полем, щелевым излучателем, возбуждаемым поперечным магнитным полем.

1. Щелевая антенна, содержащая плоский электропроводный экран с узкой щелью, обтекаемой высокочастотным электрическим током, текущим по поверхности плоского электропроводного экрана, отличающаяся тем, что узкая щель ориентирована вдоль направления линий электрического тока и снабжена электропроводной перемычкой, соединяющей узкие стороны щели.

2. Щелевая антенна по п.1, отличающаяся тем, что генератор высокочастотного электрического тока включен в разрыв электропроводной перемычки.