天線理論 - 槽縫天線



槽縫天線是孔徑天線的一種。它是在導電板上開出的一個矩形槽。這些槽縫天線可以透過簡單地在安裝它們的表面上開槽來形成。

頻率範圍

槽縫天線的應用頻率範圍為300 MHz 至 30 GHz。它工作在UHFSHF頻段。

槽縫天線的結構和工作原理

透過其工作原理可以很好地理解槽縫天線的用途。讓我們看一下槽縫天線的結構。

Slot Antenna

當在一個無限導電板上開出一個矩形切口並在孔徑(稱為槽縫)中激發電磁場時,它被稱為槽縫天線。這可以透過觀察槽縫天線的影像來理解。下圖顯示了槽縫天線的模型。

槽縫天線的工作原理可以透過巴比涅原理輕鬆理解。這個概念介紹了槽縫天線。

巴比涅原理

巴比涅原理指出:“當帶有開口的屏幕後面的場與互補結構的場相加時,其和等於沒有螢幕時的場”。

Babinet’s principle

上圖清楚地解釋了該原理。在所有與波束非共線的區域中,圖1和圖2中的上述兩個螢幕產生相同的衍射圖案。

情況1 - 考慮一個光源和一個帶有孔徑的導電平面(場)。光不會穿過不透明區域,而是穿過孔徑。

情況2 - 考慮光源和一個與前例中孔徑大小相同的導電平面,將其固定在螢幕上。光不會穿過平面,而是穿過剩餘部分。

情況3 - 將這兩種情況的兩個導電平面組合起來,放在光源前面。不放置螢幕來觀察組合的結果。螢幕的效果被抵消了。

槽縫天線的工作原理

該光學原理應用於電磁波以使波輻射出去。確實,當高頻場存在於導電平面上的窄縫時,能量會輻射出去。

Working Solt Antenna

該圖顯示了一個槽縫天線,它很好地解釋了它的工作原理。

考慮取一個無限平面導電螢幕,並用所需形狀和大小的孔徑穿透它,這將是槽縫天線的螢幕。考慮另一個螢幕,交換孔徑和螢幕區域的位置,這就是互補螢幕。

這兩個螢幕被稱為互補的,因為它們最終形成了完整的無限金屬螢幕。現在,這就變成了槽縫天線。端接阻抗非常適合輻射。

輻射方向圖

槽縫天線的輻射方向圖是全向的,就像半波偶極子天線一樣。請看下圖。它分別顯示了槽縫天線在水平面和垂直面的輻射方向圖。

Omni Radiation Dipole

優點

以下是槽縫天線的優點:

  • 它可以製造並隱藏在金屬物體內部
  • 它可以使用小型發射機提供隱蔽通訊

缺點

以下是槽縫天線的缺點:

  • 較高的交叉極化水平
  • 較低的輻射效率

應用

以下是槽縫天線的應用:

  • 通常用於雷達導航
  • 用作由波導饋電的陣列
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