Figur 1 weist en üblecht Schlitzwellenleiterdiagramm, dat eng laang a schmuel Wellenleiterstruktur mat engem Schlitz an der Mëtt huet. Dëse Schlitz kann benotzt ginn fir elektromagnetesch Wellen ze iwwerdroen.
Figur 1. Geometrie vun den heefegsten Schlitzwellenleiterantennen.
D'Frontantenn (Y = 0 oppe Fläch an der xz-Plang) gëtt gespeist. Dat wäit Enn ass normalerweis e Kuerzschluss (metallesch Gehäuse). De Welleleiter kann duerch en kuerzen Dipol (ze gesinn op der Récksäit vun der Kavitéitsslotantenn) op der Säit oder duerch en anere Welleleiter ugereegt ginn.
Fir d'Antenn aus der Figur 1 ze analyséieren, kucke mer eis de Schaltungsmodell un. De Wellenleiter selwer handelt als Transmissiounsleitung, an d'Schlitzer am Wellenleiter kënnen als parallel (parallel) Admittanzen ugesi ginn. De Wellenleiter ass kuerzgeschloss, dofir gëtt de geschätzte Schaltungsmodell an der Figur 1 gewisen:
Figur 2. Schaltungsmodell vun enger geschlitzter Wellenleiterantenn.
De leschte Schlitz ass eng Distanz "d" bis zum Enn (wat kuerzgeschloss ass, wéi an der Figur 2 gewisen), an d'Schlitzelementer sinn eng Distanz "L" vuneneen ewech.
D'Gréisst vun der Nut gëtt eng Richtlinn fir d'Wellenlängt. D'Leedungswellenlängt ass d'Wellenlängt am Wellenleiter. D'Leedungswellenlängt ( ) ass eng Funktioun vun der Breet vum Wellenleiter ("a") an der fräier Raumwellenlängt. Fir den dominanten TE01-Modus sinn d'Leedungswellenlängten:
D'Distanz tëscht dem leschte Schlitz an dem Enn "d" gëtt dacks op eng Véirelswellelängt gewielt. Den theoreteschen Zoustand vun der Transmissiounsleitung, d'Véirelswellelängt-Kuerzschlussimpedanzleitung, déi no ënnen iwwerdroe gëtt, ass en oppene Circuit. Dofir reduzéiert sech Figur 2 op:
Bild 3. Schlitzwellenleiter-Schaltungsmodell mat Hëllef vun der Véirelswellenlängtentransformatioun.
Wann de Parameter "L" op eng hallef Wellelängt ausgewielt gëtt, dann gëtt d'Input-¾ ohmesch Impedanz op enger Distanz vun enger hallwer Wellelängt vun z Ohm gekuckt. Den "L" ass e Grond firwat den Design ongeféier eng hallef Wellelängt ass. Wann d'Wellenleiter-Slot-Antenn op dës Manéier entworf ass, kënnen all Slots als parallel ugesi ginn. Dofir kënnen d'Input-Admittanz an d'Input-Impedanz vun engem "N"-Element-Slot-Array séier berechent ginn wéi:
D'Inputimpedanz vum Wellenleiter ass eng Funktioun vun der Slotimpedanz.
W.e.g. notéiert datt déi uewe genannten Designparameter nëmme bei enger eenzeger Frequenz gëlteg sinn. Wann d'Frequenz vun do aus weidergeet an den Wellenleiter-Design funktionéiert, gëtt et eng Verschlechterung vun der Leeschtung vun der Antenn. Als Beispill fir d'Frequenzcharakteristike vun engem geschlitzte Wellenleiter ze iwwerdenken, ginn d'Miessunge vun enger Prouf als Funktioun vun der Frequenz an S11 gewisen. De Wellenleiter ass entwéckelt fir bei 10 GHz ze funktionéieren. Dëst gëtt un d'koaxial Fuerderung um Enn weidergeleet, wéi an der Figur 4 gewisen.
Figur 4. Déi geschlitzte Wellenleiterantenn gëtt iwwer eng koaxial Fuerderung gespeist.
De resultéierende S-Parameter-Diagramm gëtt hei ënnendrënner gewisen.
NOTÉIERT: D'Antenn huet e ganz groussen Drop-off um S11 bei ongeféier 10 GHz. Dëst weist, datt de gréissten Deel vum Stroumverbrauch op dëser Frequenz ausgestraalt gëtt. D'Bandbreet vun der Antenn (wann als S11 definéiert ass manner wéi -6 dB) geet vun ongeféier 9,7 GHz bis 10,5 GHz, wat eng fraktionell Bandbreet vun 8% ergëtt. Et ass ze bemierken, datt et och eng Resonanz ëm 6,7 an 9,2 GHz gëtt. Ënner 6,5 GHz, ënner der Ofgrenzungsfrequenz vun der Wellenleiterfrequenz, gëtt bal keng Energie ausgestraalt. Den uewe gewisen S-Parameter-Diagramm gëtt eng gutt Iddi dovun, mat wéi enge Charakteristike vun de Bandbreet-Slot-Wellenleiterfrequenz sech gläichen.
Dat dräidimensionalt Stralungsmuster vun engem geschlitzte Wellenleiter gëtt hei ënnendrënner gewisen (dëst gouf mat engem numereschen elektromagnetesche Pak mam Numm FEKO berechent). De Gewënn vun dëser Antenn ass ongeféier 17 dB.
Bedenkt datt an der XZ-Fläch (H-Fläch) d'Stralbreet ganz schmuel ass (2-5 Grad). An der YZ-Fläch (oder E-Fläch) ass d'Stralbreet vill méi grouss.
Produktaféierung vun der geschlitzter Wellenleiterantenne Serie:
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 05. Januar 2024

