A uyali antennametall plastinka, bo'shliq yoki to'lqin yo'naltiruvchi devor kabi o'tkazuvchan sirtda bir yoki bir nechta teshiklarni yaratish orqali hosil qilingan diafragma antennasining bir turi. Elektromagnit maydonlar uyani qo'zg'atganda, teshik nurlantiruvchi elementga aylanadi va boshqariladigan yoki yopiq strukturadan energiyani bo'sh joyga birlashtiradi.
Uyali antennaning asosiy tuzilishi oddiy ko'rinishi mumkin bo'lsa-da, uyaga asoslangan dizaynlar zamonaviy RF va mikroto'lqinli muhandislikda muhim rol o'ynaydi. Boshqarish orqaliuyaning uzunligi, kengligi, joylashuvi, yo'nalishi, qo'zg'alishi va atrofdagi tuzilish, muhandislar turli xil impedans, polyarizatsiya, nurlanish naqshlari va nurlanish xususiyatlarini olishlari mumkin.
Slot antennalari alohida radiatorlar sifatida amalga oshirilishi yoki kattaroq radiatorlarga joylashtirilishi mumkintirqishli to'lqin yo'riqnomasi massivlari, ularni radar, aloqa, o'lchash, sezish va boshqa mikroto'lqinli tizimlarda foydali qiladi. Asl ma'lumotnoma maqolasida uyali antenna o'tkazuvchan sirtdagi to'rtburchaklar teshik sifatida taqdim etiladi va uning xatti-harakatlari Babinet printsipi yordamida tushuntiriladi.
1. Slot antennasi nima?
Eng oddiy uyali antennani o'tkazuvchan varaqqa kesilgan tor to'rtburchaklar teshik sifatida tasavvur qilish mumkin.
Ushbu teshikda RF maydoni hosil bo'lganda, atrofdagi metall yuzasida oqadigan toklar buziladi va elektromagnit energiya tirqish orqali nurlanadi.
Nazariy tahlilda o'tkazuvchan qatlam ko'pincha cheksiz katta va mukammal o'tkazuvchan deb qaraladi. Biroq, haqiqiy antennalar chekli metall sirtlardan, to'lqin o'tkazgich devorlaridan, bo'shliqlardan yoki boshqa amaliy tuzilmalardan foydalanadi. Shuning uchun uyani o'rab turgan o'lchamlar va muhit antennaning haqiqiy xatti-harakatlariga ta'sir qiladi.
Simli antennadan farqli o'laroq, tok o'tkazuvchan element bo'ylab oqadigan joyda, tirqishli antenna nurlanadio'tkazuvchi tuzilmadagi teshikBu qo'shimcha munosabatlar uyali antennalarning Babinet printsipi bilan chambarchas bog'liqligining sabablaridan biridir.
2. Slot antennalarining ish chastotasi
Asl ma'lumotnoma tanishtiradi300 MGts dan 30 GGts gachauyali antennalar uchun odatiy ish diapazoni sifatida. Bu umumiy kirish sifatida foydalidir, lekin uni universal chastota chegarasi sifatida talqin qilmaslik kerak.
Amaliy antenna muhandisligida foydalanish mumkin bo'lgan chastota diapazoni ma'lum bir tuzilishga bog'liq. Muhim omillar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- Slot uzunligi va kengligi
- Sirt o'lchamlarini o'tkazish
- Oziqlantirish usuli
- To'lqin yo'nalishi yoki bo'shliq geometriyasi
- Ishlash rejimi
- Massivdagi elementlar oralig'i
Slot antennalari, ayniqsa, mikroto'lqinli tizimlarda keng tarqalgan, chunki slotlarni to'lqin yo'naltiruvchi devorlarga qulay tarzda birlashtirish mumkin. Yuqori chastotalarda kichikroq to'lqin uzunligi bir nechta slotlarni ixcham yuqori yo'nalishli massivlarga joylashtirish imkonini beradi.
3. Slot antennasi qanday ishlaydi?
Elektromagnit maydonlar o'tkazuvchan konstruksiya ichida yoki yonida qo'zg'alganda, sirt oqimlari metall bo'ylab oqadi.
Teshikning kiritilishi normal tok yo'lini to'xtatadi. Teshik bo'ylab kuchli elektr maydonlari paydo bo'lishi mumkin va ushlagich elektromagnit energiyaning bir qismini bo'sh joyga birlashtiradi.
Aniq nurlanish harakati uyaning qanday qo'zg'alishiga bog'liq.
Masalan, atirqishli to'lqin yo'riqnomasi antennasi, to'lqin yo'naltiruvchi tok taqsimotiga nisbatan uyaning holati va yo'nalishi ushbu uyaning qanchalik kuchli qo'zg'alishini aniqlaydi. Keyin bir nechta uyalar kerakli kuchaytirish va nurlanish naqshiga ega massiv hosil qilish uchun joylashtirilishi va bir-biridan uzoqlashtirilishi mumkin.
Shu sababli, uyali antenna dizayni shunchaki "metallga teshik ochish" masalasi emas. Uyali geometriya, joylashuv, masofa, faza va oziqlantirish tuzilishi barchasini birgalikda ko'rib chiqish kerak.
1-rasm. Supero'tkazuvchilar sirtdagi teshiklar orqali elektromagnit nurlanishni tasvirlovchi amaliy uya tuzilishi.
4. Shkafning printsipi va uyali antennalar
Slot antennalarini tushunish uchun eng foydali tushunchalardan biri buShkafning printsipi, aniqrog'i, uning elektromagnit kengaytmasi.
Asosiy g'oya ikkita qo'shimcha tuzilmani taqqoslashdir:
- O'tkazuvchi tekislikka kesilgan tirqish
- Ushbu uya bilan bir xil geometriyaga ega bo'lgan o'tkazuvchan chiziq
Agar bitta konstruktsiyaning metall va ochiq qismlari almashtirilsa, ular bir-birini to'ldiruvchi hisoblanadi.
Antenna nazariyasida, uyali antennaning nurlanish xususiyatlari uning komplementar dipolga o'xshash tuzilishining xususiyatlari bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Nurlanish naqshlarining shakllari chambarchas bog'liq, elektr va magnit maydon rollari esa bir-birini almashtiradi. Bu shuningdek, uyaning qutblanishi unga mos keladigan komplementar dipolning qutblanishiga ortogonal ekanligini anglatadi.
Masalan, tor gorizontal tirqish tirqishning uzun o'qiga perpendikulyar ravishda qutblangan elektr maydonini hosil qilishga moyildir.
Shuning uchun Babinet printsipi asosiy uyali antennalarning impedansi, qutblanishi va nurlanish xususiyatlarini tushunish uchun muhim vositadir.
2-rasm. Babinet printsipini tushuntirish uchun ishlatilgan qo'shimcha tuzilmalarning illyustratsiyasi.
5. Slot antenna va Dipol antennasi
Tor tirqish va uni to'ldiruvchi dipol antenna nazariyasida foydali taqqoslashni ta'minlaydi.
Ikkalasi ham ideal qo'shimcha sharoitlarda o'xshash nurlanish naqsh shakllarini namoyish qilishi mumkin, ammo ularning elektromagnit maydon yo'nalishi boshqacha.
An'anaviy dipol uchun elektr maydoni odatda dipol elementi bilan tekislanadi. Komplementar uya uchun elektr maydoni uyaning uzun o'qiga perpendikulyar.
Bu qo'shimcha munosabat har bir amaliy uyali antenna dipol kabi ishlaydi degani emas. Haqiqiy tuzilmalar chekli yer tekisliklari, bo'shliqlar, to'lqin yo'riqnomalari, bir nechta uyalar, dielektrik materiallar va yaqin atrofdagi mexanik komponentlarni o'z ichiga olishi mumkin, bularning barchasi impedans va nurlanish naqshini o'zgartirishi mumkin.
6. Radiatsiya naqshlari va qutblanish
Asl maqolada uyali antenna nurlanish naqshlari ko'p yo'nalishli deb ta'riflanadi va uni yarim to'lqinli dipol bilan taqqoslaydi.
Katta o'tkazuvchan tekislikdagi oddiy izolyatsiyalangan tirqish uchun dipolga o'xshash keng nurlanish naqshlari foydali kirish yaqinlashuvidir. Biroq,"Hamma tomonlama" barcha uyali antennalarning universal xususiyati sifatida qaralmasligi kerak..
Yakuniy naqsh quyidagilarga bog'liq:
- Slot o'lchamlari
- Slot yo'nalishi
- O'tkazuvchi sirt
- Oziqlantirish tuzilishi
- Slotlar soni
- Elementlar oralig'i va fazasi
- Yoriq orqasidagi reflektorlar yoki bo'shliqlar
Yivli to'lqin yo'riqnomasi massivida bir nechta nurlantiruvchi uyalar tor, yuqori yo'nalishli nur va sezilarli darajada yuqori daromad hosil qilish uchun birgalikda ishlashi mumkin.
Bu farq amaliy radar va aloqa antennalarini muhokama qilishda ayniqsa muhimdir.
3-rasm. Ideal sharoitlarda oddiy uyali antennaning xatti-harakatlarini ko'rsatish uchun ishlatiladigan dipolga o'xshash nurlanish naqshlari.
7. Teshikli to'lqin yo'riqnomasi antennalari va massivlari
Slot antenna texnologiyasining eng muhim amaliy qo'llanmalaridan biri butirqishli to'lqin yo'riqnomasi antennasi.
Ushbu strukturada mikroto'lqin energiyasini olib yuradigan to'lqin yo'riqchisining devoriga nurlantiruvchi uyalar kesilgan. Har bir uya to'lqin yo'riqchisidan boshqariladigan energiya miqdorini birlashtiradi va uni bo'sh joyga nurlantiradi.
Bir yoki bir nechta to'lqin yo'riqnomasi kanallari bo'ylab bir nechta uyalar joylashtirilganda, ular hosil qiladito'lqin qo'llanmasi uyasi qator antennasi.
Dizaynerlar uyaning joylashuvini, oralig'ini, yo'nalishini va qo'zg'alishini diqqat bilan nazorat qilish orqali quyidagilarga erishishlari mumkin:
- Yuqori daromad
- Torroq nur kengligi
- Nazorat ostidagi yon loblar
- Kerakli qutblanish
- Yilni tekis teshiklar
RF MISO hozirda taklif qiladiTo'lqin yo'riqnomasi uyasi antennalariva mikroto'lqinli dasturlar uchun tirqishli to'lqin yo'riqnomasi mahsulotlari. Masalan, uning mahsulot portfeliga chiziqli polyarizatsiya va yuqori daromadli konfiguratsiyalarga ega 8,6–9,6 gigagertsli va 9–10 gigagertsli tirqishli to'lqin yo'riqnomasi antennalari kiradi.
RF MISO shuningdek, o'zining ilmiy-tadqiqot ishlarida, jumladan, X-diapazonli massiv dizaynlarida to'lqin yo'riqnomasi uyasi massivi arxitekturalaridan foydalanadi.
8. Slot antennalarining afzalliklari
Slot antennalari bir qator amaliy afzalliklarga ega:
Past profilli integratsiya
Yivlar to'g'ridan-to'g'ri o'tkazuvchan panellarda yoki to'lqin yo'riqnomasi devorlarida hosil bo'lishi mumkin.
Yaxshi mexanik integratsiya
Nurlantiruvchi struktura har doim ham chiqadigan tashqi elementni talab qilmaydi.
Antenna massivlari uchun mos keladi
Bir nechta uyalar tekis yoki to'lqin yo'riqnomasi bilan oziqlanadigan massivlarga samarali ravishda birlashtirilishi mumkin.
Moslashuvchan nur dizayni
Slot joylashuvi va qo'zg'alish turli xil kuchaytirish va nurlanish talablari uchun optimallashtirilishi mumkin.
To'lqin yo'riqnomasi tizimlari bilan moslik
Mikroto'lqinli va millimetr to'lqin chastotalarida uyalar to'g'ridan-to'g'ri past yo'qotishli to'lqin yo'riqnomasi oziqlantirish tuzilmalari bilan birlashtirilishi mumkin.
9. Cheklovlar va dizayn jihatlari
Slot antennalari ham bir nechta muhandislik muammolarini o'z ichiga oladi.
Bitta uya cheklangan kuchaytirish va nisbatan keng nurlanishni ta'minlashi mumkin. Yuqori yo'nalishga erishish odatda massiv tuzilishini talab qiladi.
Ishlash quyidagilarga ham sezgir bo'lishi mumkin:
- Slot ishlov berish aniqligi
- Yer tekisligi o'lchamlari
- To'lqin yo'nalishi tolerantliklari
- Uyalar orasidagi masofa
- Oziqlantirish bosqichi
- Sirt sifati
- Strukturaviy moslashtirish
Yuqori mikroto'lqinli va millimetr to'lqin chastotalarida kichik mexanik xatolar to'lqin uzunligining sezilarli qismini tashkil qilishi mumkin. Shuning uchun ishlab chiqarish aniqligi tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Asl maqolada umumiy kamchiliklar sifatida yuqori o'zaro qutblanish va past nurlanish samaradorligi keltirilgan. Amalda, bu xususiyatlar dizaynga juda bog'liq va har bir uyali antenna yoki uyali massivning muqarrar xususiyatlari sifatida qaralmasligi kerak.
10. Slot antennalarining qo'llanilishi
Slot antennalari va slotli to'lqin yo'riqnomasi massivlari RF va mikroto'lqinli tizimlarda keng qo'llaniladi, jumladan:
- Radar tizimlari
- Mikroto'lqinli aloqa
- Antenna massivlari
- Navigatsiya tizimlari
- RF o'lchovi
- Sezgi tizimlari
- Sun'iy yo'ldosh va aerokosmik platformalar
- To'lqin qo'llanmasi bilan oziqlanadigan antenna tizimlari
Asl ma'lumotnomada, ayniqsa, radar navigatsiyasi va to'lqin yo'riqnomasi bilan oziqlanadigan massivlar keng tarqalgan uyali antenna ilovalari sifatida ta'kidlangan.
Yuqori yo'nalishli mikroto'lqinli tizimlar uchun tirqishli to'lqin yo'riqnomasi massivlari amaliy kombinatsiyani ta'minlayditekis geometriya, to'lqin yo'riqnomasi orqali oziqlantirish, boshqariladigan nurlanish naqshlari va massivning masshtablanishi.
Xulosa
Slot antennasi elektromagnit energiyani o'tkazuvchan sirtda hosil bo'lgan diafragma orqali bo'sh fazoviy nurlanishga aylantiradi.
Asosiy geometriyasi sodda bo'lsa-da, uyaning elektromagnit harakati uning o'lchamlari, yo'nalishi, qo'zg'alishi va atrofdagi tuzilishga bog'liq.
Babinet printsipi uyali antennalar va bir-birini to'ldiruvchi dipol tuzilmalari o'rtasida foydali nazariy bog'liqlikni ta'minlaydi, bu esa muhandislarga ularning qutblanish va nurlanish xususiyatlarini tushunishga yordam beradi.
Amaliy mikroto'lqinli muhandislikda, uya konsepsiyasi to'lqin yo'riqnomasi texnologiyasi bilan birlashtirilganda ayniqsa kuchli bo'ladi. Bir nechta uyalarni birlashtirish mumkintirqishli to'lqin yo'riqnomasi antenna massivlari, radar, aloqa, o'lchash va sezish tizimlari uchun yuqori kuchaytirish, boshqariladigan nur kengligi va ixcham tekis antenna arxitekturalarini ta'minlaydi.
Joylashtirilgan vaqt: 2026-yil 28-avgust
