No abstract

No abstract

No abstract

В.П. Манойлов, д.т.н., проф. В.В. Чухов, к.т.н., доц. Державний університет «Житомирська політехніка» Н.М. Каращук, ст. викл. Житомирський військовий інститут імені С.П. Корольова Дослідження електродинамічних характеристик антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу із частковим діелектричним заповненням та штирем збудження Досліджено електродинамічні характеристики антени у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу із частковим діелектричним заповненням (ЧДЗ) та штирем збудження. У антен у вигляді відкритого кінця прямокутного хвилеводу із ЧДЗ та штирем збудження є недостатнє узгодження вхідного опору штиря із хвильовим опором коаксіальної лінії живлення. Пропонується можливість зменшення впливу вказаного недоліку шляхом врахування ефективної діелектричної проникності заповнення, розмірів штиря збудження та його зміщення відносно осі хвилеводу за допомогою отриманого удосконаленого виразу для розрахунку провідності коаксіально-хвилеводного переходу зі сторони прямокутного хвилеводу. За наведеною методикою побудовано графіки залежності активного та реактивного опорів штиря збудження від його геометричних розмірів та розташування, нормовані діаграми спрямованості (ДС) антени в площинах Е та Н, які показують можливість зменшення розмірів поперечного перерізу хвилеводу за його незмінного електричного розміру, а також покращення узгодження антени у визначеній смузі частот. Ключові слова: часткове діелектричне заповнення; прямокутний хвилевід; коаксіальнохвилеводний перехід; штир збудження; узгодження.

Вступ. Постановка проблеми. Щілини в стінках хвилеводів широко застосовуються як елементи зв'язку у пристроях надвисоких частот (НВЧ) і як елементи лінійних чи площинних хвилевідно-щілинних антен [2][3][4][5].При збудженні щілини струмами, що протікають по внутрішніх стінках хвилеводу, відбувається випромінювання електромагнітної енергії як у зовнішній простір, так і у хвилевід. Випромінювання у хвилевід відбувається через неузгодження вхідного опору щілини із хвильовим опором хвилеводу. Це є однією із причин втрат потужності сигналу у резонансних та нерезонансних хвилевідно-щілинних антенах.У резонансних хвилевідно-щілинних антенах всі відбиті від щілин хвилі додаються на вході антени синфазно, що збільшує коефіцієнт відбиття системи. У нерезонансних хвилевідно-щілинних антенах окремі відбиття при більшій кількості випромінювачів майже повністю компенсуються. Проте нерезонансні хвилевідно-щілинні антени мають менший, ніж у резонансних антен, коефіцієнт корисної дії [4].Тому постає проблема знаходження способів забезпечення зменшення втрат потужності сигналу через відбиття у хвилевідно-щілинних антенах в заданому діапазоні робочих частот.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Розузгодження резонансної хвилевідно-щілинної решітки можна компенсувати на вході антени за допомогою елемента налаштування. Проте при малих змінах частоти узгодження порушується і, відповідно, антена залишається вузькосмуговою [6]. Розширити смугу можна за рахунок зменшення кількості щілин [6], проте це призводить до збільшення ширини головної пелюстки діаграми спрямованості, що недоцільно. Крім того, постає проблема у забезпеченні узгодження в тому випадку, якщо антена призначена для роботи в достатньо рознесених діапазонах частот.У нерезонансних хвилевідно-щілинних антенах для збільшення коефіцієнта корисної дії підвищують інтенсивність збудження щілин, яка залежить від картини розподілу поверхневих струмів у хвилеводі [4]. Інтенсивність випромінювання щілини можна регулювати шляхом зміни її геометричних розмірів та положення.Також застосовують антени із узгодженими щілинами. Кожна щілина узгоджена із хвилеводом за допомогою реактивного вібратора чи діафрагми та не викликає відбиття [6]. Проте це ускладнює конструкцію антени.