Щелевая антенна Советский патент 1983 года по МПК H01Q13/18 H01Q1/38 

tpvf.f Изобретение относится к радиотехн ке, в частности к щелевым антеннам и антенным решеткам, и может йспользоваться в качестве слабонаправленной антенны, а также как элемент антенной решетки. Известна П-образная щелевая антен на, содержащая металлическую пластину, расположенную над плоским металлическим экраном. Одна сторона пластины соединена с экраном. Питание ан теины осуществляется коаксиальным фидером l . Недостатком данной антенны является узкая рабочая полоса частот, составляющая единицы процентов. Известна щелевая анте;.на, содержащая резонатор в виде короткозамкну того четвертьволнового отрезка прямоугольного волновода, верхняя стенка которого соединена с плоским металлическим экраном, щель, прорезанную в верхней стенке резонатора, и коаксиальную фидерную линию, внешний проводник которой соединен с нижней стенкой резонатора, а внутренний про водник пропущен сквозь отверстие в нижнЬй стенке резонатора и соединен с верхней стенкой в точке, расположенной на краю щели 2. Недостатком известной антенны та же является узкополосность. Цель изобретения - расширение рабочей полосы частот щелевой антенны Указанная цель достигается тем, что в щелевой антенне, содержащей резонатор в виде короткозамкнутого четвертьволнового отрезка прямоугол волновода, верхняя стенка кото рого соединена с плоским металлическим экраном, щель, прорезанную.в верхней стенке резонатора, и коаксиальную фидерную линию, внешний проводник которой соединен с нижней сте кой резонатора, а внутренний проводник пропущен сквозь отверстие в нижней стенке резонатора и соединен с верхней стенкой в точке, рйсположенной на краю щели, на плоском металлическом экране размещен слой диэле трика, а на внешней поверхности сло диэлектрика расположена прямоугольна металлическая пластина, длина которой равна длине щели. На фиг. 1 изображена щелевая антенна, вид спереди; на фиг. 2 - сеч ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - щеле вая антенна, вид сверху; на фиг. 4 и 5 - экспериментальные зависимости коэффициента стоячей волны (ксв) в коаксиальной фидерной линии от частоты. Щелевая антенна содержит резонатор 1 в виде короткозс1мкнутого , четвертьволнового отрезка прямоуголь ного волновода, плоский металлический экран 2f щель 3, прорезанную в верхней стенке 4 резонатора 1, коаксиальную фидерную линию 5, внешний проводник 6 которой соединен с нижней стенкой 7 резонатора 1, а внутренний проводник 8 пропущен сквозь отверстие 9 в нижней стенке 7 резонатора 1 и соединен с верхней стенкой 4 в точке, расположенной на краю щели 3, слой диэлектрика 10, размещенный на плоском металлическом экране 2, и прямоугольнуюметаллическую пластину 11, расположенную на внешней поверхности слоя диэлектрика 10. Антенна работает следующим образом Коаксиальная фидерная линия 5 возбуждает резонатор 1 и щель 3. Поле в щели 3 возбуждает полость под прямоугольной металлической пластиной 11, которая возбуждает поля в щелях, образованных кромками прямоугольной металлической пластины 11 и экраном 2. Геометрические размеры металлической пластины 11 и высота, на которой она установлена, подобраны таким образом, чтобы проводимости щелей на кромках, трансформированные полостью под пластиной, компенсировали в широкой -полосе частот изменение входной проводимости щели 3 с резонатором, 1. На фиг. 4 изображены эк зпериментальные зависимости КСВ в фидере для щелевой антенны с различной шириной металлической пластины 11. Кривая 12 изображает зависимость КСВ от частоты известной щелевой антенны. Кривые 13-15 изображают зависимости КСВ от частоты при ширине металлической пластины 11 равной соответственно 0,25Яср, 0, и 05 срПри высоте металлической пластины 11 над плоским металлическим экраном 2 рав|ной O., где Я ср - длина волны на средней частоте диапазона. На фиг. 5 приведены экспериментальные зависимости КСВ в коаксиальной фидерной линии от частоты при различной высоте металлической пластины 11 шириной 0,35/ срнад плоским металлическим экраном 2. Кривая 16 соответ:ствует высоте равной 0, а кривая 17 - высоте, равной 0,025Яср. Относительная диэлектрическая проницаемость слоя диэлектрика 10 при экспериментах равна и: 1. Представленные графики свидетельствуют, что при данных параметрах слоя диэлектрика 10 максимальная ширина рабочей полосы частот достигается при ширине металлической пластины 11 равной (0,3-0,4|, ЯСР и при высоте установки ее над плоским металлическим экраном 2 равной 0,04-0,07 . Технико-экономический эффект изобретения обусловлен значительным (в 34 раза) расширением рабочей полосы частот по сравнению с известньвди конструкциями щелевых антенн, что расширяет область применения антенн.

А-А

Фив2

ffCB

/5