理想缝隙天线

理想缝隙天线

时间：2015-08-05 来源：原创TAGS：缝隙天线对偶原理

理想缝隙天线是开在无限大、无限薄的理想导体平面上(yOz)的直线缝隙，可以由同轴传输线激励。缝隙的宽度w远小于波长，而其长度2l通常为λ/2.

无论缝隙被何种方式激励，缝隙中只存在切向的电场强度，电场强度一定垂直于缝隙的长边，并对缝隙的中点呈上下对称的驻波分布，即

在x>0的半空间内，缝隙相当于一个等效磁流源，其等效磁流密度为：

缝隙最终可以被等效成一个片状的、沿z轴放置的、与缝隙等长的磁对称振子。

讨论远区的辐射问题时，可将缝隙视为线状磁对称振子，根据与全电流定律对偶的全磁流定律：

对于x>0的半空间内，其等效磁流强度为：

根据电磁场的对偶原理，磁对称振子的辐射场可以直接由电对称振子的辐射场对偶得出为：

在x<0的半空间内，由于等效磁流的方向相反，因此电场和磁场表达式分别为上两式的负值。

通常称理想缝隙与和它对偶的电对称振子为互补天线，因为它们相结合时形成单一的导体屏而没有重叠或孔隙。它们的区别在于场的极化不同：H面（通过缝隙轴向并且垂直于金属板的平面）、E面（垂直于缝隙轴向和金属板的平面）互换。

方向性：

理想缝隙与和它对偶的电对称振子具有相同的方向性，其方向函数为：

辐射电阻：

输入电阻：

和半波振子类似，理想半波缝隙天线的输入电阻也为500Ω，该值很大，所以在用同轴线给

缝隙馈电时存在困难，必须采用相应的匹配措施。