缝隙天线

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三、波导缝隙天线
辐射遵循的原则：只有所开的缝隙切断了波导内表面上的壁电流 时，缝隙才会受到激励，产生辐射。
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工作在TE10模的矩形波导的场分布
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工作在TE10模的矩形波导的壁电流分布
r
r
Js nˆ H s
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（一）谐振缝隙振
最大辐射方向
g
sin
根据对偶性
原理可得
Em
Hm
j
EM B
r
cos kL cos
sin
cos kL
e
jkr
方向函数
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二、有限尺寸金属平面上的缝隙辐射
与无限大金属平面上缝隙的辐射特性存在差别
不能采用对偶原理求解
有限尺寸金属面上的缝隙与理想缝隙的H面 方向图之间差异不大，E面之间的方向图差 异比较明显。
§6-6 缝隙天线
所谓缝隙天线，就是在金属空腔或波导壁上开有缝隙，用以辐射和接收
电磁波。缝隙天线辐射和接收问题属于电磁波的小孔绕射问题。可常采
用对偶性原理进行分析。
一、理想缝隙的辐射
S1
在无限大、无限薄的理想导体电平面上
开有一条长为2L，宽为B的缝隙。
B
S2
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1
S1 S1
S2
金属平面上的缝隙
对偶
H
e t1
金属薄片振子
S1
:Etm1
0,H
m t1
0;
S2
:Etm2
0H
m t2
0;
S1 :Hte1 0Ete1 0; S2 :Hte2 0,te2 0;
缝隙的电场边界条件与振子的磁场边界条件相同，缝
隙的磁场边界条件和振子的电场边界条件相同
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半波对称振子的辐射场
E
j 60IM r
最大辐射方向
各个缝隙同相激励，最大辐射方向与波导的轴线垂直
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（二）非谐振式缝隙阵
d
d g
2
: 2 d g
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圆波导缝隙天线
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矩形背腔天线
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§6-7 微 带 天 线
cos kL cos cos kL e jkr
sin
Ee
j
IM
2 r
cos kL cos cos kL e jkr
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sin
Ñ IM HM dl 2HM B
Ee
j
HM B
r
cos kL cos cos kL e jkr
sin
Hm
j
EM B 1
r
cos kL cos cos kL e jkr
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微带天线的工作原理
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微带天线的激励
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左旋圆极化天线
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园柱共形微带天线
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裂缝天线与微带天线的特点
裂缝天线与微带天线的特点 在结构上。天线元的三维尺寸一般小于波长，而且一维的尺寸（厚度） 更是远小于波长，长称为“低剖面”天线。 在工作原理上，裂缝天线看成是磁流激励的磁振子，而微带天线可以 看作是端部开缝的泄漏波介质谐振腔。 裂缝天线与微带天线的优点 这种天线的厚度极小，适宜安装在飞机和航天飞行器的壳体上，既不 向外凸出影响飞行器的空气动力特性，也不想内凹进影响其它设备 的安装。此外，这种天线还具有结构牢固，造价简单，馈电方便的 优点。 裂缝天线与微带天线的缺点 频带窄、功率容量低