ДОСЛІДЖЕННЯ СПРЯМОВАНИХ І ХВИЛЬОВИХ ПАРАМЕТРІВ АНТЕНИ ПОВЕРХНЕВИХ ХВИЛЬ

Abstract

Об’єктом дослідження роботи є процес випромінювання електромагнітних хвиль антеною поверхневих хвиль. Предметом дослідження є спрямовані та хвильові параметри антени поверхневих хвиль. Запропонована в роботі антена поверхневих хвиль із ребристою сповільнюючою структурою має класичну геометричну конфігурацію та працює в смузі робочих частот від 7,25 ГГц до 7,75 ГГц. Її габаритні розміри - ширина 38 мм, висота 136 мм, довжина 455 мм. Збудження антени здійснено E-секторіальною прямокутною рупорною антеною. Як сповільнююча структура була обрана плоска ребриста структура, що представляє собою періодично повторювальні канавки шириною 2 мм і глибиною 6 мм з ребрами товщиною 2 мм і періодом повторення 4 мм. Поверхневий імпеданс сповільнюючої структури носить індуктивний характер і має величину j1,65 Ом, j1,75 Ом і j1,87 Ом відповідно для мінімальної, середньої та максимальної частоти робочого діапазону. У роботі отримані результати електричних розрахунків і математичного моделювання спрямованих і хвильових параметрів антени поверхневих хвиль в робочому діапазоні частот. При мінімальній довжині хвилі λ = 38,7 мм, що відповідає частоті 7,75 ГГц ширина амплітудної діаграми спрямованості 21,9°, рівень бокових пелюсток 0,33, коефіцієнт спрямованої дії 59,94,  вхідний опір 53,96 Ом, коефіцієнт відбиття 0,038 і коефіцієнт стоячої хвилі 1,07. При максимальній довжині хвилі λ = 41,4 мм, що відповідає частоті 7,25 ГГц, ширина амплітудної діаграми спрямованості 25,8°, рівень бокових пелюсток 0,32, коефіцієнт спрямованої дії 39,93, вхідний опір 47,49 Ом, коефіцієнт відбиття -0,027 і коефіцієнт стоячої хвилі 1,05. В розробленій антені поверхневої хвилі реалізовані оптимальні значення зворотних втрат і коефіцієнта стоячої хвилі. Перевагою запропонованої антени є простота конструкції, сталість вхідного опору на рівні 50 Ом та якісне узгодження в робочому діапазоні частот.