縫隙天線的分類
利用多個縫隙可構成縫隙陣。縫隙陣有兩類:諧振陣和非諧振陣。諧振陣中各縫隙是同相激勵的;非諧振陣中各縫隙有一定相位差,因而其最大輻射方向不是在陣的法線方向,而是與法線成一角度。非諧振陣的優點是頻帶較寬。
縫隙天線的原理
波導縫隙天線如圖(a)所示,圖中波導傳輸te10模,波導的內壁上有電流分布,管壁上的縫隙天線切割電流線,縫隙受到激勵而向外產生輻射,形成波導縫隙天線。
為加強縫隙天線的方向性,可以在波導上按一定規律開一系列尺寸相同的縫隙,構成波導縫隙陣。圖(b)所示為諧振式縫隙陣,為保證所有縫隙都得到同相激勵,相鄰縫隙的間距應取λ。
縫隙天線的用途
縫隙天線一般用于微波波段的雷達、導航、電子對抗和通信等設備中,并因能制成共形結構而特別適宜于用在高速飛行器上。中國第一顆人造衛星就使用了縫隙天線。60年代以來,波導縫隙陣天線(包括形成相位掃描或頻率掃描的面陣),因易于控制各縫隙的激勵以得到特定的口徑場分布,結構簡便,已獲得迅速的發展和應用。超低副瓣天線(副瓣電平低于-40分貝)就是在60年代后期用波導縫隙陣首先實現的。
縫隙天線由于其特點而被廣泛地應用于地面、艦載、機載、導航、氣象、港管、信標和彈載雷達以及移動通信、衛星廣播等領域。隨著共形天線的理論和實踐的發展,縫隙天線的使用將占有更加重要的地位。對于運動物體所用天線,縫隙天線可以說是理想的選擇,因為它可以與物體的表面做得平齊,沒有凸起部分,用于快速飛行器表面時不會帶來附加的空氣阻力,既隱蔽又不影響物體的運動。因而,縫隙天線可以用于外空間的飛行體以及地面、水面、空中快速移動的物體。
目前,通信技術、無線局域網以及點對點微波通信服務等無線通信技術正飛速度發展,這對于與之相適應的天線的需求也越來越大。這類天線普遍要求低成本、易于制造、便于安裝調校。而這些通信業務往往在城市、樓群之間、建筑物之中進行,由于建筑物結構的多樣性和空間分隔,對天線的結構和性能還有更多的要求,對天線的數量也有更多的需求,一個現代化的大型建筑物內常常需安裝數十甚至數百的各類天線。用于室內安裝的天線,一般安裝于室內墻頂或墻壁上,采用小型平面天線不但便于安裝,而且易于實現隱蔽或進行裝飾。同時,采用平面縫隙天線還可以方便地實現波束可調性,以實現對室內特定區域的覆蓋,從而少電磁輻射,提高輻射效率,避免不必要的電磁傷害。可見,平面縫隙天線的以其獨特的優點,應該能夠在這些新的通信技術領域發揮應有的作用。
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