-
慢波天線
鎖定
- 中文名
- 慢波天線
- 外文名
- Slow-wave antenna
- 別 名
- 表面波天線
- 特 點
- 能沿金屬面平裝
- 目 的
- 指數律遞減的電磁波
- 結 果
- 產生功率輻射的天線
慢波天線簡介
除了常用的TEM波傳輸線及封閉的金屬波導之外,還有一類開放結構也可以用來引導電磁波傳播。這類開放結構可以引導一種波型,這種波型的特徵是場在結構的橫向隨離開表面的距離呈指數衰減,而沿結構的軸向按規律傳播,這種波型稱為表面波,這類引導表面波的結構稱為表面波波導。與終端開路的金屬波導口可以輻射電磁波類似,終端開路的表面波波導也可以輻射電磁波。表面波沿波導傳輸到終端後形成一個等效的照射“口徑”,這個等效口徑在端射方向輻射電磁波。如此構成的天線稱為表面波天線,即慢波天線
[2]
。
慢波天線構成
慢波天線由激勵器和導向體兩部分構成,它可以做成各種形狀。慢波天線的典型形式是圖1中a的平面結構,導向體採用波紋金屬面或覆蓋介質層的金屬板,用喇叭或線振子來激勵。柱面的慢波天線中,最普通的形式是圖1中b的介質天線,或是採用圓波導激勵的套有一系列金屬盤的金屬桿──雪茄形天線,它等效於一種人工介質結構。此外,廣泛應用的螺旋天線、八木-宇田天線,皆為慢波結構,都可以看成是慢波天線
[1]
。
激勵器在導向體上激勵起的表面波,沿導向體傳輸至終端處產生輻射,未轉變為表面波的那部分功率直接由激勵器向空間輻射。因此,慢波天線的總輻射場是這兩部分場的疊加。
慢波天線參數
慢波天線方向圖帶寬大部分為±10%~±15%。採用減小終端反射方法後,駐波係數可調到1.1~1.5,天線效率與選用的介質材料損耗有關,當tgδ>10-3時,其效率值L/λ增大而減小,當tgδ<10-3時,效率隨L/λ的變化不大,若tgδ<10-4,表面波天線效率一般為90%以上。當天線由損耗極小的介質製作時,天線效率η約為1,則天線的增益係數約等於方向性係數
[3]
。
慢波天線特點
慢波天線的特點是能沿金屬面平裝。從電性能上説,它能在較寬的頻帶內保持一定的方向性和輸入阻抗,且具有中等增益(通常小於20分貝)。在方向圖的控制上,主波束可以工作在端射方向,也可以工作在邊射方向。當慢波天線工作在微波波段的低端且用作地面天線時,往往採用人工介質結構,它比固態介質輕得多;介質覆蓋的金屬面通常用作飛機或導彈上的平裝天線
[1]
。