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स्लॉटेड वेवगाइड एंटेना - डिज़ाइन सिद्धांत

चित्र 1 एक सामान्य स्लॉटेड वेवगाइड आरेख दिखाता है, जिसमें बीच में एक स्लॉट के साथ एक लंबी और संकीर्ण वेवगाइड संरचना होती है।इस स्लॉट का उपयोग विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्रसारित करने के लिए किया जा सकता है।

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चित्र 1. सबसे आम स्लॉटेड वेवगाइड एंटेना की ज्यामिति।

फ्रंट-एंड (xz प्लेन में Y = 0 खुला चेहरा) एंटीना फीड किया गया है।दूर का सिरा आमतौर पर शॉर्ट सर्किट (धातु का घेरा) होता है।वेवगाइड को पृष्ठ पर एक छोटे द्विध्रुव (कैविटी स्लॉट एंटीना के पीछे देखा गया) या किसी अन्य वेवगाइड द्वारा उत्तेजित किया जा सकता है।

चित्र 1 एंटीना का विश्लेषण शुरू करने के लिए, आइए सर्किट मॉडल को देखें।वेवगाइड स्वयं एक ट्रांसमिशन लाइन के रूप में कार्य करता है, और वेवगाइड में स्लॉट को समानांतर (समानांतर) प्रवेश के रूप में देखा जा सकता है।वेवगाइड शॉर्ट-सर्किट है, इसलिए अनुमानित सर्किट मॉडल चित्र 1 में दिखाया गया है:

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चित्र 2. स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना का सर्किट मॉडल।

अंतिम स्लॉट अंत से "डी" दूरी पर है (जो शॉर्ट-सर्किट है, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है), और स्लॉट तत्व एक दूसरे से "एल" दूरी पर हैं।

खांचे का आकार तरंग दैर्ध्य के लिए एक मार्गदर्शन देगा।गाइड वेवलेंथ वेवगाइड के भीतर तरंगदैर्घ्य है।गाइड तरंगदैर्घ्य ( ) वेवगाइड की चौड़ाई ("ए") और मुक्त स्थान तरंगदैर्घ्य का एक कार्य है।प्रमुख TE01 मोड के लिए, मार्गदर्शन तरंग दैर्ध्य हैं:

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अंतिम स्लॉट और अंत "डी" के बीच की दूरी को अक्सर एक चौथाई तरंग दैर्ध्य के रूप में चुना जाता है।ट्रांसमिशन लाइन की सैद्धांतिक स्थिति, नीचे की ओर प्रेषित क्वार्टर-वेवलेंथ शॉर्ट-सर्किट प्रतिबाधा लाइन ओपन सर्किट है।इसलिए, चित्र 2 कम हो जाता है:

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छवि 3. क्वार्टर-वेवलेंथ परिवर्तन का उपयोग करके स्लॉटेड वेवगाइड सर्किट मॉडल।

यदि पैरामीटर "एल" को आधे तरंग दैर्ध्य के रूप में चुना जाता है, तो इनपुट ž ओमिक प्रतिबाधा को आधे तरंग दैर्ध्य दूरी z ओम पर देखा जाता है।"एल" डिज़ाइन का लगभग आधा तरंग दैर्ध्य होने का एक कारण है।यदि वेवगाइड स्लॉट एंटीना को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है, तो सभी स्लॉट को समानांतर माना जा सकता है।इसलिए, "एन" तत्व स्लॉटेड सरणी के इनपुट प्रवेश और इनपुट प्रतिबाधा की गणना जल्दी से की जा सकती है:

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वेवगाइड का इनपुट प्रतिबाधा स्लॉट प्रतिबाधा का एक कार्य है।

कृपया ध्यान दें कि उपरोक्त डिज़ाइन पैरामीटर केवल एक ही आवृत्ति पर मान्य हैं।जैसे-जैसे आवृत्ति वहां से आगे बढ़ती है, वेवगाइड डिज़ाइन काम करता है, एंटीना के प्रदर्शन में गिरावट आएगी।स्लॉटेड वेवगाइड की आवृत्ति विशेषताओं के बारे में सोचने के एक उदाहरण के रूप में, आवृत्ति के एक फ़ंक्शन के रूप में एक नमूने का माप S11 में दिखाया जाएगा।वेवगाइड को 10 गीगाहर्ट्ज़ पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है, इसे नीचे समाक्षीय फ़ीड में डाला जाता है।

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चित्र 4. स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना एक समाक्षीय फ़ीड द्वारा खिलाया जाता है।

परिणामी एस-पैरामीटर प्लॉट नीचे दिखाया गया है।

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ध्यान दें: S11 पर लगभग 10 गीगाहर्ट्ज़ पर एंटीना का बहुत बड़ा ड्रॉप-ऑफ़ है।इससे पता चलता है कि अधिकांश बिजली खपत इसी आवृत्ति पर विकिरणित होती है।ऐन्टेना बैंडविड्थ (यदि S11 के रूप में परिभाषित -6 डीबी से कम है) लगभग 9.7 गीगाहर्ट्ज से 10.5 गीगाहर्ट्ज तक चला जाता है, जो 8% की आंशिक बैंडविड्थ देता है।ध्यान दें कि 6.7 और 9.2 गीगाहर्ट्ज़ के आसपास भी प्रतिध्वनि है।6.5 गीगाहर्ट्ज़ से नीचे, कटऑफ वेवगाइड आवृत्ति से नीचे और लगभग कोई ऊर्जा विकिरणित नहीं होती है।ऊपर दिखाया गया एस-पैरामीटर प्लॉट एक अच्छा विचार देता है कि बैंडविड्थ स्लॉटेड वेवगाइड आवृत्ति विशेषताएँ किस प्रकार समान हैं।

स्लॉटेड वेवगाइड का त्रि-आयामी विकिरण पैटर्न नीचे दिखाया गया है (इसकी गणना FEKO नामक संख्यात्मक विद्युत चुम्बकीय पैकेज का उपयोग करके की गई थी)।इस एंटीना का लाभ लगभग 17 डीबी है।

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ध्यान दें कि XZ प्लेन (H-प्लेन) में, बीमविड्थ बहुत संकीर्ण (2-5 डिग्री) है।वाईजेड प्लेन (या ई-प्लेन) में, बीमविड्थ बहुत बड़ा है।

स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना श्रृंखला उत्पाद परिचय:

 
 
 

RM-SWA910-22,9-10GHz


पोस्ट समय: जनवरी-05-2024

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