На рисунке 5.4 представлена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводной щелевой антенной решетки. По графику
можно сказать, что вся подводимая мощность отражается в генератор.
Рисунок 5.4 – Частотная зависимость коэффициента отражения резонансной волноводной щелевой антенной решетки с керамическим покрытием толщиной 0.5 мм.
На рисунке 5.5 представлена диаграмма направленности антенной ре-
шетки, если ее покрыть керамикой толщиной 1 мм.
Рисунок 5.5 – Диаграмма направленности волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 1 мм.
На рисунке 5.6 изображена частотная зависимость резонансной волно-
водной щелевой антенной решетки с керамическим покрытием толщиной
41
1 мм. Минимум находится не на исследуемой частоте и имеет недостаточный
уровень. Такая зависимость просматривается на характеристиках с толщиной
2 и 1.5 мм.
Рисунок 5.6 – Частотная зависимость коэффициента отражения резонансной волноводной щелевой антенной решетки с керамическим покрытием толщиной 1 мм.
На рисунке 5.7 изображена диаграмма направленности резонансной
волноводно-щелевой антенной решетки с керамическим покрытием толщи-
ной 1.5 мм.
Рисунок 5.7 – Диаграмма направленности волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 1.5 мм.
42
При покрытии антенной решетки керамическим покрытием толщиной
0.5 и 1 мм диаграмма направленности изменяется незначительно, но согласо-
вание сильно ухудшилось. Для достижения однолепесткового характера диа-
граммы направленности и обеспечить согласование необходимо изменить размеры элементов антенной решетки. За основу возьмем толщину покрытия
0.5 мм. На рисунке 5.8 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводно-щелевой антенной решетки с керамиче-
ским покрытием 0.5 мм и с измененными резонансными размерами излуча-
ющих элементами. Минимум коэффициента отражения находится на иссле-
дуемой частоте и составляет -24 дБ, а полоса пропускания по уровню -15 дБ составила 210 МГц.
На рисунке 5.8 представлена Частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводной щелевой антенной решетки с покрытием толщиной 0.5 мм.
Рисунок 5.8 – Частотная зависимость коэффициента отражения при наличии керамического покрытия 0.5 мм.
На рисунке 5.9 изображена диаграмма направленности резонансной волноводной щелевой антенной решетки с покрытием толщиной 0.5 мм.
43
Рисунок 5.9 – Диаграмма направленности резонансной волноводной щелевой антенной решетки с керамическим покрытием толщиной 0.5 мм.
На рисунках 5.8 и 5.9 изображены характеристики резонансной волно-
водно-щелевой антенной решетки. Были оптимизированы размеры излучате-
лей для обеспечения согласования антенной решетки и однолепесткового ха-
рактера диаграммы направленности. Без керамического покрытия антенная решетка обладала следующими размерами: длина щели 16 мм, толщина щели
1.5 мм расстояние между элементами 22.22 мм. После оптимизации размеры антенной решетки изменились на следующие: длина щели составила 10 мм,
толщина щели 1 мм, расстояние между щелями составила 20 мм.
5.2 Исследование влияния покрытия поверхности не
резонансной антенной решетки на характеристики антенны
На рисунке 5.10 представлена диаграмма направленности нерезонанс-
ной волноводной щелевой антенной решетки без керамического покрытия.
44
Рисунок 5.10 – Диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки без покрытия.
На рисунке 5.11 представлена частотная зависимость коэффициента отражения нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки.
Рисунок 5.11 – Частотная зависимость нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки без покрытия.
На рисунке 5.12 представлена резонансная волноводная щелевая ан-
тенная решетка с керамическим толщиной 1 мм. Диаграмма стала несиммет-
ричная. Уровень боковых лепестков составляет -10 дБ.
45
Рисунок 5.12 – Диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 1 мм.
На рисунке 5.13 представлена частотная зависимость коэффициента
отражения волноводной щелевой антенной решетки.
Рисунок 5.13 – Частотная зависимость нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 1 мм.
На рисунках 5.14 и 5.15 представлены диаграммы направленности не-
резонансной волноводной щелевой антенной решетки с керамическим по-
крытием 1.5 и 2 мм соответственно.
46
Рисунок 5.14 – Диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 1.5 мм.
Рисунок 5.15 – Диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 2 мм.
По полученным диаграммам можно сказать, что покрытие сильно вли-
яет на диаграмму направленности антенной решетки. Диаграмма направлен-
ности становится несимметричной. Возрастает уровень боковых лепестков.
Необходимо изменить размеры излучателей. На рисунке 5.16 изображена диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки без диэлектрического покрытия.
47
Рисунок 5.16 – Диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки без покрытия.
На рисунках 5.17 и 5.18 изображены характеристики нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки. Диаграмма направленности имеет однолепестковый характер. Уровень боковых лепестков не превышает -13 дБ.
При толщине керамического покрытия 1, 1.5 и 2 мм диаграмма направленно-
сти изменяется незначительно. Частотная зависимость коэффициента отра-
жения имеет аналогичный вид с рисунком 5.18.
Рисунок 5.17 – Диаграмма направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 0.5 мм.
48
Рисунок 5.18 – Частотная зависимость коэффициента отражения нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 0.5 мм.
49
6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ |
ИССЛЕДОВАНИЯ |
ВОЛНОВОДНЫХ ЩЕЛЕВЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК
Эксперимент производился в лаборатории института радиоэлектроники и информационных технологий, на кафедре высокочастотных средств радио-
связи и телевидения в аудитории Р-406. Были использованы два волновода резонансного и нерезонансного типов. Волновод устанавливается на пово-
ротное устройство, которое вращается в горизонтальной плоскости. Устанав-
ливается детекторная секция 423 B и затем подцепляется измерительный прибор. В качестве излучателя используется измерительный рупор с остро-
направленной диаграммой направленности, который питается от генератора сигналов высокой частоты Г4-80. Установив волноводную антенную решетку резонансного типа на поворотное устройство и задав рабочею частоту гене-
ратора (9.375 ГГц), были произведены измерения. Изменяя количество ще-
лей, путем закрытие их проводящей заглушкой, была снята диаграмма направленности. По полученным значениям были построены графики зави-
симости диаграммы направленности от числа щелей (Рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Зависимость нормированной диаграммы направленности от числа щелей.
50