Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 25

Таким образом, в плоскости экрана (пл.) поле излучения отсутствует. Следует отметить также, что наибольшее влияние на ДН оказывает размер экрана в направлении перпендикуляра  в щели (размер ), а размер экрана вдоль щели (размер ) практически не оказывает влияние на ДН.

Односторонние щели. В плоскости, перпендикулярной к экрану и щели (пл.), ДН даже при больших размерах экрана существенно отличается от соответствующей ДН щели в безграничном экране. У щели в ограниченном экране максимум ДН имеет место под некоторым острым углом к экрану, а напряженность поля вдоль экрана в направлении перпендикуляра к щели составляет лишь 0,4 - 0,5 от значения поля в направлении максимума. Размер экрана оказывает весьма существенное влияние на диаграмму направленности, а размер  практически не влияет на направленные свойства

щели. На рис.6 изображены диаграммы направленности односторонней щели при различных размерах экрана;

ВОЛНОВОДНО-ЩЕЛЕВЫЕ АНТЕННЫ

Одним из наиболее распространенных типов щелевых антенн являются антенны в виде ряда узких полуволновых щелей, прорезанных в стенках волновода. Как уже отмечалось, щели наиболее интенсивно возбуждаются в том случае, если они перерезают под кривым углом линии токов на внутренней поверхности стенок волновода. Теория и опыт показывают, что распределение напряжения узкой полуволновой щели не зависит от ориентировки этой щели на стенке волновода и носит синусоидальный характер (с пучностью в середине щели). Щели обычно располагают на широкой стенке прямоугольного волновода и для их возбуждения используются, как правило, волны типа . Щели делаются резонансными, длина их выбирается примерно равной половине длины волны. Различают синфазные волноводно-щелевые антенны и волноводно-щелевые антенны бегущей волны.

В синфазных волноводно-щелевых антеннах волновод закорачивается на конце, в результате чего в нем практически устанавливается режим, близкий к режимy стоячих волн.

Если применяются поперечные щели, то для получения синфазного и наиболее интенсивного возбуждения их следует располагать на расстояниях  друг от друга, а ближайшую к короткозамкнутой стенке - на расстоянии  от нее (рис.7). Одним из основных недостатков такой антенны является ее сравнительно большая длина.

Если применяются продольные щели (возбуждаемые поперечными токами), то их необходимо смещать в стороны от середины широкой стенки. При этом в отличие от поперечных их можно располагать на  расстояниях  друг от друга, но при этом для создания синфазного возбуждения соседние щели должны быть расположены по обе стороны от середины стенки (рис.8).

На рис.9 показана антенна с продольными щелями, которые возбуждаются при помощи реактивных штырей. Эти штыри представляют  собой металлические стержни, ввинчиваемые в волновод. Так как штыри в волноводе устанавливаются параллельно вектору напряженности электрического поля, то в них наводится э.д.с., а стенке волновода возникают радиальные токи. При этом продольные щели прорезаются посредине широкой стенки, и около каждой щели устанавливается штырь. Такие продольные щели интенсивно возбуждаются поперечными токами, возникающими на стенке благодаря наличию штырей. Для обеспечения синфазности возбуждения штыри при расстоянии между щелями  около соседних щелей располагаются с разных сторон.

Весьма существенным преимуществом антенн со штырями является  возможность  сравнительно простой регулировки интенсивности возбуждения каждой щели изменением глубины погружения штырей. Это позволяет, в  частности, получить равноамплитудное возбуждение: так как из-за интенсивного излучения энергия, распространяющаяся по волноводу, убывает по мере движения  от его начала к концу, то для ком

пенсации этого убывания следует увеличивать глубину погружения штырей. Диаграмма направленности антенн такого типа в плоскости, перпендикулярной волноводу (перпендикулярной оси ), является слабонаправленной и определяется диаграммой направленности одной щели. При поперечных щелях (рис.7) ее можно аппроксимировать выражением