Щелевые антенны


Работа металлической отражающей поверхности, например показанной на рис. 459, может быть представлена так. Питающая антенна направляет к отражателю волны. Эти волны наводят в металлической поверхности отражателя токи. Отраженные волны представляют собой поля этих токов. Отражающую поверхность часто называют вторичным излучателем, чтобы отличить ее от антенны как первичного излучателя. Если вдоль металлической поверхности отражателя, прорезать отвертие и подвести к нему, как показано на рис. 462, напряжение высокой частоты, то на поверхности отражателя также возникнут токи. На рисунке показано подведение к щели напряжения с помощью: а) двухпроводной линии передачи, б) коаксиальной линии и в) прямоугольного волновода. В воздушной щели образуется электрическое поле. Направление поля и линии токов в металлическом листе показаны на рис. 463, а.
Щелевые антенны

Щелевые антенны

Если щель слишком коротка, то путь токов также короток. Практически они являются токами короткого замыкания. В этом случае полное сопротивление щели очень мало. Однако, если длина щели будет порядка λ/2, то ее полное сопротивление окажется довольно высоким.
На рис. 463, б показан только контур щели в листе металла. Такая щель для фидерной линии является эквивалентом коротко-замкнутых линий, параллельных концам фидера. Если каждая из таких эквивалентных линий имеет длину порядка λ/4, то входное сопротивление щели будет довольно высоким. В этом случае (рис. 463, б) щель будет излучать малую мощность, так как равные и противоположные токи близки друг к другу (если щель узкая). Поэтому их поля в отдаленных точках будут взаимно уничтожаться.
Токи на концах щели текут в одном и том же направлении. Они также вызовут излучение. Однако из-за небольших поперечных размеров щели излучение будет очень малым. На рис. 463, а показано, как взаимно уменьшают друг друга токи в горизонтальном направлении. Вертикальные составляющие токов по обеим сторонам щели имеют то же самое направление. Они создадут значительное излучение. Таким образом, щель длиной λ/2 или несколько больше, может быть весьма эффективным излучателем.
В такой антенне нет выступающих элементов. Поэтому этот тип излучателя очень удобен для высокоскоростных самолетов. Излучающие щели могут быть прорезаны в металлической обшивке самолета. Чтобы предотвратить излучение по одну из сторон щели, может быть поставлен достаточно большой объемный резонатор.
Необходимо отметить, что в горизонтальной щели излучающие токи имеют вертикальное направление. Горизонтальная щель создает вертикально поляризованное поле. Вертикальная щель создает горизонтально поляризованное поле.