Волноводные излучатели

Простейшим излучателем сантиметровых волн является открытый конец прямоугольного или круглого волновода.

2θ_0,5^Н = 1,18*λ/а

2θ_0,5^Н = 0,89*λ/b,

где λ – длина волны, а*b - размеры волновода.

КНД определяется следующим выражением:

D= 4πabK_ип/λ² ≈10,2 ab/λ² , где K_ип - коэффициент использования поверхности (для прямоугольных волноводов K_ип = 0,81).

Для круглого волновода при волне Н₁₁:

2θ_0,5^Н = 1,62*λ/2r

2θ_0,5^Н = 1,21*λ/2r

D=8.3(2r/λ)² ,где r – радиус волновода.

Рупорные антенны

Для получение большей направленности волноводный излучатель превращают в рупорные антенны:

- секториальные

- пирамидальные

- конические

Рупоры с максимальным КНД называют оптимальными.

H→Ф = 3π/4

Е→Ф = π/2 - фазовые ошибки на краях раскрыва.

Размеры оптимального Н- плоскостного секториального рупора связаны между собой:

L_опт^Н=а_р²/3λ, где L_опт^Н и а_р оптимальные длина и ширина раскрыва рупора.

Ширина луча по уровню половины мощности

2θ_0,5^Н = 1,45λ/а_р

2θ_0,5^Е = 0,89 λ/8

Точно также и для Е – плоскости:

L_опт^Е=b_р²/2λ

2θ_0,5^E = 1,18 λ/а

2θ_0,5^E = 0,93 λ/ b_р

КНД оптимальных секториальных рупоров

D=4πSK_ип/λ² = 85/λ²

S – площадь раскрыва рупора, K_ип= 0,64

Рупоры могут быть клиновидными и остроконечными. Размеры оптимального клиновидного рупора определяются следующими соотношениями:

L_опт^Е = B²/2λ

L_опт^Н = A²/3λ

Остроконечного:

L_опт = а_р/3λ

b_р ≈ 0.8 a_р

Для конической рупорной антенны:

2θ_0,5^Н = 1,23 λ/d_р

2θ_0,5^E = 1,05 λ/ d_р

D= (πd_р / λ)² K_ип ≈ 5(d_р / λ)²

K_ип = 0,51

G=η*D