utama

Antena Pemandu Gelombang Beralur – Prinsip Desain

Gambar 1 menunjukkan diagram pandu gelombang beralur umum, yang memiliki struktur pandu gelombang panjang dan sempit dengan alur di tengahnya. Alur ini dapat digunakan untuk mentransmisikan gelombang elektromagnetik.

8

Gambar 1. Geometri antena pandu gelombang berlubang yang paling umum.

Antena ujung depan (Y = 0 pada bidang xz) diberi daya. Ujung jauh biasanya berupa sirkuit pendek (selubung logam). Pandu gelombang dapat dirangsang oleh dipol pendek (terlihat di bagian belakang antena slot rongga) pada halaman, atau oleh pandu gelombang lain.

Untuk mulai menganalisis antena pada Gambar 1, mari kita lihat model rangkaiannya. Pandu gelombang itu sendiri bertindak sebagai saluran transmisi, dan slot-slot pada pandu gelombang dapat dipandang sebagai admitansi paralel. Pandu gelombang dihubung singkat, sehingga model rangkaian perkiraannya ditunjukkan pada Gambar 1:

162b41f3057440b5143f73195d68239

Gambar 2. Model rangkaian antena pandu gelombang berlubang.

Slot terakhir berjarak "d" ke ujung (yang dihubung pendek, seperti ditunjukkan pada Gambar 2), dan elemen slot berjarak "L" satu sama lain.

Ukuran alur akan memberikan panduan untuk panjang gelombang. Panjang gelombang panduan adalah panjang gelombang di dalam pandu gelombang. Panjang gelombang panduan ( ) merupakan fungsi dari lebar pandu gelombang ("a") dan panjang gelombang ruang bebas. Untuk mode TE01 dominan, panjang gelombang panduannya adalah:

37259876edb11dc94e2d09b8f821e74
278a67f6ac476d62cfbc530d6b133c2

Jarak antara slot terakhir dan ujung "d" sering dipilih menjadi seperempat panjang gelombang. Keadaan teoritis saluran transmisi, saluran impedansi hubung singkat seperempat panjang gelombang yang ditransmisikan ke bawah, adalah sirkuit terbuka. Oleh karena itu, Gambar 2 disederhanakan menjadi:

6a14b330573f76e29261f29ad7e19a9

gambar 3. Model rangkaian pandu gelombang berlubang menggunakan transformasi seperempat panjang gelombang.

Jika parameter "L" dipilih sebagai setengah panjang gelombang, maka impedansi ohmik masukan ž akan terlihat pada jarak setengah panjang gelombang z ohm. Nilai "L" inilah yang menjadi alasan desainnya menjadi sekitar setengah panjang gelombang. Jika antena slot pandu gelombang dirancang dengan cara ini, maka semua slot dapat dianggap paralel. Oleh karena itu, admitansi masukan dan impedansi masukan dari larik slot elemen "N" dapat dengan cepat dihitung sebagai berikut:

029f3703538d59e328ce97a1a99fa53

Impedansi masukan pandu gelombang merupakan fungsi impedansi slot.

Harap dicatat bahwa parameter desain di atas hanya berlaku pada satu frekuensi. Seiring dengan peningkatan frekuensi yang dihasilkan oleh desain pandu gelombang, akan terjadi penurunan kinerja antena. Sebagai contoh untuk memahami karakteristik frekuensi pandu gelombang beralur, pengukuran sampel sebagai fungsi frekuensi akan ditunjukkan pada Gambar 11. Pandu gelombang dirancang untuk beroperasi pada frekuensi 10 GHz. Frekuensi ini diumpankan ke saluran koaksial di bagian bawah, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.

9

Gambar 4. Antena pandu gelombang berlubang diberi daya melalui umpan koaksial.

Plot parameter-S yang dihasilkan ditunjukkan di bawah ini.

10

CATATAN: Antena memiliki penurunan yang sangat besar pada S11 sekitar 10 GHz. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian besar konsumsi daya terpancar pada frekuensi ini. Bandwidth antena (jika didefinisikan sebagai S11 kurang dari -6 dB) berkisar dari sekitar 9,7 GHz hingga 10,5 GHz, menghasilkan bandwidth fraksional sebesar 8%. Perhatikan juga bahwa terdapat resonansi di sekitar 6,7 dan 9,2 GHz. Di bawah 6,5 GHz, di bawah frekuensi batas pandu gelombang, hampir tidak ada energi yang terpancar. Plot parameter-S yang ditunjukkan di atas memberikan gambaran yang baik tentang karakteristik frekuensi pandu gelombang slotted bandwidth.

Pola radiasi tiga dimensi pandu gelombang beralur ditunjukkan di bawah ini (dihitung menggunakan paket elektromagnetik numerik yang disebut FEKO). Gain antena ini sekitar 17 dB.

11

Perhatikan bahwa pada bidang XZ (bidang H), lebar berkas cahaya sangat sempit (2-5 derajat). Pada bidang YZ (atau bidang E), lebar berkas cahaya jauh lebih besar.

Pengenalan produk seri Antena Pandu Gelombang Beralur:

 
 
 

RM-SWA910-22, 9-10GHz


Waktu posting: 05-Jan-2024

Dapatkan Lembar Data Produk