Зураг 1-т голдоо үүртэй урт, нарийн долгион хөтлүүрийн бүтэцтэй нийтлэг үүртэй долгион хөтлүүрийн диаграммыг харуулав. Энэ үүрийг цахилгаан соронзон долгион дамжуулахад ашиглаж болно.

зураг 1. Хамгийн түгээмэл үүртэй долгион хөтлүүрийн антеннуудын геометр.

Урд талын (xz хавтгайд Y = 0 нээлттэй гадаргуутай) антенн тэжээгддэг. Алсын төгсгөл нь ихэвчлэн богино холболт (металл хайрцаг) байдаг. Долгион хөтлөгчийг хуудсан дээрх богино дипол (хөндий үүрний антенны ар талд харагдана) эсвэл өөр долгион хөтлөгч өдөөж болно.

Зураг 1-ийн антенныг шинжлэхийн тулд хэлхээний загварыг авч үзье. Долгион хөтлөгч нь өөрөө дамжуулах шугамын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд долгион хөтлөгч дэх үүрийг зэрэгцээ (параллель) оролт гэж үзэж болно. Долгион хөтлөгч нь богино холболттой тул хэлхээний ойролцоо загварыг Зураг 1-д үзүүлэв.

зураг 2. Нүхтэй долгион хөтлүүрийн антенны хэлхээний загвар.

Сүүлийн үүр нь төгсгөл хүртэл "d" зайтай (Зураг 2-т үзүүлсэн шиг богино холболттой) бөгөөд үүрний элементүүд хоорондоо "L" зайтай байна.

Ховилын хэмжээ нь долгионы уртыг заагч болгоно. Заагч долгионы урт нь долгион хөтлөгч доторх долгионы урт юм. Заагч долгионы урт ( ) нь долгион хөтлөгч ("a")-ийн өргөн ба чөлөөт орон зайн долгионы уртын функц юм. Давамгайлсан TE01 горимын хувьд заагч долгионы урт нь:

Сүүлийн үүр болон "d" төгсгөлийн хоорондох зайг ихэвчлэн долгионы дөрөвний нэгээр сонгоно. Дамжуулах шугамын онолын төлөв болох долгионы дөрөвний нэг урттай богино залгааны импеданс шугам нь нээлттэй хэлхээ юм. Тиймээс Зураг 2-т дараах байдлаар буурч байна:

зураг 3. Дөрөвний нэг долгионы уртын хувиргалтыг ашигласан завсартай долгион хөтлүүрийн хэлхээний загвар.

Хэрэв "L" параметрийг хагас долгионы урт гэж сонгосон бол оролтын ž ом эсэргүүцлийг хагас долгионы уртын z ом зайд харна. "L" нь загвар нь хагас долгионы урттай байх шалтгаан юм. Хэрэв долгион хөтлөгчийн үүрний антенныг ийм байдлаар зохион бүтээсэн бол бүх үүрийг зэрэгцээ гэж үзэж болно. Тиймээс "N" элементтэй үүртэй массивын оролтын нэвтрэлт ба оролтын эсэргүүцлийг дараах байдлаар хурдан тооцоолж болно.

Долгион хөтлүүрийн оролтын эсэргүүцэл нь үүрний эсэргүүцлийн функц юм.

Дээрх дизайны параметрүүд нь зөвхөн нэг давтамжид хүчинтэй гэдгийг анхаарна уу. Давтамж тэндээс үргэлжлэх тусам долгион хөтлөгчийн загвар ажиллах тул антенны гүйцэтгэл муудах болно. Нүхтэй долгион хөтлөгчийн давтамжийн шинж чанарыг бодох жишээ болгон дээжийн хэмжилтийг давтамжийн функц болгон S11-д үзүүлэв. Долгион хөтлөгчийг 10 GHz давтамжтай ажиллахаар зохион бүтээсэн. Үүнийг Зураг 4-т үзүүлсэн шиг доод хэсэгт байрлах коаксиаль тэжээлд нийлүүлдэг.

Зураг 4. Нүхтэй долгион хөтлүүрийн антенн нь коаксиаль тэжээлээр тэжээгддэг.

Үр дүнгийн S-параметрийн графикийг доор харуулав.

ТАЙЛБАР: Антенн нь S11 дээр ойролцоогоор 10 GHz давтамжтайгаар маш их уналттай байдаг. Энэ нь цахилгаан зарцуулалтын ихэнх хэсэг нь энэ давтамжид цацруулдаг болохыг харуулж байна. Антенны зурвасын өргөн (хэрэв S11 гэж тодорхойлсон бол -6 дБ-ээс бага) нь 9.7 GHz-ээс 10.5 GHz хүртэл хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь 8% -ийн бутархай зурвасын өргөнийг өгдөг. 6.7 ба 9.2 GHz орчимд резонанс бас байгааг анхаарна уу. 6.5 GHz-ээс доош, таслалтын долгион хөтлөгчийн давтамжаас доош бөгөөд бараг ямар ч энерги цацруулдаггүй. Дээр үзүүлсэн S-параметрийн график нь зурвасын өргөнтэй үүртэй долгион хөтлөгчийн давтамжийн шинж чанаруудтай ямар төстэй болохыг сайн харуулж байна.

Нүхтэй долгион хөтлүүрийн гурван хэмжээст цацрагийн хэв маягийг доор харуулав (үүнийг FEKO гэж нэрлэгддэг тоон цахилгаан соронзон багц ашиглан тооцоолсон). Энэ антенны олшруулалт нь ойролцоогоор 17 дБ байна.

XZ хавтгайд (H-хавтгай) цацрагийн өргөн маш нарийхан (2-5 градус) байгааг анхаарна уу. YZ хавтгайд (эсвэл E-хавтгайд) цацрагийн өргөн хамаагүй том байна.