譚立容電話858422751號(hào)實(shí)訓(xùn)樓B511電子信息學(xué)院南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院縫隙天線7.1縫隙天線7.1.1理想縫隙天線的輻射和方向特性理想縫隙天線是開(kāi)在無(wú)限大、無(wú)限薄的理想導(dǎo)電平面上的直線縫隙?？p隙的橫向尺寸遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)，縱向尺寸通常為λ/2。設(shè)yOz為無(wú)限大和無(wú)限薄的理想導(dǎo)電平板，在此面上沿z軸開(kāi)一個(gè)長(zhǎng)為2l、寬為W(W<<λ)的縫隙，縫隙的場(chǎng)由加在縫中心O處的電勢(shì)激勵(lì)產(chǎn)生。實(shí)際縫隙是由外加電壓或電場(chǎng)激勵(lì)的，不論激勵(lì)方式如何，縫隙中的場(chǎng)總垂直于縫的長(zhǎng)邊，如圖7-1（a）所示。因此理想縫隙天線可等效為由磁流源激勵(lì)的對(duì)稱縫隙，如圖7-1（b）所示。與之相對(duì)偶的是尺寸相同的與上述縫隙具有互補(bǔ)形狀的金屬薄片板狀對(duì)稱振子，如圖7-1（c）所示。圖7-1理想縫隙天線的輻射而板狀對(duì)稱振子的遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)與細(xì)長(zhǎng)圓柱對(duì)稱振子的相同。根據(jù)前面3.1.2節(jié)的介紹，長(zhǎng)度為2l的對(duì)稱振子的輻射場(chǎng)為(7-1-1)其方向性函數(shù)為(7-1-2)由于理想縫隙天線與板狀對(duì)稱振子具有對(duì)偶性。因此，根據(jù)對(duì)偶原理，理想縫隙天線的方向性函數(shù)與同長(zhǎng)度的對(duì)稱振子的方向性函數(shù)在E面和H面是相互交換的，如圖7-2所示。圖7-2理想縫隙（2l=λ/2）天線的輻射方向圖7.1.2波導(dǎo)縫隙天線的輻射和方向特性請(qǐng)回答哪些是輻射縫隙，哪些是非輻射縫隙？圖7-3波導(dǎo)內(nèi)壁的電流分布與縫隙配置示意圖單個(gè)縫隙波導(dǎo)天線的輻射方向圖7.1.3波導(dǎo)縫隙天線陣的方向特性和寬頻帶特性1.諧振式縫隙陣圖7-5寬壁縱向縫隙陣圖7-6寬壁中線的縱向縫隙陣為了能在一定長(zhǎng)度的波導(dǎo)壁上排列更多的縫隙元以提高其方向性，同時(shí)也是為了避免相鄰縫隙間距d=λg>λ而出現(xiàn)柵瓣，通常都選擇相鄰縫隙間距為λg/2的排列方式，但需要采取適當(dāng)方法以保證各縫隙同相激勵(lì)。圖7-7寬壁中線雙側(cè)縱向縫隙陣如圖7-7所示，相鄰縫隙相對(duì)中心線要交錯(cuò)放置，使諧振式波導(dǎo)縫隙陣對(duì)邊開(kāi)縫時(shí)相鄰縫隙間的相位差為0，從而實(shí)現(xiàn)了各縫隙的同相激勵(lì),構(gòu)成同相陣列。圖7-8窄壁斜縫隙天線陣2.非諧振式縫隙陣圖7-9非諧振式縫隙天線陣圖中各縫隙間距不等于λg或λg/2，使各縫隙單元不同相，具有線性相位差。方向圖的主瓣偏向電源或負(fù)載端，最大輻射方向與波導(dǎo)面法線的夾角為（7-1-4）式中，為相鄰縫隙的激勵(lì)相位差。其中,±π為縫隙的位置配置產(chǎn)生的附加相位差，d為相鄰縫隙間距。由此可見(jiàn)，若利用移相器控制ψ0，就可實(shí)現(xiàn)最大輻射方向的電控掃描，故非諧振式縫隙天線陣很適宜用作電掃描天線。非諧振式縫隙天線陣的優(yōu)點(diǎn)是頻帶較寬，缺點(diǎn)是效率較低，匹配負(fù)載的吸收功率通常為總輸入功率的5%～10%。矩形波導(dǎo)縫隙陣的方向圖可用方向圖乘法定理求出。陣元的方向圖即半波縫隙天線的方向圖與半波對(duì)稱振子的相同；陣方向圖決定于陣元間距d以及陣元的電流相對(duì)激勵(lì)幅度和相位差。讀者可參閱有關(guān)直線陣的方向性進(jìn)行計(jì)算。工程上波導(dǎo)縫隙天線陣的方向性系數(shù)可用下式近似估算：D≈3.2N式中,N為陣元(縫隙)的個(gè)數(shù)。練