Методы расчета волноводно-щелевых антенн 8 страница

Частотная независимость параметров плоской спи­ральной антенны, выполненной на основе равноуголь­ной логарифмической спирали, основана на неизменности ее характеристических линейных размеров, выра­женных в долях длины волны. Такая неизменность возможна лишь в том случае, когда конфигурация ан­тенны полностью определяется только углами.

Детальное исследование показало [Л 2], что ампли­туда возбуждающего тока быстро уменьшается от вер­шины равноугольной логарифмической спирали вдоль ее ветвей со скоростью, являющейся примерно постоянной функцией электрической длины ветви. В результате с уменьшением рабочей длины волны уменьшается актив­ная длина ветви, что приводит к постоянству раскрыва антенны, выраженного в долях длин волн, и к частотной независимости ее характеристик.

Плоская спиральная антенна обладает более чем двадцатикратным перекрытием по рабочему диапазону волн. Верхняя (высокочастотная) граничная длина вол­ны определяется диаметром срезанной части у вершины спирали, а нижняя (низкочастотная) - длиной ветви (следовательно, максимальным диаметром) антенны.

9.2. Расчетные соотношения

В силу ряда причин (отличие по ширине диаграмм направленности в главных плоскостях, отсутствие пол­ных расчетных соотношений, необходимость тщательной экспериментальной отработки и др.) плоские спиральные антенны нашли ограниченное применение. Некоторые данные по расчету этих антенн содержатся в [Л1].

Широкое практическое применение получили однозаходные цилиндрические и конические спиральные ан­тенны с односторонним осевым излучением. Поэтому ниже рассматриваются только такие антенны.

Для создания одностороннего излучения спираль помещают перед металлическим экраном или в отража­ющей металлической полости. Внутренний провод питаю­щей коаксиальной линии в этом случае присоединяется к спирали, а наружняя оболочка — к экрану или к отра­жающей полости.

Обозначим: l — осевая длина спирали; S — шаг спи­рали (расстояние между центрами соседних витков); L — длина витка спирали.