Mynd 1 sýnir algengt raufabylgjuleiðararit, sem hefur langa og mjóa bylgjuleiðarabyggingu með rauf í miðjunni. Þessa rauf er hægt að nota til að senda rafsegulbylgjur.
Mynd 1. Rúmfræði algengustu raufabylgjuleiðaraloftnetanna.
Framendinn (Y = 0 opið yfirborð í xz-planinu) loftnetið er fóðrað. Fjarlægi endinn er venjulega skammhlaup (málmhýsing). Bylgjuleiðarinn getur verið örvaður af stuttum tvípóli (sést á bakhlið loftnetsins með raufinni) á síðunni eða af öðrum bylgjuleiðara.
Til að byrja að greina loftnetið á mynd 1 skulum við skoða rafrásarlíkanið. Bylgjuleiðarinn sjálfur virkar sem flutningslína og raufarnar í bylgjuleiðaranum má líta á sem samsíða (samsíða) innstreymi. Bylgjuleiðarinn er skammhlaupaður, þannig að nálgun á rafrásarlíkaninu er sýnd á mynd 1:
Mynd 2. Rafrásarlíkan af rifuðum bylgjuleiðaraloftneti.
Síðasta raufin er í fjarlægð „d“ frá endanum (sem er skammhlaupinn, eins og sýnt er á mynd 2), og raufarhlutarnir eru staðsettir í fjarlægð „L“ frá hvor öðrum.
Stærð raufarinnar gefur leiðbeiningar um bylgjulengdina. Leiðarbylgjulengdin er bylgjulengdin innan bylgjuleiðarans. Leiðarbylgjulengdin ( ) er fall af breidd bylgjuleiðarans ("a") og bylgjulengd tómarúms. Fyrir ríkjandi TE01 stillingu eru leiðarbylgjulengdirnar:
Fjarlægðin milli síðustu raufarinnar og enda „d“ er oft valin sem fjórðungur bylgjulengdar. Fræðilegt ástand flutningslínunnar, þar sem fjórðungur bylgjulengdar skammhlaupsviðnámslína sem send er niður á við, er opið hringrás. Þess vegna er mynd 2 dregin út í:
Mynd 3. Rifaður bylgjuleiðararásarlíkan með fjórðungsbylgjulengdarbreytingu.
Ef breytan „L“ er valin sem hálf bylgjulengd, þá er inntaks ¾ ohmsk viðnám skoðuð í hálfri bylgjulengd z ohm. „L“ er ástæða fyrir því að hönnunin er um það bil hálf bylgjulengd. Ef bylgjuleiðararaufarloftnetið er hannað á þennan hátt, þá má líta á allar raufar samsíða. Þess vegna er hægt að reikna inntaksaðgengi og inntaksviðnám í „N“ þátta raufaröð fljótt sem:
Inntaksimpedans bylgjuleiðarans er fall af raufarimpedansinum.
Vinsamlegast athugið að ofangreindar hönnunarbreytur gilda aðeins við eina tíðni. Þegar tíðnin þróast þaðan sem bylgjuleiðarahönnunin virkar, mun afköst loftnetsins minnka. Sem dæmi um hvernig hægt er að hugsa um tíðnieiginleika rifabylgjuleiðara, verða mælingar á sýni sem fall af tíðni sýndar í S11. Bylgjuleiðarinn er hannaður til að starfa á 10 GHz. Þetta er sent í koaxial-strauminn neðst, eins og sýnt er á mynd 4.
Mynd 4. Raufaða bylgjuleiðaraloftnetið er fóðrað með koaxialtengingu.
S-breytumyndin sem myndast er sýnd hér að neðan.
ATHUGIÐ: Loftnetið hefur mjög mikið orkulækkun á S11 við um 10 GHz. Þetta sýnir að megnið af orkunotkuninni er geislað á þessari tíðni. Bandvídd loftnetsins (ef skilgreint sem S11 er minna en -6 dB) fer frá um 9,7 GHz til 10,5 GHz, sem gefur brot á bandvídd upp á 8%. Athugið að einnig er ómun í kringum 6,7 og 9,2 GHz. Undir 6,5 GHz, undir afsláttarbylgjuleiðartíðninni, geislar nánast engin orka frá sér. S-breytulínuritið sem sýnt er hér að ofan gefur góða hugmynd um hvaða eiginleika bandvíddarrifaðrar bylgjuleiðaratíðni er svipaður.
Þrívítt geislunarmynstur rifabylgjuleiðara er sýnt hér að neðan (þetta var reiknað með tölulegu rafsegulpakka sem kallast FEKO). Hagnaður þessarar loftnets er um það bil 17 dB.
Athugið að í XZ-planinu (H-planinu) er geislabreiddin mjög þröng (2-5 gráður). Í YZ-planinu (eða E-planinu) er geislabreiddin mun meiri.
Kynning á rifuðum bylgjuleiðaraloftnetum:
Birtingartími: 5. janúar 2024

