आकृती १ मध्ये एका सामान्य स्लॉटेड वेव्हगाईडचा आराखडा दाखवला आहे, ज्यामध्ये मध्यभागी स्लॉट असलेली एक लांब आणि अरुंद वेव्हगाईड रचना असते. या स्लॉटचा उपयोग विद्युतचुंबकीय लहरी प्रसारित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.
आकृती १. सर्वात सामान्य स्लॉटेड वेव्हगाईड अँटेनांची भूमिती.
समोरच्या (xz प्रतलातील Y = 0 खुला पृष्ठभाग) अँटेनाला फीड दिले जाते. दूरचे टोक सहसा शॉर्ट सर्किट (धातूचे आवरण) असते. वेव्हगाईडला एका लहान डायपोलद्वारे (पृष्ठावरील कॅव्हिटी स्लॉट अँटेनाच्या मागील बाजूस दिसतो) किंवा दुसऱ्या वेव्हगाईडद्वारे उत्तेजित केले जाऊ शकते.
आकृती १ मधील अँटेनाचे विश्लेषण सुरू करण्यासाठी, आपण सर्किट मॉडेल पाहूया. वेव्हगाईड स्वतः एक ट्रान्समिशन लाईन म्हणून कार्य करते, आणि वेव्हगाईडमधील स्लॉट्सना समांतर (पॅरलल) ॲडमिटन्स म्हणून पाहिले जाऊ शकते. वेव्हगाईड शॉर्ट-सर्किट केलेले आहे, त्यामुळे अंदाजित सर्किट मॉडेल आकृती १ मध्ये दाखवले आहे:
आकृती २. स्लॉटेड वेव्हगाईड अँटेनाचे सर्किट मॉडेल.
शेवटचा स्लॉट टोकापासून "d" अंतरावर आहे (जे शॉर्ट-सर्किट केलेले आहे, जसे आकृती 2 मध्ये दाखवले आहे), आणि स्लॉट घटक एकमेकांपासून "L" अंतरावर आहेत.
खोबणीचा आकार तरंगलांबीसाठी मार्गदर्शन करेल. मार्गदर्शक तरंगलांबी ही वेव्हगाइडच्या आतील तरंगलांबी असते. मार्गदर्शक तरंगलांबी ( ) ही वेव्हगाइडची रुंदी ("a") आणि मुक्त अवकाशातील तरंगलांबी यांचे एक फलन आहे. प्रमुख TE01 मोडसाठी, मार्गदर्शक तरंगलांबी खालीलप्रमाणे आहेत:
शेवटच्या स्लॉट आणि टोक "d" यांच्यातील अंतर अनेकदा पाव तरंगलांबी इतके निवडले जाते. ट्रान्समिशन लाइनच्या सैद्धांतिक स्थितीनुसार, पाव-तरंगलांबी शॉर्ट-सर्किट इम्पेडन्स असलेली लाइन खाली प्रसारित केल्यावर ओपन सर्किट असते. त्यामुळे, आकृती २ खालीलप्रमाणे होते:
आकृती ३. पाव-तरंगलांबी रूपांतरण वापरून स्लॉटेड वेव्हगाईड सर्किट मॉडेल.
जर पॅरामीटर "L" अर्ध्या तरंगलांबीइतका निवडला असेल, तर इनपुट ओमिक इम्पेडन्स अर्ध्या तरंगलांबीच्या अंतरावर z ओहम मानला जातो. डिझाइन सुमारे अर्ध्या तरंगलांबीचे असण्याचे कारण म्हणजे "L". जर वेव्हगाईड स्लॉट अँटेना अशा प्रकारे डिझाइन केला असेल, तर सर्व स्लॉट्स समांतर मानले जाऊ शकतात. त्यामुळे, "N" घटकांच्या स्लॉटेड ॲरेचा इनपुट ॲडमिटन्स आणि इनपुट इम्पेडन्स खालीलप्रमाणे पटकन मोजता येतो:
वेव्हगाईडचा इनपुट इम्पेडन्स हा स्लॉट इम्पेडन्सवर अवलंबून असतो.
कृपया लक्षात घ्या की वरील डिझाइन पॅरामीटर्स केवळ एकाच फ्रिक्वेन्सीवर वैध आहेत. जशी फ्रिक्वेन्सी तिथून पुढे जाईल, तशी वेव्हगाईड डिझाइनच्या कार्यक्षमतेत घट होईल. स्लॉटेड वेव्हगाईडच्या फ्रिक्वेन्सी वैशिष्ट्यांचा विचार करण्याच्या उदाहरणादाखल, फ्रिक्वेन्सीनुसार नमुन्याची मोजमापे S11 मध्ये दाखवली जातील. हा वेव्हगाईड 10 GHz वर कार्य करण्यासाठी डिझाइन केलेला आहे. आकृती 4 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, याला खालच्या बाजूला असलेल्या कोॲक्सिअल फीडला जोडले आहे.
आकृती ४. स्लॉटेड वेव्हगाईड अँटेनाला कोॲक्सिअल फीड दिला जातो.
परिणामी एस-पॅरामीटर आलेख खाली दर्शविला आहे.
टीप: अँटेनामध्ये सुमारे १० GHz वर S11 मध्ये खूप मोठी घट दिसून येते. यावरून असे दिसून येते की बहुतेक ऊर्जा वापर याच फ्रिक्वेन्सीवर उत्सर्जित होतो. अँटेनाची बँडविड्थ (जर S11 हे -६ dB पेक्षा कमी असेल तर) सुमारे ९.७ GHz पासून १०.५ GHz पर्यंत जाते, ज्यामुळे ८% फ्रॅक्शनल बँडविड्थ मिळते. हे लक्षात घ्या की ६.७ आणि ९.२ GHz च्या आसपास एक रेझोनन्स (अनुनाद) देखील आहे. ६.५ GHz च्या खाली, कटऑफ वेव्हगाईड फ्रिक्वेन्सीच्या खाली, जवळजवळ कोणतीही ऊर्जा उत्सर्जित होत नाही. वर दर्शविलेला S-पॅरामीटर प्लॉट, स्लॉटेड वेव्हगाईडची फ्रिक्वेन्सी वैशिष्ट्ये कोणत्या बँडविड्थशी मिळतीजुळती आहेत याची चांगली कल्पना देतो.
स्लॉटेड वेव्हगाईडचा त्रिमितीय रेडिएशन पॅटर्न खाली दर्शविला आहे (याची गणना FEKO नावाच्या न्यूमेरिकल इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक पॅकेजचा वापर करून केली आहे). या अँटेनाचा गेन अंदाजे 17 dB आहे.
लक्षात घ्या की XZ प्रतलामध्ये (H-प्रतलामध्ये) शलाकेची रुंदी खूप कमी (२-५ अंश) असते. YZ प्रतलामध्ये (किंवा E-प्रतलामध्ये) शलाकेची रुंदी खूप जास्त असते.
स्लॉटेड वेव्हगाईड अँटेना मालिकेची उत्पादन ओळख:
आरएम-एसडब्ल्यूए९१०-२२, ९-१०जीएचझेड
पोस्ट करण्याची वेळ: ०५-जानेवारी-२०२४

