ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2012
145
УДК:
621.396.677(024)
В. Н. Ми т р о х и н , Н. Ю. Ф а д е е в а
МОДЕЛЬ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ АНАЛИЗА
КРУГЛОЙ МИКРОПОЛОСКОВОЙ АНТЕННЫ
Рассмотрена модель радиальной линии передачи, позволяющая
определить область возможного положения зонда для эффектив-
ного возбуждения круглой микрополосковой антенны.
E-mail:
fadeeva.n.u@gmail.com
Ключевые слова:
радиальная линия передачи, критическое сечение,
собственные волны, диаграмма направленности, эквивалентная плот-
ность тока.
Среди многочисленных методов анализа микрополосковых ан-
тенн наиболее распространены: метод линии передачи, метод объем-
ного резонатора, метод тензорной функции Грина [1—5]. Модель ли-
нии передачи — самая простая из всех моделей, она дает хорошее
физическое понимание принципов работы микрополосковой антен-
ны. При анализе ее излучения непосредственно используют такие ха-
рактеристики линии передачи, как постоянная распространения Г,
характеристическое сопротивление
Z
c
,
фазовая скорость
v
ф
,
длина
волны в системе
λ
c
.
Собственные волны и собственные критические сечения ра-
диальной линии передачи.
Радиальной линией передачи принято
называть волновод, образованный двумя параллельными металличе-
скими плоскостями, между которыми размещен однородный диэлек-
трик. Электромагнитные волны в таком волноводе распространяются в
радиальном направлении. Поперечное сечение радиального волновода
с увеличением радиальной координаты не остается постоянным, по-
этому такой волновод относят к категории неоднородных волноводов.
Решение уравнений Максвелла представляется в виде суперпози-
ции электрических
E
mn
и магнитных
H
mn
волн, а также
Т
волны. Ка-
вычки означают, что данное разбиение на типы волн не соответству-
ет принятой волноводной классификации. В этом случае направляе-
мые волны являются цилиндрическими и распространяются вдоль
радиальной координаты
ρ
(
рис. 1) [6]. Используется цилиндрическая
система координат
ρ
,
φ
,
z
.
Основной низший тип волны
Т
,
возбуждаемый в распределитель-
ных системах СВЧ на основе радиального волновода фазированных
антенных решеток, исследован в работе [1]. В круглых микрополос-
ковых антеннах этот тип волны не используется [2, 5]. Компоненты
электромагнитного поля «
E
mn
»
и «
H
mn
»
типов волн выражают через
скалярные функции
U
и
V
[6—9]: