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10-2014

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HF-Praxis 10/2014

Design Bild 6: Das

Design Bild 6: Das Ersatzschaltbild des Arrays mit einem Blindleitwert von Null. Bild 7: Verschiebung der Referenzebene des Hohlleitereingangs Bild 8: Designkurven einer SWA im Entwurf Bild 5 zeigt die Parameter, die einen einzelnen Schlitz beschreiben. Die Wahl des Hohlleiter- (WR-90) und Fräswerkzeugs zeigt, dass einige dieser Parameter fix sind: a = 22,86, mm b = 10,16 mm, w = 1,59 mm und t = 1,27 mm. Das bedeutet, dass es nur zwei unabhängige Parameter zum optimieren gibt: θ° (Schlitzneigungswinkel) und d (Schlitztiefe). Es wird angenommen, dass die volle Schlitzlänge derjenigen entspricht, die auf der Innenseite des Hohlleiters gemessen wurde, nämlich die Resonanzlänge Lr = 0,4625 λ g [5]. Diese Resonanzlänge berücksichtigt jedoch nicht die gegenseitige Kopplung. Um den Ursprungswert zu optimieren, werden die Schlitze als Teil eines Arrays mit identischen Schlitzen simuliert. Für jede Schlitzneigung θ i kann eine neue Resonanzlänge L r,i gefunden werden, indem man die Schlitztiefe d anpasst. Hierzu wurde ein Parameter Sweep mit dem Frequenzbereichslöser (F-solver) des CST MICROWAVE STU- DIO (CST MWS) vorgenommen [7]. Da eine Verschiebung von λ g /2 in einer verlustfreien Transmissionsleitung dem gleichen Punkt auf dem Smith-Diagram entspricht, ist die resultierende Admittanz, die über dem ersten Schlitz gemessen wurde, Yin, mit der Summe aller Admittanzen identisch (Bild 6). Die Admittanz des Hohlleiters wurde durch Verschieben der Referenzebene relativ zum Hohlleitereingang berechnet (Bild 7). Bei Resonanz liegt der normalisierte Blindleitwert dieser zur Mitte des ersten Schlitzes verschobenen Referenzebene bei Null. Die Ergebnisse der Blindleitwerte als Funktionen von θ und d wurden durch Interpolation in MATLAB exportiert und dann als Fläche dargestellt. Mit Hilfe einer Funktion, welche die zur Resonanz benötigten Werte von d(θ) beinhaltet, wurden Punkte, an denen der Blindleitwert Null ist, extrahiert. Diese Werte wurden in das Modell zurück importiert, und der Simulations-/Interpolationsprozess wurde so oft 30 hf-praxis 10/2014

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