缝隙天线的工作原理是什么？缝隙天线的用途有哪些？

在导体面上开缝形成的天线，也称为开槽天线。典型的缝隙形状是长条形的，长度约为半个波长。缝隙可用跨接在它窄边上的传输线馈电，也可由波导或谐振腔馈电。这时，缝隙上激励有射频电磁场，并向空间辐射电磁波。近年来，平板缝隙天线因其低剖面，可集成化，容易组阵等特点，受到了人们广泛关注与研究。缝隙天线是在波导、金属板、同轴线或谐振腔上开缝隙，电磁波通过缝隙向外部空间辐射的天线。其特点是重量轻，具有良好的平面结构，易于与安装物体共形。缝隙阵列天线的口径面幅度分布容易控制，口径面利用率高，可以实现低副瓣或极低副瓣。同时，缝隙天线还具有结构牢固、简单紧凑、易于加工、馈电方便、架设简单等优势。

缝隙天线的工作原理是什么?

无限大和无限薄的理想导电平面上的缝隙称为理想缝隙。理想缝隙上的电场与缝隙的长边垂直，其振幅在缝隙的两端下降为零。这一电场分布与具有相同尺寸的导体振子(称为互补振子)上的磁场分布(即电流分布)完全一样。根据电磁场的对偶性可知，理想缝隙所辐射的电磁场与互补振子产生的电磁场具有相同的结构，只是振子的电场矢量对应于缝隙的磁场矢量，振子的磁场矢量对应于缝隙的电场矢量而已。因此。缝隙在yz平面内的方向图为8字形，而在xy平面内的方向图为圆形。理想缝隙的输入阻抗与互补振子的输入阻抗之积为z0/4，z0为周围媒质的波阻抗。对于有限导体平面或曲面上的实际缝隙，只要导体面尺寸比波长大得多，特别是缝隙窄边方向的尺寸较大，曲率较小，则其基本特性便近似于理想缝隙。

缝隙天线的用途有哪些?

缝隙天线一般用于微波波段的雷达、导航、电子对抗和通信等设备中，并因能制成共形结构而特别适宜于用在高速飞行器上。中国第一颗人造卫星就使用了缝隙天线。60年代以来，波导缝隙阵天线(包括形成相位扫描或频率扫描的面阵)，因易于控制各缝隙的激励以得到特定的口径场分布，结构简便，已获得迅速的发展和应用。超低副瓣天线(副瓣电平低于-40分贝)就是在60年代后期用波导缝隙阵首先实现的。

缝隙天线由于其特点而被广泛地应用于地面、舰载、机载、导航、气象、港管、信标和弹载雷达以及移动通信、卫星广播等领域。随着共形天线的理论和实践的发展，缝隙天线的使用将占有更加重要的地位。对于运动物体所用天线，缝隙天线可以说是理想的选择，因为它可以与物体的表面做得平齐，没有凸起部分，用于快速飞行器表面时不会带来附加的空气阻力，既隐蔽又不影响物体的运动。因而，缝隙天线可以用于外空间的飞行体以及地面、水面、空中快速移动的物体。

目前，通信技术、无线局域网以及点对点微波通信服务等无线通信技术正飞速度发展，这对于与之相适应的天线的需求也越来越大。这类天线普遍要求低成本、易于制造、便于安装调校。而这些通信业务往往在城市、楼群之间、建筑物之中进行，由于建筑物结构的多样性和空间分隔，对天线的结构和性能还有更多的要求，对天线的数量也有更多的需求，一个现代化的大型建筑物内常常需安装数十甚至数百的各类天线。用于室内安装的天线，一般安装于室内墙顶或墙壁上，采用小型平面天线不但便于安装，而且易于实现隐蔽或进行装饰。同时，采用平面缝隙天线还可以方便地实现波束可调性，以实现对室内特定区域的覆盖，从而少电磁辐射，提高辐射效率，避免不必要的电磁伤害。可见，平面缝隙天线的以其独特的优点，应该能够在这些新的通信技术领域发挥应有的作用。