Антенна бегущей волны

Антенна, у которой поле на апертуре аналогично полю бегущей волны. Антенны бегущей волны используют для приема (излучения) волновых полей любой природы (электромагнитных, акустических), но чаще всего в диапазоне радиоволн. Например, если поле на апертуре антенны описывается формулой , где - угловая частота, амплитуда А постоянна, а фаза распределена по линейному закону , где , - фазовая скорость волны, то совпадает с полем плоской волны (с волновым числом , с - скорость света), падающей на апертуру под углом к оси z, при этом cos . Даже синфазную антенну можно рассматривать как частный вариант антенны бегущей волны с . В общем случае линейное распределение фазы на апертуре сочетается с различными изменениями амплитуды (неоднородные бегущие волны). Существуют и такие антенны бегущей волны, где применяют распределения с переменной .

Различают антенны бегущей волны с быстрыми () и медленными () волнами. В первом случае излучение максимально в направлении, соответствующем углу к оси z () и совпадающем с направлением распространения эффективной плоской волны. В определенном смысле это аналог черенковского излучения. Если антенна бегущей волны одномерна, то поле излучения аксиально симметрично и диаграмма направленности воронкообразная. При конус прижимается к оси, а при излучение максимально в направлении оси. Такая антенна бегущей волны называется антенной осевого излучения. Ее коэффициент направленного действия (КНД) мажет вдвое превышать КНД синфазной антенны (). При поля, создаваемые элементами раскрыва антенны бегущей волны в направлении максимума диаграммы, т. е. вдоль оси, несинфазпы, т. к. синфазное направление лежит в области мнимых углов. С увеличением замедления диаграмма сужается, а КНД возрастает до некоторого оптимального значения.

Конструктивное исполнение антенн бегущей волны разнообразно. В антеннах бегущей волны с быстрыми волнами используют экранированные или открытые линии передачи, в которых возбуждаются бегущие моды, задающие требуемые аплитудно-фазовые распределения на расположенных вдоль линии излучателях (щели, штыри и т. п.). В антеннах бегущей волны с медленными волнами используют линии, поддерживающие поверхностные волны (диэлектрические, металлические с диэлектрическим покрытием, гофрированные и т. п.- см. Замедляющая система). Важной разновидностью являются антенны с обратными волнами (в которых фазовая скорость противоположна групповой). Антенны бегущей волны обладают неоспоримыми преимуществами при необходимости "вписать" антенну в контуры обтекаемых поверхностей подвижных объектов, такие антенны называются невыступающими. Применение антенн бегущей волны в диапазоне средних и длинных волн связано, в частности, с возможностью электрического сканирования диаграммы направленности путем управления фазами на апертуре.