Рамочная антенна

 

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

>m «1 Е 7/00

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/ К ABTOPCHCNIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21.) 3237986/18-09. (22 ) 12.01.81 (46 ) 15 ° 06.83. Бюл. В 22 (72 ) В.В. Овсяников (53 ) 621. 396.674. 1.(088,8 ) (5б) 1. Патент Японии Ф 49-12025, кл. 98 (3 ) ЭЗ, 1965 (прототип ). (54 )(57 ) РАМОЧНАЯ АНТЕННА, содержащая проводящую петлю, выполненную в виде проводника.с разрывами, в которые включены сосредоточенные нагрузки, входные клещиы и коммутирую-, щий элемент, о т л и ч а ю щ л я с я тем, .что, с целью увеличения коэффициента полезного действия и улуч„SU„„1023462 A шения согласования с питакидим трактом, длина проводника 8 между разрывами выполнена равной 0,15-0,2 ), периметр петли Р выполнен ь 1,3 р. сосредоточенные нагрузки выполйены емкостными, а емкость С каждой из сосредоточенных нагоузок выбрана равной . о- Л c=—

9 Щ с — „ — где ) - рабочая длина волныу " - радиус провода петли, при этом входные клеэфы и коммутирующий элемент размещены на проводящей петле в диаметрально противоположных точках.

1023462

Изобретение относится к антеннйм устройствам, более конкретно к рамочным антеннам с управляемой диаграммой направленности, и может быть использовано в радиотехнических системах метрового и дециметрового диапаэона для обеспечения радиосвязи поочередно в двух режимах работы:направ; ленного и всенаправленного излучения или приема.

Наиболее близкой к предлагаемой 10 по технической сущности является антенна, представляющая собой проводящую петлю, выполненную в виде проводника с разрывами, в которые включены по меньшей мере две сосредоточенные 15 нагрузки, величины которых могут регулироваться. Антенна содержит коммутирующий элемент для управления положением диаграмма направленности и входом клеммы, к которым подключен 0 подводящйй фидер $1(, Недостатками этой рамы являются потери полезной мощности в активных частях сосредоточенных нагрузок, а также большие габариты и сложность конструкции. Кроме того, необходимость регулировки величйны каждой включенной в проводящую петлю сосредоточенной нагрузки для изменения диаграммы направленности (ДН ) услож.няет процесс управления ДН и увеличивает его время, а прокладка к каждой сосредоточенной нагрузке проводящей линии для дистанционного управления ее величиной приводит к искажению ДН антенны и ухудшает согласо- 35 ванне с питающим трактом.

Целью изобретения является увеличение коэффициента полезного действия (КПД) н улучшение согласОвания с питающим трактом. 40

Поставленная цель достигается тем, что в рамочной антенне, содержащей проводящую петлю, выполнейную в виде про-. водника с разрывами, в которые включены сосредоточенные нагрузки, вход- 45 ные клеммы и коммутирующий элемент, длина проводника между раэрываии выполнена равной 0,15-0,2 }, пери= метр петли Р выполйен 1,3 ), сосредоточенные нагрузки выполнены емкостными, а емкость С каждой из соспедоточейных нагрузок выбрана равной ,ol À с. Q 41. +9 . где } - рабочая длина волны

V - радиус привода петли, при этом входные клеммы и коммутирую-. щий элемент разйещены на проводящей петле в диаметрально противоположных точках. 60

В рамочной антенне можно изменять форму ДН с направленной иа ненаправ ленную путем эажкания и разьнкания проводящей петли коммутирующим элементом (K3 ). При коротком замыкании 65 проводящей петли (режим короткого замыкания ) коммутирующим элементом в месте его включения вдоль проводящей петли создается такое распределение. тока, которое за счет фазовых сдвигов создает максимальное излучение в направлении КЭ - входные клеммы антенны.

При размыкании проводящей петли коммутирующим элементом (режим."холостого хода ) создается квазисинфазиое распределение тока вдоль про« водящей петли, которое формирует ДН, близкую к всенаправленной — величина сигнала одинакова в направлении входных клемм и КЗ..

Применение емкостных нагрузок позволяет получить высокий КПД антенны, На фиг. 1 изображена рамочная антенна, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - конструкция сосредоточенной нагрузки, выполненной в виде емкости; на фиг. 4 - диаграммы направленности рамочной антенны..

Рамочная антенна содержит проводящую петлю, выполненную в виде проводника 1 с разрывами, в которые включены сосредоточенные нагрузки, выполненные в виде емкости 2, входные клемма 3, коммутирующий элемент

4. Емкость 2, входные клеммы 3, коммутирующий элемент 4 включены в проводящую петлю с интервалом 0,17 g а периметр проводящей петли составляет 1,3 . Каждая емкость 2 содержит изолятор 5 (фиг. 3 ), металлические цилиндры б и 7 и крепежные вин ты 8 и 9. При включении емкости 2 в рамочную антенну наружные концы металлических цилиндров б и 7 вводят-! ся внутрь соответствующих концов проводников 1 и закрепляются в них.

Расстояние между внутренними торцами металлических цилиндров б и 7 определяется необходимой величиной емкости С, рассчитываемой по укаэанной формуле. В метровом и дециметровом диапазонах волн при периметре проводящей петли рамочной антенны около 2 и и радиусах металлических цилиндров б и 7 порядка 7 мм величина емкости С 1,5-3,5пф.

Такие емкости реализуются при расстоянии между внутренними торцами металлических цилиндров б и 7 равном 2-5 им при выполнении этого прбмежутка фторопластным. Эти емкости легко выполнимы на практике и имеют малые габариты. Рамочная антенна крепится на диэлектрической перекладине

10 с помощью крепежных скоб 11 и 12, которые, будучи приваренными к проводнику 1,. несут одновременно функцию отводов для подключения подводящего фидера 13 к входным клеюам 3, . и с поиощью крепежных скоб 14 и 15, которые, будучи нриваренными к со1023462

3 ответствукщим проводникам 1, несут одновременно функцию отводов для подключения коммутирующего элемента 4.

Подводящий фидер 13 проложен от входных клемм 3 в плоскости проводящей. петли рамочной антенны вначале по диэлектрической перекладине 10 в направлении к центру антенны, а затем изгибается на:угол 90 относительно плоскости проводящей петли рамочной антенны и снижается по стойке 16, на 30 которой установлена.диэлектрическая . перекладина 10 с .закрепленной на ней рамочйой антенной. Подводящий низко-частотный кабель. 17.проложен от комвртирующего элемента 4 в плоскости д проводящей .петли антенны вначале по диэлектрической перекладине 10 в направлении .к центру рамочной антенны, а затем изгибается.иа угол 90 относительно плоскости прозвищей петли рамочной антенны и снижаетсж по стойке 16

С помощью фланца 18 антенна может бысть установлена на любом посадочном месте, например, горизонтально относительно поверхности земли. Высоко-. частотная энергия подается йли.- снимается с входных клемм 3 антенны с по- иэщью подводящего фидера 13 c .ðàçúåмом 19. В зависимости от электричес . кой команды, о через низкочас-. тотный кабель .17 с разъемом 20, диаграмма направленности предложейной рамочной антенны будет направленной диаграввюй направленности (кривая 0 на фиг. 4 ) в сторону, укаэанную:стрел-. кой A (фиг. 1 и 2 } или всенаправлен» ной диаграммой направленности (крквая

iF на фиг. 4 ). Коэффициент -стоячей волны на входных клеммах 3; раыбчйой антенны в режиме всеиаправлеийого иэ лучения равен 2,5, а в режиме;иапраж- ленного излучения - не более 2, 1сИЩ ие менее 90%.

Фиг.2

1023462 Составитель В. Шило

РЕдактоР М. Петрова Техред М.Тепер Корректор А. Тяско

Закаэ 4226/40 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4