Спиральная антенна

 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве слабонаправленной антенны круговой поляризации и одноканальном или двухканальном режиме. Цель изобретения - увеличение механической жидкости, улучшение согласования и возможность работы в двухканальном режиме. Для этого в спиральной антенне, содержащей два спиральных захода 1, установленных над экраном 2 и подсоединенных своими входами 3 к двум коаксиальным фидерам 4 соответственно, спиральные заходы 1 соединены между собой проводящими перемычками 5, из которых первая, ближайшая к экрану 2, установлена на высоте H=0,02-0,05 λ O от экрана 2, где λ O - средняя длина волны рабочего диапазона, а последующие проводящие перемычки размещены с шагом по оси спирали, выбранным из соотношений: S 1=0,04-0,08λ O для трех-пяти последующих проводящих перемычек 5, S 2=0,07-0,15λ 1 для остальных последующих проводящих перемычек 5. Нижняя проводящая перемычка 5, расположенная на малой высоте над экраном 2 и образующая вместе с ним полуволновый отрезок однопроводной линии над экраном, позволяет при возбуждении через один из двух коаксиальных фидеров 4 обеспечивать возбуждение бегущих волн тока равной амплитуды в двух спиральных заходах 1, причем фазовый сдвиг между указанными волнами близок к 180°. Выбором высоты H первой проводящей перемычки 5 и шага S 1 последующих трех-пяти проводящих перемычек 5 возможно обеспечить согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением стандартного 50-омного или 75-омного коаксиального кабеля. Спиральная антенна в диапазоне частот с перекрытием ±20% имеет КСВН≤ 1,2 и коэффициент развязки между входами двух коаксиальных фидеров не менее 10 дБ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н. 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕП!ЛЬСТЯТ

2 (54) СПИРАЛЬНАЯ АНТЕННА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463176/24-09 (22) 09 ° 03. 88 (46) 30.09.90. Бкл. № 36 (72) А.В.Лепехин, А.В.Рунов, И,А.Докуков, Б.А.Пригода, Е.Е,Березинский и О.А.Юрцев (53) 62 1.396.677.45 (088.8) (56) Electronics, !966, ч.39, № !7, р.100.

„„SU„„1596415 А 1 (57) Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве слабонаправленной

1 антенны круговой поляризации и одноканальном или двухканальном режиме.

Цель изобретения — увеличение механической жесткости, улучшение согла3 159641 сования и возможность работы в двухканальном режиме. Дпя этого в спиральной антенне, содержащей два спиральных захода 1, установленных над экраном 2 и подсоединенных своими входами 3 к двум коаксиальным фидерам;4 соответственно, спирапьные заходы 1 соединены между собой проводящими перемычками 5, иэ которых первая, ближайшая к экрану 2, установлена на высоте Ь0,02-0,05 Л, от экрана 2, где — средняя длина волны рабочего диапазона, а последующие проводящие,перемычки размещены с шагом по оси спирали, выбранным из соотноше- ний; S, =Оф4-0,083 р для трех-пяти последующих проводящих перемычек 5;

S 0,07-0,15Лр для остальных последующих проводящих перемычек 5. Ниж- 20 няя проводящая перемычка 5, расположенная на малой высоте над экраном

5 4

2 и образующая вместе с ним полуволновый отрезок .однопроводной линии над экраном, позволяет при возбуждении через. один из двух коаксиальных дждеров 4 обеспечивать возбуждение бегущих волн тока равной амплитуды в двух спиральных заходах 1, причем фазовый сдвиг между указанными волнами близок к 180 . Выбором высоты h первой проводящей перемычки 5 и шага

S последующих трех-пяти проводящих перемычек 5 возможно обеспечить согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением стандартного 50-омного или 75-омного .коаксиального кабеля. Спиральная антенна в диапазоне частот с перекрытием 420Х имеет КСВН 41 2 и коэффициент развязки между входами двух коаксиальных фидеров не менее 10 дБ.

1 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве слабонаправленной антенны круговой поляризации в одноканаль- 30 ном или двухканальном режимах.

Цель изобретения - увеличение механической жесткости, улучшение согласования и возможность работы в двухканальном режиме.

На чертеже представлена спиральная антенна, общий вид.

Спиральная антенна содержит два спиральных захода 1, установленных над экраном 2 и подсоединенных свои- 40 ми входами 3, расположенными в диаметрально противоположных точках, к двум коаксиальным фидерам 4 соответственно и проводящие перемычки 5, соединяющие два спиральных захода 1.

Спиральная антенна имеет следующие параметры: диаметр спирали (длина проводящих перемычек) Dc,«0,5Ë шаг спирали Sс,=(0,7-0,8) Лр," число витков N = 2; высота над экраном первой, ближайшей к экрану проводящей перемычки h=(0,02-0,05) Л,; шаг по оси спирали между двумя соседними последующими тремя — пятью проводящими перемычками Б, =(0,04-0,08) Лр, 55 шаг по оси спирали между двумя соседними остальными последующими яроводящими перемычками S =(0,07-0,15) Ъ ; диаметр экрана Э э=0,8 Л

Спиральная антенна работает следующим образом.

При подсоединении источника высокочастотных колебаний к одному из двух коаксиальных фидеров 4 в нем возбуждается волна типа ТЕМ в коаксиальной линии, распространяющаяся в сторону входа 3 соответствующего спирального захода 1, где она трансформируется в волне типа ТЕМ однопроводной линии над экраном, первая из которых образована начальной частью спирального захода 1 и экра- ном 2, а вторая — первой проводящей перемычкой 5 и экраном 2.

В силу симметрии двух спиральных заходов 1 и полуволновой длины проводящей перемычки 5 подводимая энергия делится пополам между двумя спиральными заходами 1, причем фазы то-, ков в двух спиральных заходах 1 сдвинуты между собой приблизительно на

180Р. Подобно обычной двухзаходной цилиндрической спиральной антенне с противофазным возбуящением заходов в предложенной спиральной антенне вдоль спиральных заходов 1 возбуждается бегущая поверхностная волна типа Т,, интенсивно излучающая в осевом направлении электромагнитную волну круговой поляризации, При подсоединении второго источника высокочастотных колебаний, некогерент4 вает согласование с KCBH не более

1,2 и коэффициент развязки между входами двух коаксиальных фидеров не менее 10 дБ.

5 159641 ных с колебаниями первого источника, к другому коаксиальному фидеру 4 происходит возбуждение двух спиральных заходов 2 в режиме Т, на другой частоте,.

Обе поверхностные волны Т, рас- е 0 р и у л а пространяются вдоль двухэаходного спирального волновода, образованного спиральными заходами 1, и излучают в осевом направлении.

При этом связь между входами двух коаксиальных фидеров 4 минимальна.

Спиральная антенна может работать также на прием или на прием и передачу одновременно.

Наличие проводящих перемычек 5, соединяющих два спиральных захода 1, увеличивает механическую жесткость спиральной антенны, а также уменьшает 20 входное сопротивление антенны до значения 50-75 Ом, что позволяет согласовать спиральную антенну со стандартным коаксиальным кабелем. РаспоI ложение первой проводящей перемычки 25на определенной высоте, а последующих трех-пяти проводящих перемычек с меньшим шагом, позволяет согласовать входное сопротивление антенны с волновым сопротивлением коаксиального фидера.

Спиральная антенна в диапазоне частот с перекрытием +20X обеспечиСпиральная антенна, содержащая два спиральных захода, установленных над экраном соосно вдоль оси спирали и подсоединенных своими входами, расположенными s диаметрально противоположных точках, к двум коаксиальным фидерам соответственно, о т л и ч а ю-щ а я с -я тем, что, с целью увеличения механической жесткости, улучшения согласования и возможности работы в двухканальном режиме, спиральные заходы соединены между собой поперечными проводящими перемычками, перпендикулярными оси, из которых первая, ближайшая к экрану, установлена на высоте h =(0,020,05 ) 3< от экрана, где М - средняя длина волны рабочего диапазона, а пос ледую1цие проводящие перемычки размещены с шагом по оси спирали, выбранным из соотношений: S =(0,04-0,08)Л, для трех-пяти последующих проводящих перемычек; S g =(0,07-0,15) Я, для остальных последующих проводящих перемычек.

Составитель А.Рунге

Редактор И.Сегляник

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор М.Кучерявая

Заказ 2914 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óìãîðîä, ул. Гагарина, 101