Антенна бегущей волны

 

Использование: антенная техника, широкодиапазонные антенны для систем радиосвязи . Сущность изобретения: в линейную решетку из проволочных диполей, присоединенных посредством резисторов связи к собирательной линии, введены фазовые корректоры, Параметры фазовых корректоров и резисторов выбраны по определенному закону. Это обеспечивает оптимальное замедление волны вдоль антенны бегущей волны, т.е. повышение КПД и помехозащищенности в рабочем диапазоне . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 H 01 Q 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751285/09 (22) 17.10.89 (46) 15.06.92. Бюл. N 22 (71) Гомельский государственный университет (72) В. А. Яцкевич и tO. M. Полевиков (53) 621.396.677(088.8) (56) Айзенберг Г. 3. и др. Коротковолновые антенны, М.: Радио и связь, 1985, с. 312.

Изсбретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве широкодиапазонной антенны для приема радиоволн в системах радиосвязи декаметрового диапазона волн.

Известна антенна бегущей волны в виде импедансной структуры, возбуждаемой рупорным излучателем. 3а счет выбора специального закона распределения поверхностного импеданса в антенне реализуется повышенная направленность в направлении, близком к осевому.

Однако указанная антенна является узкополосной.

Известна антенна бегущей волны, содержащая линейную решетку из одинаковых симметричных вибраторов, подключенных к. ликии передачи через конденсаторы.

Указанная антенна является широкодиапазонной, однако ее полоса частот недостаточна, чтобы обеспечить работу во всем декаметровом диапазоне радиоволн.

Наиболее близка к предлагаемой антенна бегущей волны, содержащая линейную .. Ы 1741206 А1 (54) АНТЕННА БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ (57) Использование: антенная техника, широкодиапазонные антенны для систем радиосвязи. Сущность изобретения; в линейную решетку из проволочных диполей, присоеди нен н ых посредством резисторов связи к собирательной линии, введены фазовые корректоры, Параметры фазовых корректоров и резисторов выбраны по определенному закону. Это обеспечивает оптимальное замедление волны вдоль антенны бегущей волны, т.е. повышение КПД и помехозащищенности в рабочем диапазоне,1ил, решетку из проволочных диполей, собирательную линию, выполненную в виде двухпроводного воздушного фидера, один конец которого нагружен на согласованную нагрузку, а другой является входом антенны, и резисторы связи, соединяющие вибраторы с собирательной линией. Указанная антенна получила наибольшее распространение для приема радиоволн в системах дальней связи декаметрового диапазона волн. Падающая на антенну электромагнитная волна наводит в вибраторах сигналы, которые поступают в собирательную линию и суммируются на входе антенны. За счет применения резисторов ослабляется шунтирующее действие вибраторов на собирательную линию, что позволяет сохранить в собирательной линии режим бегушей волны в широкой полосе частот, B результате с помощью одной антенны бегущей волны удается перекрыть диапазон длин волн от 10 до 70 м, Однако известная антенна бегущей волны имеет малый коэффициент напоавленного действия (КНД) в длинноволновой части

1741206

55 диапазона, так KGK ее электрическая длина невелика (L/Ладке Ы), амплитудное распределение вдоль антенны является экспоненциально спадающим, а фазовое распределение не является оптимальным.

Малая величина КНД приводит к малой помехозащищенности известной антенны.

Кроме того, максимум диаграммы направленности приподнят над земной поверхностью на слишком большой угол, что уменьшает дальность радиосвязи.

Цель изобретения — увеличение помехозащищенности и эффективности.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в повышении качества радиосвязи: увеличении отношения сигнал/шум и увеличении дальности радиосвязи, Указанная цель достигается тем, что в антенну введены и фазовых корректоров, выполненных в виде фазовых контуров 2-ro порядка и включенных между клеммами диполей и концами соответствующих пар резисторов связи, при этом значения номиналов катушек индуктивностей и конденсаторов фазовых корректоров выбраны из условия обеспечения следующего соотношения . ф, -ф, + =5 — 10, где ф — фаза коэффициента передачи п-го фазового корректора в согласованном режиме на длинноволновом краю диапазона;

n — номер фазового корректора, отсчитываемый от входа антенны, при этом величина сопротивлений пар резисторов связи выбрана убывающей от входа антенны в сторону согласованной нагрузки.

На чертеже изображена схема антенны бегущей волны.

Антенна бегущей волны содержитлинейную продольную эквидистантную решетку из и проволочных диполей 1, собирательную линию 2, выполненную в виде двухпроводного воздушного фидера, один конец которого нагружен на согласованную нагрузку 3, а другой является входом 4 антенны бегущей волны, и 2п резисторов связи 5, подключенных одними концами к собирательной линии 2. Между клеммами диполей 1 и другими концами соответствующих пар резисторов связи 5 включены и фазовых корректоров 6, выполненных в виде фазовых контуров 2-го порядка.

Антенна бегущей волны работает следующим образом.

Падающая на антенну электромагнитная волна возбуждает в каждом вибраторе

1 сигнал, который через фазовый корректор

6 и соответствующую пару резисторов 5 поступает в собирательную линию 2. Указанные сигналы суммируются на входе 4 антенны. Известно, что повышение КНД в антенне бегущей волны достигается при равномерном амплитудном распределении и оптимальном замедлении волны вдоль антенны, при котором обеспечивается дополнительный фазовый сдвиг между крайними элементами антенны, близкий к 180, В ыравнивание амплитудного распределения в предлагаемой антенне достигается за счет использования неодинаковых пар резисторов 5, сопротивления которых убывают от входа 4 антенны в сторону согласованной нагрузки 3, Оптимальное замедление волны создается с помощью фазовых корректоров

6 следующим образом. Каждый фазовый корректор 6 представляет собой фазовый контур 2-го порядка, т.е. мостовой четырехполюсник на LC-элементах, схема которого показана на чертеже. Коэффициент передачи такого четырехполюсника имеет модуль, равный единице, и фазу, монотонно убывающую с ростом частоты. Значения номиналов катушек индуктивности и конденсаторов, входящих в фазовые корректоры 6, выбраны из условия обеспечения следующего соотношения: ф, — ф, + < = р где ф — фаза коэффициента передачи и-го фазового корректора 6 в согласованном режиме на длинноволновом краю диапазона;

tt-=5-10 . Тогда дополнительный фазовый сдвиг между токами крайних диполей 1 равен ф1 — фч (й — 1)p, где N- 21 — количество диполей 1 в антенне.

В результате на длине волны 70 м реализуюгся повышение КНД в 1,5 раза и более прижатые к земле диаграммы направленности по сравнению с прототипом. С уменьшением длины волны до 10 м величина до пол нител ьного фазового сдвига монотон но убывает, однако эффект повышения КНД и прижатия луча сохраняется, что обеспечивает повышение помехозащищенности и эффективности во всем рабочем диапазоне волн.

Формула изобретения

Антенна бегущей волны, содержащая линейную продольную, эквидистантную решетку из и проволочных диполей, собирательную линию, выполненную в виде двухпроводного воздушного фидера, один конец которого нагружен на согласованную нагрузку, и 2п резисторов связи, подключенных одними концами к собирательной линии, отличающаяся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности и эффективности, введены п фазовых корректоров, выполненных в виде фазовых контуров вто1741206

10 .

35

45

Составитель В.Яцкевич

Техред М, Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор А.Долинич

Заказ 2089 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рого порядка и включенных между клеммами диполей и другими концами соответствующих пар резисторов связи, при этом значения номиналов катушек индуктивности и конденсаторов фазовых корректоров выбраны из условия обеспечения соотношения фд — Q+ > =5 — 10 где ф — фаза коэффициента передачи и-го фазового корректора в согласованном режиме на длинноволновом краю диапазона; и — номер фазового корректора, отсчи5 тываемый от входа антенны, при этом величина сопротивлений пар резисторов связи выбрана убывающей от входа антенны в сторону согласованной нагрузки.