Печатная резонаторная антенна

 

Изобретение относится к антеннам СВЧ, Цель изобретения - обеспечение согласования достигается введением диэлектрического элемента с электрическими размерами не более четверти длины волны, размещенного на проводящем экране с возможностью перемещения вдоль оси симметрии проводящей пластины . 4 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 5 Н 01 Q 1/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775901/09 (22) 02.01.90 (46) 07.08.92, Бюл. ¹ 29 (71) Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) B.Ä.Ãoëèíñêèé и Е,М.Ящишин (56) Патент США N -3972049, кл, 343-829, 1976 (прототип). (54) ПЕЧАТНАЯ РЕЗОНАТОРНАЯ АНТЕННА

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к печатным антеннам.

Известны печатные резонаторные антенны, содержащие проводящую пластину, размещенную на диэлектрической подложке с проводящим экраном. Толщина диэлектрика выбирается обычно меньше 0,1 Л, где л,— рабочая длина волны, Излучатель(проводящая пластина) чаще всего возбуждается штырем, который является продолжением центрального проводника коаксиального кабеля, через отверстие в э фане. Для линии передачи излучатель является плоским заполненным диэлектриком резонатором с потерями, обусловленными потерями на излучение и на потери в диэлектрике и металле. Излучатели печатных резонаторных антенн имеют самые разнообразные геометрические формы: прямоугольные, круглые, треугольные, эллиптические, кольцевые и т.д. (1) и (2).

К недостаткам печатных резонаторных антенн можно отнести сложность точной настройки на заданную рабочую частоту. Это обстоятельство связано с тем, что рабочая полоса частот резонаторных печатных анБЫ,, 1753521 А1 (57) Изобретение относится к антеннам

СВЧ. Цель изобретения — обеспечение согласования достигается введенйек диэлектрического элемента с электрическими размерами не более четверти длины волны, размещенного на проводящем экране с возможностью перемещения вдоль оси симметрии проводящей пластины. 4 ил. тенн составляет около 1 от рабочей «астоты. Применяемые расчетные формулы ввиду отсутствия строгой теории не приводят к высокой точности, что не позволяет без предварительной проработки настраивать антенны на требуемую частоту. 2

Известна конструкция печатной резонаторной антенны; содержащая прямоугольную проводящую пластину, размещенную на диэлектрической подложке с проводящим экраном, возбужающий штырь, соединенный с проводящей пластиной в точке на ее оси сим- 4 метрии, коаксиальный фидер, центральный (Л проводник которого через отверстие в проводящемм экране и диэлектрической подложке соединен с возбуждающим штырем, а внешний проводник соединен с проводящим экраном (3).

Недостатком известной антенны является сложность настройки, Целью изобретения является обеспечение согласования печатной резонаторной антенны.

Для достижения поставленной цели у известной печатной резонаторной антенны, содержащей проводящую пластину, разме1

1753521 щенную на диэлектрической подложке с проводящим экраном, возбуждающий штырь, соединенный с проводящей пластиной в точке на ее оси симметрии, коаксиальный фидер, центральный проводник которого через отверстие в проводящем экране и диэлектрической подложке соединен с возбужающим штырем, а внешний проводник соедйнен с проводящим экраном, введен диэлектрический элемент с электрическими размерами не более четверти длины волны, размещенный на проводящем экране с возможностью перемещения вдоль оси симметрии проводящей пластины, Введение в ближнюю зону печатной ре.зонаторной антенны диэлектрического элемента приводит к изменению полного сопротивления антенны, что влечет за собой изменение резонансной частоты. Максимальные размеры диэлектрического элемента выбраны из условия, чтобы s нем не возбуждались близкие по частоте типы волн, причем при умейьшении размеров диэлектрического элемента уменьшается влияние на печатную резонатарную антенну, Подбирая в каждом конкретном случае экспериментально размер диэлектрического элемента и расстояние до антенны можно добиться согласования за счет подстройки в пределах 1, причем со смещением рабочего диапазона в область низких частот.

На фиг,1 представлена печатная резонаторная антенна, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1; на фиг.З вЂ” экспериментальный макет; на фиг.4 — результаты измерения характерйстик, экспериментального макета. при согласовании диэлектрическим элементом, Печатная резонаторная антенна содержит проводящую пластину 1, диэлектрическую подложку 2, проводящий экран 3, коаксиальный фидер 4, возбуждающий штырь 5, диэлектрический элемент 6. Проводящая пластина 1 размещена на диэлектрической подложке 2 с проводящим экраном 3. Возбуждающий штырь 5 соединен с проводящей пластиной 1 в точке на ее оси симметрии. Коаксиальный фидер 4 соединен центральным проводником через отверстие в проводящем экране 3 и диэлектрической подложке 2 с возбуждающим штырем 5, Внешний проводник коаксиального фидера соединен с проводящим экраном. На проводящем экране размещен диэлектрический элемент 6 с электрическими размерами не более четверти длины волны с возможностью перемещения вдоль оси симметрии проводящей пластины, Размеры диэлектрического элемента и расстояние до антенны подбираются экспериментально.

5 Предлагаемая печатная резонаторная антенна работает следующим образом, При возбуждении проводящей пластины

1 коаксиальным фидером 4 с подключенным к центральному проводнику коаксиального

10 фидера возбуждающим штырем 5 диэлектрический элемент 6 играет раль согласующего реактивного сопротивления, При выбранных размерах диэлектрического элемента и расстояния до антенны обеспечива15 ется полная компенсация реактивного сопротивления печатной резонаторной антенны на частоте ниже первоначальной (без диэлектрического элемента).

Таким образом, изобретение обеспечи20 вает согласование печатной резанаторной антенны.

Экспериментальный макет {фиг.3) изготовлен из листа двустороннего фольгированного армированного фторопласта марки

25 ФФ-4Д. Результаты измерения характеристик экспериментального макета при согласовании дйэлектрическим элементом представлены на фиг.4, Положительный эффект от предлагае30 мого устройства состоит в меньших потерях мощности за счет улучшения согласования, Технологичность очевидна в сравнении с традиционными методами подбора точки питания. Такую антенну легко согласовать в

35 комплексе с передатчиком либо приемником в определенных условиях излучения или приема.

Формула изобретения

Печатная резонаторная антенна, содер40 жащая проводящую пластину, размещенную на диэлектрической подложке с проводящим экраном, возбуждающий штырь, соединенный с проводящей пластиной в точке на ее оси симметрии, коаксиаль45 ный фидер. центральный проводник которого через отверстие в проводящем экране и диэлектрической подложке соединен с возбуждающим штырем, а внешний проводник — с проводящим экраном, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения

50 согласования, введен диэлектрический элемент с электрическими размерами не более четверти длины волны, размещенный на прОводящем экране с возможностью перемещения вдоль оси симметрии и ро водя щей

55 пластины.

1753521

1753521

Составитель Е. Ящишин

Редактор М. Янкович Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 2771 Гираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101