Антенна

 

Использование: слабонаправленный малогабаритный излучатель фазированной антенной решетки или самостоятельная бортовая антенна. Сущность изобретения: в антенне, состоящей из проводящего диска, установленного на диэлектрической подложке над металлическим экраном, выполнено круговое отверстие (щель) в центре диска и прорези прямоугольной формы (радиальные щели), которые размещены поочередно со стороны его внешней и внутренней кромок с угловыми интервалами, возрастающими пропорционально азимутальному углу. Достигнуты уменьшение габаритов антенны и повышение равномерности диаграммы направленности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (I I) (51)5 Н 01 Q 1/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1573487 (21) 4914051/09 (22) 16.11.90 (46) 15.11.92. Бюл. М 42 (72) С.А.Скачков, Ю.А.Хитров, Ю.Б.Нечаев, И.К.Нестеренко, В.В.Русов и Л.А.Марчук (56) Авторское свидетельство СССР

М 1573487, кл. Н 01 Q 1/38, 1990. (54) АНТЕННА (57) Использование: слабонаправленный малогабаритный излучатель фазированной антенной решетки или самостоятельная

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано а качестве слабонаправленного малогабаритного излучателя фазированной антенной решетки или самостоятельной бортовой антенны и является совершенствованием известной полосксвой антенны по авт.св. М 1573487.

Известны варианты построения антенн аналогичного назначения, которые имеют некоторые признаки, сходные с признаками заявляемого решения, Эти антенны содержат дисковый металлический излучатель, металлический экран, штыревой возбуждающий зонд и короткозамыкатель, соединяющий излучвтель с экраном. Они характеризуются достаточно малыми для практического применения в качестве элементов антенной решетки электрическими размерами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройсгау аналогом является антенн:i по авт.св. ¹ 1573487, собортовая антенна. Сущность изобретения: в антенне, состоящей из проводящего диска, установленного на диэлектрической подложке над металлическим экраном, выполнено круговое отверстие (щель) в центре диска и прорези прямоугольной формы (радиальные щели), которые размещены nooseредно со стороны его внешней и внутренней кромок с угловыми интервалами, возрастающими пропорционально азимутальному углу. Достигнуты уменьшение габаритов антенны и повышение равномерности диаграммы направленности. 2 ил. держащая диэлектрическую подложку, на одной стороне которой расположен металлический экран, а на другой — проводящий диск, в котором выполнена щель, штыревой зонд, коаксиальный фидер, проводящий короткозамыкатель. Щель выполнена в виде круга. центр которого совпадает с центром проводящего диска, и прорези прямоугольной формы, расположенной по радиусу проводящего диска. Штыревой зонд одним концом подключен к токопроводящемудиску, а другим — к внутренним проводникам коаксиального фидера, внешний проводник которого подключен к металлическому экрану. Проводящий короткозамыкатель выпслнен в аиде тонкой прямоугольной пластины длиной, равной длине прорези прямоугольной форме, и установлен вдоль кромки этой прорези.

Недостатком антенны является неравномерность ее амплитудной диаграммы направленности а азимутальной плоскости и

1775773 габариты, ограничивающие область ее применения.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение равномерности диаграммы направленности в азимутальной плоскости.

Для достижения этой цели в токопроводящем кольцевом диске антенны выполнено n = 5...10 радиальных щелей, которые размещены поочередно со стороны его внешней и внутренней кромок с угловыми. интервалами, возрастающими пропорционально азимутальному углу, отсчитываемому от короткозамыкателя, при этом их длина выбрана из соотношения 1=(0,3-0,7) (A-B), где А,  — внешний и внутренний радиусы токопроводящего кольцевого диска соответственно, причем А = (0,025-0,06) )Уйти, где А — длина волны в свободном проотранстве, ег — относительная диэлектрическая проницаемость материала подложки, при этом штыревойзонд установлен на равном расстоянии от соответствующих смежных щелей.

На фиг.1 изображена антенна, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Антенна содержит металлический диск (излучающий элемент) 1, расположенный над экраном 2, диэлектрическую. подложку 3.

В диске выполнена радиальная прорезь 4, вдоль кромки которой диск соединен пластинчатым короткозамыкателем 5 с экра., ном. Введенные радиальные щели 6 длиной

I = (0,3...0,7)(А-В), включенные встречно и поочередно от внешней и внутренней кроМоК токопроводящего диска. Штыревой возбуждающий зонд 7 установлен равноудаленно от смежных щелей. Внешний радиус диска выбирается из соотношения А = (0,025...0,06) ЛМя,; Я, — длина волны в свободном пространстве, яг — относительная диэлектрическая проницаемость материала подложки.

Антенна работает следующим образом.

Питание к штыревому возбуждающему зонду 7 подается по питающему коаксиальному фидеру через коаксиально-полосковый переход. При этом е резонаторе антенны, образованном диском 1 и экраном

2, возбуждается электромагнитное поле.

Введенные радиальные несквозные щели увеличивают определяющую электрический размер резонатора длину пути магнитного тока, протекающего по внешним кромкам излучающего элемента. Это снижает размер антенны по отношению к рабочей длине волны, и выравнивает амплитудное распределение магнитного тока по дуговой иэлуча5

20 чин) длинах щелей

От использования заявляемого устрой35 ства в сравнении с основным изобретением

55 ющей щели, что определяет равномерность диаграммы направленности в азимутальной плоскости, Местом расположения возбуждающего зонда между смежными радиальными щелями по угловой координате р, отсчитываемой от точки подключения короткозамыкателя, определяется выбор величины входного сопротивления антенны: оно растет по мере увеличения Х Увеличение количества радиальных щелей и их длины снижает частоту, однако при значительном их количестве (и = 10...12) ухудшается согласование антенны с питающим фидером.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Антенна диаметром 70 мм, выполненная на стеклотекстолитовой подложке толщиной 4 мм, имела резонанс на частоте 165 МГц. При этом ее внутренний радиус составлял 10 мм. Длина каждой щели составляла 10 мм при их числе, равном 5, а угловые координаты р этих щелей, определяемые от радиального короткозамыкателя, составляли соответственно 20, 45, 90, 150 и 225 . Возбуждающий зонд размещен с угловым смещением р примерно 65 .

Увеличение длины щелей до 15 мм привело к снижению резонансной частоты до 116

МГц, При этом КСВ при согласовании с фидером с волновым сопротивлением 50 Ом на резонансных 1,7 при различных (в пределах указанных в формуле изобретения велиследует ожидать уменьшения в 1,5...2 раза размеров излучателя. Указанное преимущество способствует повышению равномерности диаграммы направленности антенны и делает ее более предпочтительной при проектировании на ее основе антенных реше.ток с жестким ограничением на размер общей апертуры.

Формула изобретения

Антенна по авт.св, М 1573487, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения равномерности диаграммы направленности в азимутальной плоскости, в токопроводящем кольцевом диске выполнено и = 5-10 радиальных щелей, которые размещены поочередно со стороны его внешней и внутренней кромок с угловыми интервалами, возрастающими пропорционально азимутальному углу, отсчитываемому от короткозамыкателя, при этом их длина I выбрана из соотношения 1= (0,3-0,7)(А-В), где А, В "внешний и внутренний радиусы токопроводящего кольцевого диска соответственно, причем А =- (0,0251775773

Фиа2

Составитель

Тех ред M. Ìoðãåíòàë Корректор M.ÀíäðóøåHKo

Редактор

Заказ 4037 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/Б

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

0,06) 3/Й, где 1 - длина волны в свободном пространстве, е — относительная диэлектрическая проницаемость материала подложки, при этом штыревой зонд установлен на равном расстоянии от соответствующих смежных щелей.