Трехплечая вибраторная антенна круговой поляризации

 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокационных, связных, радиоастрономических и других антенных системах. Задачей изобретения является создание вибраторной упрощенной конструкции с круговой поляризацией поля излучения. Задача решается таким образом, что вибраторная антенна на опоре в виде жесткой коаксиальной линии с прорезями для изоляции плеч вибратора имеет три плеча, прикрепленных к трубчатому проводнику коаксиальной линии, имеющему три прорези, причем одно из плеч имеет непосредственный контакт с центральным проводником коаксиальной линии, а два других соединены с центральным проводником через реактивности емкостного и индуктивного характера. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокационных, связных, радиоастронономических и других антенных системах.

В качестве антенн круговой поляризации известны турникетные четырехплечные антенны. Эти антенны составлены из двух перпендикулярных полуволновых вибраторов, возбуждаемых с разностью фаз 90^o [1] Недостатком четырехплечных турникетных антенн является необходимость кроме устройства симметрирования вибраторов иметь специальную распределительную схему, включающую в себя двухканальный делитель мощности и систему фазирования.

Известен и широко используется симметричный полуволновый вибратор на опоре в виде жесткой коаксиальной линии с двумя четвертьволновыми прорезями во внешней трубке коаксиальной линии, которые служат для изоляции плеч вибратора [2] Такая конструкция представляет собой простейший способ симметрирования вибратора, питаемого коаксиальной линией, и является наиболее близким аналогом (прототипом).

Недостатком антенны [2] является излучение одной линейной поляризации, параллельной оси вибратора.

Задачей изобретения является создание вибраторной упрощенной конструкции с круговой поляризацией поля излучения.

Задача решается трехплечным вибратором на опоре в виде трубчатого проводника питающей жесткой коаксиальной линии с тремя прорезями в трубчатом проводнике для изоляции плеч вибратора. Одно из плеч имеет непосредственный контакт с центральным проводником коаксиальной линии, а два других соединены с ним реактивностями соответственно емкостного и индуктивного характера. При этом проводимость индуктивного характера можно реализовать, уменьшив глубину одной из изолирующих прорезей. Поэтому по сравнению с одиночным вибратором линейной поляризации дополнительными элементами антенны круговой поляризации являются третье плечо и емкость между двумя плечами вибратора.

На чертеже представлена трехплечная вибраторная антенна. Плечи антенны 1, 2 и 3 присоединены к внешнему трубчатому проводнику питающей коаксиальной линии 4 и изолированы проделанными в нем прорезями 5, 6 и 7. Прорези 5 и 6 имеют длину в четверть длины волны, а прорезь 7 укорочена для создания шунтирующей индуктивности. Шунтирующая емкость 8 помещена внутрь трубчатого плеча 2.

Антенна работает следующим образом. Входной сигнал по коаксиальной линии 4 поступает к основаниям плеч вибраторов 1, 2 и 3 и на выходе центрального проводника 7 разветвляется на три части. Первая часть подается непосредственно на плечо вибратора 1, вторая на плечо 2 через емкостную реактивность 8, третья на плечо 3 через индуктивность прорези 7. В результате токи в плечах приобретают необходимую для создания круговой поляризации фазировку 0, 120 и 240^o. При резонансной длине плеч вибратора сопротивление на выходе питающей коаксиальной линии оказывается чисто действительным, поэтому для согласования антенны достаточно образовать четвертьволновый трансформатор вибирая диаметр центрального проводника линии.

Предлагаемая вибраторная антенна имеет более простую конструкцию по сравнению с четырехплечной турникетной антенной круговой поляризации и более широкополосна (рабочая полоса частот 30%) за счет отсутствия распределительной схемы.

Литература 1. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. Учебник для вузов. М. Высшая школа, 1988. 432 с.

2. Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства. Учебник для вузов. М. Радио и связь, 1981. 280 с.

Формула изобретения

Вибраторная антенная на опоре в виде жесткой коаксиальной линии с прорезями для изоляции плеч вибратора, отличающаяся тем, что антенна имеет три плеча, прикрепленных к трубчатому проводнику коаксиальной линии, имеющему три прорези, причем одно из плеч имеет непосредственный контакт с центральным проводником коаксиальной линии, а два других соединены с центральным проводником через реактивности соответственно емкостного и индуктивного характера.

РИСУНКИ

Рисунок 1