Двухполосная невыступающая кольцевая щелевая антенна

 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве конформной приемно-передающей антенны. Антенна содержит металлический корпус в виде перевернутого усеченного конуса с фланцем для крепления антенны, закрытого диэлектрической крышкой. Внутри резонатора на одном уровне с фланцем расположен металлический диск с секторной щелью, один край которой гальванически соединен с основанием корпуса прямоугольной металлической пластиной, а с другого ее края в секторе углов меньшем 180o с помощью нескольких концентрических дугообразных щелей разной длины и ширины сформированы концентрические дугообразные шлейфы, под которыми на основании резонатора установлены штыри высотой, равной расстоянию между диском и основанием резонатора, часть из которых замкнута на диск, а их общее количество, так же как и количество замкнутых и незамкнутых штырей обусловлено требуемым разносом рабочих полос антенны. К краю диска на угловом расстоянии 45o от короткозамкнутого края секторной щели подключен центральный проводник коаксиального кабеля питания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве конформной приемно-передающей антенны для подвижных объектов.

Известна кольцевая щелевая антенна, содержащая коаксиально-радиальный резонатор, нагруженный на излучающую щель, образованную между боковыми стенками резонатора и краем металлического соосного с резонатором диска, и коаксиальную линию питания (Г.Б Резников. Самолетные антенны. М. Советское радио, 1962 прототип).

Существенным недостатком такой антенны является узкая полоса рабочих частот.

Целью изобретения является создание невыступающей кольцевой щелевой антенны с двумя рабочими полосами частот.

Сущность изобретения заключается в том, что в невыступающей кольцевой щелевой антенне, содержащей резонатор с фланцем для крепления антенны, расположенный в одной плоскости с фланцем соосно с резонатором и параллельно его основанию металлический диск, диэлектрическую крышку и коаксиальный кабель питания, резонатор выполнен в виде перевернутого усеченного конуса, диаметр большего основания которого не превышает 0,3 длины волны, соответствующей центральной частоте нижней рабочей полосы, в металлическом диске вырезана секторная щель с углом раскрыва менее 5o, один из краев которой гальванически соединен с основанием резонатора прямоугольной металлической пластиной, перпендикулярной поверхности диска, а с другого края секторной щели в секторе углов, меньшем 180o, с помощью нескольких концентрических дугообразных щелей, две из которых имеют угловую длину более 90o, сформированы концентрические дугообразные шлейфы, под которыми на основании резонатора установлены штыри высотой, равной расстоянию между диском и основанием резонатора, часть из которых замкнута на диск, а их общее количество, так же как и количество замкнутых и незамкнутых штырей, обусловлено требуемым разносом рабочих полос антенны, причем концентрические линии, вдоль которых установлены штыри, являются проекциями средних линий шлейфов на основание резонатора, при этом центральный проводник коаксиального кабеля питания подключен к краю диска на угловом расстоянии 45o от короткозамкнутого края секторной щели.

На чертеже представлена конструкция предлагаемой антенны, где для примера изображено два дугообразных шлейфа.

Антенна состоит из металлического резонатора 1, выполненного в виде перевернутого усеченного конуса с фланцем для крепления диэлектрической крышки 2 и самой антенны на посадочное место. Внутри резонатора 1 соосно ему без зазора относительно диэлектрической крышки 2 расположен металлический диск 3, образующий с боковыми стенками резонатора 1 кольцевую щель 4. В металлическом диске 3 прорезана секторная щель 5, один край которой гальванически соединен прямоугольной металлической пластиной 6 с основанием резонатора 1. С другого края секторной щели 5 в металлическом диске 3 прорезаны концентрические дугообразные щели 7 различной длины и ширины, формирующие дугообразные шлейфы 8, под которыми на основании резонатора 1 установлены штыри 9 высотой, равной расстоянию между диском 3 и основанием резонатора 1, часть из которых замкнута на диск 3, причем концентрические линии, вдоль которых установлены штыри 9, является проекциями средних линий шлейфов 8 на основание резонатора 1. К диску 3 на угловом расстоянии 45o от короткозамкнутого края секторной щели 5 в точке 10 подключен центральный проводник 11 коаксиального кабеля питания 12.

Антенна работает следующим образом.

Сигнал через коаксиальный кабель питания 12 поступает на металлический диск 3. Металлический диск 3 с секторной щелью 5 и основание резонатора 1, соединенные с одного края секторной щели 5 прямоугольной металлической пластиной 6, представляет собой свернутую короткозамкнутую четвертьволновую передающую линию.

Дугообразные щели 7 разбивают ее на систему связанных параллельных эквивалентных контуров, резонансные характеристики которых определяются геометрическими параметрами шлейфом 8 и размещением замкнутых и разомкнутых штырей 9, а величина связи между ними определяется шириной дугообразных щелей 7.

Построенная таким образом система, имеющая две полосы пропускания, возбуждает кольцевую щель 4, которая в свою очередь, обеспечивает излучение сигнала в пространство.

Предлагаемая антенна, реализованная в следующих физических размерах относительно длины волны, соответствующей центральной частоте нижней рабочей полосы частот: максимальный диаметр резонатора 0,256, глубина резонатора - 0,023, с тремя дугообразными щелями и общим количество штырей, равным 7, обеспечила работу в двух полосах частот с отношением fв/fн=1,12 с неравномерностью диаграммы направленности в азимутальной плоскости менее 3 дБ.

Формула изобретения

1. Невыступающая кольцевая щелевая антенна, содержащая резонатор с фланцем для крепления антенны, расположенный в одной плоскости с фланцем соосно с резонатором и параллельно его основанию металлический диск, диэлектрическую крышку и коаксиальный кабель питания, отличающаяся тем, что резонатор выполнен в виде перевернутого усеченного конуса, диаметр большего основания которого не превышает 0,3 длины волны, соответствующей центральной частоте нижней рабочей полосы частот, в металлическом диске вырезана секторная щель с углом раскрыва менее 5o, один из краев которой гальванически соединен с основанием резонатора прямоугольной металлической пластиной, перпендикулярной поверхности диска, а с другого края секторной щели в секторе углов, меньшем 180o, с помощью нескольких концентрических дугообразных щелей, две из которых имеют угловую длину более 90o, сформированы концентрические дугообразные шлейфы, под которыми на основании резонатора установлены штыри высотой, равной расстоянию между диском и основанием резонатора, часть из которых замкнута на диск, а их общее количество так же, как и количество замкнутых и незамкнутых штырей, обусловлено требуемым разносом рабочих полос антенны, причем концентрические линии, вдоль которых установлены штыри, являются проекциями средних линий шлейфов на основание резонатора, при этом центральный проводник коаксиального кабеля питания подключен к краю диска на угловом расстоянии 45o от короткозамкнутого края секторной щели.

2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрическая крышка и металлический диск выполнены в виде одной детали из одностороннего фольгированного диэлектрика.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве конформной приемно-передающей антенны

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве приемной и передающей конформной антенны

Изобретение относится к антенной технике, а более конкретно к плоским антеннам

Изобретение относится к антенной технике

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может использоваться для излучения мощных наносекундных СВЧ-импульсов в пространство

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве конформной приемной и передающей антенны для подвижных объектов с криволинейными поверхностями

Изобретение относится к системе излучателей с двойной поляризацией, в частности для диапазона мобильной радиосвязи, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в приемных, передающих, приемо-передающих многофункциональных антенных устройствах радиотехнических систем различного назначения, в частности в активных фазированных антенных решетках (ФАР) с широкоугольным сканированием

Антенна // 2098898
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в составе радиотехнических систем, функционирующих в условиях воздействия помех

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к широкополосным антенным системам с горизонтальной поляризацией поля излучения, имеющим круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости. Технический результат - расширение полосы согласования антенны с фидером. Широкополосная турникетная щелевая антенна содержит множество N пар проводящих пластин, образующих при соединении N щелей, множество М вертикальных стоек, верхний и нижний кронштейны, образующих совместно опору антенны, а также делитель мощности и фидеры. 2 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх