Биконическая антенна
Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в системах радиосвязи на подвижных объектах, в системах измерения напряженности поля и потоков мощности и др. Техническим результатом является обеспечение высокого уровня согласования с питающей линией в рабочей полосе частот и высокой механической и электрической прочности. Биконическая антенна содержит два соосных металлических полых конуса, обращенных вершинами друг к другу, питающую линию, подключенную к вершинам металлических полых конусов, и шунты, установленные перпендикулярно основаниям металлических полых конусов и соединяющие их кромки, а также диэлектрический шар, центр которого расположен на оси полых металлических конусов между их вершинами, при этом в диэлектрическом шаре выполнены два соосных конических углубления, обращенных вершинами к центру диэлектрического шара и сопряженных соответственно с поверхностями металлических полых конусов. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в системах радиосвязи на подвижных объектах, в системах измерения напряженности поля и потоков мощности и др.
Известна биконическая антенна, содержащая два металлических конуса, обращенных друг к другу вершинами, четыре шунта, соединяющих основания конусов и расположенных перпендикулярно основаниям равномерно по окружности, и возбуждающий элемент, подключенный к вершинам металлических конусов (Пат. США 2175252, опубл. 1937 г.). Недостатком известной антенны является плохое согласование антенны с питающей линией в высокочастотной части рабочего диапазона частот при использовании шунтов. Кроме того, из-за возрастания суммарной проводимости шунтов, происходит сужение рабочей полосы частот антенны. Известна также биконическая антенна, выбранная в качестве прототипа, выполненная в виде двух соосных полых металлических конусов, обращенных друг к другу вершинами, основания которых соединены между собой по кромкам N шунтами, расположенными перпендикулярно основаниям равномерно по окружности с угловым интервалом, равным
=360o/N, и питающую линию, подключенную к вершинам конусов (Г. З. Айзенберг. Антенны УКВ, ч. 1. - М.: Связь 1977 г., с. 187, рис. 13.38). Известная конструкция имеет недостатки присущие антенне, рассмотренной выше. За счет уменьшения числа шунтов механическая прочность такой конструкции ухудшается. Технической задачей данного изобретения является создание биконической антенны, обеспечивающей высокий уровень согласования с питающей линией в рабочей полосе частот, с целью повышения эффективности излучения, и обладающей высокой механической и электрической прочностью. Поставленная задача решается тем, что в биконическую антенну, содержащую два соосных металлических полых конуса, обращенных вершинами друг к другу, питающую линию, подключенную к вершинам металлических полых конусов, и шунты, установленные перпендикулярно основаниям металлических полых конусов и соединяющие их кромки, согласно изобретению введен диэлектрический шар, центр которого расположен на оси полых металлических конусов между их вершинами, при этом в диэлектрическом шаре выполнены два соосных конических углубления, обращенных вершинами к центру диэлектрического шара и сопряженных соответственно с поверхностями металлических полых конусов. Наличие диэлектрического шара, центр которого совмещен с геометрическим центром биконической антенны, позволяет улучшить согласование антенны с питающим кабелем во всем рабочем диапазоне частот, а также повысить ее электрическую прочность. При этом, благодаря расположению конусов в конических углублениях, выполненных в диэлектрическом шаре, конструкция антенны является более жесткой и, следовательно, обладает повышенной механической прочностью. На чертеже приведена конструкция биконической антенны. Биконическая антенна содержит два соосных металлических полых конуса 1, обращенных вершинами друг к другу, N шунтов 2, например три, как показано на чертеже, установленных перпендикулярно основаниям металлических полых конусов 1 и соединяющих их кромки, при этом шунты 2 расположены равномерно по окружности параллельно оси биконической антенны с угловым интервалом = 360o/N, диэлектрический шар 3, центр которого совмещен с геометрическим центром биконической антенны и расположен на оси металлических полых конусов 1 между их вершинами, при этом в диэлектрическом шаре 3 выполнены два соосных конических углубления, обращенных вершинами к центру диэлектрического шара и сопряженных соответственно с поверхностями металлических полых конусов 1. Питающая линия 4 выполнена, например, в виде коаксиального кабеля, подключенного к вершинам металлических полых конусов 1. Биконическая антенна работает следующим образом. Коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 
=50 Ом, подключенный к вершинам металлических полых конусов 1 биконической антенны, возбуждает электромагнитное поле, которое излучается с внешних поверхностей конусов 1 в окружающее пространство. Излучаемое электромагнитное поле имеет сферический волновой фронт. Процесс излучения тем эффективнее, чем лучше согласована биконическая структура с коаксиальным кабелем в заданном диапазоне частот. Эту задачу позволяет решить диэлектрический шар 3, центр которого совмещен с центром биконической антенны. Радиус диэлектрического шара 3 выбирается из условия обеспечения наилучшего уровня согласования антенны заданных геометрических размеров. Характеристики согласования предложенной и известной антенн были получены на стенде для измерения коэффициента стоячей волны (КСВ). Диапазон частот, на которых проводились измерения, составил 0,7-1,25 ГГц. Геометрические размеры исследуемых антенн были одинаковы и соответствовали следующим значениям: высота антенны 2h=180 мм; диаметр основания конуса (1) D= 180 мм; угол при вершине конуса (1) 
=90o; количество шунтов (2) N=3 шт; радиус диэлектрического шара (3) а=45 мм. Проведенные измерения показали, что испытуемые антенны имеют следующие характеристики по согласованию (см. таблицу). Шунты позволяют получить приемлемый уровень согласования в области частот 0,7-1,25 ГГц, тогда как добавление диэлектрического шара обеспечивает высокий уровень согласования в этом частотном диапазоне. Положительный эффект при использовании предложенной антенны заключается в улучшении согласования и обеспечении электрической прочности возбуждающего устройства антенны, за счет добавления в существующую конструкцию диэлектрического шара. Подбирая радиус диэлектрического шара можно добиться улучшения согласования антенны с питающей линией в заданном диапазоне частот.Формула изобретения
Биконическая антенна, содержащая два соосных металлических полых конуса, обращенных вершинами друг к другу, питающую линию, подключенную к вершинам конусов, и шунты, расположенные перпендикулярно основаниям металлических полых конусов и соединяющие их кромки, отличающаяся тем, что введен диэлектрический шар, центр которого расположен на оси металлических полых конусов между их вершинами, при этом в диэлектрическом шаре выполнены два соосных конических углубления, обращенных вершинами к центру диэлектрического шара и сопряженных соответственно с поверхностями металлических полых конусов.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.03.2009
Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009
Похожие патенты:
Изобретение относится к устройствам для ввода высоковольтных (ВВ) импульсов напряжения в n ТЕМ-рупорную антенну, составляющую, например, фазированную решетку и предназначенную для направленного излучения импульсов электромагнитного поля, и может быть использовано как в радиолокации, так и при исследовании воздействия излучения на среды и объекты
Биконическая антенна // 2168248
Биконическая антенна // 2022428
Изобретение относится к антенной технике, а именно к широкодиапазонным антеннам
Вибраторная антенна // 1607032
Изобретение относится к антенной технике, а именно к вибраторным антеннам
Дискоконусная антенна // 1343474
Изобретение относится к антенной технике и обеспечивает уменьшение ширины диаграммы направленности (ДН) в Е-плоскости
Вибраторная антенна // 1215154
Складная биконическая антенна // 1109836
Защитная крышка рупорного возбудителя // 255374
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антеннам СВЧ, и может быть использовано в широкополосных системах связи
Изобретение относится к антеннам, используемым в составе антенных решеток подповерхностных георадаров, работающих в сверхширокополосном (СШП) диапазоне частот
Всенаправленная антенна излучения // 2501132
Изобретение относится к антенной технике и может использоваться в системах радиосвязи, радионавигации на подвижных объектах, в системах измерения напряженности поля и потоков мощности. Техническим результатом является обеспечение во всенаправленной антенне излучения поля эллиптической поляризации. Всенаправленная антенна излучения, содержит: связанные между собой, по меньшей мере, один конический рупор, фидер и возбудитель, отличающейся тем, что она содержит второй конический рупор, причем первый и второй конусы рупоров обращены друг к другу вершинами и образуют конический раскрыв, возбудитель выполнен в виде однозаходной цилиндрической спирали с длиной ветви l<<λ, углом намотки α, диаметром d, удовлетворяющих условию tan α=πd/2λ, при этом спираль размещена в зазоре между конусами так, что оси спирали и конусов совпадают, а заход спирали соединен с центральным проводником коаксиального фидера. 1 ил.
Биконическая антенна // 2528091
Изобретение относится к антенной технике и предназначено для измерения электрической составляющей напряженности электромагнитного поля. Технический результат - повышение чувствительности в высокочастотном диапазоне. Для этого антенна содержит два идентичных вибратора, каждый из которых выполнен в виде металлического конуса из хорошо проводящего материала. Продольная ось вибраторов совмещена с продольной осью антенны, при этом вибраторы обращены в антенне друг к другу вершинами, к которым подключено согласующе-симметрирующее устройство, являющееся входом-выходом антенны. На боковых поверхностях конусов вибраторов по окружностям выполнены концентрично расположенные канавки зигзагообразной формы, образуя гофрированную поверхность. В вариантах выполнения антенны канавки в продольном осевом сечении имеют прямоугольную, синусоидальную, треугольную или трапецеидальную форму. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к антенной технике, а именно к широкодиапазонным антеннам. Технический результат - обеспечение формирования круговой в азимутальной плоскости диаграммы направленности в широком диапазоне частот и повышение коэффициента усиления. Для этого биконическая антенна выполнена с размещенным между двумя внешними обращенными друг к другу вершинами металлическими полыми конусами, основания каждого из которых соединены с металлическими обечайками, усеченная вершина - с металлической втулкой, металлический отражатель, представляющий собой два соосных металлических полых конуса, основания которых обращены друг к другу и соединены между собой, а усеченные вершины соединены между собой металлической втулкой, которая внутренней поверхностью взаимодействует с диэлектрической (изолирующей) втулкой, контактирует внутренней поверхностью с наружными поверхностями металлических втулок внешних металлических полых конусов, через полость одной из которых проходит питающая коаксиальная линия, взаимодействующая внутренним проводником с металлической втулкой одного, а наружным проводником - с металлической втулкой другого внешних металлических полых конусов. 2 з.п. ф-лы, 16 ил.
Биконический излучатель // 2559770
Изобретение относится к области радиотехники сантиметрового диапазона длин волн, а именно к биконическим излучателям, и может быть использовано в сверхширокополосных системах связи. Техническим результатом является обеспечение работы антенны на двух ортогональных вертикальной и горизонтальной поляризациях. В раскрыв биконического излучателя, запитываемого с помощью коаксиального фидера через соосный конструкции возбуждающий штырь, внесена периодическая структура анизотропной среды - поляризационный фильтр. Поляризационный фильтр представляет собой соосную с запиткой симметричную конструкцию из трапециевидных металлических пластин, ориентированных под углом 40°-50° к плоскости, перпендикулярной оси антенны и проходящей через геометрический центр биконического излучателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
