Способ генерации поверхностного электромагнитного процесса на коническом антенном элементе



Способ генерации поверхностного электромагнитного процесса на коническом антенном элементе
Способ генерации поверхностного электромагнитного процесса на коническом антенном элементе
Способ генерации поверхностного электромагнитного процесса на коническом антенном элементе

 


Владельцы патента RU 2464677:

Харченко Константин Павлович (RU)

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в несимметричных и симметричных антеннах. Технический результат - расширение рабочего диапазона частот. Для этого на наружной поверхности конического антенного элемента соосно с ним устанавливают плоские кольца, выполненные из токопроводящего листа. Внутреннюю кромку колец гальванически соединяют с наружной поверхностью конического антенного элемента. Для смежных колец проекция на плоскость конического антенного элемента наружной кромки плоского кольца с меньшим диаметром совпадает с проекцией внутренней кромки плоского кольца с большим диаметром. Питание производят с помощью коаксиальной линии или симметричной двухпроводной линии в зависимости от выбора типа антенны известными способами, исключающими антенный эффект фидера. Для несимметричной антенны в качестве ее противовеса используют конический элемент, снабженный плоскими кольцами. Для симметричной антенны в качестве ее вибраторов применяют одинаковые конические антенные элементы, снабженные плоскими кольцами. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в несимметричных и симметричных антеннах.

Известны способы генерации поверхностного электромагнитного процесса (именуемого в обиходе, поверхностной «радиоволной»), на круглой цилиндрической поверхности и на плоской поверхности антенных элементов, например, А.З.Фрадин «Антенны сверхвысоких частот», «Советское радио», Москва, 1957 г. стр.569-К593.

Известны конусные и диск-конусные антенны, на конусной поверхности элементов которых нет поверхностных «радиоволн», например, «техника сверхвысоких частот, «Советское радио», Москва, 1952 г. стр.82÷88 и 97÷106.

Решаемая изобретением задача - улучшение технических, технологических, эксплуатационных и стоимостных характеристик при создании симметричных и несимметричных антенн, имеющих конические антенные элементы.

Заявленное достигается увеличением электрической длины конического антенного элемента, что позволяет: во-первых, уменьшить его первоначальные размеры и вес, имея заданной fmin - нижнюю частоту рабочего диапазона антенны; во-вторых, уменьшить fmin и тем расширить рабочий диапазон антенны без изменения ее первоначальных размеров.

Решение поставленной задачи с достижением указанного политехнического результата за счет способа генерации поверхностного электромагнитного процесса заключается в том, что на наружной поверхности конического антенного элемента соосно с ним устанавливают плоские кольца, выполненные из токопроводящего листа, внутреннюю кромку которых гальванически соединяют с наружной поверхностью конического антенного элемента так, что для смежных колец проекция на поверхность конического антенного элемента наружной кромки кольца с меньшим диаметром совпадает с проекцией внутренней кромки кольца с большим диаметром.

В случае создания несимметричной антенны конический антенный элемент используют в качестве ее противовеса, который исключает антенный фидерный эффект при питании антенны коаксиальной линией. Здесь наружный проводник коаксиала соединяют с вершиной конического антенного элемента, а центральный проводник коаксиала соединяют с проводником возбудителя, обычно выполняемого в виде диска или отрезка провода штыревого типа.

В случае создания симметричной антенны и противовес, и возбудитель (ее вибраторы) выполняют из одинаковых конических антенных элементов, снабженных плоскими кольцами. Для симметричной антенны возможно применение для питания как коаксиальной линии, так и двухпроводной симметричной линии, что расширяет возможности ее практической реализации.

Ширину Δ колец целесообразно выбирать , где λmin - минимальная длина волны на f max максимальной частоте возбуждения рабочего диапазона антенны. Угол Ѳ° между образующей конического антенного элемента и его осью составляет для несимметричной антенны Ѳ°≈80°, а для симметричной антенны Ѳ°≈45°÷60°. Радиус rn наружной кромки наибольшего плоского кольца , где λmax - длина волны на fmin - минимальной частоте рабочего диапазона антенны.

Специалистам понятно, что длина L пути тока Iп проводимости по поверхности конического антенного элемента, снабженного плоскими кольцами, от клеммы возбуждения при его вершине до кромки конуса увеличивается примерно до L≈3loбр, где lобp - есть длина образующей конуса. Происходит это потому, что ток проводимости Iп «петляет» по поверхности плоских колец, затекая под них, наделяет тем самым эту поверхность и поверхность конуса проводимостью реактивного характера, чем обусловливает генерацию поверхностной «радиоволны».

Наиболее успешно заявленный способ генерации поверхностного электромагнитного процесса на коническом антенном элементе промышленно применим в антенной технике сверхвысоких частот. На более низких частотах, однако, будет ощутимо выделяться экономия по стоимости изделия и удобстве его обслуживания, что тоже немаловажно для функционирования узлов радиосвязи гражданского и военного назначения.

Фиг.1 схематично показывает продольное сечение несимметричной антенны. Пунктиром показан извилистый путь тока Iп проводимости.

Фиг.2 показывает то же, что и фиг.1 для симметричной антенны, питаемой коаксиальной линией.

Фиг.3 показывает то же, что и фиг.2 для симметричной антенны, питаемой двухпроводной симметричной линией.

Позициями на фиг.1, фиг.2, фиг.3 показаны:

1 - конический антенный элемент;

2 - коаксиальный фидер;

3 - плоские кольца;

4 - возбудитель;

5 - противовес;

6 - симметричная двухпроводная линия.

1. Способ генерации поверхностного электромагнитного процесса на коническом антенном элементе, заключающийся в том, что на наружной поверхности конического антенного элемента устанавливают соосно с ним плоские кольца, выполненные из токопроводящего листа, внутреннюю кромку которых гальванически соединяют с наружной поверхностью конического антенного элемента, причем для смежных колец проекция на плоскость конического антенного элемента наружной кромки кольца с меньшим диаметром совпадает с проекцией внутренней кромки кольца с большим диаметром, а питание производят с помощью коаксиальной линии или симметричной двухпроводной линии в зависимости от выбора типа антенны известным образом, исключающим антенный эффект фидера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для несимметричной антенны в качестве ее противовеса используют конический элемент, снабженный плоскими кольцами.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для симметричной антенны в качестве ее вибраторов применяют одинаковые конические антенные элементы, снабженные плоскими кольцами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к антенным системам, а именно к фрактальным антеннам для беспроводных систем связи, и может быть использовано в автомобильной, бытовой радиоэлектронике для изготовления автомобильных или бытовых антенн для приема сигналов вещательных радио- и телевизионных станций.

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для определения параметров радиотехнических систем, объединенных термином «случайные антенны».

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при конструировании антенн гибкой структуры для радиопередающих и принимающих устройств.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для излучения электромагнитных колебаний в линиях связи на сверхдлинных, длинных и средних волнах (СДВ, ДВ, СВ частотных диапазонов).

Антенна // 2319259
Изобретение относится к радиоприемным устройствам и может быть использовано при конструировании малогабаритной антенны для приема и передачи UWB (сверхширокополосных) сигналов радиосистем различного назначения.

Изобретение относится к новому семейству противовесов для антенн уменьшенного размера. .

Изобретение относится к антенной технике. .

Изобретение относится к технике антенн уменьшенного размера, основанных на новой геометрии кривых, заполняющих пространство (КЗП). .

Изобретение относится к области антенн. .

Изобретение относится к спиральным антеннам. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в симметричных и несимметричных антеннах линейной поляризации

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для работы в широкой полосе частот декаметрового диапазона длин радиоволн

Изобретение относится к антеннам, а именно к спиральным антеннам бортовой радиоаппаратуры

Изобретение относится к области телекоммуникационных технологий, а более конкретно к конструкциям сканирующих высокочастотных антенн. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения полного кругового сканирования. Для этого цилиндрическая сканирующая антенна бокового излучения содержит: цилиндрический волновод, образованный двумя (верхним и нижним) параллельными металлическими дисками; диэлектрический цилиндр, являющийся заполнением цилиндрического волновода и выполненный с возможностью функционирования как в качестве согласующего трансформатора между цилиндрическим волноводом и свободным пространством, так и в качестве диаграммообразующего элемента; прямоугольную решетку излучателей, ориентированных нормально плоскости самой решетки, помещенную осесимметрично в цилиндрический волновод, причем плоскость решетки расположена параллельно основанию цилиндрического волновода; два металлических цилиндра, расположенные соответственно над верхним и под нижним дисками и выполненные с возможностью функционирования в качестве вспомогательных цилиндрических излучателей, корректирующих диаграммы направленности в угломестной плоскости. 6 з.п.ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к спиральным антеннам. Технический результат - расширение диаграммы направленности антенны в верхней части рабочего диапазона. Спиральная антенна, содержащая комбинированную спираль, дополнена корректором диаграммы направленности, выполненным в виде металлического конуса, установленного соосно с антенной на расстоянии 0,2 λ верх. впереди витков плоской спирали, основание конуса имеет диаметр 0,2 λ верх. и угол при вершине около 60°, вершина конуса направлена в центр спирали, а сам конус установлен внутри полого диэлектрического цилиндра, закрепленного на центральной части плоской спирали. 1 ил.

Изобретение относится к широкополосной двухполяризационной антенне, предназначенной для использования в качестве отдельного устройства, либо в составе фазированных антенных решеток. Технический результат изобретения заключается в хорошем согласовании фидеров. Конструкция антенны создает ортогональный базис, что позволяет обеспечить излучение электромагнитных волн с различными видами поляризации. Антенна содержит фидеры, проводящий экран и расположенный над ним излучающий элемент в виде четырехлучевой звезды. Лучи звезды плавно изогнуты в направлении экрана и своими вершинами подключены к фидерам. Плавное изменение формы и высоты лучей над экраном позволяет согласовать фидеры и свободное пространство в широком диапазоне частот. Антенна имеет простую конструкцию, малые габариты и вес. 1 ил.

Использование: изобретение относится к антенно-фидерным устройствам и может применяться при конструировании конформных компактных широкополосных и сверхширокополосных антенн. Сущность: компактная спиральная антенна содержит плоскую спираль, симметрирующее устройство, поглотитель и экран, выполнена с возможностью изгибаться по поверхностному профилю, места ее размещения с учетом изготовления профилированного поглотителя необходимой кривизны, гибкого экрана и гибкой диэлектрической основы. Ветви спирали антенны выполнены из субминиатюрного коаксиального кабеля и представляют собой коаксиальный симметрирующий трансформатор, где внутренний проводник одной ветви спирали замыкается на экран второй ветви спирали. Обе ветви спирали крепятся к тонкой диэлектрической основе, установленной вблизи поглотителя. Поглотитель представляет собой сплошную пластину с наружными размерами, эквивалентными размерам экрана и диэлектрической основы. Выходные концы ветвей коаксиальной спирали могут удлиняться свободными концами, выходящими за габариты антенны приблизительно на 0,15 от нижней длины волны рабочего диапазона антенны. Каждая коаксиальная ветвь спирали может быть дополнена малоразмерной спиральной структурой из тонкой металлической проволоки, надетой на нее, при этом входные концы спиральных структур соединяются контактно с местом входа каждой ветви коаксиальной спирали. Технический результат: обеспечение предельно уменьшенной толщины антенны и вместе с тем работы в стесненных условиях размещения с необходимыми радиотехническими характеристиками. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх