Дублет-антенна

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенно-фидерным устройствам декаметрового и метрового диапазонов длин волн, и может быть использовано в системах радиосвязи стационарных узлов и объектов в условиях отрицательного воздействия внешней среды. Технический результат - повышение коэффициента усиления путем равномерного распределения тока и повышение коэффициента бегущей волны путем улучшения согласования антенны с фидером. Для этого устройство содержит активную часть, содержащую центральную секцию, левую и правую секции, расположенные симметрично относительно центральной оси антенны, и пассивную часть П-образной формы, выполняемые из пластинчатых металлических проводов и симметричного радиочастотного фидера питания, при этом центральная секция расположена на одинаковом расстоянии от боковых секций. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике, а именно к антенно-фидерным устройствам декаметрового и метрового диапазонов длин волн, и может быть использовано для повышения надежности систем радиосвязи стационарных узлов и объектов связи в условиях отрицательного воздействия различных факторов внешней среды.

Известны дублет-антенны, именуемые также шлейф-вибраторами, предназначенные для повышения надежности систем радиосвязи в сложных внешних условиях эксплуатации, состоящие из двухсекционной активной части шлейф-вибратора (точки А12345 и В12345 на фиг.1) в виде симметричного пластинчатого вибратора и пассивной части П-образной формы того же шлейф-вибратора (точки А23688-B6-B3-B2-B77 на фиг.1), выполняемых из пластинчатых металлических проводов, либо заменяющих их плоских металлических сеток /1/.

Известны также и другие конструкции дублет-антенн, содержащие активную часть шлейф-вибратора в виде симметричного пластинчатого вибратора и пассивную часть того же шлейф-вибратора П-образной формы, выполняемых из пластинчатых металлических проводов или металлических сеток /2/.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является дублет-антенна /2/, отличающаяся от антенны /1/ несколько другими поперечными размерами используемых в антенне пластинчатых проводов, но в которых не обеспечивается равномерное распределение тока вдоль секций активной части шлейф-вибратора, что приводит к снижению коэффициента усиления всей антенны, и кроме того к ухудшению согласования антенны с фидером.

Для устранения указанных недостатков в конструкции дублет-антенны, имеющей активную часть шлейф-вибратора в виде симметричного пластинчатого вибратора и пассивную часть того же шлейф-вибратора П-образной формы, выполняемых из пластинчатых металлических проводов, либо заменяющих эти провода плоских металлических сеток, симметричный пластинчатый вибратор активной части шлейф-вибратора выполнен в виде трехсекционного пластинчатого вибратора той же геометрической длины, состоящего из трех секций: двух боковых плеч и одной средней секции, в котором центральные жилы кабелей питающего антенну радиочастотного симметричного фидера электрически подключаются к плечам трехсекционного вибратора в точках (А и В на фиг.2 и 3), противоположных концам этих плеч и находящихся на продольной оси этого вибратора, а экранные оболочки электрически подключаются к средней секции в точках (A0 и В0 на фиг.2 и 3), лежащих на той же продольной оси и являющихся ближайшими к точкам подключения к плечам трехсекционного пластинчатого вибратора центральных жил кабелей питания, причем края плеч и средней секции в местах электрического подключения центральных жил и экранных оболочек кабелей к трехсекционному вибратору выполняются заостренными.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию «новизна».

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемым решениям соответствие критерию «существенные отличия».

На фиг.1 показана электрическая схема дублет-антенны из пластинчатых проводов, принятая в качестве прототипа; на фиг.2 показана электрическая схема дублет-антенны из пластинчатых проводов с введением в активную часть шлейф-вибратора прямоугольной средней секции; на фиг.3 показана электрическая схема заявляемой дублет-антенны из пластинчатых проводов с введением нами в активную часть шлейф-вибратора средней секции и плеч вибратора с заостренностями; на фиг.4 показано распределение тока вдоль активного вибратора дублет-антенны для прототипа и заявляемого устройства.

Примером конкретного выполнения может служить дублет-антенна, показанная на фиг.3, которая содержит активную часть шлейф-вибратора в виде боковых плеч 1 и средней секции 4, пассивную часть шлейф-вибратора, выполненную в виде шлейфа 2, симметричный радиочастотный фидер питания 3, состоящий из двух радиочастотных кабелей питания, подключаемых центральными жилами в точках 5 (А и В) к боковым плечам трехсекционного пластинчатого вибратора, а экранными оболочками в точках 6 (A0 и В0) к средней секции 4 трехплоскостного пластинчатого вибратора. Причем подключение центральных жил и экранных оболочек кабелей осуществляется в местах заострений как средней секции, так и плеч симметричного вибратора.

Дублет-антенна работает следующим образом. При подключении радиопередатчика ко входу симметричного фидера 3 высокочастотная энергия распространяется по питающим кабелям в левую и правую секции трехсекционного вибратора 1 через соответствующие точки подключения центральных жил и экранных оболочек к плечам вибратора и к средней секции 4 в виде вытекающих в секции вибраторов токов возбуждения. Эти токи секций активных частей как прототипа, так и заявляемого устройства имеют одинаковое направление. А вот распределение токов вдоль секций, как это видно из фиг.4, различается. Более равномерное, с увеличенной амплитудой распределение токов в заявляемом устройстве обеспечивает существенное увеличение коэффициента усиления антенны по сравнению с прототипом.

Заостренность секций в местах подключения кабелей питания приводит к более равномерному распределению первоначального возбуждающего тока в поперечном направлении. Что также улучшает электрические характеристики антенны.

Проведенные экспериментальные исследования доказали получаемый технический результат: за счет дополнительно введенной средней части в пластинчатом вибраторе дублет-антенны появляется более равномерное распределение тока, приводящее к увеличению коэффициента усиления антенны на 25-30%, а внесение точек питания вглубь вибратора улучшает согласование антенны с фидером и, соответственно, повышает коэффициент бегущей волны на 15-20%.

Таким образом, поставленная цель - разработка устройства, позволяющего существенно повысить эксплуатационные значения коэффициентов усиления антенны и бегущей волны - достигнута.

Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного устройства, заключается в возможности повысить надежность функционирования сетей и направлений радиосвязи узлов и объектов связи в сложных условиях внешней обстановки.

Количественная величина технико-экономического эффекта от предложенного устройства зависит от способов организации радиосвязи, типа применяемых радиоэлектронных средств, их условий электромагнитной совместимости и внешних условий обстановки.

Источники информации

1. Приемная антенна. Заявка на патент №2119901 от 1972. Франция / Керавенант Б.

2. Дублет-антенна, согнутая из пластин: заявка на патент №2311422 от 1977. Франция / Дубост Г., Хавот Н. Дублет-антенна. Заявка на патент Франция №2279233 от 1976 (прототип).

Дублет-антенна, состоящая из активной части - левой и правой боковых секций, симметрично расположенных относительно условной центральной оси антенны, пассивной части П-образной формы, выполняемых из пластинчатых металлических проводов, либо заменяющих их плоских металлических сеток и симметричного радиочастотного фидера питания, отличающаяся тем, что активная часть дублет-антенны включает центральную секцию, отстоящую на одинаковом расстоянии от боковых секций, общие геометрические размеры активной части антенны при этом остаются прежними, центральные жилы кабелей питающего антенну симметричного радиочастотного фидера электрически подключаются к боковым секциям активной части антенны, находящихся на продольной оси активной части антенны, а экранные оболочки кабелей электрически подключаются к центральной секции в точках, лежащих на той же продольной оси и являющихся ближайшими к точкам подключения к боковым секциям центральных жил кабелей питания.



 

Похожие патенты:

Антенна // 2174273
Изобретение относится к радиотехнике и предназначено, в частности, для использования в качестве передающей антенны для систем ОВЧ ЧМ вещания в сельской местности с передатчиками малой мощности.

Антенна // 1808154

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в качестве антенн метрового и дециметрового диапазона волн для мобильных узлов связи. .

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно, к антенной технике, находящей широкое применение в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности.

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к антенной технике, находящей широкое применение в радиотехнике, в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны, либо в качестве базового элемента антенной решетки.

Изобретение относится к антенной технике, а более конкретно к широкодиапазонным малогабаритным антеннам для радиосвязи и радиолокации. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в стационарных и мобильных системах связи в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенно-фидерной технике, и может быть использовано для приема радиосигналов в коротковолновом диапазоне частот.

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться при конструировании сверхширокополосных антенн, работающих в непрерывном диапазоне ультравысоких (УВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании передающих и приемных антенн радиосвязи, радиовещания, телевидения, систем охранной сигнализации и телеметрии.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в системах связи дециметрового и сантиметрового диапазонов волн, в частности, в качестве широкополосной приемопередающей антенны сотовой связи, а также в радиопеленгации и нелинейной радиолокации.

Изобретение относится к антеннам метрового и дециметрового диапазонов частот и используется для обеспечения радио- и радиорелейных линий связи стационарных и подвижных (наземных и воздушных) объектов, в условиях воздействия стационарных источников непреднамеренных радиопомех.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - повышение качества приема и передачи радиосигналов в сантиметровом диапазоне длин волн. Причем обеспечивается снижение коэффициента стоячей волны в возбуждающем коаксиальном фидере до значений 1,1-1,7 во всем рабочем диапазоне частот при более высоких значениях коэффициента усиления антенны от 9,4 до 12,7 дБ. Для этого заявленная антенна по сравнению с известными антеннами имеет ширину симметричного распределительного фидера в точках присоединения вибраторов, выбранную из соотношения bn=b0·τ2,6(Ν-n-1), где n=0…N-1, где n=0 соответствует самому длинному вибратору, а n=N-1 - самому короткому. Ширина симметричного распределительного фидера в месте подключения самого короткого вибратора b0 выбрана таким образом, чтобы волновое сопротивление симметричного распределительного фидера Wл равнялось волновому сопротивлению возбуждающего коаксиального фидера Wф. Эквивалентный радиус полосковых вибраторов выбран из соотношения an=a0·τ2,5n, причем эквивалентный радиус самого длинного вибратора α0 выбран равным половине максимальной ширины симметричного распределительного фидера b0. 9 ил.

Использование: для обеспечения радиосвязи в метровом и дециметровом диапазонах длин волн подвижных объектов различного базирования. Сущность изобретения заключается в том, что кольцевая антенна содержит вибраторы логопериодических вибраторных антенн в количестве не менее четырех, размещенные в гранях условной усеченной пирамиды и запитываемые от делителей мощности, при этом вибраторы логопериодических вибраторных антенн, не выходя из прежней горизонтальной плоскости, изгибаются в направлении продольной оси логопериодической антенны так, чтобы лежать на окружностях, вписываемых в многоугольники горизонтальных поперечных сечений условной пирамиды. Технический результат: обеспечение возможности разработки устройства, позволяющего существенно снизить геометрические размеры кольцевых антенн, расширить возможности их практического применения на подвижных объектах различного, в первую очередь воздушного, базирования. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено, в частности, для использования в системах подвижной связи в метровом и дециметровом диапазонах волн. Предлагается способ передачи сигналов через всенаправленную кольцевую логопериодическую антенную решетку вертикальной поляризации с разделением полной рабочей полосы частот антенны на первый и второй диапазоны частот передачи. Секции первого диапазона передачи располагают между секциями второго диапазона передачи. При разделении полной рабочей полосы частот на первый и второй диапазоны частот передачи эти диапазоны частот передачи назначают с частичным перекрытием полос передачи первого и второго диапазонов частот передачи и сигналы, попадающие в зону перекрытия частот этих двух диапазонов частот передачи и имеющие совпадающие выделенные частоты передачи, передают по обоим диапазонам передачи через все секции антенной решетки. Предлагается также антенна, реализующая этот способ. Технический результат заключается в расширении полосы частот всенаправленной кольцевой антенной решетки за счет снижения влияния эффекта увеличения электрического радиуса решетки. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх