Кольцевая антенна

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.

 

Предлагаемое изобретение относится к антенной технике, а именно к антеннам метрового и дециметрового диапазонов длин волн, и может быть использовано для обеспечения радиосвязи в этих диапазонах длин волн подвижных объектов различного базирования.

Известны кольцевые антенны, предназначенные для формирования в азимутальной плоскости равномерных диаграмм направленности, провалы в которых не превышают уровня 3 дБ, но в узком диапазоне частот [1-2].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является кольцевая антенна, обеспечивающая формирование равномерной круговой диаграммы направленности в азимутальной плоскости [3], отличающаяся от антенн [1-2] работой в расширенном диапазоне частот, но имеющая значительные геометрические размеры, что делает проблематичным ее размещение на подвижных объектах различного базирования. Особенно ощутимо этот недостаток проявляется на воздушных носителях.

Для устранения указанных недостатков в конструкции антенны (фиг. 1), содержащей фидер питания, делитель мощности на четыре, соединенный с фидером питания, синфазные выходы делителя, подключаемые дополнительными кабелями питания к входам логопериодических вибраторных антенн (ЛПВА) количеством не менее четырех, расположенных в соответствующих им плоскостях условной усеченной пирамиды, в целом образуя излучатель, при этом все вибраторы ЛВПА, не выходя из прежней горизонтальной плоскости, изгибаются так, чтобы лежать на условных окружностях, вписываемых в многоугольники горизонтальных поперечных сечений условной пирамиды.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от прототипа наличием новых блоков: вибраторов ЛВПА с измененной формой в горизонтальной плоскости. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, позволяющие значительно уменьшить объемом антенны в целом, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

Кольцевая антенна (фиг. 2) содержит фидер питания 1, делитель мощности на четыре 2, соединенный с фидером питания, синфазные выходы делителя, подключаемые дополнительными кабелями питания 3 к входам каждой из четырех ЛПВА 4 с вибраторами 5, расположенных в боковых поверхностях условной усеченной пирамиды, в целом образуя излучатель 6. При этом все вибраторы 5 ЛВПА, не выходя из прежней горизонтальной плоскости, изгибаются в направлении продольной оси ЛВПА так, чтобы лежать на окружностях, вписываемых в многоугольники горизонтальных поперечных сечений условной пирамиды 7.

Антенна работает следующим образом. При подведении высокочастотной энергии от передатчика с помощью фидера питания 1 и делителя на четыре 2 подводимая мощность делится равномерно и синфазно между его выходами.

Дополнительными кабелями питания 3 поделенная на четыре мощность подводится к входам четырех ЛВПА и возбуждает их.

По мере изменения частоты от нижних частот к верхним частотам рабочего диапазона синфазно в каждой ЛВПА 4 происходит последовательное возбуждение активных зон. Возбуждение вибраторов приводит к последовательному возбуждению элементов кольцевого тока I по законам ЛВПА.

Проведенные экспериментальные исследования доказали получаемый технический результат: за счет изменения форм симметричных вибраторов и вибраторов ЛВПА в целом снижается на 25-30% объем, занимаемый в пространстве кольцевой антенной, расширяются практические возможности размещения антенны на подвижных, включая воздушные, объектах различного функционального назначения.

Таким образом, поставленная цель - разработка устройства, позволяющего существенно снизить геометрические размеры кольцевых антенн, расширить возможности ее практического применения, - достигнута.

Технико-экономический эффект, обусловленный применением предложенного устройства, заключается в значительном расширении возможностей размещения его, в первую очередь, на воздушных и других подвижных объектах различного назначения.

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. Драбкин А.Л., Зузенко В.Л. Антенны. М.: Советское радио, 1961, с. 219, 313, рис. Х.15, Х.16.

2. Мейнке X., Гудлах Ф.В. Радиотехнический справочник, т. 1, М.: Госэнергоиздат, 1961, рис. 9 - 109а, 9 - 109б, 9 - 109в.

3. Патент РФ №2191451 «Кольцевая антенна». Описание изобретения к патенту РФ, 2002 (прототип).

Кольцевая антенна, содержащая вибраторы логопериодических вибраторных антенн в количестве не менее четырех, размещенные в гранях условной усеченной пирамиды и запитываемые от делителей мощности, отличающаяся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - повышение качества приема и передачи радиосигналов в сантиметровом диапазоне длин волн.

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.

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 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.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности, точнее к приемно-передающей антенной технике, и представляет собой логопериодическое антенно-фидерное устройство преимущественно для использования в составе поворотных логопериодических антенн декаметрового диапазона. Устройство содержит установленное на мачте с возможностью вращения антенное полотно, закрепленное на каркасе, включающем жесткие продольную и поперечные несущие балки, а также механически связанные с ней гибкие элементы, образующие внешний контур каркаса, а упомянутое антенное полотно образовано совокупностью симметричных вибраторов, каждый из которых содержит два плеча, проводники которых размещены в плоскостях, перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии питания, установленной вдоль продольной несущей балки. Первые концы плеч подключены к упомянутой линии так, что каждый последующий симметричный вибратор запитан противофазно предшествующему симметричному вибратору, проводники плеч каждого симметричного вибратора закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами механически связанными в одной точке между собой и вторым концом проводника плеча симметричного вибратора, тросы размещены под острым углом друг к другу и закреплены в упомянутой точке за внешним контуром каркаса, а вторые концы диэлектрических направляющих вблизи от двухпроводной симметричной линии питания закреплены механически за трос, натянутый вдоль оси симметрии антенного полотна между двумя опорами, установленными на продольной несущей балке каркаса - одна вблизи от места пересечения с продольной балкой плоскости размещения самого длинного, а другая - самого короткого симметричных вибраторов, причем входом устройства является конец линии питания, расположенный вблизи самого короткого вибратора. Проводник, образующий плечо каждого симметричного вибратора, выполнен в виде плоской кривой, составленной из одной или нескольких частей, причем хотя бы одна из частей выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой, а количество частей и количество итераций, обеспечивающих реализацию формы близкой к фрактальной кривой, а также размеры упомянутого проводника в плоскостях, перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии, определены из условий одновременного примерного равенства физической длины плеча проводника наиболее длинного симметричного вибратора четверти длины волны, соответствующей нижней рабочей частоте антенны, и осевой длины плеча этого вибратора от точки подключения проводника к двухпроводной симметричной линии питания до противоположного конца, равной 0,08-0,12 от его физической длины, при этом текущие координаты проводников каждого последующего симметричного вибратора как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, получают путем умножения текущей координаты предшествующего вибратора на коэффициент, равный периоду логопериодической структуры , где и - осевая длина i-го и (i+1)-го вибраторов, (i=1 соответствует наиболее длинному вибратору) причем проводники на участках, непосредственно подключенных к симметричной линии питания, выполняют с большим, а на участках, наиболее удаленных от линии питания с меньшим количеством итераций. Технический результат заключается в уменьшении размеров устройства при сохранении эффективности его работы, а также расширении частот рабочего диапазона в сторону нижних частот при работе на передачу. 5 з.п. ф-лы, 4 табл., 10 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.

Наверх