Компактная спиральная антенна

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.

 

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам и может применяться при конструировании конформных компактных широкополосных и сверхширокополосных антенн.

Наиболее близкой к предлагаемой антенне является спиральная антенна (патент РФ №2071153). Антенна выполнена в микрополосковом исполнении, содержит плоскую спираль, экран, симметрирующее устройство и поглощающее кольцо толщиной, равной зазору между спиралью и экраном. Наружный диаметр кольца равен диаметру спирали и экрана. Сверху спирали и экрана дополнительно выведено второе поглощающее кольцо.

Недостатком данной антенны в соответствии с более жесткими современными требованиями к аппаратуре в части размещения антенн в стесненных конструктивных условиях является то, что вся конструкция антенны, а именно выступающий за габариты антенны симметрирующий трансформатор, верхнее поглощающее кольцо, увеличивающее дополнительно высоту антенны и внутренний поглотитель в виде кольца, сужающий до широкополосного диапазона работу антенны, - все это вместе, в достаточной степени, не обеспечивает необходимую способность антенны для конформного компактного применения ее в сверхширокополосном диапазоне частот.

Цель изобретения - разработка сверхширокополосной компактной спиральной антенны диапазона УВЧ, потенциально гибкая конструкция которой позволяет повторить поверхностно сложные контуры места, где она устанавливается.

Поставленная цель достигается тем, что компактная спиральная антенна, содержащая 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.

На рис. 1 изображена конструкция антенны, где 1 - экран, 2 -поглотитель, 3 - диэлектрическая основа, 4 - спираль, 5 - спиральная структура.

Экран (1) может быть выполнен из тонкого металлического листа или фольги. Непосредственно к экрану крепится поглотитель (2) УВЧ диапазона в виде отформованной по профилю пластины. Вблизи поглотителя или непосредственно на нем крепиться тонкая диэлектрическая основа (3), представляющая собой стеклотекстолитовую пластиту или пленку. На диэлектрической основе установлены ветви спиралей (4), выполненные из миниатюрного коаксиального кабеля с надетыми на них спиральными структурами (5).

Такая тонкая, сравнительно по отношению к нижней длине волны диапазона УВЧ, конструкция антенны обеспечивает предельно уменьшенную ее толщину и вместе с тем работу в стесненных условиях размещения с необходимыми радиотехническими характеристиками. Для улучшения согласования и повышения коэффициента усиления антенны, на коаксиальные плечи спиралей могут быть надеты малоразмерные спиральные структуры из тонкой металлической проволоки, которые контактно соединяются в месте запитки спирали каждая со своим плечом основной спирали. Для улучшения качества симметрирования «бесконечного» трансформатора выходные концы кабелей спирали могут удлиняться свободными концами, выходящими за габариты антенны приблизительно на 0,15 от нижней длины волны рабочего диапазона антенны. Данные технические решения улучшают параметры антенны.

Был изготовлен макет такой антенны, установленный на усеченном металлическом конусе, с размерами площади антенны, например, в виде трапеции с основаниями 127×180 мм и высотой трапеции 141 мм при толщине антенны ~10 мм. Макет показал удовлетворительные радиотехнические характеристики в диапазоне УВЧ с перекрытием по частоте - 10:1.

Таким образом, решена поставленная задача и достигнут требуемый технический результат, а именно разработана конформная компактная спиральная антенна, работающая в сверхширокополосном диапазоне УВЧ.

1. Компактная спиральная антенна, содержащая плоскую спираль, симметрирующее устройство, поглотитель и экран, отличающаяся тем, что 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, оби ветви спирали крепятся к тонкой диэлектрической основе, установленной вблизи поглотителя.

2. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что поглотитель выполнен в виде сплошной пластины с наружными размерами, эквивалентными размерам экрана и диэлектрической основы.

3. Антенна по п. 2, отличающаяся тем, что выходные концы ветвей коаксиальной спирали удлиняются свободными концами, выходящими за габариты антенны приблизительно на 0,15 от нижней длины волны рабочего диапазона антенны.

4. Антенна по пп. 1-3, отличающаяся тем, что каждая коаксиальная ветвь спирали 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к широкополосной двухполяризационной антенне, предназначенной для использования в качестве отдельного устройства, либо в составе фазированных антенных решеток.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к спиральным антеннам. Технический результат - расширение диаграммы направленности антенны в верхней части рабочего диапазона.

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.

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

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

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

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

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.

Способ приёма радиоволн включает в себя преобразование электромагнитного излучения в электрический ток. Причём для увеличения напряженности электрического поля в месте приема размещают антенну, в которой активные элементы изготавливают из тонкой, заточенной с двух краев, обоюдоострой металлической ленты. Технический результат заключается в увеличении напряженности электрического поля. 4 ил.

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - преимущества малого размера и низкопрофильности, способствующие простоте обработки антенны. Для этого электромагнитная дипольная антенна включает в себя устройство излучения антенны и металлическую «землю», причем устройство излучения антенны в целом включает в себя вертикальный электрический диполь и горизонтальный магнитный диполь, причем вертикальный электрический диполь и горизонтальный магнитный диполь совместно формируют структуру электромагнитного соединения. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к радиотехнике для передачи информации с судна через искусственный спутник Земли (ИСЗ) на станции приема и обработки информации и может быть использовано для передачи сигнала оповещения, в частности в случае нападения на судно. Технический результат заключается в повышенной надежности передачи сигнала за счет меньшей вероятности разрушения антенны. Антенна оборудования системы охранного оповещения содержит баллон с механизмом сворачивания, соединенный с системой подачи сжатого воздуха, излучатель, который расположен на поверхности баллона, и передатчик, дополнительно содержит разветвитель, вход которого соединен с передатчиком, первый выход соединен с излучателем, а второй выход соединен с системой подачи сжатого воздуха. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для изготовления спиральных цилиндрических и конических антенн бортовой радиоаппаратуры ракетно-космической техники. В способе изготовления спиральной антенны, основанном на получении цилиндрической или конической заготовки антенны путем закрепления проводников спирали на плоской диэлектрической подложке, сборки подложек с проводниками в пакет, накручивания пакета подложек на цилиндрическую или коническую оснастку с последующим фиксированием пакета и удалением оснастки, полученную заготовку антенны подвергают пропитке полимерным компаундом в вакууме. Технический результат заключается в стабилизации характеристик антенны, повышении механической прочности и стойкости антенны к воздействию перепадов давления и к длительной эксплуатации в космосе. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области антенной техники для радиосвязи, телевизионного и радиоприема, систем радиолокации, радионавигации и других подобных применений, где используются высокочувствительные широкополосные антенные решетки. В плоскости поляризации волны устанавливают с наружной и внутренней стороны кольцевого одноволнового вибратора лезвия из тонкой металлической ленты. В узле стоячей волны электрического поля на выходе кольцевого вибратора в плоскости поляризации волны устанавливают с наружных сторон кольцевого одноволнового вибратора по одному лезвию из тонкой металлической ленты, а сам кольцевой одноволновый вибратор настраивают на волновое сопротивление подключенного к нему коаксиального кабеля путем изменения расстояния между внутренними лезвиями из тонкой металлической ленты, размещенными в пучностях стоячей волны электрического поля кольцевого одноволнового вибратора. Технический результат заключается в увеличении напряженности электрического поля в точке приема и в расширении полосы пропускания в пучностях стоячей волны электрического поля кольцевого вибратора. 4 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