Сверхширокополосная антенна для диапазона дмв1

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам приемо-передающих устройств. Антенна содержит полотно антенны, разъем, подсоединенный в основании к полотну антенны, емкостный элемент, излучающий элемент полотна антенны, выполненный из спирали, и несимметричный вибратор, ориентированный вертикально. Один конец спирали подсоединен к центральному проводнику разъема, а другой конец - к несимметричному вибратору. Разъем выполнен коаксиальным. Емкостный элемент выполнен в виде отрезка коаксиального кабеля, расположенного внутри спирали. Центральная жила коаксиального кабеля подсоединена к месту соединения спирали и несимметричного вибратора, а оплетка - к наружному проводнику разъема. Технический результат заключается в увеличении диапазона рабочих частот, в обеспечении максимально возможного коэффициента перекрытия по частоте, в повышении коэффициента усиления, в упрощении конструкции и в уменьшении габаритов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам приемо-передающих устройств для связи между стационарными объектами или наземными объектами с изменяющимся во времени их взаимным расположением, функционирующих в диапазоне ДМВ1. Кроме того, изобретение относится к антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости.

Известны антенны, использующие несимметричный вибратор с широкополосным согласующим устройством (ШСУ) в основании полотна антенны. Такие антенны имеют достаточно высокие потери из-за использования ШСУ. Примером могут служить антенны MVDP100X5 фирмы Hascall-Denke (США), WB-1048М фирмы COJOT (Финляндия), AD-44/E фирмы TRIVAL ANTENE (Словения), RF-3 I64-AT122 фирмы HARRIS (США). Например, характеристики антенны MVDP100X5 фирмы Hascall-Denke следующие: коэффициент стоячей волны КСВ в диапазоне частот от 100 до 512 МГц не более 3,5, коэффициент усиления Ку - в пределах от минус 4 до 0 дБ.

Наиболее близкой к заявляемой является широкополосная антенна согласно заявке на патент США US 2006022883 (опубликована 02.02.2006; МПК H01Q 1/00, H01Q 1/36, H01Q 9/30, H01Q 9/36), содержащая полотно антенны, разъем, подсоединенный в основании к полотну антенны, емкостный элемент, излучающий элемент полотна антенны, выполненный из спирали в виде витой цилиндрической пружины, и несимметричный вибратор, ориентированный вертикально, при этом один конец спирали подсоединен к разъему, а другой конец - к несимметричному вибратору.

В известном устройстве для крепления полотна антенны используется винтовой разъем, а сигнал приемо-передающего устройства подается через емкостный элемент-конденсатор - в область нижней части спирали. Кроме того, использована дополнительная катушка индуктивности, установленная между двумя частями несимметричного вибратора. Устройство имеет сложную конструкцию, большие габариты, в зависимости от размеров излучающих элементов может работать в достаточно узких диапазонах частот, например 100-200 МГц.

Решаемая изобретением задача заключается в улучшении технико-эксплуатационных характеристик широкополосной антенны.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является увеличение ширины диапазона рабочих частот, обеспечение максимально возможного коэффициента перекрытия по частоте, повышение коэффициента усиления, упрощение конструкции и уменьшение габаритов антенны.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата широкополосная антенна содержит полотно антенны, разъем, подсоединенный в основании к полотну антенны, емкостный элемент, излучающий элемент полотна антенны, выполненный из спирали в виде витой цилиндрической пружины, и несимметричный вибратор, ориентированный вертикально. При этом первый конец спирали подсоединен к центральному проводнику коаксиального разъема, а второй конец - к несимметричному вибратору. Разъем выполнен коаксиальным. Емкостный элемент выполнен в виде отрезка коаксиального кабеля, расположенного внутри спирали. Центральная жила коаксиального кабеля подсоединена к месту соединения второго конца спирали и несимметричного вибратора, а оплетка - к наружному проводнику коаксиального разъема.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых:

- введена втулка, установленная на коаксиальном разъеме и электрически связанная с ним, при этом часть витков спирали расположена внутри втулки;

- в качестве несимметричного вибратора использован электропроводящий стержень, или трубка, или гибкий трос.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются с помощью варианта его выполнения со ссылками на фигуру 1.

Фигура 1 схематично изображает конструкцию сверхширокополосной антенны для диапазона ДМВ1.

Широкополосная антенна содержит полотно 1 антенны, разъем 2, подсоединенный в основании к полотну 1 антенны, емкостный элемент 3, излучающий элемент полотна антенны, выполненный в виде спирали 4 из витой цилиндрической пружины, и несимметричный вибратор 5, ориентированный вертикально. При этом первый конец спирали 4 (нижний на фиг. 1) подсоединен к центральному проводнику (не показан) разъема 2, а второй конец спирали (верхний на фиг. 1) подсоединен к несимметричному вибратору 5. Разъем 2 выполнен коаксиальным. Емкостный элемент 3 выполнен в виде отрезка коаксиального кабеля, расположенного внутри спирали 4. Центральная жила 6 коаксиального кабеля подсоединена к месту соединения второго конца спирали 4 и несимметричного вибратора 5, а оплетка 7 - к наружному проводнику разъема 2.

Кроме того, может быть введена втулка 8, установленная на разъеме 2 и электрически связанная с ним, при этом часть витков спирали 4 расположена внутри втулки 8.

В качестве несимметричного вибратора 5 может быть использован электропроводящий стержень, трубка или гибкий трос.

Работает устройство следующим образом.

Предлагаемая конструкция сверхширокополосной антенны представляет собой несимметричный вибратор 5 с широкополосным согласующим устройством в виде Г-образного LC-контура, в котором роль индуктивности выполняет спираль 4, являющаяся частью полотна 1 антенны.

Как известно, ширина полосы частот контура зависит от добротности элементов контура и на практике определяется, в основном, добротностью катушки индуктивности. Поскольку в предлагаемой конструкции спираль 4 - катушка индуктивности - является частью излучателя, ее добротность уменьшается за счет полезной отдачи энергии на излучение, а не за счет тепловых потерь. Таким образом, достигается широкая полоса рабочих частот при высоком КПД антенны.

Пример конструкции антенны, работающей в диапазоне частот от 136 до 520 МГц, приведен на фиг. 1.

К центральному проводнику разъема 2 подключается индуктивность, выполненная в виде спирали 4 (витой цилиндрической пружины). Верхний на фиг. 1 конец спирали 4 соединен с несимметричным вибратором 5, который может быть изготовлен в виде стержня, трубки или гибкого троса. Место соединения спирали 4 и несимметричного вибратора 5 через емкостный элемент 3 LC-контура соединяется с корпусом разъема 2 (наружным проводником).

Для уменьшения габаритных размеров антенны емкостный элемент 3 выполнен из отрезка тонкого коаксиального кабеля, расположенного внутри спирали 4. На верхнем по фиг. 1 конце тонкого коаксиального кабеля используется только центральная жила 6 отрезка коаксиального кабеля, а на нижнем по фиг. 1 конце тонкого коаксиального кабеля - только его оплетка 7. Такая конструкция значительно расширяет полосу рабочих частот за счет распределения емкости вдоль витков спирали 4. Аналогичный эффект наблюдается при расположении двух-трех нижних витков пружины 4 внутри втулки 8 разъема 2, как показано на фиг. 1.

Предлагаемая антенна характеризуется более широкой полосой частот, нежели полоса частот ближайшего аналога согласно US 2006022883. Это достигается за счет отсутствия второй индуктивности, включенной в основное полотно, и меньшей по величине первой индуктивности (в основании полотна). Как известно, добротность колебательного контура, каким является полотно любой антенны, зависит, кроме других факторов, от отношения индуктивности к емкости. Поэтому уменьшение индуктивной составляющей полотна антенны ведет к снижению добротности, а следовательно, к расширению полосы частот.

Кроме того, предлагаемая антенна характеризуется Ку, значение которого больше, чем значение Ку антенны согласно US 2006022883, за счет отсутствия диэлектрических каркасов, на которых намотаны индуктивности, в которых возникают потери. В предложенной антенне индуктивность является несущей частью полотна (для лучшей проводимости может быть выполнена в виде стальной омедненной пружины), и каркас ей не нужен.

Как показали испытания, заявленная конструкция антенны обеспечивает КСВ не более 3,5 в диапазоне рабочих частот от 136 до 520 МГц и Ку от минус 2 до 4 дБ в направлении горизонта.

Наиболее успешно заявленная сверхширокополосная антенна для диапазона ДМВ1 применяется для связи между стационарными объектами или подвижными объектами, например передвижными радиостанциями.

1. Широкополосная антенна, содержащая полотно антенны, разъем, подсоединенный в основании к полотну антенны, емкостный элемент, излучающий элемент полотна антенны, выполненный из спирали в виде витой цилиндрической пружины, и несимметричный вибратор, ориентированный вертикально, при этом первый конец спирали подсоединен к разъему, а второй конец - к несимметричному вибратору, отличающаяся тем, что разъем выполнен коаксиальным, первый конец спирали подсоединен к центральному проводнику разъема, емкостный элемент выполнен в виде отрезка коаксиального кабеля, расположенного внутри спирали, центральная жила которого подсоединена к месту соединения второго конца спирали и несимметричного вибратора, а оплетка - к наружному проводнику разъема.

2. Широкополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что содержит втулку, установленную на разъеме и электрически связанную с ним, при этом часть витков спирали расположена внутри втулки.

3. Широкополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве несимметричного вибратора использован электропроводящий стержень, или трубка, или гибкий трос.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенной технике. Антенный модуль, применяемый в мобильном терминале, содержит первую антенну и вторую антенну.

Изобретение относится к широкополосным антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости и может использоваться в приемопередающих устройствах систем передачи информации.

Изобретение относится подъемно-мачтовым устройствам (ПМУ), преимущественно к автоматическим системам развертывания подъемно-мачтовых устройств мобильных антенных установок.

Изобретение относится к сверхширокополосным сверхвысокочастотным антеннам, в частности для применения в бесконтактных сверхширокополосных подповерхностных радарах, для 3D или 2D визуализации подповерхностных структур.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в системах судовой радиолокации. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности системы управления от заградительных активных помех, в том числе от активных помех, совпадающих по углам и дальности с целью, а также от пассивных помех, в оптимизации частот для обнаружения целей и их сопровождения и обеспечении одновременной и независимой работы антенн разных частотных диапазонов.

Группа изобретений относится к средствам метеорологического обеспечения и применяется в СВЧ устройствах метеорадиолокаторов, предназначенных для получения информации о параметрах атмосферы на высотах зондирования и у поверхности земли.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к стационарной, и может быть использовано в подъемно-мачтовых устройствах (ПМУ), устанавливаемых на фундамент бетонный, свайный или свайно-винтовой, для подъема оборудования на заданную высоту, с лебедкой в комплекте для подъема мачты с плоскопараллельным поворотом верхней площадки, и опускания для обслуживания, ремонта и при наступлении форс-мажорных обстоятельств.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике. Заявленная передающая туннельная антенна (ПТА) относится к классу подземных антенн (ПА) и может быть использована в качестве передающей низкочастотной (НЧ) антенны, размещенной в туннеле, пробуренном в полупроводящем грунте (ППГ).

Антенна полигона для измерения радиолокационных характеристик целей в зоне Френеля выполнена в виде фазированной антенной решетки (ФАР), которая содержит систему ответвителей с входом и N выходами, N четное число больше шести, N первых коммутаторов сигналов и N каналов передачи сигналов, в которые входят N вторых и N третьих коммутаторов, N первых, N вторых, N третьих и N четвертых смесителей, 2N циркуляторов, 2N переменных аттенюаторов, 2N фазовращателей, 2N излучателей.

Изобретение относится к антенной технике. Особенностью заявленного промежуточного возбудителя невыступающей коротковолновой передающей антенны подвижного объекта является то, что горизонтальные части П-образных элементов объединены и электрически соединены друг с другом и установлены вдоль продольной оси симметрии экранированного подкрышевого пространства подвижного объекта, а их периферийные трети выполнены в виде плавных переходов, подключенных к вершинам соответствующих пар вертикальных частей П-образных элементов, размещенных вне экранированного подкрышевого пространства подвижного объекта.

Изобретение относится к приводным механизмам и может быть использовано в качестве приводов антенн, локаторов и других устройств, установленных на военной или иной специализированной технике. Технический результат заключается в упрощении конструкции и снижении энергопотребления. Для развертывания антенны 1 из походного положения в вертикальное включают двигатель, в результате чего начинают вращаться червяк 10 и червячное колесо 5 вместе с осью 4, держателем 3, антенной 1 с приемником 2. После достижения антенной 1 нужного положения вращение оси 4 стопорится упором, в результате чего колесо 5 останавливается, и действие вращающего момента от червяка 10 уже через неподвижное колесо 5 передается платформе 7, которая начинает вращаться на втулке 9 вокруг вертикальной оси вместе с антенной 1. Для возврата антенны в походное положение выключают двигатель, при необходимости фиксируют платформу 7, и включают реверс двигателя, в результате чего червяк 10 начнет вращать колесо 5 и поворачивать антенну 1 в вертикальной плоскости в обратную сторону. При достижении антенной походного положения выключают двигатель. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится, в целом, к области радиосвязи и, в частности, к антенным системам для обеспечения покрытия для связи с множеством входов и множеством выходов, MIMO. Антенная система для обеспечения покрытия системой связи MIMO с множеством входов и множеством выходов смешанного типа пространства, причем антенная система содержит излучающий кабель, выполненный с возможностью обеспечения покрытия в пространстве первого типа, и распределенную антенную систему, содержащую одну или более антенн и выполненную с возможностью обеспечения покрытия в пространстве второго типа. При этом каждая одна или более антенн распределенной антенной системы соединяется с излучающим кабелем через циркулятор и на обоих концах излучающего кабеля содержится соответствующее соединительное устройство для соединения с соответствующим антенным портом сетевого узла, выполненного с возможностью осуществления связи MIMO. Техническим результатом изобретения является равномерное покрытие и повышенная производительность антенной системы, обеспечивающей покрытие для связи с множеством входов и множеством выходов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения антенн к радиопередатчикам. Предложено сопряжение переключателя антенн с переключателем сигналов от датчиков тока, установленных в основаниях антенн, и использование сигналов от указанных датчиков для настройки антенно-согласующих устройств радиопередатчиков с целью повышения отдаваемой ими мощности в антенну. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного решения, направлен на повышение мощности, отдаваемой широкополосным радиопередатчиком в антенну. 2 ил.

Изобретение относится к сетевой архитектуре, а именно к серверному шкафу и центру обработки и хранения данных на основе серверного шкафа. Технический результат заключается в уменьшении воздействия электромагнитного излучения на различные электронные приборы и устройства, что увеличивает срок службы электронных приборов и устройств и повышает качество передачи радиосигнала. Серверный шкаф содержит, по меньшей мере, два функциональных узла, множество внутрисерверных антенн и множество межсерверных антенн. Функциональные узлы размещены в вертикальном направлении с образованием серверного ядра; внутрисерверные антенны размещены в вертикальном направлении, расположены сбоку от серверного ядра и соединены электрически с соответствующими функциональными узлами, а соседние внутрисерверные антенны соединены беспроводным образом. При передаче радиосигнала внутри серверного шкафа размещенные в вертикальном направлении внутрисерверные антенны образуют передающий тракт. Поскольку внутрисерверные антенны расположены сбоку от серверного ядра, электромагнитное излучение, создаваемое радиосигналом в процессе передачи, оказывает относительно небольшое воздействие на функциональные узлы, обеспечивая указанный технический результат. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для управления амплитудно-фазовым распределением (АФР) поля на раскрыве деформированной фазированной антенной решетки (ФАР). Изобретение позволяет расширить область возможных применений способа управления АФР на раскрыве ФАР с обеспечением требуемого АФР на апертуре антенны. Способ управления, в котором для компенсации погрешностей фазового распределения на раскрыве деформированной ФАР, определяют отклонения координат излучателей от их проектных значений по геодезическим измерениям, выполненным с использованием электронного тахеометра и применением косвенных способов геодезического ориентирования, вычисляют дополнительные фазовые погрешности токов возбуждения излучателей, рассчитывают фазовые поправки, которые используют при формировании кодов управления p-разрядными фазовращателями. Техническая реализация позволяет обеспечить равномерное АФР поля на раскрыве деформированной ФАР, при этом повышается точность установки луча ФАР в заданное положение, обеспечивается максимальное значение коэффициента направленного действия антенны, снижается уровень боковых лепестков диаграммы направленности. 2 ил.

Изобретение относится к области спутниковой связи и может быть использовано для компенсации неидеальной поверхности рефлектора в системе спутниковой связи. Предложен способ, который включает измерение амплитуды и фазы сигналов, отраженных от рефлектора спутника, причем эти амплитуды и фазы формируют первую совокупность результатов измерения. Способ включает расчет корреляционной матрицы элементов как функции от первой совокупности результатов измерения. Корреляционная матрица элементов представляет диаграмму излучения облучающего элемента рефлектора. При этом способ включает регулирование диаграммы направленности сформированного пучка формирователя пучков на основании корреляционной матрицы элементов, что обеспечивает компенсацию неидеальной поверхности рефлектора. Технический результат – повышение точности компенсации неидеальной поверхности рефлектора. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам приемо-передающих устройств. Антенна содержит полотно антенны, разъем, подсоединенный в основании к полотну антенны, емкостный элемент, излучающий элемент полотна антенны, выполненный из спирали, и несимметричный вибратор, ориентированный вертикально. Один конец спирали подсоединен к центральному проводнику разъема, а другой конец - к несимметричному вибратору. Разъем выполнен коаксиальным. Емкостный элемент выполнен в виде отрезка коаксиального кабеля, расположенного внутри спирали. Центральная жила коаксиального кабеля подсоединена к месту соединения спирали и несимметричного вибратора, а оплетка - к наружному проводнику разъема. Технический результат заключается в увеличении диапазона рабочих частот, в обеспечении максимально возможного коэффициента перекрытия по частоте, в повышении коэффициента усиления, в упрощении конструкции и в уменьшении габаритов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх