ДВУХПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ АНТЕННА Российский патент 1996 года по МПК H01Q21/24 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве коротковолновой (КВ) антенны для приема и передачи горизонтально и вертикально поляризованных волн.

Известна всенаправленная УКВ антенна для приема вертикально и горизонтально поляризованных волн (а.с. N 119900 от 21.1.59, МКИ Н 01 Q 9/44). Она состоит из двух горизонтальных симметричных шунтовых вибраторов и несимметричного шунтового вертикального вибратора, закрепленных на вертикальной мачте. Ввиду значительных габаритов применение данной антенны затруднительно.

Также известна двухполяризационная антенная система КВ диапазона (а.с. N 1568123 от 30.05.90, МКИ Н 01 Q 9/44). Она состоит из одного горизонтального и одного вертикального вибраторов. Недостатком такой антенны является невозможность ее использования в мобильных радиоцентрах из-за сложности конструкции антенного полотна и размещения трансформатора питания в верхней части антенной системы, габариты и масса которого при использовании данной системы в качестве предающей будут значительными.

Прототипом предлагаемой антенны является двухполяризационная антенна (А. А. Пистолькорс "Антенны", 1947 г. с. 373). Она состоит из горизонтального и вертикального вибраторов и системы питания, состоящей из двух трансформаторов, один из которых дифференциальный. При этом горизонтальный вибратор образован однопроволочными проводниками, а вертикальный - двухпроводной линией передачи с противовесом, выполненном из одиночного провода. Недостатком такой антенны является низкий уровень согласования в рабочей полосе частот, а также малое значение КПД при работе с использованием волн вертикальной поляризации.

Задачами, решаемыми настоящим изобретением, являются повышение степени согласования двухполяризационной антенны, за также увеличение ее КПД при работе на вертикально поляризованные волны, что позволяет ее применять не только как приемную, но и как передающую антенну в мобильных радиосредствах.

Для повышения степени согласования полотна горизонтального и вертикального вибраторов выполнены в виде системы расходящихся проводников. Для повышения КПД антенны в режиме возбуждения волн вертикальной поляризации использована верхняя точка возбуждения в сочетании с режимом отсечки тока на концах вибраторов, что уменьшает связь вертикального вибратора с землей благодаря формированию узлов тока у земли.

Существенными признаками, отличающими предлагаемое решение от прототипа и соответствующими критерию "новизна", являются выполнение горизонтального симметричного вибратора в виде системы расходящихся проводников и вертикального несимметричного вибратора также в виде системы наклонных расходящихся из верхней точки проводников.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой антенны. Антенная система содержит горизонтальный симметричный 1 и вертикальный несимметричный 2 вибраторы, выполненные в виде системы расходящихся проводников, фидерный тракт в виде открытой трехпроводной линии передачи 3, два трансформатора 4, 5, один из которых дифференциальный. Проводники вертикального вибратора у земли содержат изоляторы 6. Концы вторичной обмотки дифференциального трансформатора 4 подключены к плечам горизонтального симметричного вибратора 1, нижний отвод вторичной обмотки трансформатора 5 подключен к средней точке дифференциального трансформатора 4, а верхний отвод к питающему фидеру несимметричного вибратора 2.

Антенная система работает следующим образом.

При подключении передающего или приемного устройства ко входу симметричного трансформатора 5 антенна обеспечивает передачу или прием волн вертикальной поляризации на вертикальный несимметричный вибратор 2, а горизонтальный вибратор 1 используется в качестве противовеса. При подключении передатчика или приемника к первичной обмотке дифференциального трансформатора 4 обеспечивается передача или прием волн горизонтальной поляризации на горизонтальный симметричный вибратор 1.

Изобретение относится к антенной технике. При подключении передающего или приемного устройства ко входу симметричного трансформатора 4 обеспечивается передача или прием волн вертикальной поляризации на вертикальный несимметричный вибратор 2, а горизонтальный вибратор 1 используется в качестве противовеса. При подключении передатчика или приемника к первичной обмотке дифференциального трансформатора 3 обеспечивается передача или прием волн горизонтальной поляризации на горизонтальный симметричный вибратор 1. При использовании двухканального приемного устройства или наличия двух передатчиков возможна одновременная работа на волнах обеих поляризаций. 1 ил.

Двухполяризационная антенна, содержащая горизонтальный симметричный и вертикальный несимметричный вибраторы, фидерный тракт в виде открытой трехпроводновой линии, два трансформатора, один из которых дифференциальный, причем концы симметричной обмотки дифференциального трансформатора подключены посредством проводников открытой трехпроводной линии к плечам горизонтального симметричного вибратора, а вертикальный несимметричный вибратор к одному из выводов обмотки трансформатора, другой вывод которой подключен к средней точке симметричной обмотки дифференциального трансформатора, отличающаяся тем, что горизонтальный имметричный вибратор выполнен в виде системы расходящихся проводников, а вертикальный несимметричный вибратор снабжен системой наклонных расходящихся из верхней точки проводников.