СОВМЕЩЕННОЕ АНТЕННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК H01Q21/28 

Изобретение относится к антенной технике и в частности к совмещенным антеннам, устанавливаемым на морских судах и кораблях.

Известны антенные устройства, относящиеся к совмещенным антеннам, где так или иначе конструктивно совмещены взаимно перпендикулярные рамочные антенны и штыревая антенна.

В этих устройствах по вертикальной оси системы рамочных антенн размещен вертикальный штырь.

Наиболее близким техническим решением является устройство по пат США N 3882506, в котором основание штыревой антенны совпадает с нижней соединительной коробкой, где размещены выходные клеммы (зажимы) рамочных антенн, что выгодно отличает эту конструкцию по своей компактности и габаритам.

Однако, прототип обладает недостатком совмещены антенны одной поляризации.

Целью настоящего изобретения является расширение поляризационных характеристик, функциональных возможностей, а также расширение диапазона рабочих частот антенного устройства. Известно что и вертикальная рамка и вертикальный штырь это антенны вертикальной поляризации. К тому же, диаграмма направленности этих антенн при действующей длине ≅ λ/4 всегда направлена вдоль горизонта и не имеет приема вдоль оси антенны.

Известно также, что одиночная спиральная антенна имеет диаграмму направленности приема вдоль оси, перпендикулярной поверхности отражателя, причем ведется эллиптически поляризованного электромагнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в совмещенное антенное устройство, которое содержит две взаимно-перпендикулярные вертикальные экранированные рамки, объединенные в одну конструкцию нижней соединительной коробкой, и штыревую антенну, установленную по оси симметрии этих рамок, введена емкостная нагрузка штыревой антенны, которая выполнена в виде коробки, над которой соосно размещена спиральная антенна, причем верхняя стенка этой коробки является отражателем спиральной антенны и коробка конструктивно объединяет рамки вверху.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически представлено совмещенное антенное устройство.

Совмещенное антенное устройство содержит две взаимно перпендикулярные вертикальные экранированные рамки 1 (одна из которых не указана). Конструктивно обе рамки объединены внизу соединительной коробкой 2, а вверху коробкой 3. Внутри объема рамок 1, вдоль оси их симметрии между коробками 2 и 3 размещена штыревая антенна 4, причем коробка 2 служит основанием штыревой антенны 4, а коробка 3 является ее емкостной нагрузкой.

Над коробкой 3 размещена спиральная антенна 5 с отражателем 6, которым является верхняя стенка этой коробки. Выходы рамок 1 выполнены фидерами 7, выход штыревой антенны 4 фидером 8, выход спиральной антенны 5 фидером 9.

Описанная антенна работает следующим образом:
Рамки 1 (рамочная антенна) и штыревая антенна 4 имеют общий фазовый центр с соблюдением соосности, поэтому электрические параметры рамочной антенны при таком совмещении ее со штыревой антенной 4 не изменяются. Выходное напряжение рамок из соединительной коробки 2 по кабелям 7 поступает в нагрузку.

Напряжение штыревой антенны формируется параметрами штыря с емкостной нагрузкой (коробкой 3). От электрической емкости этой нагрузки зависит и действующая длина штыря на низких частотах и величина КБВ, положение первого резонанса и диаграмма направленности приема на высоких частотах. Т.е. форма и габариты емкостной нагрузки позволяют вести регулировку параметров штыревой антенны этой совмещенной конструкции. Выход штыревой антенны фидер 8, идущий от штыря из соединительной коробки 2 к нагрузке.

Параметры спиральной антенны 5, расположенной над коробкой 3, зависят только от собственной конструкции спиральной антенны и диаметра ее отражателя 6. Величина развязки между спиральной антенной и остальными составляющими совмещенной конструкции весьма велика. Выход спиральной антенны: фидер 9 проходит через коробку 3 по центру (оси) штыревой антенны и выходит к нагрузке из соединительной коробки 2.

Использование: в качестве совмещенных антенн на морских судах и кораблях. Сущность изобретения: пара взаимоперпендикулярных вертикальных экранированных рамок конструктивно объединена внизу соединительной коробкой. Штыревая антенна установлена по оси симметрии этих рамок и снабжена емкостной нагрузкой в виде коробки, которая конструктивно объединяет рамки вверху. Над коробкой установлена спиральная антенна, рефлектором которой является верхняя стенка коробки. 1 ил.

Совмещенное антенное устройство, содержащее пару взаимно перпендикулярных вертикальных экранированных рамок, штыревую антенну, установленную на оси симметрии этих рамок, конструктивно объединенных внизу соединительной коробкой, отличающееся тем, что штыревая антенна снабжена емкостной нагрузкой, выполненной в виде коробки, конструктивно объединяющей взаимно перпендикулярные вертикальные экранированные рамки вверху, над коробкой установлена введенная спиральная антенна, рефлектором которой является верхняя стенка этой коробки.