РОМБИЧЕСКАЯ АНТЕННА Российский патент 2000 года по МПК H01Q11/06 

Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств в области радиосвязи, радиовещания и телевидения в декаметровом, метровом и дециметровом диапазонах волн.

Известны ромбические антенны в виде двухпроводной линии из проводов, расположенных вдоль сторон ромба, нагруженной на сопротивление, равное волновому сопротивлению этой линии [1].

Недостатком такой антенны является повышенный уровень боковых лепестков диаграммы направленности.

Известна также согнутая ромбическая антенна [2], у которой из-за излома по диагонали ромба уменьшен уровень боковых лепестков, однако мала ее общая эффективность.

Целью изобретения является уменьшение уровня бокового излучения в определенных направлениях при сохранении высокой эффективности в главном направлении. Для этого провода вдоль сторон ромба, примыкающих к сопротивлению, смещены по всей длине в направлении, перпендикулярном продольной оси ромба.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:
Фиг. 1 - схема ромбической антенны со смещением сторон ромба, примыкающих к сопротивлению в направлении, перпендикулярном продольной оси ромба в горизонтальной плоскости.

Фиг. 2 - схема ромбической антенны со смещением сторон ромба, в направлении перпендикулярном продольной диагонали ромба в вертикальной плоскости.

Фиг. 3 - ромбическая антенна с постоянным волновым сопротивлением.

Фиг. 4 - двойная ромбическая антенна.

Фиг. 5 - ромбическая антенна с пересечением сторон, примыкающих к сопротивлению, находящемся на продольной оси ромба.

Ромбическая антенна (фиг. 1) содержит двухпроводную линию, провода которой 1,2,3,4 и 5,6,7,8 расположены вдоль сторон ромба, нагруженную на активное сопротивление 9, равное волновому сопротивлению линии. Провода вдоль сторон ромба 3,4 и 7, 8, примыкающие к сопротивлению 9, смещены по всей длине в направлении, перпендикулярном оси ромба ОО₁ на расстояние Д₁ относительно расходящихся проводов 1,2 и 5,7 в горизонтальной плоскости.

Аналогичное смещение проводов 3,4 и 7,8 относительно проводов 1,2 и 5,6 может быть выполнено на расстояние Д₂ и в вертикальной плоскости, как это представлено на фиг. 2.

Смещение сторон ромба может быть выполнено и в любой наклонной плоскости. Кроме того, точка пересечения сходящихся у сопротивления сторон при их смещении по всей длине может быть зафиксирована на продольной оси ромба. Отрезки проводов между точками 2-3 и 6-7 могут быть экранированы, а величина смещения проводов может быть регулируемой.

Ромбическая антенна работает следующим образом:
При подключении генератора (на чертеже не показан) ко входу 10 двухпроводной линии, нагруженной на сопротивление, равное волновому, вдоль ее проводов распространяется бегущая волна тока. Диаграмма направленности поля излучения такого тока имеет воронкообразную форму, проекция которой на плоскость чертежа имеет каждого из четырех проводов 1-2,3-4, 5-6 и 7-8 длиной каждого в несколько длин рабочей волны по два основных лепестка. Отклонение максимумов этих лепестков от оси провода составляет угол θ_o, причем половина тупого угла Φ = 90-θ_o.
Длина проводов сторон ромба, а также перемычек смещения 2-3 и 6-7 выбираются из условия фазировки лепестков диаграммы направленности каждого из проводов в направлении продольной оси ОО₁ и сложения их полей в этом направлении.

Уровень бокового излучения антенны определяется соотношением фаз полей боковых лепестков, образуемых максимумами излучения полей всех четырех проводов, отклоненных от оси ОО₁ на угол θ_o. Расстояние Д₁, определяющее смещение проводов 3-4 и 7-8 относительно проводов 1-3 и 5-7, выбирается таким образом, чтобы боковые лепестки диаграммы направленности, образуемые полями излучения проводов 5-7 и 3-4, равно как и проводов 1-2 и 7-8, были бы противофазными.

Это приводит к уменьшению уровня боковых лепестков в горизонтальной плоскости.

Для уменьшения уровня боковых лепестков в вертикальной плоскости производится смещение проводов на расстояние Д₂ (фиг. 2), равно как уменьшение побочного излучения в наклонных плоскостях достигается одновременным сдвигом Д₁ и Д₂.

Для постоянства волнового сопротивления по всей длине антенны каждый из проводов антенны выполняется из двух расходящихся на участке до поперечной диагонали ромба (фиг. 3).

Для еще более глубокого подавления уровня бокового излучения и увеличения эффективности антенна может быть выполнена в виде двойной ромбической антенны (фиг. 4) за счет дополнения второй антенной, смещенной относительно первой, на величину около длины волны.

Уменьшение уровня бокового излучения ромбической антенны может быть достигнуто смещением сторон и при пересечении сторон, примыкающих к сопротивлению на продольной оси ромба.

ЛИТЕРАТУРА.

[1] Г. 3.Айзенберг. "Коротковолновые антенны" - М., Связь издат., 1962, стр. 358.

[2] Г. 3.Айзенберг. "Коротковолновые антенны" - М., Связь издат., 1962, стр. 457.

Изобретение предназначено для использования в радиотехнических устройствах для радиовещания и связи в декаметровом и метровом диапазонах волн. Техническим результатом является уменьшение уровня бокового излучения при сохранении и повышении эффективности антенны в главном направлении. Для этого провода вдоль сторон ромба, примыкающие к сопротивлению, смещены по всей длине в направлении, перпендикулярном продольной оси ромба. При этом каждый из проводов может состоять из двух расходящихся на участке до поперечной диагонали ромба. Антенна может быть дополнена и аналогичной второй ромбической антенной, смещенной относительно первой на величину около длины волны. Кроме того, пересечение сторон, примыкающих к сопротивлению, может находиться на продольной оси ромба. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Ромбическая антенна в виде двухпроводной линии из проводов, расположенных вдоль сторон ромба, нагруженной на сопротивление, равное волноводу, отличающаяся тем, что провода вдоль сторон ромба, примыкающие к сопротивлению, смещены по всей длине в направлении, перпендикулярном продольной оси ромба. 2. Ромбическая антенна по п.1, отличающаяся тем, что каждый из проводов состоит из двух, расходящихся на участке до поперечной диагонали ромба. 3. Ромбическая антенна по п.1, отличающаяся тем, что дополнена второй ромбической антенной, смещенной относительно первой на величину около длины волны. 4. Ромбическая антенна по п.1, отличающаяся тем, что пересечение сторон, примыкающих к сопротивлению, находится на продольной оси ромба.