Спиральная антенна Советский патент 1984 года по МПК H01Q11/08 

Изобретение относится к антенной технике, и может быть использовано в качестве направленной передающей или приемной антенны эллиптической поляризации метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. Известны нерегулярные спиральные антенны эллиптической поляризации, работающие в широком диапазоне волн. В таких антеннах расширение рабочего диапазона достигнуто введением нерегулярности одного из геометрических размеров, например шага спирали, вдоль оси 1.. Однако расширение рабочего диапазона волн указанных антенн связано с перемещением активной зоны вдоль оси антенны в диапазоне волн, что приводит к увеличению осевой длины антенны. Наиболее близкой к предлагаемой является спиральная антенна, содержащая возбудитель в виде открытого конца коаксиального волновода, экран и направитель в виде спирального проводника, нагруженного на периодические реактивные неоднородности 2. Однако в известной спиральной антенне спиральный проводник, нагруженный на реактивные неоднородности с размерами, много меньшими длины волны, обладает большим собственным поверхностным сопротивлением, что вызывает увеличение реактивного поля антенны и ухудшает ее согласование. Кроме того, в ней имеет место уменьшение ширины диаграммы направленности при уменьшении длины волны. Цель изобретения - улучшение согласования в рабочем диапазоне волн, а также стабилизация ширины диаграммы направ ленности спиральной антенны в рабочем диапазоне волн. Для достижения поставленной цели в спиральной антенне, содержащей возбудитель в виде открытого конца коаксиального волновода, экран и направитель в виде спирального проводника, нагруженного на периодические реактивные неоднородности, реактивные неоднородности выполнены в виде участков спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением, расположенных один от другого на расстоянии порядка средней длины волны рабочего диапазона, отсчитываемом вдоль спирального проводника с периодом, превышающим шаг спирали. Кроме того, участки спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением, находящиеся у конца направителя, имеют включенные последовательно с ними отрезки коаксиальных короткозамкнутых линий длиной менее четверти максимальной длины волны рабочего диапазона. На фиг. 1 приведена структурная схема спиральной антенны; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (участок спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением и включенным последовательно с ним отрезком короткозамкнутой коаксиальной линии). Спиральная антенна содержит возбудитель в виде открытого конца коадсиального волновода 1, экран 2 и направитель в виде спирального проводника 3, имеющего участки 4 с уменьшенным поперечным сечением, расположенные один от другого на расстоянии порядка средней длины волны рабочего диапазона, отсчитываемом вдоль спирального проводника, с периодом Sj, превышающим шаг спирали S. Кроме того, участки 4 спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением, находящиеся у направителя, имеют включенные последовательно с ними отрезки 5 коаксиальных короткозамкнутых линий длиной I менее четверти максимальной длины волны рабочего диапазона. Спиральная антенна работает следующим образом. Волна ТЕМ, распространяющая по коаксиальному волноводу 1, возбуждает направитель в виде спирального проводника 3 и излучается им в направлении оси спирали. Наличие экрана 2 уменьшает излуцение в обратном направлении. Наличие реактивных неоднородностеи в виде участков 4 спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением, период S которых больЩе шага спирали S , а расстояния между которыми порядка средней длины волны, улучшает согласование антенны в рабочем диапазоне волн. Кроме того, наличие отрезков 5 коаксиальных короткозамкнутых линий приводит к уменьшению тока вблизи конца направителя при уменьшении длины волны и, следовательно, к стабилизации ширины диаграммы направленности спиральной антенны в рабочем диапазоне волн. Таким образом, при применении изобретения может быть улучшено согласование спиральной антенны в рабочем диапазоне волн и достигнута стабилизация ширины диаграммы направленности спиральной антенны в рабочем диапазоне волн, что позволит использовать ее в радиотехнических системах, где требуется повышенная стабильность ширины диаграммы направленности спиральной антенны.

1. СПИРАЛЬНАЯ АНТЕННА, со- , держащая возбудитель в виде открытого конца коаксиального волновода, экран и направитель в виде спирального проводника, нагруженного на периодические реактивные неоднородности, отличающаяся тем, что, с целью улучшения согласования в рабочем диапазоне волн, реактивные неодногпХ родности выполнены в виде участков спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением, расположенных один от другого на расстоянии порядка средней длины волны рабочего диапазона, отсчитываемом вдоль спирального проводника, с периодом, превышающим шаг спирали. 2. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации ширины диаграммы направленности спиральной антенны в рабочем диапазоне волн, участки спирального проводника с уменьшенным поперечным сечением, находяш.иеся у конца направителя, имеют включенные последовательно с ними отрезки коаксиальных короткозамкнутых линий длиной менее четверти максимальной длины волны рабоTS чего диапазона. 00 00 ю О5 СЛ