Микрополосковая активная антенна Советский патент 1988 года по МПК H01Q1/38 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в при емно-персдающей аппаратуре связи и радиолокации.

Цель изобретения - повьшение КПД и уменьшение искажений спектра излучаемого сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема микрополосковой активной антенны, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Микрополосковая активная антенна содержит металлический экран 1, на сторонах которого расположены диэлек тричесгая подложка 2 и дополнительная диэлектрическая подложка 3. На свободной поверхности диэлектрической подложки 2 расположена прямоугольная металлическая пластина 4,,а на свободной поверхности дополнительной диэлектрической подложки 3 - дополнительная прямоугольная металлическая пластина 5. Между металлическим экраном 1 и первой узкой стороной прямоугольной металлической пластины 4 включен активный элемент 6. В металлическом экране выполнена щель 7, при этом обей металлические пластины 4 и 5 расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии щели 7, а вторая узкая сторона прямоугольной металлической пластины 4 смещена относительно продольной оси симметрии щели.

Микрополосковая активная антенна работает следующим образом.

На активный элемент 6 подается напряжение питания, при выполнении условий самовозбуждения возбуждается объем резонатора автогенератора, заключенный между прямоугольной металлической пластиной 4 и металлическим экраном 1, который возбуждает щель .7 а она, в свою очередь, возбуждает излучатель, которым является дополнительная прямоух ольная. металлическая пластина 5.

Микрополосковая активная антенна

имеет два самостоятельных резонатора.

каждый из которых удовлетворяет необходимым требованиям генерации и из- лучения.

Стабильность генерируемой частоты зависит от добротности резонатора автогенератора, поэтому для повышения добротности диэлектрическую подложку 2 следует выбирать с высокой диэлектрической проницаемостью

Q

5 0 5 0 5

0 j

0

г

(), мапым тангенсом потерь (tg fr 0 ) и малой толщиной (d 0,01 Л ). Размеры прямоуголь юй металлической пластины 4 следует выбирать таким образом, чтобы длина ее узкой стороны была существенно меньше длины широкой стороны. Такой выбор размеров металлической пластины 4 ведет к повышению добротности резонатора и снижает возможность генерации колебаний с ортогональной поляризацией. Длина прямоугольной металлической пластины 4 близка к Л/4 и зависит от характера реактивной составляющей сопротивления активного элемента 6.

К излучателю предъявляются следующие требования - большие эффективность излучения и полоса пропускания. Дпя этого дополнительная диэлектрическая подложка 3 выбирается с малой диэлектрической проницаемостью (42,8) и большей толщиной (О,01 Д). Дпя дополнительной металлической пластины 5 наилучшие характеристики соответствуют длине сторон, параллельных продольной оси симметрии щели 7, близкой Д,.

Положение щели 7 относительно сторон дополнительной металлической пластины 5, параллельных продольной оси симметрии щели 7, с вы сокой точностью определяет выходное сопротивление. Настройка на оптимальную мощность генератора обеспечивается перемещением второй узкой сторон1з1 прямоугольной металлической пластины 4 относительно продольной оси симметрии щели 7 (от -0,05 до +0,15).

Б микрополосковой актив)юй антенне мощность генерации отличается от оптимальной не более, чем на 50-10%. Обеспечение требуемого входного сопротивления излучателя повышает на- .дежность работы активных элементов 6. Расширение полосы и обеспечение совпадения частоты генерации и средней частоты полосы пропускания уменьшает искажение излучаемог-о сигнала.

Формула изобретения

Микрополосковая активная антенна, состоящая из диэлектрической подложки, на одной стороне которой расположена прямоугольная металлическая пластина, а на другой стороне - металлический экран, и niCTHBHoro эле; 1Д0

мента, включеян(5го между прямоугольной металлической пластиной и металлическим экраном, отличающаяся тем, что, с целью повьш е- ния КПД и уменьшения искажений спектра излучаемого сигнала, введены дополнительная диэлектрическая подложка, расположенная на металлическом экране, и дополнительная прямоуголь- ная металлическая пластина, располо-.

0

женная пп другой стороне дополнител -- ной диэлектрической подложки, а в металлическом экране вьтолнена щель, при этом обе металлические пластины расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии щели, причем узкая сторона металлической пластины соединена с активным элементом, а вторая узкая сторона смещена относительно оси симметрии щели.

Изобретение относится к радио- технике. Цель изобретения - иовьшение КПД и уменьшение искажений спектра излучаемого сигнала. Антенна содержит металлич. экран (МЭ) 1, на сторонах к-рого расположены диэл. подложка (ДП) 2 и введенная ДП .3. На свободной поверхности ДП 2 расположена прямоугольная металлич. пластина (ПМП) 4, а на ДП 3 - введенная ПМП 5. Между Ю 1 и 3-и узкой стороной ПМП4 включен активный эл-т 6. В Ю 1 выполнена щель, при этом ПМП 4 ш--5 расположены симметрично относительно поперечной оси симметрии щели, а 2-я узкая сторона ПМП 4 смещена относительно продольной оси щели. Стабильность генерируемой частоты зависит от добротности резонатора автогенератора, заключенного между ПМП 4 и Ю 1. Для повышения добротности .ДП 2 следует выбирать с высокой . диэл, проницаемостью ( 10)j малым tg потерь (tgcT. lO ) и малой толщиной (d 0,01 Л ). Размеры ПМП А следует выбирать, чтобы длина ее узкой стороны бьша существенно меньше длины широкой стороны. Длина ПМП 4 близка к /4 и зависит от характера реактивной составляющей сопротивле- ния эл-та 6. ДП 3 выбирают с малой ( 2,8) )н большой TCMintHHoft- ( 7 0,01 Д ). 5 наилучшие х-кя соответствуют длине стороны, Ьарал- лельной продольной оси симметрии щели, близкой Л. Положение щели относительно сторон ПМП 5,- параллельных продольной оси симметрии щетт, с высокой.точностью определяет входное сопротивление. Настройка на оп- тим. мощность г-р;а обеспечивается перемещением 2-й узкой стороны ПМП 4 относительно продолвной оси щели (от -0,05 до +0,15 (}. 2 ил. (Л с оо

Фиг.1