Антенна Советский патент 1989 года по МПК H01Q1/38 

Фие,2

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве самостоятельной слабонаправленной низкопрофильной антенны или элемента антенной решетки.

Цель изобретения - формирование кардиоидной диаграммы направленности, уменьшение габаритов и увеличение жесткости конструкции.10

На фиг.1 представлена структурная схема антенны, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Антенна содержит металлический излучающий элемент I, выполненный в 15 виде диска и расположенный параллель- но экрану 2, питающий коаксиальный фидер 3, внутренний проводник которого через штыревой возбуждающий зонд А соединен с излучающим элементом I, 20 а внешний проводник - с экраном 2, короткозамыкатель 5 соединяющий центр излучающего элемента Г с экраном 2, и пассивный согласующий элемент 6, расположенный между излучаю- 25 щим элементом I и экраном 2 диаметрально противоположно штыревому возбуждающему зонду 4 относительно центра излучающего элемента I и выполненный в виде металлической пластины 30 прямоугольной формы, расположенной в плоскости, перпендикулярной экрану 2 и проходящей через точку подключения штыревого возбуждающего зонда 4 к экрану 2 и центр излучающего эле- 35 мента 1, при этом прямоугольная металг лическая пластина 6 меньшей стороной соединена с короткозамыкателем 5, а большими сторонами - с экраном 2 и излучающим элементом 1 соответственного

Электрический радиус дискового излучающего i элемента 1 выби рается равным KjL а 0,95-1 ,05,- где а - радиус диска; К - волновое число пространства между дисковым излучающим 45 элементом 1 и экраном 2.

Короткозамыкатель 5 выполнен в виде цилиндрической стойки, радиус которой выбирается из соотношения Ъ 6 0,1 а. Штыревой возб.уждающий Q зонд 4 удален от центра дискового излучающего элемента 1 на расстояние fg 0,45-0,55а. Расстояние между дисковым излучающим элементом I и экраном 2 h 0,05-0,15а.55

Антенна работает следующим образом.

Питание к штыревому возбуждающему зонду 4 подается по питающему коак-.

сиальному фидеру через коаксиально- . полосковый переход. При этом в резонаторе антенны, образованном металлическим диском 1 и экраном 2, возбуж-.: дается электромагнитное поле, напряженность, которого перераспределена по объему резонатора неравномерно. Она максимальна в области подключения зонда к металлическому диску и убывает по мере приближения к металлической пластине 6 (касательная составляющая электрического поля равна/, нулю). При этом модуль мдгнит- ного тока на щели, образованной внешней кромкой металлического диска 1 и экраном 2, распределен по закону

If cos -г-, где Ч принимает значения

от - fо до vf , vf 180. Соответствующая этому режиму возбуждения антенны характеристика направленности подобна кардиоиде.

Место расположения пассивного согласующего элемента 6 вдоль угловой координаты Vj, 180°,отсчитываемой от точки подключения возбуждающего штыревого зонда 4, обусловлено необходимостью обеспечения наилучшего согласования при формировании диаграммы направленности вдоль экрана. При уменьшении (или увеличе- нии) -fo происходит рассогласование на заданной частоте антенны с питающим фидером, резонансная.частота антенны изменяется (электрический радиус увеличивается), возрастает излучение вверх вдоль нормали к плоскости экрана.

I

За счет выполнения пассивного согласующего :элемента в виде прямоугольной пластины антенна может использоваться без применения диэлектрика, при этом уменьшается вес антенны и повышается КПД, что важно при использовании антенны в качестве самолетг- ной,

Формула и зобретения

Антенна, содержащая металлический излучающий элемент, расположен-L ный параллельно экрану центр которого посредством короткозамьпсателя соединен с экраном, питающий фидер, внуренний проводник которого соединен через штыревой возбуждающий зонд с металлическим излучающим элементом.

а внешний проводник - с экраном, и пассивный согласующий элемент, расположенный между металлическим иэлу- чающим элементом и экраном диаметрально противоположно штыревому возбуждающему зонду относительно центра металлического излучающего :элемента, |ОТличающаяся тем, что, с целью формирования кардиоидной диаграммы направленности, уменьшения габаритов и увеличения жесткости конструкции, металлический излучающий элемент выполнен в форме диска.

а пассивный согласующий элемент - в виде металлической пластины прямоугольной формы, расположенной в плоскости, перпендикулярной экрану и проходящей через точку подключения штыревого возбуждающего зонда к экрану и центр металлического излучающего элемента, при этом пряно- угольная металлическая пластина мень- щей стороной соединена с короткоэамы- кателем, а большими сторонами - с экраном и металлическим излучаюя м элементом соответственно.

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - обеспечение формиров яния кардиоидной диаграммы направленности, уменьшение габаритов и увеличение жесткости конструкции антенны. Антенна содерзшт металлический излучающий эл-т 1, выполненный Н форме диска, экран 2, питающий коаксиальный фидер 3, штыревой возбуждающий зонд 4, короткоза- мыкатель 5 и пассивный согласующий эл-т 6, выполненный в виде металлической пластины прямоугольной формы. Питание к зонду 4 подается по фидеру 3. В резонаторе, образованном эл-том 1 и экраном 2, возбуждается электромагнитное поле с неравиомер- ной напряженностью. Характеристика направленности антенны подобна кардиоиде. Яа счет выполнения эл-та 6 в виде прямоугольной пластины конструкция антенны используется без применения диэлектрика, при этом уменьшается вес антенны и повышается ее КПД. 2 ил.

лТ

Составитель Ю.Волков Редактор В.Петраш Техред Л.Сердюкова

Заказ 1203/49

Тираж 615

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг.1

Корректор И.Муска

Подписное