Дипольная антенна Советский патент 1990 года по МПК H01Q9/28 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве антенны вертикальной поляризации.

Цель изобретения - согласование на второй частоте, в два раза меньшей чем основная частота.

На чертеже изображена дипольная антенна, общий вид.

Дипольная антенна содержит металлическую мачту 1 с основанием 2, соединенным в заземленным экраном (не показан) нижний четвертьволновый стакан 3, выполненный из четырех П-образных стержней 4, верхний четвертьволновый стакан 5, выполненный из четырех П-образных стержней 6, коаксиальный фидер 7, соединенный с коаксиальным соединителем 8, и U-колено 9. Периферийные концы П-образных стержней 4 и 6 замкнуты на металлическую мачту 1, а центральные концы через отверстия 10 в металлической мачте 1 введены внутрь ее, где П-об- разные стержни 4 соединены с централь ным проводником коаксиального фидера 7, а П-образные стержни 6 с центральным проводником U-колена 9, второй конец которого соединен с центральным проводником коаксиального фидера 7, а внешние проводники коаксиального фидера 7 у его конца и U-колена 9 у его двух концов соединены в общей точке 11 с металлической мачтой 1 внутри ее, Дипольная антенна имеет следующие параметры: диаметр металлической мачты d 0,033ft рез, диамет П-обраэных стержней 0,125d, расстояние средней части П-образного стержня от оси металлической- мачты 1 ,5d, длина U-колена 1,5 ft рез/41, где Npev основная длина волны дипольной антенны,6 - относительная диэлектрическая проницаемость коаксиального

5

0

35

Q

до

45

50

55

кабеля, из которого выполнено U-колено.

Волновые сопротивления коаксиального фидера и U-колена равны 75 Ом.

Дипольная антенна работает следующим образом.

На основной длине волны электромагнитная энергия, распространяющаяся в виде ТЕМ-волны, по коаксиальному фидеру 7 на его выходе делится пополам между входом нижнего четвертьволнового стакана 3 и входом U-колена 9, имеющего электрическую длину 1,5 ft и к выходу которого подсоединен верхний четвертьволновый стакан 5. Плечи дипольной антенны, образованные четвертьволновыми стаканами 3 и 5, возбуждаются в противофазе в режиме полуволнового резонанса и интенсивно излучают. Выполнение четвертьволновых стаканов 3 и 5 из П-образных стержней 4 и 6 увеличивает сопротивление излучения антенны подобно тому, как это происходит в петлевом вибраторе с различными диаметрами сплошного и возбуждаемого проводников, что позволяет согласовать 75-омный коаксиальный фидер 7 с дипольной антенной через и-коле о 9, имеющее коэффициент трансформации 1:4. Полоса пропускания определяется в основной полосой U-колена 9, которая при длине 1,5 ft уже, чем при общеизвестной длине 0,5 ft.

При длине волны, в два раза большей, чем основная, стаканы 3 и 5 перестают быть четвертьволновыми. Каждый из них - большое реактивное сопротивление, а электрическая длина U-колена 9 равна 0,75ft , что придает U-колену 9 свойства четвертьволнового трансформатора. Поэтому энергия электромагнитной волны, распространяющейся по.коаксиальному фидеру 7,

почти полностью проходит в U-колено

9 и возбуждает стаканы 3 и 5, имеющие общую длину 0,25 ft, причем распределение тока, имеющее максимум то- g ка у заземленного экрана, подобно рас- пределению тока при возбуждении в ере-. дней точке несимметричного резонансного вибратора, имеющего при таком возбуждении повышенное входное сопро- 10 тивление активного характера. Полоса пропускания определяется полосой U-колена 9 в режиме четвертьволнового трансформатора, которая уже, чем при общеизвестной длине 0,25. 15

Дипольная антенна высотой 0,53 м обеспечивает согласование в полосе (300-350) МГц и в полосе (150-180) МГщ с КСВН не более 2,0, т.е. дополнительно на частоте в два раза меньшей, за 20 пределами частотного диапазона известной антенны.

Формула изобретения

Дипольная антенна, содержащая ме- 25 таллическую мачту с двумя коаксиально установленными на ней четвертьволновыми стаканами, внешние концы которых замкнуты на металлическую мачту, а внутренние Соединены через симметрирующий элемент с коаксиальным фидером, проложенным внутри металлической мачты, отличающаяся тем, что, с целью согласования на второй частоте, в два раза меньшей, чем основная частота, четвертьволновые стаканы выполнены каждый из четырех П-образных стержней, расположенных на«расстоянии 1,5 d от оси металлической мачты, где d - диаметр металлической мачты, причем свободные концы П-образных стержней каждого из четвертьволновых стаканов введены через отверстия в металлической мачте внутрь ее, а симметрирующий элемент выполнен в виде U-колена длиной 1,5 ft, где ft. - длина основной волны в U-колене, причем внешние проводники U-колена и коаксиального фидера замкнуты в одной точке внутри металлической мачты.

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - согласование на второй частоте, в два раза меньшей, чем основная частота. Дипольная антенна содержит металлическую мачту 1 с основанием 2 и отверстиями 10, нижний и верхний четвертьволновые стаканы 3 и 5, каждый из которых выполнен из четырех П-образных стержней 4 и 6, коаксиальный фидер 7, соединенный с коаксиальным соединителем 8, и U-колено 9. При длине волны в два раза большей, чем основная λ, стаканы 3 и 5 перестают быть четвертьволновыми. Каждый из них - большое реактивное сопротивление, а электрическая длина U-колена 9 равна 0,75 λ. Это придает U-колену 9 свойства четвертьволнового трансформатора. Поэтому энергия электромагнитной волны, распространяющейся по фидеру 7, почти полностью проходит в U-колено 9 и возбуждает стаканы 3 и 5, имеющие общую длину 0,25 λ. Полоса пропускания определяется полосой U-колена 9 в режиме четвертьволнового трансформатора, которая уже, чем при общеизвестной длине 0,25 λ. 1 ил.