Спиральная антенна Советский патент 1990 года по МПК H01Q11/08 

7 5 8 1 14

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве слабонаправленной антенны круговой поляризации дециметрового и сантиметрового диапазонов. Цель изобретения - упрощение конструкции. Для этого в спиральной антенне, содержащей двухзаходную арифметическую спираль 1 на диэлектрической плате 2, расположенной над экраном 3, согласующий элемент и коаксиальный соединитель 6, ветви спирали 1 замкнуты в центре, согласующий элемент выполнен в виде отрезка 4 коаксиальной линии, внешний проводник которой соединен с соосным со спиралью 1 металлическим диском 5, расположенным от спирали 1 на расстоянии 0,02λ макс, а ее внутренний проводник соединен со спиралью 1 в точке, находящейся на расстоянии /0,34÷0,38/ λ макс, отсчитываемом вдоль ветви от ее центра, где λ макс - наибольшая длина волны рабочего диапазона. 2 ил.

сл

00

05

Изобретение относится к анте(пи)й технике и может быть испол.ьзонано в качестве слабоиаправленной антенны КРУГОВОЙ поляризации дециметрового и сантиметрового диапазонов волн.

Цель изоб)етения - упрощение конструкции.

; На фиг.1 изображена спиральная антенна, продольный разрез; на фиг.2 диэлектрическая плата со спиралью, РИД сверху,

I Спиральная антенна содержит двух- Ьаходиую арифметическую спираль 1, рмеющ по не менее 3,5 витков-в каждой ветви, разменянную на диэлектрической плате 2, установленноГ над экра-. jHOM 3, согласующий элемент, выполнен- |НЕ,й в виде отрезка 4 коаксиальноГ) ли- |нии, соеди}1енного isHeiiiF -iM проводни- |ком с металлическим диском 5, и ко- |аксиальиый соединитель 6. Бетвидвух- заходной арифметической спирали 1 со- :единен1,1 в ее центре перемячко 7. Внутренн1Ш проводник отрезка 4 коаксиальной линии соединен с двухза- ходной арифмет1Г ескоГ1 спиралью 1 в Сточке 8, Находящейся на расстоянии |(0,34 - 0,38)Л,,, |вдоль ветви от центра,

i - 7

О ТС ч итьгв а емом

наибольшая волн,1 рабочего диа- пазонао Л1 аметр металлического диска 5 равен 0,1Д(,(|(, , paccTOHinie от металлического диска 5 до двухза- ходной арифметическо 1 не более 0,. .t- Лиаметр спирали 1 авен 0,47 (Расстояние до экрана 3 равен 0,13л . 1 1ирина по.т-- ви и зазор между ветвями равны

0.(Спиральная антенна работает c,:ic дуюпим образом.

Бегу1чая волна TlilM коаксиального волновода, распространяющаяся по отрезку 4 KoaKcnajnjHoi i линии, в точке 8 соединения внутропшго проводника отрезка 4 коаксиальной лтп1ии со спиралью 1 трансформируется в волны ТКМ однопроводной Л1П1ИИ Над экраном, рас- пространяю1 Ц1еся в двух противоположных направлениях. Роль однопроводной линии выполняет первая ветвь crni- рали 1, роль экрана - диск 5. Первая из волн распространяется вдоль первой ветви спирали 1 к ее периферии. Вторая из волн.распространяется вдоль первой ветви 1 к ее центру, а затем через перемычку 7 переходит на втору} э ветвь cnnpajni 1 и распро0

0

5

0

5

0

5

0

страняется вдоль нее к периферии спирали 1, причем при подходе к точке, находящеГгся рядом с точкой 8,. вторая волна отстает от первой на расстояние, равн(5е удвоенному расстоянию от точки 8 до центра спирали 1, плюс длина полувитка второй ветви спирали 1, совпадающего с данной точкой. При дальнейшем распростране}П1и первой и второй волн к периферии спирали 1 отставание второй волны, постепенно увеличиваясь с витком, достигает целой длины волны. Для средней

5 длины волны рабочего диапазор1а Л

ср

это происходит в области витков, средний периметр которых равен длине волны, т.е. в области токового кольца. Токовое кольцо интенсивно излучает в направлениях оси спирали 1. Излучение в сторону экрана 3, находящегося на расстоянии 0,19/1.р от спирапи 1, после отражения усиливает излуче- . ние в основном осевом направлении.

работе на наименьшей длине волны рабочег о диапазона Л отстава 1 Н

ние второй волны от первой при подходе к области токового кольца со средним периметром t будет несколько больше, чем /1, , а при работе на наибольшей длине волны рабочего диапазона - /1, это отставание в области токового кольца со средним периметром ,(- будет Р1есколько меньше, чем Эффективное излучение токового кольца сохраняется в диапазоне с перекрытием , 8, Подбором расстояния между спиралью 1 и диском 3 в пределах до 0,02 можно согласовать отрезок 4 коаксиальной линии, имеющей стандартное волновое сопротивление, с волновыми сопротивлениями двух пар;1ллельно .со- единевньк однопроводньгх лин1ш и волновым сопротивлением Двухзаходной арифметической спирали. Это согласование осу цествлено при использовании согласующего элемента, имеющего более простую конструкцию по сравнению с известной при сохранении режима осевого излучения.

Формула изобретения

(Спиральная антенна, содержащая двухзаходную арифметическ то спираль, имеющз. ю не менее 3,5 витков в каж- доГг ветви, размещенную на диэлектрической плате, установленной над экраном на расстоянии (0,10 - 0,15)А согласующий элемент и коаксиальный соединитель, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, ветви двухзаходной арифметичес-. кой спирали замкнуты в центре, согласующий элемент выполнен в виде от- резКа коаксиальной линии, внешний проводник которой соединен с соосным с двухзаходной арифметической спи

ралью металлическим диском диаметром , О, l- MCTKo расположенным от двухзаходной . арифметргческой спирали на расстоянии не

более (),02Л„

fn Or г

а ее внутренний

проводник соединен с двухзаходной арифметической спиралью в точке, находящейся на расстоянии (О,34-0,38)х /AciKc отсчитываемом вдоль ветви двухзаходной арифметической спирали от ее центра, где Д е«кс- наибольыая длина волны рабочего диапазона.

ff 1 г