Микрополосковая антенна Советский патент 1991 года по МПК H01Q1/38 

Фиг.1

Изобретение относится к энтенно-фи- дерным устройствам и может быть использовано в качестве самолетной антенны.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот.

На фиг. 1 дана структурная схема мик- рополосковой антенны (МПА), разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

МПА содержит прямоугольный металлический экран 1, прямоугольный излучающий элемент 2, между которыми расположена диэлектрическая подложка 3, и питающий коаксиальный кабель 4. Прямоугольный металлический экран 1 и прямоугольный излучающий элемент 2 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии МПА, проходящей через оси симметрии экрана 1 и элемента 2.

Прямоугольный металлический экран 1 изогнут в направлении, противоположном направлению излучения МПА, а прямоугольный излучающий элемент 2 - в направ- лении излучения МПА. Величины двугранного угла а прямоугольного излучающего элемента и двугранного угла / прямоугольного металлического экрана выбраны из соотношения

, 180°, bcos«±Јo.,J UlЈ/2+ d

0,26

sin

2

где d, Кэфф - соответственно толщина диэлектрической подложки 3 в плоскости симметрии МПА и ее эффективная относительная диэлектрическая проницаемость;

b - ширина прямоугольного излучающего элемента 2;

А- рабочая длина волны.

Внутренний проводник питающего коаксиального кабеля А подключен к прямоугольному излучающему элементу 2 в точке, расположенной на оси симметрии МПА, а внешний проводник соединен с прямоугольным металлическим экраном 1.

МПА работает следующим образом.

Электромагнитная энергия через питающий коаксиальный кабель 4 подается в резонатор, образованный экраном 1 и элементом 2, возбуждает его, а затем излучается в окружающее пространство через щели, образованные краями прямоугольного излучающего элемента 2 и прямоугольным металлическим экраном 1. 8 результате изгиба экрана 1 и элемента 2 в противоположных направлениях толщина резонатора по мере

удаления от оси симметрии МПА увеличивается, что позволяет лучше согласовать волновое сопротивление свободного пространства с сопротивлением резонатора и приводит к расширению полосы рабочих частот. Связь между величинами двугранных углов прямоугольного излучающего элемента 2 и прямоугольного металлического экрана 1 следует из условия

0 существования в резонаторе МПА только волны основного типа ТЕпо.

Формула изобретения Микрополосковая антенна, содержащая прямоугольный металлический экран и

5 прямоугольный излучающий элемент, между которыми расположена диэлектрическая подложка, питающий коаксиальный кабель, при этом прямоугольный металлический экран и прямоугольный излучающий элемент

0 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии микрополосковой антенны, проходящей через оси симметрии прямоугольного металлического экрана и

5 прямоугольного излучающего элемента, причем прямоугольный излучающий элемент изогнут в направлении излучения мик- рополосковой антенны, внутренний проводник питающего коаксиального кабе0 ля подключен к прямоугольному излучающему элементу в точке, расположенной на оси симметрично микрополосковой антенны, а внешний проводник соединен с прямоугольным металлическим экраном, о т л и5 чающаяся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, прямоугольный металлический экран изогнут в направлении, противоположном направлению излучения микрополосковсй антенны, а величины дву0 гранногоугла а прямоугольного излучающего элемента и двугранного угла /3 прямоугольного металлического экрана выбраны из соотношений ,

5

/у „L, X

b cos Ј + d

sin /2

sin

0,26

где d, еэфф - соответственно толщина диэлектрической подложки в плоскости симметрии микрополосковой антенны и ее эффективная относительная диэлектрическая проницаемость;

b - ширина прямоугольного излучающего элемента;

Д - рабочая длина волны;

Фиг. 2

Изобретение относится к антенно-фи- дерным устройствам и может быть использовано в качестве самолетной антенны. Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот. Микрополосковая антенна (МПА) содержит прямоугольный металлический экран (ПМЭ) 1, прямоугольный излучающий элемент (ПИЭ) 2, между которыми расположена диэлектрическая подложка 3, и питающий коаксиальный кабель (ПКК) 4. ПМЭ 1 и ПИЭ 2 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии МПА, проходящей через оси симметрии ПМЭ 1 и ПИЭ 2. ПМЭ 1 изогнут в направлении, противоположном направлению излучения МПА, а ПИЭ 2 - в направлении излучения МПА. Внутренний проводник ПКК 4 подключен к ПИЭ 2 в точке, расположенной на оси симметрии МПА, а внешний проводник соединен с ПМЭ 1. Величины двугранных углов ПМЭ 1 и ПИЭ 2 выбраны из соотношений, связывающих указанные углы с шириной ПИЭ 2, рабочей длиной волны, толщиной диэлектрической подложки 3 в плоскости симметрии МПА и ее эффективной относительной диэлектрической проницаемостью, полученных из условия работы МПА на волне основного типа ТЕпо. При работе МПА электромагнитная энергия через ПКК 4 подается в резонатор, образованный ПМЭ 1 и ПИЭ 2, возбуждает его, а затем излучается в окружающее пространство через щели, образованные краями ПИЭ 2 и ПМЭ 1. В результате изгиба ПМЭ 1 и ПИЭ 2 в противоположных направлениях толщина резонатора по мере удаления от оси симметрии МПА увеличивается, что позволяет лучше согласовать волновое сопротивление свободного пространства с сопротивлением резонатора и приводит к расширению полосы рабочих частот. 2 ил. ct у 6 О 00 00