Всенаправленная антенна Советский патент 1992 года по МПК H01Q3/28 

типовых волновых вибратора в каждом этаже.

Недостатками таких антенных систем являются громоздкость из-за большого числа вибраторов и большой вес, а также большая стоимость антенной системы одного ствола. При установке меньшего количества вибраторов в этаже, например двух, установленных на противоположных гранях типовой стойки, резко увеличивается неравномерность диаграммы направленности (ДН) в горизонтальной плоскости.

Наиболее близкой к предлагаемой является антенна, содержащая первый и второй элементы в одном этаже, закрепленные на противоположных сторонах вертикальной опоры и выполненные в виде плоского рефлектора и, вибратора, установленного на одной из его сторон, причем рефлекторы закреплены вертикальными кромками на вертикальной опоре и г)лоскость рефлектора проходит через вертикальную ось опоры и точки крепления рефлекторов, причем вибраторы обращены в ,противоположные стороны и точки питания в вибраторов находятся на расстоянии к Л , где К 1, 2, 3....

Недостатками указанной антенны являются ее громоздкость для опор малого сечения и узкополосность для опор большого сечения, так как при выбранном расстоянии между центрами вибраторов, кратном целому числу волн к Я , необходимы размеры рефлекторов Я и более, где характерна большая разность агиплитудных уровней парциальных ДН каждого излучателя для азимутальных углов, при которых уровни амплитуд, излучаемых каждым излучателем, в этих направлениях находятся в противофазе.

Для такой антенны характерно создание парциальных ДН специальной формы для каждого излучателя, установленного на рефлекторе, а с увеличением размеров рефлектора необходимо увеличить диаметр опоры, при этом увеличивается расстояние к Я , парусность конструкции и соответственно нагрузка на опору при построении многоэтажной антенны.

Целью изобретения является улучшение равномерности ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух вибраторов в этаже при диаметре опоры (0,18-0,24) Я .

Цель достигается тем. что в.антенне, содержащей первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре, и первый и второй вибраторы, установленные над соответствующими плоскими рефлекторами, когда центры вибраторов симметрично расположены относительно вертикальной оси опоры, и обращенные в противоположные стороны, вибраторы в этаже выполнены в виде шунтовых волновых вибраторов, закреплены своими фланцами на плоских рефлекторах, вертикальные кромки которых равны длине вибраторов, а внешние кромки этих рефлекторов расположены на противоположных сторонах и отстоят от

опоры сечением (0,18-0,24) Я на расстоянии (0,1-0,25) Я , образуют два обьединенных неси14метричных излучателя, а вибраторы в одном этаже расположены на расстоянии (0,5Ч),8) Я ( ), При этом

вибраторы каждого последующего этажа повернуты в противоположную сторону на 180° по отношению к вибраторам предыдущего этажа, образуют 4-этажную синфазную решетку, а плоские рефлекторы 3-г6 и

4-го этажей повёрнуты относительно 1-го и 2-го этажей на 8-10°

На фиг.1 схематично изображена всенаправленная антенна из двух 4-этажных антенн на вертикальной опоре диаметром

(0,18-0.24)Я по два волновых вибратора в этаже; на фиг.2 - экспериментальные ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух типовых волновых вибраторов в этаже, повернутых на 90° в противоположные стороны с параллельным смещением, установленные на опоре диаметром 180 мм (0,185-0,24) Я когда ширина рефлектора равна (0,11-0,12) Я и вертикальная кромка рефлектора равна длине волнового вибратора, а расстояние между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно (0.5-0.6) Я ; на фиг.З - экспериментальные ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух типовых волновых вибраторов в этаже,

повернутых на 90° в противоположные стороны без параллельного смещения, когда ширина рефлектора равна (0,11-0,12) Я и вертикальная кромка рефлектора равна длине волнового вибратора, а расстояние

между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно (0,73-0,8) Я .

На фиг.4 - ЭкспериментальныеДН в горизонтальной плоскости каждого этажа двухэтажной антенны, состоящей из двух

типовых волновых в 1браторов в этаже, повернутых на 90° в противоположные стороны, когда вибрат,оры второго этажа повернуты ни 180° Относительно предыдущего, вибраторы установлены на рефлекторах шириной (0,11-0,12) Я и вертикальная

кромка рефлектора равна длине вибратора, которые закреплены на опоре диаметром (0,185-0,24)Я , а расстояние между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно (0,5-0,6) Я (с переменным смещением); на фиг.5 - то же, но расстояние между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно (0,73-0,8) Я (без параллельного смещения), Всенаправленная антенна содержит в каждом этаже первый и второй рефлекторы 1, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре 2 сечением (0,18-0,2) Я , и первый и второй волновые шунтовые симметричные вибраторы 3, установленные над соответствующим плоским рефлектором 1 симметрично относительно оси вертикальной опоры. Плоскость рефлектора проходит через вертикальную ось опоры и точки крепления рефлектора, а точки питания вибраторов находятся на расстоянии К Я . Вибраторы 3 обращены в противоположные стороны. При этом вибраторы в этаже выполнены в виде шунтовых волновых вибраторов, закрепленных своими фланцами на плоских рефлекторах 1, вертикальные кромки которых равны длине волнового шунтового вибратора, а внешние кромки этих рефлексоров расположены на противоположных сторонах опрры и отстоят от опоры сечением (О,-18-0,24) Я на расстоянии (0,1-0,25) Я , образуют два объединенных несимметричных излучателя, а вибраторы в одном этаже расположены на расстоянии (0,5-0,8) Я . Вибраторы каждого последующего этажа повернуты а противоположную сторону на 180° по отношению к вибраторам предыдущего этажа, образуя 4-этажную синфазную решетку, Плоские рефлекторы 3-го и 4-го этажей повернуты относительно 1-го и 2-го этажей на 8-10°. Всенаправленная антенна работает следующим образом. Вибраторы 3 одного этажа расположены вокруг вертикальной опоры 2 и создают в горизонтальной плоскости поле, которое имеет максимумы и минимумы, не превышающие в некоторых азимутальных направлениях -р $ ± Здб Зоны интерференции по отношению к центральной оси конструкции, проходящей через центр опоры между вибраторами, находятся под углами 18-30° с двух стйрон по отношению к центральным осям конструкции. При повороте вибратора последующего этажа на 180° относительно предыдущего этажа ДН этого этажа имеет ту же глубину максимумов и минимумов, но только теперь азимутальные направления минимумов ДН этого этажа в горизонтальной плоскости лриходйтся на максимумы ДН верхнего этажа антенны, и поля 1-го и 2-го этажей синфазно складываются во всех азимутальных направлениях, образуя более равномерное распределение поля вокруг опоры. Другие два этажа, например 3- и 4-й, по аналогии образуют такую же ДН. Смещение пары вибраторов 3-го и 4-го этажей относительно пары вибраторов 1-го и 2-го этажей на угол (8-10°) дает смещение максимумов и минимумов суммарных ДН двух пар этажей относительно друг друга и за счет этого при синфазном сложении полей от 4 этажей получают равномерно распределенное поле вокруг опоры 2-этажной сиифазной антенной решетки. Формул а изобретения 1.Всенаправленная антенна, содержащая первый и второй излучатели в одном этаже, закрепленные на противоположных Сторонах вертикальной опоры и выполненные в виде плоского рефлектора и вибратора, установленного на одной из его сторон, причем плоские рефлекторы закреплены вертикальными кромками на вертикальной опоре, причем плоскость рефлектора проходит через вертикальную ось вертикальной опоры и точки крепления плоского рефлектора, а вибраторы обращены в противоположные стороны, при этом точки питания вибраторов разнесены на расстояние К Я . где Я - рабочая длина волны, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью улучшения равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при диаметре ртикальной опоры (0,18-0,24) Я , вибраторы выполнены в виде шунтовых волновых вибраторов, закрепленных своими фланцами на плоских рефлекторах, длина вертикальных кромок которых равна длине вибраторов, а внешние кромки плоских рефлекторов расположены на противоположных сторонах вертикальной опоры на расстоянии (0,1-0,25) Я от нее, причем вибраторы в одном этаже расположены на расстоянии (0,5-0,6) Я один от другого, введены второй, третий и четвертый этажи, расположенные один над другим на той же вертикальной опоре и содержащие излучатели, идентичные излучателям первого этажа, при этом вибраторы каждого последующего этажа повернуты в противоположнуЮчСторону на 180 поотношению к вибраторам предыдущего этажа. 2.Антенна по п.1, от л и ч а ю ща я с я тем, что плоские рефлекторы третьего и четвертого этажей повернуты относительно плоских рефлекторов первого и второго этажей на 8-10°.

Т-йзгаис 2йэтам

WU9J

6 ;;;V; -Ш& /гь.г .- -ч:;;-. ; ..;y;-:;j.. ;:.; : - V -vv- V; . . л -;; -sj, - .;.: ;::v;.u ,-;:V- :; . :).., v:-.. -;. , - . .-. гг--- и€МШУ; л. ШМ:Ш1 ,.-;-;; . v.-. 4-:--: - - f

npt/eM nffitbo O 0 (.: ./7y&V ; -v ле/ еЭо:уг

Но

« « - ...

Фи&5

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к всенаправленным антеннам. Цель изобретения - улучшение равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при диаметре вертикальной опоры