Антенна Советский патент 1992 года по МПК H01Q9/02 

Изобретение относится к антенной технике, может быть использовано для обеспечения работы приемопередающих комплексов радиосвязи в КВ-, УКВ- и ДЦВ- диапазонах, а также в совмещенных рабочих диапазонах КВ-УКВ, УКВ-ДЦВ и

предназначено для установки на подвижных и стационарных объектах.

Известны антенны, содержащие вибратор коаксиального типа, внешний проводник которых выполнен в виде колец.

Известны также антенны, содержащие линейные проводники, настроечные емкости, выполненные в виде проводящих труб, и настроечные индуктивности, выполненные в виде линейных проводников.

Недостатком известных конструкций антенн является то, что диаграмма направленности (ДН) в угломерной плоскости, имеющая однолепестковую характеристику, обеспечивается в полосе рабочих частот режима последовательного резонанса геометрической длины антенны, с уменьшением длины волны начальной рабочей частоты ДН приобретает дополнительные боковые лепестки несмотря на то, что на этих частотах обеспечиваются условия для согласования антенны с фидером.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой является антенна, содержащая первую трубу, выполненную из проводящего материала, установленную вертикально на горизонтально расположенном экране, соединенную с ним нижним концом и имеющую поперечный кольцевой разрез, штырь геометрической длиной в пределах 0,25 длины волны начальной рабочей частоты, установленный внутри первой трубы концентрично с ней, выступающий за ее верхний конец и соединенный нижним концом с центральным проводником коаксиального фидера, внешний проводник которого соединен с горизонтально расположенным экраном, вторую трубу, выполненную из проводящего материала, установленную концентрично относительно первой трубы снаружи ее, соединенную с нижней частью с горизонтально расположенным экраном и имеющую высоту, меньшую высоты первой трубы, и третью трубу, выполненную из проводящего материала и установленную концентрично относительно штыря у его верхнего конца.

Недостатком известной конструкции антенны является то, что обеспечивая совмещение рабочих частот с соотношением

-J- 6 угломестная ДН имеет стабильную однолепестковую характеристику с соотношением рабочих частот

-т- 4, далее с

Тн

уменьшением длины волны ДН разваливается на три лепестка, два из которых составляют угол к горизонту 30 и 60°. Указанный недостаток нежелателен, так как многолепестковая ДН уменьшает КПД антенны, соответственно приемопередающих устройств, надежность и эффективность ведения радиосвязи, что приводит к необходимости увеличивать число приемопередающих антенн на объекте.

Целью изобретения является уменьшение изрезанности угломестной ДН в области высоких частот рабочего диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в антенну введена четвертая труба, выполненная из проводящего материала, установленная между штырем и первой трубой

концентрично с ними, соединенная нижним концом с горизонтально расположенным экраном и имеющая поперечные кольцевые разрезы, введен линейный проводник, расположенный снаружи второй трубы и соединенный с верхним концом первой трубы и с горизонтально расположенным экраном, а соединение второй трубы с горизонтально расположенным экраном выполнено двумя введенными линейными проводниками.

На чертеже-показан пример выполнения предлагаемой антенны.

Антенна содержит штырь 1, металлический опорный фланец 2, первую 3, вторую 4, третью 5 и четвертую 6 трубы.Труба 6 имеет

кольцевые разрезы. Линейные проводники 7 и 8 обеспечивают гальванический контакт соответственно с трубами 1 и 2 с заземленным экраном (опорным фланцем 2). Все элементы конструкции, кроме фланца 2, выполнены из латуни. На чертеже не изображен опорный диэлектрик между штырем 1 и трубами 5, 6.

Из теории известно, что для улучшения согласования антенны целесообразно использовать параллельно включенную емкость между противовесом - заземленным экраном и узлом питания, при этом мнимая составляющая входной проводимости антенны компенсируется емкостной проводимостью узла питания. Указанное теоретическое предположение реализовано в предлагаемой антенне за счет конструирования искусственных узлов возбуждения, расположенных коллинеарно вдоль штыря 1

соответственно в пределах 0,25 длины волны начальной, вредной и высокой рабочих частот, образованных кольцевыми разрезами четвертой трубы 6 и заземленными первой 3 и второй 4 трубами. Ввиду того, что

заземленные трубы оказывают небольшое шунтирующее влияние на КБВ начальной рабочей частоты, с целью нейтрализации использована третья труба 5, выполненная в виде емкостной нагрузКИ штыря. Весьма существенным является способ подключения заземленных линейных проводников 7 и 8 соответственно к второй 4 и первой 3 трубам, что исключает все другие способы подключения.

Предлагаемая антенна разработана методом экспериментальной настройки, произведенные исследования при различной геометрической длине штыря 1 позволяют сделать вывод, что представленные геомет- рические размеры (см. чертеж) могут быть рекомендованы для других диапазонов рабочих частот.

Предлагаемая антенна обеспечивает уменьшение изрезанности угломестной ДН в области высоких рабочих частот.

Формула изобретения

Антенна, содержащая первую трубу, выполненную из проводящего материала, установленную вертикально на горизон- тально расположенном экране, соединенную с ним нижним концом и имеющую поперечный кольцевой разрез, штырь, установленный внутри первой трубы концент- рично с ней, выступающий за ее верхний конец и соединенный нижним концом с центральным проводником коаксиального фидера, внешний проводник которого соединен с горизонтально расположенным экраном, вторую трубу, выполненную из

проводящего материала, установленную концентрично относительно первой трубы снаружи ее, соединенную в нижней части с горизонтально расположенным экраном и имеющую высоту, меньшую высоты первой трубы, и третью трубу, выполненную из проводящего материала и установленную концентрично относительно штыря у его верхнего конца, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения изрезанности угломестной диаграммы направленности в области высоких частот рабочего диапазона, в нее введена четвертая труба, выполненная из проводящего материала, установленная между штырем и первой трубой концентрично с ними, соединенная нижним концом с горизонтально расположенным экраном и имеющая поперечные кольцевые разрезы, введен линейный проводник, расположенный снаружи второй трубы и соединенный с верхним концом первой трубы и с горизонтально расположенным экраном, а соединение второй трубы с горизонтально расположенным экраном выполнено двумя введенными линейными проводниками,

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве передающей и приемной антенны в КВ-, УКВ- и ДЦВ-диапазонах волн. Цель изобретения - уменьшение изрезанности угломе- стной диаграммы направленности в области высоких частот рабочего диапазона. Антенна содержит штырь 1, горизонтально расположенный экран 2, первую 3, вторую 4, третью 5 и четвертую 6 трубы из проводящего материала, расположенные концентрич- но относительно штыря 1, линейный проводник 7, соединяющий верхний конец первой трубы 3 с горизонтально расположенным экраном 2, и два линейных проводника 8, соединяющих нижний конец второй трубы 4 с горизонтально расположенным экраном 2. За счет введения четвертой трубы 6, расположенной между штырем 1 и первой трубой 3, имеющей поперечные кольцевые разрезы и резонирующей совместно со штырем 1 на нескольких частотах рабочего диапазона, и за счет выполнения соединения второй трубы 4 с горизонтально расположенным экраном 2 посредством двух введенных линейных.проводников 8 удалось достигнуть возбуждения антенны в нескольких разнесенных по высоте точках, Первая из них в основании антенны, образована полукольцевой щелью между нижним концом второй трубы 4 и горизонтально расположенным экраном 2, вторая - кольцевая щель между второй 4 и первой 3 трубами, а третья - кольцевые щели между штырем 1, четвертой 6 и первой 3 трубами. Введенный линейный проводник 7 позволил улучшить согласование в средней части рабочего диапазоне. Все вместе позволило в рабочем диапазоне с шестикратным перекрытием по частоте и при общей высоте антенны,равной четверти максимальной длины волны, сформировать угломестные диаграммы направленности с малой изре- занностью и получить КБВ не менее 0,35. 1 ил. 10 С -xl СО ел чэ Јь о