Широкополосная спиральная антенна Советский патент 1992 года по МПК H01Q1/34 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в комплексах антенно-фидерных устройств носимых и возимых радиосредств.

Известна антенна, содержащая две спиральные с противоположным направлением намотки.

Известны также многоэяементные высокочастотные антенны с линейными и спиральными проводниковыми элементами,

Недостатком известных устройств является то, что полоса согласования этих излучателей с фидером (Очень мала, что не1 позволяет работать с одной антенной в широкой полосе частот при быстром или сверхбыстром переходе с частоты на частоту.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является широкополосная спиральная антенна, содержащая возбуждающий вход, первый элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали с шагом Ti и электрической длиной И (большей геометрической), причем один конец первого элемента соединен с возбуждающей частью входа, второй элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали с шагом Та - Ti и электрической

О

длиной 12 т- Н, причем первый и второй

элементы расположены коаксиально и между ними размещена тонкая диэлектрическая прокладка.

Устройство представляет собой разновидность вибратора с муфтой, в котором сплошные металлические цилиндрические проводники заменены спиральными для уменьшения размеров плеча вибратора и муфты,

Недостатком известного устройства является то, что максимальное расширение полосы, в которой может работать антенна с муфтой в воздухе по сравнению с антенной без муфты, составляет не более ±15% и, следовательно, известное устройство существенной широкополосности не обеспечивает.

Цель изобретения - увеличение широкополосности антенны.

Указанная цель достигается тем, что широкополосная спиральная антенна, содержащая возбуждающий вход, первый элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали с шагом TI и электрической длиной

(

iS5

N 0

li, второй элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали с шагом Т2 - Tin

электрической длиной la

тг И, причем

первый и второй элементы расположены ко- аксиально и между ними размещена диэлек- трическая прокладка, снабжена N дополнительными элементами, выполненными в виде цилиндрических спиралей, коаксиальных первому и второму элементам, с шагом TN 2 и электрической длиной п

1п-1/2, где п 3,4N, причем между всеми

дополнительными элементами введены диэлектрические прокладки. Второй и все дополнительные элементы соединены между собой торцами, размещенными в одной плоскости, а первый элемент соединен с возбуждающим входом.

На чертеже представлена широкополосная спиральная антенна.

Антенна содержит возбуждающий вход 1, первый электропроводный элемент спиральной конструкции 2, последовательно соединенный с сигнальной частью возбуждающего входа, второй электропроводный элемент 3, намотанный вокруг части первого элемента, цилиндрическую диэлектрическую прокладку 4. Кроме того, устройство содержит дополнительный третий электропроводный элемент спиральной конструкции 5, торец которого со стороны возбуждающего входа соединен кондук- тивно с рядом расположенным торцом второго электропроводного элемента, вторую достаточно тонкую цилиндрическую изолирующую прокладку 6, расположенную между вторым и третьим электропроводными элементами. Устройство может также содержать четвертый и последующие электро- проводные спиральные элементы и соответствующие им дополнительные изолирующие прокладки между элементами.

Устройство работает следующим образом.

Сигнальная часть возбуждающего входа антенны подключается к радиостанции. Она питает первый электропроводный элемент спиральной конструкции. Коэффициент укорочения элемента может регулироваться шагом спирали, ее диаметром, диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла потерь прокладок Образованный первым элементом узкорезонансный контур рассматривается до широкополосного путем реактивной связи со вторым пассивным резонансным контуром, образованным вторым и последующими спиральными элементами, соединенными кондуктивно с вторым спиральным элементом в единую диапазонную конструкцию по торцам со стороны возбуждающего входа. 13

качестве спиральных элементов были использованы стальные пружины, навитые из стального провода диаметром 1-1,6 мм, поверхность которых хромирована. Диэлектрические прокладки выполняются из сырой

резины с последовательным термическим прессованием.

Экспериментальные исследования изготовленной широкополосной спиральной антенны в комплекте с носимой радиостанцией показали, что при использовании заяв- ляемого устройства с применением третьего и четвертого дополнительных спиральных элементов радиостанция обеспечивает связь на антенну в диапазоне частот

около трехкратного, т.е. предлагаемая антенна эффективнее устройства аналогичного назначения, позволяющего обеспечить согласование с антенной в полосе, равной нескольким десяткам процентов.

Формула изобретения

Широкополосная спиральная антенна, содержащая возбуждающий вход, первый элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали с шагом Ti и электрической

длиной И, второй элемент, выполненный в виде цилиндрической спирали с шагом Т2

1/3 TI и электрической длиной 12 И,

причем первый и второй элементы располо- жены коаксиально и между ними размещена диэлектрическая прокладка, отличающаяся тем, что, с целью увеличения широкополосное™, введены N дополнительных элементов, выполненных в виде цилиндрических 5 спиралей, коаксиальных первому и второму элементам, с шагом TN Т2 и электрической длиной 2 1п-1/2, где п 3A...N, причем между всеми дополнительными элементами введены диэлектрические прокладки, вто- 0 рой и все дополнительные элементы соединены между собой торцами, размещенными в одной плоскости, а первый элемент соединен с возбуждающим входом.

Изобретение относится к спиральным антеннам и может быть использовано в качестве антенны подвижных средств связи. Цель изобретения - увеличение широкопо- лосности -достигается введением дополнительных элементов в виде цилиндрических коаксиальных спиралей определенной длины. 1 ил.