Антенна Советский патент 1993 года по МПК H01Q9/26 

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для приема (излучения) линейно поляризованных волн.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот и обеспечение плавного согласования антенны с низкоомным фидером.

На фиг. 1 изображен общий вид антенны; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Антенна содержит первый 1 и второй вибраторы, причем диаметр второго вибратора (da), содержащего два полувибратора 2, 3, больше диаметра первого вибратора (di), коаксиальную линию 4, проходящую через точку нулевого потенциала внутри вибратора 1 и одного полувибратора 3, внешний

проводник которой соединен с этим полувибратором 3, а внутренний через переменный конденсатор, установленный в осевом цилиндрическом отверстии в полувибраторе 2, соединен со вторым полувибратором 2, подвижные короткозамыкатели 5, установленные между вибраторами 1 и 2. Полувибраторы 2 и 3 выполнены по крайней мере из двух параллельных металлических трубок (6 - 9), гальванически соединенных короткозамыкателями 5 в торцах и введенными подвижными короткозамыкателями 10 в сечениях, удаленных от точки соединения внутреннего проводника коаксиальной линии с полувибратором на расстояние К (0,25 - 0,6)1, где I - длина полувибратора, с первым вибратором 1, внутри одной из ме00

о

00

2

со

тэллических трубок 8 установлена коаксиальная линия 4, внешний проводник которой соединен с металлической трубкой этого полувибратора 8, а внутренний - со встречной металлической трубкой другого полувибратора 6, свободные от коаксиальной линии металлические трубки 7 и 9 присоединены введенными дополнительными короткозамыкателями 11 к металлическим трубкам с коаксиальной линией 6 и 8 в сечениях, расположенных на расстоянии М (0,01 ... 0,06) Амак с от точки соединения внутреннего проводника коаксиальной линии с полувибраторами 2, при этом каждая пара встречных металлических трубок 7 и 9 связана между собой через переменный конденсатор, образованный двумя металлическими цилиндрами, размещенными соос- но один в другом, при этом внутренний металлический цилиндр 12 подключен к одной металлической трубке 9 и выполнен с возможностью плавного изменения его длины на величину N (0 ... 0,15)Амакс. диаметры металлических цилиндров выбраны из соотношений ch d2(1,2 ... 2,5), d2 (0,001 ... Q.OOSjAwaKc, и расстояние Н между встречными металлическими трубками каждой пары Н (0,005... 0,02) Амакс.

Антенна работает следующим образом. Антенне присущи свойства горизонтального диапазонного вибратора с шунто- вым питанием. Шунтом является часть вибратора 1 между подвижными короткозамыкателями 10, являющаяся индуктивностью и компенсирующая реактивную составляющую входного сопротивления антенны в длинноволновой части. Место включения шунтов 11 соответствует равенству активной составляющей входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением коаксиальной линии и подбирается экспериментально. Подбором глубины погружения внутреннего цилиндра 12 в трубку 7 для изменения длины шунтэ 9, а также конструктивной емкостью между шунтами 8 и 9 достигается компенсация реактивной составляющей входного сопротивления антенны в коротковолновой части полосы частот. Использование указанных элементов согласования приводит к расширению полосы рабочих частот и обеспечению плавной настройки согласования антенны с низко- омным фидером, Общая полоса частот, в которой обеспечивается плавное согласование антенны с низкоомным фидером, лежит в пределах (1±0.3)fCp при , либо (1 ±0,2)гсрпри КСВН 1,4.

Антенна с геометрическими параметрами (фиг. 1): 21 126 мм, di 4,2 мм. da 8,6

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мм; К 31,5 мм, М 10 мм; N 8 мм; Н 3 мм; di/d2 1,33:/з 5, Ом имеет КСВН 1,6 в полосе частот 880 ... 1230 МГц. С использованием подвижных и дополнительных шунтов, а также переменного конденсатора обеспечивается плавное согласования антенны с низкоомным коаксиальным кабелем КСВН 1,3 в полосе частот (1 ±0,05)fcp в пределах полосы частот 880 ... 1230 МГц.

Формула изобретения Антенна, содержащая первый и второй вибраторы, диаметр второго вибратора, содержащего два полувибратора, больше диаметра первого вибратора, коаксиальную линию, проходящую через точку нулевого потенциала внутри первого вибратора и одного полувибраторэ, внешний проводник которой соединен с этим полувибратором, а внутренний - через переменный конденсатор, установленный в осевом цилиндрическом отверстии в полувибраторе, соединен с вторым полувибратором, подвижные корот- козамыкатели, установленные между первым и вторым вибраторами, отличающаяся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот и обеспечения плавного согласования антенны с низкоомным фидером, полувибраторы выполнены по крайней мере из двух параллельных металлических трубок, гальванически соединенных короткозамыкателями в торцах и введенными по- движными короткозамыкателями в сечениях, удаленных от точки соединения внутреннего проводника коаксиальной линии с полувибраторами на расстояние К (0,25 - 0,6)1, где I - длина полувибраторов, с первым вибратором, внутри одной из металлических трубок установлена коаксиальная линия, внешний проводник которой соединен с металлической трубкой этого полувибратора, а внутренний - со встречной металлической трубкой другого полувибратора, свободные от коаксиальной линии металлические трубки присоединены введенными дополнительными короткоза- мывателями к металлическим трубкам с коаксиальной линией в сечениях, расположенных на расстоянии М (0,01 ... 0,06) Дмакс, где Амакс - максимальная длина волны, от точки соединения внутреннего проводника коаксиальной линии с полувибраторами, при этом каждая пара встречных металлических трубок связана между собой через переменный конденсатор, образованный двумя металлическими цилиндрами, размещенными соосно один в другом, при этом внутренний металлический цилиндр подключен к одной металлической трубке и

выполнен с возможностью плавного изме-di-d2(1,2-2,5); d2 (0,001-0,005) Лмакс, нения его длины на величину N (0-0,15) а расстояние Н между встречными ме- Лмакс. диаметры металлических цилиндров таллическими трубками каждой пары Н - выбраны из соотношений (0,005 ... 0,2)Амакс.

5

Использование изобретения: прием или излучение линейно поляризованных волн. Сущность изобретения; антенна содержит первый и второй вибраторы, диаметр второго вибратора, содержащего два полувибратора, больше диаметра первого вибратора, коаксиальную линию, проходящую через точку нулевого потенциала внутри первого вибратора и одного полувибратора, внешний проводник которой соединен с этим полувибратором, а внутренний - через переменный конденсатор, установленный в осевом цилиндрическом отверстии в полувибраторе, соединен со вторым полувибратором, подвижные короткозамыкатели, установленные между первым и вторым вибраторами. Полувибраторы выполнены по ; крайней мере из двух параллельных металлических трубок, гальванически соединенных короткозамыкателями в торцах и введенными подвижными короткозамыкателями. Внутри одной из металлических трубок установлена коаксиальная линия. Каждая пара встречных металлических трубок связана между собой через переменный конденсатор, образованный двумя металлическими цилиндрами. 3 ил.

Фие.Г