Антенна Советский патент 1993 года по МПК H01Q9/16 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве как автономной приемной или. передающей антенны, так и в качестве элемента фазированной антенной решетки дециметрового и сантиметрового диапазона волн,

Целью изобретения является расширение рабочего диапазона частот вибраторной антенны.

Нафиг.1 изображен прототип предлагаемой антенны; на фиг.2 - предлагаемая антенна в двух видах спереди и сверху.

Антенна содержит (см.фиг.2) симметричный волновой вибратор, плечи 1 которогосоединены с концом симметрирующе-согл а сующего устройства, выполненного в виде коаксиальной линии 2, внешний проводник которой разделен четвертьволновыми продольными щелями 3 на две части, а центральный проводник 4 соединен с одной из этих частей на расстоянии (0,02-0,08) Яср от конца жесткой коаксиальной линии; металлическую пластину 5 длиной (0.3-0,4) Лср. установленную на

диэлектрических стойках 6 на расстоянии (0,1-0,2) Лср от симметричного волнового вибратора, параллельно ему и симметрично относительно его середины.

Исследован вариант антенны, изготовленный из алюминиевого профиля типа швеллер. При этом жесткая коаксиальная линия 2 с четвертьволновыми щелями 3 обеспечивает симметрирование и согласовывание (путем перемещения замкнутого конца центрального проводника 4) входного сопротивления симметричного волнового вибратора 1 с входным сопротивлением жесткой коаксиальной линии. Металлическая пластина 5 совместно с плечами симметричного волнового вибратора 1 образует ком- ; пенсирующий шлейф длиной (0,03-0,4) Дер, i действие которого основано на том, что его наведенное реактивное входное сопротивление в точках присоединения плеч симмет- ричного волнового вибратора при перестройке частоты около ее среднего значения изменяется противоположно изменению реактивного входного сопротивления

(Л

С

00

ел

4 О О

отдельно взятого волнового вибратора. То есть на частоте ниже резонансной для симметричного волнового вибратора входное реактивное сопротивление имеет положительный знак - эквивалентная индуктивность, а входное реактивное сопротивление шлейфа имеет отрицательный знак - эквивалентная емкость и обратно для частот выше резонансной.

Другими словами происходит компенсация реактивной составляющей входного сопротивления симметричного волнового вибратора, вследствие чего происходит улучшение согласования в более широкой области частот и, следовательно, расширение рабочего диапазона частот антенны. За пределами вышеприведенных границ изменения размеров шлейфа, найденных эмпирическим путем, согласование антенны с питающим фидером возможно лишь в более узком диапазоне частот.

Измерения опытного образца антенны показали, что при длине волны около 1 м она обладает широкополостностью A f/fcp 15% при уровне КСВ (коэффициент стоячей волны) равном 1,3 и Af/fcp 42% при уровне ,2, тогда как для прототипа аналогичной конструкции 2% и 16% соответственно, где Af - диапазон частот на которых КСВ не превышает определенного уровня, fcp - средняя частота рабочего диапазона. При

0

5

0

5

0

этом характеристика направленности исследованного варианта антенны осталась практически такой же, как и у прототипа.

Использование предлагаемой антенны, например в системе подвижной связи Алтай, позволяет уменьшить количество антенн для перекрытия диапазона частот, что уменьшает капитальные затраты и исключить перестройку антенн в процессе эксплуатации, что уменьшает эксплуатационные расходы.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я Антенна, содержащая симметричный волновой вибратор, плечи которого соединены с концом симметрирующего устройства, выполненного в виде жесткой коаксиальной линии, внешней проводник который разделен продольными четвертьволновыми целями на две части, а центральный проводник соединен с одной из этих частей на расстоянии (0,02-0,08)Яср от конца жесткой коаксиальной линии, гдеЛср- средняя длина волны рабочего диапазона, отличающаяся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, введена металлическая пластина длиной (0,3-0,4) Лср, установленная на диэлектрических стойках на расстоянии (0,1-0,2) Лср от симметричного волнового вибратора параллельно ему и симметрично относительно его середины.

Использование: расширение рабочего диапазона вибраторных антенн. Сущность изобретения: параллельно вибратору на расстояний (0,1-0,2) рабочей волны располагается вновь введенная пассивная пластина длиной (0,3-0,4) длины рабочей волны. 2 ил,