Слабонаправленная широкополосная антенна Советский патент 1993 года по МПК H01Q9/34 

Изобретение относится к антенной технике, а именно к приемопередающим антеннам для радиосвязи о ВЧ-диапазоне (КВ-диапазоне).

Целью изобретения явллется уменьшение ьертикального размера антенны и расширение диапазона рабочих частот по согласованию.

Эта цель достигается тем, что в слабонаправленную широкополосную антенну, содержащую вертикальную опору, основание которой закреплено на поверхности земли, ряд токопроподящих проводов, подключенных к собирательному кольцу, установленному на вертикальной опоре и изолированному от нее, и заземление, введен диэлектрический контакт и четыре шунта. Высота вертикальной опоры выбрана равной (0,015-0,02) Ядл, а токопроводящие провода образуют усеченную четырехгранную пирамиду. Основание пирамиды расположено горизонтально на высоте 0,097 Ядл, где Ядл - наибольшая длина волны ргбочзго диапазона, и представляет собой коэдрсг ее стороной 0,161 Ядл , плоскость которого образована пересекающимися токопроводящими, проводами, расположенными о виде сетки с равномерным шагом.

00

ю со о со

00

Каждая боковая грань усеченной четырех- iранной пирамиды выполнена из 5 равномерно веерообразно расходящихся токопроводящих проводников, верхние концы которых закреплены на сторонах основания усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние - на собирательном кольце. Собирательное кольцо имеет диаметр 0,007 и расположено на высоте 0,012 Адл . Крайние токопроводящие проводники являются ребрами усеченной четырехгранной пирамиды и выполнены г виде трубок длиной 0,116 Адл и диаметром (0.00015-0,00025) Адл, а диаметр остальных токопроводящих проводив составляет 0,00003 Адл . Нижние концы трубок закреплены на собирательном кольце с помощью шарниров, а верхние трубки содержат блоки, через которые проходят шунты. Шунты образованы вертикальными ребрами и проводами,верхние концы которых имеют гальванический контакт с основанием усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние концы закреплены на поверхности земли с помощью анкеров. Диэлектрический канатик закреплен на трубках с помощью блоков, расположенных на расстоянии (0.15-0,25) от перхнего конца трубки и 0,3 от ее нижнего конца, где I -0,116, Адл - длина трубки. Диэлектрический канатик стягивает трубки попарно в плоскостях, проходящих через диагонали основания усеченной четырехгранной пирамиды, а трубки вместе с шунтами .образуют каркас слабонаправленной широкополосной антенны. Заземление выполнено в виде системы радиально расходящихся прово- доа длиной (0,03-0,04) Адл, верхние концы которых закреплены на вертикальной опоре на высоте 0,01 Адл с помощью металлического кольца диаметром 0,004 Адл , а нижние концы проводов закреплены на поверхности земли посредством анкеров.

На фиг. 1 показана конструкция слабонаправленной широкополосной антенны; нэ фиг. 2 - один из вариантов конструкции узла подключения фидера к антенне.

Слабонаправленная широкополосная антенна содержит коническую антенну 1 высотой 0.097 Адл с диэлектрической опорой 5 высотой (0,015-0,2) Адл , расположенной в центре конической антенны. Излучающая поверхность выполнена в виде перевернутой усеченной четырехгранной пирамиды с вертикально опущенными из вершины основания 3 пирамиды четырьмя вертикальными проводниками 2, образующими шун гы антенны. Основание 3 пирамиды выполнено в виде хоадрзта со стороной 0,161 ,д,1 Плоскссть квадрат,, основания 3 пира0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

миды образована пересекающимися токо- проводящими проводниками и имеет вид сетки с равномерным шагом. Каждая боко: вая грань усеченной четырехгранной пирамиды выполнена из пяти равномерно веерообразно расходящихся токопроводящих проводников Н, верхние концы которых закреплены на сторонах квадрата отверстия 3, а нижние концы равномерно закреплены на собирательном кольце 4 диаметром 0,007 Адл, расположенном на высоте 0,012 Адл (от земли) и жестко закрепленном с помощью системы палочных изоляторов 6, причем крайние токопроводящие проводники являются ребрами усеченной четырехгранной пирамиды и выполнены в виде трубок 13 длиной 0,116 Адл и диаметром (0,00015-0,00025) Адл, а диаметр остальных токопроводящих проводников составляет 0,00003 Адл. Нижние концы трубок 13 закреплены на собирательном кольце 4 с помощью шарниров 12, а верхние концы трубок содержат блоки 16, через которые проходят шунты, образованные ребрами пирамиды 13 и вертикальными проводниками 2. верхние концы которых имеют гальванический контакт с основанием 3 усеченной четырехгранной лирамиды, а нижние концы вертикальных проводников 2 (шунтов) закреплены на поверхности земли с помощью анкеров 10. На трубках 13 закреплен диэлектрический канатик 17 с помощью блоков 16, расположенных на расстоянии (0,15-0,25)1 от верхнего конца трубки и 0,31 от нижнего конца, где I 0,116 Адл - алина трубки. Диэлектрический канатик 17 стяги- ваеттрубки 13 попарно в плоскостях, проходящих через диагонали основания 3 усеченной четырехгранной пирамиды, а трубки 13 вместе с шунтами 2 образуют каркас слабонаправленной широкополосной антенны.

Заземление антенны выполнено в виде системы радиально расходящихся проводников 7 длиной (0,03-0,04) Адл, верхние концы которых закреплены на вертикальной диэлектрической опоре 5 на высоте 0,01 Адл с помощью металлического кольца 9 диаметром 0,004 Адл, а нижние концы проводников 7 закреплены на поверхности земли с помощью анкеров 10.

Антенна работает следующим образом.

К собирательному кольцу 4 подводится мощность передатчика с помощью несимметричного коаксиального фидера. Поверхность антенны 1, выполненная в виде четырехгранной усеченной пирамиды, возбуждается и излучает в пространство поле, равномерно распределенное в азимутальной плоскости. Параллельное включение емкости, образованной основанием пирамиды и индуктивностью шунта, пересчитан- ных к входу антенны, позволяет скомпенсировать реактивную составляю- щую входных сопротивлений и повысить согласование антенны в длинноволновой части диапазона.

При более простой и быстроразворачи- ваемой конструкции антенны с меньшими вертикальными размерами обеспечивается более широкий рабочий диапазон частот с высоким согласованием (КБВ 0,5) Формула изобретения 1. Слабонаправленная широкополое- ная антенна, содержащая вертикальную опору, основание которой закреплено на поверхности земли, ряд токопроводящих проводов, подключенных к собирательному кольцу, установленному на вертикальной опоре, и изолированному от нее, и заземление, отличающаяся тем, что. с целью уменьшения вертикального размера и расширения диапазона рабочих частот по согласованию, введен диэлектрический канатик, четыре шунта, высота вертикальной опоры выбрана равной (0,015-0,02) ЯдЛ, а токопроводящие провода образуют усеченную четырехгранную пирамиду, основание которой расположено горизонталь- но на высоте 0,097 Ядл , где Ядл - наибольшая длина волны рабочего диапазона, и представляет собой квадрат со стороной 0,161Ядл, плоскость которого образована пересекающимися токопрово- дящими проводами, расположенными о виде сетки с равномерным шагом, каждая боковая грань усеченной четырехгранной пирамиды выполнена из пяти равномерно веерообразно расходящихся токопроводя- щих проводов, верхние концы которых закреплены на сторонах основания усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние - на собирательном кольце, имеющем диаметр 0,007 Ядл и расположенном на высоте 0,12 Ядл, причем крайние токопроводящие провода являются ребрами усеченной четырехгранной пирамиды и выполнены в виде трубок длиной I 0,116 Ядл и диаметром (0.00015-0,00025) Ядл . а диаметр остальных токопроводящих проводов составляет 0,00003 Ядл , при этом нижние концы трубок закреплены на собирательном кольце с помощью шарниров, а верхние концы трубок содержат блоки, в которых расположены шунты, образованные вертикальными проводами, верхние концы которых имеют гальванический контакт с основанием усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние концы которых закреплены на поверхности посредством анкеров, диэлектрический канатик закреплен на трубках посредством блоков, расположенных на расстоянии (0,15-0,25)1 от верхнего конца трубки и 0,31 от ее нижнего конца, при этом диэлектрический канатик соединен с трубками попарно в плоскостях, проходящих через диагонали основания усеченной четырехгранной пирамиды, а трубки вместе с шунтами являются каркасом слабонаправ- леннои широкополосной антенны.

2. Антенна по п. 1,отличающаяся тем, что заземление выполнено в виде системы радиально расходящихся проводов длиной (0,03-0,04) Ядл , верхние концы которых закреплены на вертикальной опоре на высоте 0,01 Ядл посредством металлического кольца диаметром 0,004 Ядл . а нижние концы закреплены HJ поверхности земли посредством анкеров.

16

J

Использование: приемопередающие антенны для радиосвязи в ВЧ-диапазоне. Сущность изобретения: антенна ссдержит вертикальную опору, основание которой закреплено на поверхности земли, ряд токо- проводящих проводов, подключенных к собирательному кольцу, установленному на вертикальной опоре и изолированному от нее, заземление, диэлектрический канатик и четыре шунта. Высота вертикальной опоры выбрана равной (0,015-0.02) Ядл, где Ядл - наибольшая длина волны рабочего диапазона. Токопроводящие провода образуют усеченную четырехгранную пирамиду, основание которой расположено горизонтально на высоте 0,097 Ядл. Плоскость основания образована пересекающимися токопроводящими проводами, расположенными в виде сетки с равномерным шагом. Верхние концы токопроводящих проводов закреплены на сторонах основания усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние - на собирательном кольце. Ребра усеченной четырехгранной пирамиды выполнены в виде трубок. Диэлектрический канатик закреплен на трубках посредством блоков. Заземление выполнено в виде системы ра- диэльно расходящихся проводов. 1 з.п. ф- лы, 2 ил. fe

М

: «

iS

to