КОМБИНИРОВАННАЯ АНТЕННА ДЛЯ ДВУХ ДИАПАЗОНОВЧАСТОТ Советский патент 1971 года по МПК H01Q5/00 

Известны комбинированные антенны для двух диапазонов частот, составленные из нескольких коаксиальных цилиндров.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем применено симметрирующее устройство с двумя симметричными выходами, конструктивно объединенное с основанием длинноволнового вибратора и служащего для питания коротковолнового вибратора. Кроме того,-устройство состоит из коаксиального фидера с толстым центральным проводником, присоединенного к экрану и возвышающимся над ним на четверть короткой волны; внутри проводника имеется цилиндрическая полость, в которой при помощи изолятора укреплен проводник, возвышающийся над экраном на четверть длинной волны, что обеспечивает одновременную работу на обоих частотах при ортогональных поляризациях, а также работу на частотах, отличающихся вдвое.

На фиг. 1 схематично показан вариант конструкции предлагаемого устройства при различной поляризации: вертикальной для частоты FI и горизонтальной для частоты FZ; на фиг. 2 - вариант антенны когда длины волн находятся в соотношении 1 : 2.

мощность частоты FI, генерируемая передатчиком 3, поступает на трансформатор 4.

Антенное устройство содержит короткий отрезок коаксиальной линии 5, расположенный внутри симметрирующего устройства 6 обычного типа. Это устройство состоит из металлического цилиндра 7, вдоль оси которой расположен отрезок коаксиальной линии 8, образованный внутренним проводником 9 и внешним проводником 10, и основания вибратора П, припаянного к концу внутреннего проводника 9. Штыревой вибратор 11 соединен с небольшой внешней торцовой поверхностью цилиндра 7.

Антенна имеет противовес 12. В случаев работы па шлюпке противовесом является металлическая пластина, соединенная с поверхностью моря.

Внутри цилиндра 7 горизонтально ориенти,.,.1о...

рованныи вибратор 13, имеющий длину -- ,

соединен с концом внешнего проводпика 10, а вибратор 14, являющийся продолжением вибратора 13, - с концом внутреннего нроводннка 9. Полная длина внутренней части цилиндра 7 равна нриблизительно - , а длины 3 отрезка коаксиальной линии 8 и основания вибратора 11 имеют порядок - каждая. Антенна ВЧ образована внешней поверхностью коаксиальной линии 5, внешней поверхностью цилиндра 7 и поверхностью вибратора //. Полная длина приблизительно равняется --. Ток с частотой F, ответБЛяюш,ийся во вторичную обмотку трансформатора 2, встречает на входе коаксиальной линии 5 нулевое полное сопротивлепие и течет по внешней поверхности проводника 15, не проникая внутрь цилиндра 7. Так как четвертьволновые вибраторы 13 и 14 возбуждаются токами, проходяш;ими внутри цилиндра 7, то происходит практически полное разделение обеих частот: размер каждой антенны соответствует собственной частоте излучения, в результате чего антенны не оказывают взаимного влияния друг на друга. Ниже противовеса 12 антенны частота р2 поступает со вторичной обмотки трансформатора 2 па внутренний и внешний проводники конца коаксиальной линии 5. Частота Fi поступает на штыревую антенну со вторичной обмотки трансформатора 4, соединенной с одной стороны с противовесом 12 антенны, а с другой - с внешним проводником коаксиальной линии. Таким образом, оба передатчика могут работать одновременно, имея оптимальные условия излучения. Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию в том случае, если частоты находятся в соответствии 1 :2, или в близком соотношению, при вертикальной поляризации обеих волн. Антенна содержит над противовесом 16 коаксиальный фидер, состоящий из внешнего проводника 17 и сплошного внутреннего проводника 18. В верхней части проводника /8 имеется цилиндрическая полость 19, верхняя часть которой выступает над противовесом 16 антенны на длину АГ, равную - , а общая длина АД немного превосходит - на небольтую часть меньшей длины волны, например на 10% меньшей из двух длин волп. В поло,сли 19 расположен проводящий центральный элемент 20, выступающий над верхним краем АВ, равную причемполости на длину полости 19 изолируюшим кольцом 21 или любым другим способом. Нилший конец коаксиального фидера может быть соединен с двумя генераторами 22 и 23, один из которых работает на частоте Fi, а другой - на частоте FZ через антенный переключатель 24 известной конструкции, простой в случае двух частот, находящихся в соотношении 1 : 2. Работа устройства происходит следующим образом. При работе на частоте FI в плоскости 25, проходящей через верхний конец полости 19 полное сопротивление между элементами 2j и 20 равно нулю, так как полость 19 предст&вляет собой четвертьволновую линию, разомкнутую Б точке В. Все происходит так, как если бы над противовесом 16 антенны имелся из„ „ Xi лучающии элемент длиной -- . При работе на частоте FZ в плоскости 25 полное сопротивление между элементами 26 и 20 равно бесконечности, так как полость 19 представляет собой полуволновую линию, разомкнутую в точке В. Токи, протекающие по элементу 26, не попадают на элемент 20. Элемент 26 является четвертьволновым отрезком, излучающим над противовесом 16 антенны. Изобретение распространяется и на случай, когда длины волн находятся лишь в приближенном соотношении 1 : 2. Предмет изобретения 1.Комбинированная антенна для двух диапазонов частот, состоящая из четвертьволнового вибратора нижних частот, присоединенного на конце к излучающему устройству верхних частот и возбуждаемого коаксиальным фидером, отличающаяся тем, что, с целью одновременной работы на обеих частотах при ортогональных поляризациях, вибратор нижних частот присоединен к центральному проводнику коаксиального фидера, внешний проводник которого жестко соединен с цилиндрическим симметрирующим устройством в нижней части последнего; верхняя часть устройства присоединена к вибратору нижних частот; вибраторы верхних частот присоединены к проводникам фидера через отверстия в симметрирующем устройстве. 2.Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью работы на частотах, отличающихся вдвое, внешний проводник фидера присоединен к нроводяшему экрану, внутренний проводник, возвышающийся над экраном па четверть короткой волны, выполнен полым и внутри пего с помощью изолятора укреплен цилиндрический вибратор, возвышающийся над экраном па четверть длинной волпы.

Фиг. 2