Коротковолновая щелевая антенна Советский патент 1981 года по МПК H01Q13/18 

Изобретение относится к антенной технике и. может быть использовано на различных подвижных объектах, в частности самолетах и других летательных аппаратах. Известна щелевая антенна, содержащая промежуточный возбудитель, в виде металлической ленты, расположенной в полости щели 1. С увеличением длины волны обеспечить необходимое согласование известной антенны практически невозможно, в. связи с чем зта антенна может работать только в узкой полосе частот. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаем му эффекту является щелевая антенна содержащая резонатор и промежуточны возбудитель в виде металлических пластин, расположенных определенным образом 2. Эта антенна имеет достаточный уровень согласования на фиксированной частоте, но в диапазоне частот обладает низкой зффективност что делает ее узкополосной. Целью данного изобретения являет ся повышенне эффективности антенны в широком диапазоне частот. Поставленная цель достигается за счет того, что возбудитель выполнен в виде спирали с коммутируемыми витками, причем ось спирали параллельна продольной оси щели, а расстояние между спиралью и внутренней стенкой резонатора, в которой прорезана цель, составляет 2-3 диаметра проводника спирали. На чертеже показана коротковолновая щелевая антенна, выполненная, согласно изобретению: а) вид сверху, б) разрез по А-А. Щель 1 прорезана в металлическом экране 2, являющемся одной из стенок резонатора 3. Промежуточный возбудитель в виде спирали 4 установлен внутри резонатора 3 с помощью изоляторов 5. Уэел 6 коммутации витков спирали может представлять собой, например, реле. Продольиый размер спирали 4 не превышает продольного размера щели 1, а продольная ось спирали параллельиа продольной оси щели. Таким образом, все витки спирали пересекают цель. Расстояние от спирали до внутренней стенки экрана выбрано от двух до трех диаметров проводника спирали.

При таком расположении спирали обеспечивается эффективное возбуждение щели и ослабляется взаимная связь между витками спирали, так как имеет место интенсивное замыкание силовых линий поля на экран. За счет такого возбуждения щели и ослабления взаимного влияния витков спирали обеспечивается повышение коэффициента полезного действия (КПД) антенны.

Длина спирали (количество витков ограничена требованием синфазного возбуждения щели. Это означает, что ток в проводнике спиральной линии не должен менять направления, и тогда токи, возбуждающие щель, окажутся синфазными. Соблюдение этого требования необходимо для обеспечения максимальной эффективности антены, так как в противном случае буде иметь место компенсация возбуждения щели отдельными витками. С другой стороны, длина спирали должна быть такой, чтобы обеспечить индуктивный характер входного сопротивления спирали, т.е. сопротивления антенны Коммутация витков спирали с помощью например, реле, обеспечивает синфазное возбуждение щели итрансформцию входного сопротивления к необходимой величине.

Требования к длине спирали и возбуждению щели обусловлены тем, что КПД антенно-фидерного устройства с малыми по сравнению с длиной вол-н настраиваемыми излучателями опреде,ляется потерями в согласующем устройстве. Исходя из этого желательно строить.устройство согласования на емкостных элементах, обладающих меньшими потерями по с|5авнению с индуктивными. Осуществить же это возможно .только в том случае/ когда входное сопротивление антенны во всем диапазоне имеет индуктивный ха, рактер и лежит в. пределах, обеспе0

4 3 /

/

чивающих для выбранной схемы согласования возможность согласования антенны с фидером в определенной полосе частот;, Практически заданный диапазон частот разбивается на поддиапазоны, и для каждого из них в зависимости от пределов изменения емкостей определяется то количество витков спирали, при котором в пределах поддиапазона может быть осуществлено согласование антенны с фидером.

Коммутация витков спирали в данном устройстве с помощью, например/ реле обеспечивает синфазное возбуж- , дение щели и трансформацию входного сопротивления антенны к величине, требуемой для реализации конкретной схемы согласующего устройства.

Устройство, выполненное согласно, изобретению, успешно прошло испытания и позволило осуществить связь на трассах до 3000 км с высоким качеством и надежностью.

Формула изобретения

Коротковолновая щелевая антенна, содержащая резонатор с прорезанной в нем щелью-и возбудитель внутри резонатора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что/ с целью повышения эффективности антенны в широком диапазоне частот/ возбудитель выполнен в виде спирали с коммутируемыми витками/ причем ось спирали параллельна продольной оси щели/ а расстояние между спиралью и внутренней стенкой резонатора, в которой прорезана щель, составляет 2-3 диаметра проводника спирали.

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии 770940, кл. Н 4 А, опублик. 1955.

2.Патент Англии №929871,

кл. Н 4 А, опублик, 1958 (прототип).

МА-А

4

JL