Всенаправленная антенна

 

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к всенаправленным антеннам. Цель изобретения - улучшение равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при диаметре вертикальной опоры

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (19) (11) ;, (s1ys Н 01 Q 3/28

ГОСУДАРСТВЕН.(ЫЮ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ri(HT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719634/09 (22) 06.06.89 (46) 30.01.92. Бюл. % 4 (71) Государственный союзный проектный институт Министерства связи СССР (72) А.А.Гросс и В.И.Анкудинов (53) 621.396.677:3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР гв 1288791, кл. H 01 Q 21 29, 1985. (54) ВСЕНАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННА (57) Изобретение относится к радиотехнике, а именно к всенаправленным антеннам.

Цель изобретения — улучшение равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при диаметре вертикальной опоры (0,18-0,24) Л; Всенаправленная антенна содержит первый и второй элемента в одном этаже, закрепленные на противоположных сторонах вертикальной опоры и выполненные в виде плоского рефлектора и вибрэтора, установленного на одной из его сторон, причем рефлекторы закреплены вертикальными кромками на

Изобретение относится к антенной технике, а именно к приемопередающим антеннам для центральных станций подвижной радиотелефонной системы свя.зи "Алтай-ЗМ".

Известна кольцевая антенна, содержащая вертикальную опору диаметром

D>0,075Л и равномерно размещенные вокруг этой опоры три вертикально установленных синфазно запитэнных вибраторэ на расстоянии 0,5 il друг от друга.

Однако с увеличением диаметра опоры резко увеличивается количество вибраторов в этаже; если антенная система выполнена

2 опоре, плоскость рефлектора проходит через вертикальную ось опоры и точки крепления рефлектора. Вибраторы обращены в противоположные стороны и точки питания вибраторов находятся на расстоянии К Л, Вибраторы выполнены в виде шунтовых волновых вибраторов, закрепленных своими фланцами на плоских рефлекторах, вертикальные кромки которых равны длине вибратора, а внешние кромки этих рефлекторов расположены на противоположных сторонах и отстоят от вертикальной опоры на расстоянии (0,1-0,25) Л, образуя два идентичных излучателя. Вибраторы в одном этаже расположены нэ расстоянии (0,5-0.8)

Л, а вибраторы каждого последующего этажа повернуты в противоположную сторону на 180 по отношению к вибраторам предыдущего этажа, образуя 4-этажную синфазную решетку. Плоские рефлекторы 3-го и

4-го этажей повернуты относительно 1-го и

2-ro этажей на 8-10 . 1 з.п.ф-лы, 5 ил. многоэтажной, то количество вибраторов в антенне увеличивается пропорционально количеству этажей.

Известна система подвижной радиотелефонной связи "Алтай-ЗМ", являющаяся многострельной системой связи. Антенная система центральной станции одного ствола состоит из двух четырехэтажных антенн с пространстВенным разносом по вертикали (1,5-2.0) Л, установленных на одной типовой стойке длиной 12 Л и сечением (0,24

0,24) iL . Каждая четырехэтажная антенна содержит вертикально установленные на боковых гранях типовой стойки по четыре

1709442 ние равномерности ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух вибраторов в этаже при диаметре опоры (0,18-0,24) il

Цель достигается тем, что в, антенне, содержащей первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре, и первый и второй вибраторы, установленные над соответствующими плоскими рефлекторами, когда центры вибраторов симметрич50

55 типовых волновых вибратора в каждом этаже, Недостатками таких антенных систем являются громоздкость иэ-за большого числа вибраторов и большой вес, а также боль- 5 шая стоимость антенной системы одного. ствола. При установке меньшего количества вибраторов в этаже, например двух, установленных на противоположных гранях типовой стойки, резко увеличивается 10 неравномерность диаграммы направленности (ДН) в горизонтальной плоскости.

Наиболее близкой к предлагаемой является антенна, содержащая первый и второй элементы в одном этаже, закрепленные на 15 противоположных сторонах вертикальной опоры и выполненные в виде плоского рефлектора и, вибратора, установленного на одной из его сторон, причем рефлекторы закреплены вертикальными кромками на 20 вертикальной опоре и плоскость рефлекто- . ра проходит через вертикальную ось опоры и точки крепления рефлекторов, причем вибраторы обращены в,противоположные стороны и точки питания в вйбраторов нахо- 25 дятся на расстоянии к Л, где К-1,2, 3....

Недостатками указанной антенны являются ее громоздкость для опор малого сечения и узкополосность для опор большого сечения, так как при выбранном расстоянии 30 между центрами вибраторов, кратном целому числу волн к Л, необходимы размеры рефлекторов Л и более,. где характерна большая разность амплитудных уровней парциальных ДН каждого излучателя для 35 азимутальных углов, при которых уровни амплитуд, излучаемых каждым излучате- лем, в этих направлениях находятся в противофазее.

Для такой антенны характерно созда-. 40 ние парциальных ДН специальной формы для каждого излучателя, установленного на рефлекторе, а с увеличением размеров ре флектора необходимо увеличить диаметр опоры, при этом увеличивается расстояние 45 к Л, парусность конструкции и соответственно нагрузка на опору при построении многоэтажной антенны, Целью изобретения является улучшено расположены относительно вертикальной оси опоры, и обращенные в противоположные стороны, вибраторы в этаже выполнены в виде шунтовых волновых вибраторов, закреплены своими фланцами на плоских рефлекторах, вертикальные кромки которых равны длине вибраторов, а внешние кромки этих рефлекторов расположены на противоположных сторонах и отстоят от опоры сечением (0,18-0,24) Л на расстоянии (0,1-0,25) Л, образуют два объединенных несимметричных излучателя, а вибраторы в одном этаже расположены на расстоянии (0,5-0,8) Л (К<Л ). При этом вибраторы каждого последующего этажа повернуты в противоположную сторону на

180 по отношению к вибраторам предыдущего этажа, образуют 4-этажную синфазную решетку, а плоские рефлекторы 3-го и

4-го этажей повернуты относительно 1-го и

2-го этажей на 8-10

На фиг.1 схематично изображена всенаправленная антенна из двух 4-этажных антенн на вертикальной опоре диаметром (0,18-0,24)il по два волновых вибратора в этаже; на фиг,2 — экспериментальные ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух типовых волновых вибраторов в этаже. повернутых на 90 в противоположные стороны с параллельным смещением, установленные на опоре диаметром 180 мм (0,185 — 0,24} Л когда ширина рефлектора равна (0,11 — 0,12) Л и вертикальная кромка рефлектора равна длине волнового вибратора, а расстояние между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно (0,5 — 0,6) Л на фиг.3 — экспериментальные ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух типовых волновых вибраторов в этаже. повернутых на 90 в противоположные стороны без параллельного смещения, когда ширина рефлектора равна (0,11 — 0,12) Л и вертикальная кромка рефлектора равна длине волкового вибратора. а расстояние между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно(0,73-0,8) Л .

На фиг.4 — экспериментальные ДН в горизонтальной плоскости каждого этажа двухэтажной антенны, состоящей из двух типовых волновых вибраторов в этаже. повернутых на 90О в противоположные стороны, когда вибрат.оры второго этажа повернуты на 180 относительно предыдущего, вибраторы установлены на рефлекторах шириной (0,11-0,12} Л и вертикальная кромка рефлектора равна длине вибратора, которые закреплены на опоре диаметром (0,185-0,24) Л, а расстояние между точками питания (ФЦ) вибраторов в этаже равно

1709442 (О;5--0,6) Л, (с переменным смещением); на фиг.5 — то же, но расстояние между точками питания (ФЦ) вибратарав в этаже равно (0,73-0,8) Л, (без параллельного смещения).

Всенаправленная антенна содержит в 5 каждом этаже первый и второй рефлекторы

1, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре 2 сечением (0,18-0,24) Л, и первый и второй волновые шунтовые симметричные вибраторы 3, 10 установленные над соответствующим плоским рефлектором 1 симметрично относительно оси вертикальной опоры. Плоскость рефлектора проходит через вертикальную ось опоры и точки крепления рефлектора, а 15 точки питания, вибраторов находятся на расстоянии К Л . Вибраторы 3 обращены в противоположные стороны. При этом вибраторы в этаже выполнены в виде шунтовых волновых вибраторов, закрепленных свои- 20 ми фланцами на плоских рефлекторах 1, вертикальные кромки которых равны длине . волнового шунтового вибратора, а внешние кромки этих рефлексоров расположены на противоположных сторонах опоры и отсто- 25 ят от опоры сечением (0,18 — 0,24) Л на расстоянии (0,1-0,25) Л, образуют два объединенных несимметричных излучателя, а вибраторы в одном этаже расположены на расстоянии (0,5-0,8) Л . Вибраторы 30 каждого последующего этажа повернуты в противоположную сторону на 180 по отношению к вибраторам предыдущего этажа, образуя 4-этажную синфазную решетку.

Плоские рефлекторы 3-го и 4-ro этажей:35 повернуты относительно 1-га и.2-ro этажей на 8-100.

Всенаправленная антенна работает следующим образом.

Вибратары 3 одного этажа расположе- 40 ны вокруг вертикальной опоры 2 и создают в горизонтальной плоскости поле, которое имеет максимумы и минимумы, не превышающие в некоторых азимутальных направлеЕ 45 ниях — $ + Здб

Е

Зоны интерференции па отношению к центральной оси конструкции, проходящей через центр опоры между вибраторами, находятся под углами 15 — 30 с двух сторон по 50 отношению к центральным осям:конструкции, При повороте вибратора последующе- го этажа на 180 относительно предыдущего этажа ДН этого этажа имеет ту же глубину максимумов и минимумов, но 55 только теперь азимутальные направления минимумов ДН этого этажа в горизонтальной плоскости приходятся на максимумы

ДН верхнего этажа антенны, и поля 1-га и

2-го этажей синфазна складываются во всех азимутальных направлениях, образуя более равномерное распределение поля вокруг опоры. Другие два этажа, например 3- и 4-й, по аналогии образуют такую же ДН. Смещение пары вибраторов 3-го и 4-ro этажей относительно пары вибраторов 1-го и 2-го этажей на угол (8-10О) дает смещение максимумов и минимумов суммарных ДН двух пар этажей относительно друг друга и за счет этого при синфазном сложении полей от 4 этажей получают равномерно распределенное пале вокруг опоры 2-этажной синфаэной антенной решетки.

Формула изобретения

1. Всенаправленная антенна, содержащая первый и второй излучатели в одном этаже, закрепленные на противоположных сторонах- вертикальной опоры и выполненные в виде плоского рефлектора и вибратора, установленного на одной из его сторон, причем плоские рефлекторы закреплены вертикальными кромками на вертикальной опоре, причем плоскость рефлектора проходит через вертикальную ось вертикальной опоры и точки крепления плоского рефлектора, а вибраторы обращены в противоположные стороны, при этом точки питания вибраторов разнесены на расстояние К Л где il — рабочая длина волны. о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью улучшения равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при диаметре вертикальной опоры (0,18-0,24) Л, вибраторы выполнены в виде шунтавых волновых вибраторов, закрепленных своими фланцами на плоских рефлекторах, длина вертикальных кромок которых равна длине вибраторов, а внешние кромки плоских рефлекторов.расположены на противоположных сторонах вертикальной опоры на расстоянии (0,1-0.25) il оoт T нHеeеe, причем вибратары в одном этаже расположены на расстоянии (0,5-0,6) Л один от другого, введейы второй, третий и четвертый этажи, расположенные один над другим на той же вертикальной опоре и содержащие излучатели, идентичные излучателям первого этажа, при этом вибраторы каждого последующего этажа повернуты в противоположную.сторону на 180 по отношению к

b вибратарам предыдущего этажа, 2, Антенна по п,1, отличающаяся тем, чта плоские рефлекторы третьего и четвертога этажей повернуты относительно плоских рефлекторов первого и второго этажей на 8-10О.

1799442

1709442

3

/ф.;./О

1 4 1 t. ,." <. ".

0 . °

° с

,. !:,:,>, с,, И вЂ” —. - рме .-..::., рэ 4ЖЗЮЖРР с C."

У г ... 1 ,, °, . ;

I ° с.

I . ., -;-- ...; б . л .I

:"r.:.;, . ""

4 <

/О,:

Фиг. Л

1709442

4д

/О, 1709442

/д

v

° . rt1jOCt-C J4F "...

° ° л еРе 3 ova

° Ю

1 \

1709442!. го ао

1

Ио Ф у

Составитель Г, Воробьева

Техред М,Моргентал Корректор M. Кучерявая

Редактор Т.Лазоренко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 432 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5