Всенаправленная антенная система

 

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 (я)5, Н 01 0 21/29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (21) 4719633/09 .(22) 06.06.89 ,(46) 30.01.92. Бюл. hh 4 (71) Государственный союзный проектный институт Министерства связи СССР (72) А.А.Гросс и В.И.Анкудинов (53) 627.236.677.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1288791, кл. Н 01 0 21/29, 1985; (54) ВСЕНАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА (57) Иэобретейие относится к радиотехнике, а именно к всенаправленным антеннам.

Цель изобретения — улучшение равномерности диаграммы направленности в горизон1 тальной плоскости при диаметре вертикальной опоры (0,18-0.24) А. Всенайравленная антенйая система содержит первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные своими вертикальными кром- ками на вертикальной опоре, и первый и . второй вибраторы. установленные над соответствующими плоскими рефлекторами, симметрично относительно оси вертикальЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве приемопередающей антенны УВЧ-диапазо на в системах подвижной радиотелефонной связи.

Известна кольцевая антенная система, содержащая вертикальную опору диаметром 0 0,07Я и равномерно размещенные вокруг этой опоры три вертикально установленных вибраторов на расстоянии 04Й.. друг от друга.

Однако с увеличением сечения опоры резко увеличивается количество вибраторов в этаже, и если антенная система выполнена

„.,5U„„1709444 А1 ной опоры в одной горизонтальной плоскости. при этом вибраторы выполнены в виде волновых шунтовых симметричных вибраторов, фланцы которых закреплены на плоских рефлекторах, длина вертикальных кромок которых равна длине вибратора. а расстояние от внешних кромок до поверхности вертикальной опоры равно (0,1-0,25)

i1, причем плоские рефлекторы параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры, а расстояние между центрами.вибраторов равно (0,5-0,6) А . Вдоль отражающей вертикальной опоры размещены вертикальные металлические пластины шириной (0,050,07)А и вертикальный металлический трос. размещенный на расстоянии (0,25-0;4) А от поверхности вертикальной опоры в плоскости вертикальных металлических пластин, на расстоянии (0,25-0 5) А от центров вибраторов симметрично относительно оси вертикальной опоры. 5 ил. многоэтажной, то количество вибраторов в антенне увеличивается пропорционально количеству этажей.

Известна система подвижной радиотелефонной связи "Алтай-3M", являющаяся многоствольной системой связи. Антенная система центральной станции одного ствола состоит иэ двух 4-этажных антенн с пространственным разносом (1,5 — 2,0) А,уста новленных на одной типовой стойке длиной

12 исечением(0,24АХ 0,24)А . Каждая

4-этажная антенна содержит вертикально установленные нв блоковых гранях типовой

1709444 стойки по четыре типовых волновых вибратора в каждом этаже.

Недостатками таких антенных систем являются громоздкость из-эа большого числа вибраторов, 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 ти-— п овой стойки, резко увеличивается t0 неравномерность диаграммы направленных (ДН) в горизонтальной плоскости.

Наиболее близкой к предлагаемой является ненаправленная антенна, содержащая первый и второй плоские рефлекторы, эа- 15 крепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре, и первый и второй вибраторы, установленные над соответствующими плоскими рефлекторами симметрично относительно оси вертикаль- 20 ной ofiopbl в одной горизонтальной плоскости. причем вибраторы в этаже обращены в противоположные стороны.

Недостатком указанной антенны является ее громоздкость для опор малого диа- 25 метра и уэкополосность для опор большого сечения, так как при выбранном расстоянии между центрами вибраторов, кратном целому числу волн К Л, необходимы размеры рефлекторов Л и более, где характерна 30 большая разность амплигудных уровней парциальных ДН каждого излучателя для азимутальных углов, при которых уровни амплитуд, излучаемых каждым излучателем в этих направлениях, находятся в противо- 35 фазе.

Для такой антенны характерно создание парциальных ДН специальной формы

- для каждого излучателя, установленного на рефлекторе, а с увеличением размеров ре- 40 флектора необходимо увеличить диаметр опоры, при этом увеличивается расстояние

К Л, парусность конструкции и соответственно нагрузка на опору при построении многоэтажной айтенны. 45

Целью изобретения является улучшение равномерности ДН в горизонтальной плоскости антенны из двух вибраторов в этаже при диаметре вертикальной опоры (0,18 — 0,24) it 50

Цель достигается тем,.что во всенаправленной антенной системе, содержащей первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре, и первый и второй вибраторы, установленные над со- 55 ответствующими плоскими рефлекторами симметрично относительно оси вертикальной опоры в одной горизонтальной плоскости и обращенные в противоположные стороны, вибраторы выполнены в виде волно; вых шунтовых симметричных вибраторов, фланцы которых закреплены на плоских рефлекторах, длина вертикальных кромок которых равна длине волнового шунтового . симметричного вибратора, а расстояние от внешних кромок до поверхности вертикальной опоры равно (0,1-0,25) Л, при этом плоские рефлекторы параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры и расстояние между центрами волновых шунтовых симметричных вибраторов равно (0.5 — 0,6) . Кроме того. введены вертикальные металлические пластины шириной (0,05 — 0,07) Л закрепленные вдоль образующей вертикальной опоры, и вертикальный металличе- ский трос, размещенный на расстоянии (0,25-0.4) il, от поверхности вертикальной опоры и на расстоянии (0,25-0,5) Л от центров волновых шунтовых симметричных вибраторов в плоскости вертикальных металлических пластин симметрично относительно оси вертикальной опоры.

На фиг.1 изображена всенаправленная антенная система из двух 4-этажных антенн на вертикальной опоре диаметром (0.180,24) Л; на фиг,2 — конструкция всенаправленной антенны с подъемным устройством; на фиг.3 — экспериментальные ДН всенаправленной антенной системы в горизонтальной плоскости одного этажа всенаправленной антенной системы из двухтиповых волновых вибраторов в этаже, установленных на опоре диаметром (0,1850,24) Л, и парциальные ДН в горизонтальной плоскости каждого вибратора, установленного на фланце. равном длине вибратора: на фиг,4 — экспериментальные

ДН всенаправленной антенной системы в горизонтальной плоскости одного (верхнего) этажа 4 этажной антенны c . росом диаметром 16 мм. расположенным на расстоянии (0,3-0,37) Л от опоры за фланцами вибраторов с металлическими пластинами шириной (0,05-0,; на фиг.5— экспериментальные ДН 4-этажной всенаправленной антенной системы в горизонтальной плоскости, когда вибраторы в этаже устанрвлены на металлических пластинах шириной 0,12 Л и длиной, равной длине вибратора с металлическим тросом диаметром 16 мм, расположенным вдоль всей опоры.

Всенаправленная антенная система.содержит первый и второй плоские рафлекторы 1. закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре 2 диамет1709444 ром (0,18 — 0,24) it, и первый и второй волновые шунтовые симметричные вибраторы

3, установленные над соответствующими плоскими рефлекторами 1 симметрично относительно оси вертикальной опоры в одной горизонтальной плоскости. Вибраторы

3 обращены в противоположные стороны.

При этом плоские рефлекторы 1 параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры и расстояние между центрами волновых симметричных вибраторов равно (0,5-0,6) Л

10. Фланцы вибраторов 3 закреплены на плоских рефлекторах 1, длина вертикальных кромок которых равна длине волнового 15 шунтового симметричного вибратора, а рас-. стояние от внешних кромок до поверхности вертикальной опоры равно (0,1 — 0,25) il

Для обслуживания антенны используется конструкция подьемного устройства 4 с ле- 20 бедкой 5, на которую наматывается металлический трос 6. Такое устройство представляет собой небольшую платформу (раму) для размещения на ней человека. обслуживающего антенную систему при мон- 25 таже или ремонте. Платформа 4 для размещения на ней человека перемещается вверх вдоль опоры 2 с помощью лебедки 5, нэ которую наматывается трос 6, проходящий через блоки 7, установленные на кон- 30 цах траверсы 8, установленной на верхнем конце опоры 2, На другом конце трос 6 закреплен на свободно вращающемся блоке 9 с противовесом t0, установленном на раме платформы 4. Блок 9 перемещается по на- 35 правляющей металлической пластине 11 шириной(0,05-0,07)il, приваренной к опоре вдоль всей вертикальной опоры 2, С другой стороны опоры 2 приварена такая же направляющая пластина 11, служащая как 40 направляющая для двух спаренных блоков

12, жестко закрепленных нэ раме платформы. Металлический трос 6 лебедки проходит в плоскости вертикальных металлических пластин 11 по всей длине опоры на рэссто- .45 янии (0,25-0,4) Л от поверхности вертикальной опоры 2.

Всенаправленная антенная система работает следующим образом.

Вибраторы 3 одного этажа вертикально 50 расположены вокруг вертикальной опоры 2 и создают в горизонтальной плоскости поле, которое имеет максимумы и минимумы, не превышающие в некоторых азимутальных направлениях 6 дЬ. За счет несиммет- 55 рии- парциэльной.ДН относительно центральных осей опоры каждого излучателя и зэ счет того, что расстояние между фазовыми центрами не кратное 0,53 (0,550,6) il то при формировании суммарной

ДН одного этажа антенны возникают зоны интерференции с ослаблением излучения в некоторых азимутальных направлениях по отношению к максимуму под углами 15-30 относительно центральных осей конструкции, Расположение конструкции платформы и расположение троса и направляющих пластин относительно вибраторов в этаже выбрано таким, что трос располагается симметрично с двух сторон относительно оси вертикальной опоры и находится за фланцами вибраторов в плоскости, проходящей через центр опоры и плоскости направляющих пластин, образуя с кромками направляющих пластин дополнительный переотражатель, который выравнивает парциальную ДН каждого вибратора и позволяет получить улучшение неравномерности

ДН.в горизонтальной плоскости одного этажа и многоэтажной антенны в целом до .Е/Емакс < 2,2 дБ

В рабочем положении, когда работает антенна, платформа находится у основания антенной опоры и тогда трос 6.проходит вдоль всей опоры на расстоянии (0,25-0,4)

Л и находится в зоне облучения вибраторов, поэтому он и направляющие пластины 11 участвуют в формировании ДН антенны. . Использование троса с лебедкой улучшается равномерность ДН одного этажа, поэтому такое устройство целесообразно применять в многоэтажных антеннах, позволяющих получить больший коэффициент усиления антенны, чем у одного этажа, обеспечивающего большую дальность радиосвязи.

Формула изобретения

Всенаправленная антенная система, содержащая первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре. и первый и второй вибраторы, установленные над соответствующими плоскими рефлекторами симметрично относительно оси вертикальной опоры в одной горизонтальной плоскости, отличающаяся тем, что, с целью улучшения равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при диаметре вертикальной опоры(0,18-0,24) Л, где Л вЂ” рабочая длина волны, вибраторы выполнены в виде волновых шунтовых симметричных вибраторов, фланцы которых закреплены на плоских рефлекторах. длина вертикальных кромок которых равна длине волнового шунтового симметричного вибратора, а расстояние от внешних кромок до поверхности вертикальной l709444 опоры равно (0,1-0,25) А, при этом плоские рефлекторы параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры и расстояние между центрами волновых аунтовых 5 симметричных вибраторов равно (0,5-0,6)

А, введены вертикальные. металлические . пластины шириной т0,05-0,073 А.. закрепленные вдоль образующей вертикальной опоры, и вертикальный металлический трос, раэмещенный на расстоянии (0,25-0,4)

А от поверхности вертикальной опоры и на расстоянии 0,25-0,5)А от центров волновых вунтовых симметричных вибраторов в плоскости вертикальных металлических пластин, симметрично относительно оси вертикальной опоры.

1709444

r, o се

1709444

- - » «и/ъи CФФ иередочо

Ъ ао

С6(,г Я(., 40

\ гвф

Составитель Г.воробьева

Техред М.ЬЬргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Т.Лазоренко

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

Заказ 432 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113036, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5