Комбинированная широкополосная антенна

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции антенны. Комбинированная широкополосная антенна может быть использована в приемопередающих радиосистемах KB или УКВ диапазонов. Комбинированная широкополосная антенна содержит логопериодическую антенну, кабель питания логопериодической антенны, широкополосный диполь с согласующим трансформатором, который расположен позади рефлектора, а также мачту, вершина которой расположена выше логопериодической антенны, при этом мачта механически соединена с широкополосным диполем логопериодической антенны, проводники которого крепятся с концами рефлектора и с верхней частью мачты, откуда поворачивают по направлению к концам самых коротких директоров логопериодической антенны, а затем навстречу друг другу и соединяются между собой через активное сопротивление. Широкополосный диполь расположен над логопериодической антенной практически в проекции площади антенного полотна логопериодической антенны. Конструкция антенны малогабаритна, легка по весу, является разборной, удобна при транспортировке, имеет малую парусность, с достаточной жесткостью, обладает высокими электротехническими характеристиками. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к антенной технике. Комбинированная широкополосная антенна является двухдиапазонной антенной, которая может использоваться в приемопередающих радиосистемах KB или УКВ диапазонов.

Для расширения перекрываемого диапазона частот было разработано множество комбинированных двухдиапазонных антенн.

Известна комбинированная антенна, состоящая из логопериодической антенны и диполя - патент GB 1485801, от 14.09.1977, H01Q 5/00.

Данная комбинированная антенна состоит из логопериодической антенны, на конце траверсы которой расположен диполь в виде двух элементов типа «галстук-бабочка».

Недостатком известной комбинированной антенны является узкий диапазон перекрытия низких частот, а также невозможность практического изготовления подобной конструкции для полного перекрытия KB диапазона.

Известна также широкополосная антенна - патент US 6,057,805 от 03.10.1996 H01Q 11/10, которая содержит антенный элемент определенной формы, включающий первый комплект находящихся напротив друг друга треугольных и в значительной степени плоских элементов определенной формы, выступающих в противоположных направлениях и имеющих соответствующие апексы, соединенные с соответствующими элементами продолговатых токопроводящих устройств (проводников), и второй комплект находящихся напротив друг друга прямоугольных антенных элементов определенной формы, соединенных соответствующим образом только с соответствующими элементами указанных противоположных антенных элементов определенной формы первого комплекта в наиболее удаленных от центра концах их базовых звеньев, и растянутых в плоскости перпендикулярно к общей плоскости указанных антенных элементов указанного первого комплекта и логопериодическое дипольное антенное полотно, соединенное соответствующим образом с указанным первым комплектом антенных элементов, посредством указанных соответствующих токопроводящих устройств (проводников).

Недостатком данной антенны является неравномерность перекрытия низкочастотного диапазона, невозможность применения для работы на низких частотах KB диапазона, несмотря на большие размеры низкочастотного диполя.

Известна широкополосная антенна - патент US 6,208,306 от 16.04.1999 H01Q 1/48, которая является более усовершенствованным вариантом вышеназванной широкополосной антенны (патент US 6,057,805).

Данная широкополосная антенна содержит логопериодическую антенну и низкочастотный диполь, первые треугольные элементы которого имеют индуктивную нагрузку, как элемент шунтирования, а вторые треугольные элементы подключены к логопериодической антенне через конденсаторы.

К недостаткам этой широкополосной антенны относятся ее огромные габариты, так как и первые, и вторые треугольные элементы соединены соответствующими им плоскими антенными полотнами. Несмотря на огромные габариты, данная широкополосная антенна практически не работает на частотах меньше 15 МГц.

Цель изобретения - создание малогабаритной комбинированной широкополосной антенны, работающей в KB диапазоне без провалов, перекрывающей диапазон от 3 МГц до 30 МГц с КСВ не более трех, состоящей из логопериодической антенны и диполя с уменьшенными габаритами.

Сущностью изобретения является комбинированная широкополосная антенна, содержащая логопериодическую антенну, кабель питания логопериодической антенны, широкополосный диполь, кабель питания и согласующий трансформатор широкополосного диполя, отличающаяся тем, что содержит мачту, вершина которой расположена выше логопериодической антенны, механическое соединение широкополосного диполя с траверсой логопериодической антенны позади рефлектора логопериодической антенны, откуда проводники широкополосного диполя расходятся по направлению к концам рефлектора логопериодической антенны, после чего идут по направлению к верхней части мачты, затем поворачивают по направлению к концам самых коротких директоров логопериодической антенны, а потом поворачивают навстречу друг другу и соединяются между собой через активное сопротивление.

Таким построением комбинированной широкополосной антенны достигается технический результат, уменьшаются габариты, так как широкополосный диполь расположен над логопериодической антенной, практически в проекции площади антенного полотна логопериодической антенны, уменьшается неравномерность формы сигналов в диапазоне от 3 до 30 МГц.

При желании такую же конструкцию можно использовать, например, и в УКВ диапазоне. Для этого необходимо уменьшить размеры логопериодической антенны и широкополосного диполя соответственно диапазону частот, который необходимо перекрыть.

На чертежах изображено:

На Фиг.1 - комбинированная широкополосная антенна.

На Фиг.2 - график КСВ широкополосного диполя и логопериодической антенны.

На Фиг.1 комбинированная широкополосная антенна содержит: траверсу 1, рефлектор 2, вибраторы 3, директора 4, соединительные диэлектрические растяжки 5, мачту 6, устройство 7 подключения вибраторов 3, кабель 8 питания логопериодической антенны, растяжки 9 траверсы 1, проводники 10 широкополосного диполя, кабель 11 питания широкополосного диполя, согласующий трансформатор 12, диэлектрические растяжки 13, устройство 14 электрического подключения широкополосного диполя, активное сопротивление 15, самый короткий директор 16.

В соответствии с изобретением был изготовлен опытный образец комбинированной широкополосной антенны. Для придания жесткости комбинированной широкополосной антенне, траверсу 1, рефлектор 2 и первый самый короткий директор 16 изготовили из алюминиевых трубок. При соответствующем соединении этих элементов получили несущий каркас как для логопериодической антенны, так и для всей комбинированной широкополосной антенны. Концы рефлектора 2 соединили с соответствующими концами самого короткого директора 16 посредством соединительных диэлектрических растяжек 5, вибраторы 3 и директора 4 изготовили проволочными для уменьшения массы конструкции, а для сохранения конфигурации логопериодической антенны их концы механически соединили с соединительными диэлектрическими растяжками 5.

Траверса 1 была установлена на основной мачте. Как показано на фиг.1, комбинированная широкополосная антенна содержит мачту 6, вершина которой расположена выше логопериодической антенны и является продолжением основной мачты. Для устранения провисания траверсы 1 конструкция снабжена растяжками 9, соединяющими траверсу 1 с вершиной мачты 6. Согласующий трансформатор 12 расположен позади рефлектора 2, в непосредственной близости с устройством 14 электрического подключения широкополосного диполя, которое механически соединено с траверсой 1 посредством диэлектрических растяжек 13. Комбинированная широкополосная антенна также содержит механические крепления проводников 10 широкополосного диполя с концами рефлектора 2 логопериодической антенны, с верхней частью мачты 6, с концами самого короткого директора 16 посредством диэлектрических растяжек 13. Концы проводников 10 широкополосного диполя соединены между собой через активное сопротивление 15 в виде катушки.

Проведенные испытания опытного образца показали, что усиление комбинированной широкополосной антенны в диапазоне 3-14 МГц составляет 4-6 децибел, а в диапазоне 13-30 МГц составляет 12 децибел, диапазон от 3 до 30 МГц полностью перекрывается без резонансных пиков и провалов, что отражено на графике КСВ - Фиг.2:

1 - характеристика по КСВ широкополосного диполя;

2 - характеристика по КСВ логопериодической антенны.

Были также опробованы другие варианты построения конструкции комбинированной широкополосной антенны, где устройство 14 электрического подключения широкополосного диполя механически соединено с траверсой 1 посредством диэлектрической планки, где вместо диэлектрических растяжек 13 были использованы другие диэлектрические устройства. Но оптимальным вариантом была признана конструкция комбинированной широкополосной антенны, в которой широкополосный диполь закреплен над логопериодической антенной посредством диэлектрических растяжек 13.

Конструкция антенны получилась малогабаритной, легкой по весу, разборной, удобной при транспортировке, имеющей малую парусность, с достаточной жесткостью, с отличными электротехническими характеристиками.

1. Комбинированная широкополосная антенна, содержащая логопериодическую антенну, кабель питания логопериодической антенны, широкополосный диполь, кабель питания и согласующий трансформатор широкополосного диполя, отличающаяся тем, что содержит мачту, вершина которой расположена выше логопериодической антенны, механическое соединение широкополосного диполя с траверсой логопериодической антенны позади рефлектора логопериодической антенны, откуда проводники широкополосного диполя расходятся по направлению к концам рефлектора логопериодической антенны, после чего идут по направлению к верхней части мачты, затем поворачивают по направлению к концам самых коротких директоров логопериодической антенны, а потом поворачивают навстречу друг другу и соединяются между собой через активное сопротивление.

2. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что широкополосный диполь расположен над логопериодической антенной.

3. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что мачта, вершина которой расположена выше логопериодической антенны, является продолжением основной мачты.

4. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что содержит устройство электрического подключения широкополосного диполя, механически соединенное с траверсой посредством диэлектрических растяжек.

5. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что содержит устройство электрического подключения широкополосного диполя, механически соединенное с траверсой посредством диэлектрической планки.

6. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что содержит механическое крепление проводников широкополосного диполя с концами рефлектора логопериодической антенны посредством диэлектрических растяжек.

7. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что содержит механическое крепление проводников широкополосного диполя с верхней частью мачты посредством диэлектрических растяжек.

8. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что содержит механическое крепление широкополосного диполя с концами самого короткого директора логопериодической антенны посредством диэлектрических растяжек.

9. Комбинированная широкополосная антенна по п.1, отличающаяся тем, что широкополосный диполь закреплен над логопериодической антенной посредством диэлектрических растяжек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, размещенных на летательных аппаратах.

Изобретение относится к антенной технике. .

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве самостоятельной приемной, передающей или приемопередающей многодиапазонной антенны или элемента фазированной антенной решетки.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации. .

Изобретение относится к антеннам с общей апертурой с высокоэффективным облучателем и к способам конструирования таких антенн. .

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к конструкции антенной решетки с частотным сканированием. .

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в малогабаритных антеннах, функционирующих в четырех частных диапазонах. .

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к передаче радиотелевизионных сигналов и к устройствам для приема радиотелевизионных сигналов, например комбинированным антеннам, и может быть использовано в радиосвязи, телевидении и других смежных областях, например, при приеме высокочастотных сигналов в метровом и дециметровом диапазонах волн.

Изобретение относится к антенной технике

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в беспроводных системах связи

Изобретение относится к электрически коротким сверхширокополосным антенным устройствам УКВ диапазона для установки на летательные аппараты и ведения радиосвязи по линиям «борт-борт», «борт-земля»

Антенна // 2493639
Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенне, которая имеет простую конфигурацию без использования специализированного антенного элемента. Технический результат - обеспечение приема радиоволн без использования специализированного антенного элемента. Антенна реализуется посредством простого механизма без использования выделенного антенного элемента. Антенна включает в себя первый проводник 2b (2d), который имеет первую линейную длину от начальной точки 4 до точки 3 изгиба, и второй проводник 2b (2d), который имеет вторую линейную длину от точки 3 изгиба до начальной точки 4 и электрически соединен с первым проводником в точке 3 изгиба. Первый принимаемый сигнал с первой частотой принимается первой антенной длиной, включающей в себя как первую линейную длину, так и вторую линейную длину. Второй принимаемый сигнал со второй частотой принимается второй антенной длиной, включающей в себя только одну первою линейную длину или только вторую линейную длину. 7 з.п. ф-лы, 32 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в составе искусственных спутников земли для радиосвязи и обеспечения зоны покрытия всей видимой поверхности земли в СВЧ диапазоне. Техническим результатом изобретения является создание бортовой гибридной зеркальной антенны, обеспечивающей зональное покрытие такой же территории земной поверхности по равным уровням коэффициента направленного действия в продольной и поперечной плоскостях. Для этого предлагается бортовая гибридная зеркальная антенна, содержащая рефлектор в форме вырезки из параболоида вращения, имеющая плоскость симметрии, проходящую через фокальную ось параболоида, и облучающую антенную решетку, нормаль плоскости раскрыва которой в плоскости симметрии антенны наклонена на угол β в направлении рефлектора относительно фокальной оси параболоида, и состоящую из облучателей, равных по количеству числу парциальных диаграмм направленности, где центры облучателей расположены на одинаковых расстояниях относительно друг друга, при этом облучатели в плоскости раскрыва облучающей антенной решетки разнесены в плоскости симметрии антенны на большее расстояние между центрами облучателей в (cosβ)-1 раз. 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для использования в составе радиотехнических устройств телевидения, радиовещания и радиосвязи в ОВЧ, УВЧ и СВЧ диапазонах. Техническим результатом изобретения является создание антенны повышенной направленности. Для этого предлагается антенна типа волновой канал, состоящая из несущей стрелы, на которой расположен пассивный вибратор - рефлектор, полуволновой симметричный вибратор с подключенной к нему линией питания и нескольких пассивных вибраторов - директоров, расположенных в одной плоскости, при этом все вибраторы выполнены в виде Z-образной антенны и не закрепляются короткозамкнуто на несущую стрелу, а имеют диэлектрическую изоляцию в месте крепления к несущей стреле. При этом Z-образная антенна выполнена в виде двух полуволновых отрезков проводника, расположенных на одной прямой и линии питания, подключенной к ближним концам отрезков проводника, причем отрезки проводника изогнуты каждый посередине под углом 90 градусов в одной плоскости, но в противоположных направлениях. Кроме того, дополнительные отличия антенны типа волновой канал заключаются в том, что расстояние между вибраторами и их размер изменяются по логопериодическому закону. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области радиотехники сверхвысоких частот. Техническим результатом является улучшение согласования двухдиапазонной директорной антенны с питающим фидером (симметрирующим устройством) в каждом из двух несмежных диапазонов частот. Для этого антенна содержит параллельные друг другу первый 1 и второй 2 активные диполи, два рефлектора 3 и 4 различной длины, четыре различных по длине директора 5, 6, 7 и 8. Средние точки диполей, рефлекторов и директоров расположены на прямой, ориентированной вдоль поверхности несущей одноярусной металлической стрелы 9, определяющей направление максимального излучения в сторону директоров 5, 6, 7 и 8. Антенна в сборе крепится к металлической матче и ориентируется по азимуту и углу места в нужном направлении. При этом длина первого и второго активного диполя составляет половину длины средней волны низкочастотного и высокочастотного диапазона соответственно. Оба активных диполя лежат в одной плоскости с рефлекторами и директорами и расположены в непосредственной близости. К точкам их параллельного соединения подключается либо симметричный двухпроводный экранированный фидер, либо противофазные выходы симметрирующего устройства, обладающего требуемой широкополосностью. Для обеспечения направленного излучения и согласования антенны все размеры излучающей системы должны быть оптимально подобраны при настройке. 4 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве бортовых антенн спутников связи на геостационарной орбите для обеспечения многолучевой зоны покрытия выделенной земной поверхности в СВЧ диапазоне частот. Техническим результатом изобретения является создание многолучевой гибридной зеркальной антенны, обеспечивающей равномерное по коэффициенту усиления антенны в парциальных лучах покрытие выделенной территории земной поверхности. Для этого предлагается многолучевая гибридная зеркальная антенна, содержащая рефлектор в виде осенесимметричной вырезки из параболоида вращения, облучающую антенную решетку с облучателями, продольная ось которых наклонена к фокальной оси и числом, равным числу формируемых парциальных диаграмм направленности, при этом нормаль к плоскости раскрыва которой наклонена относительно фокальной оси параболоида, образующего рефлектор, при этом плоскость раскрыва облучающей антенной решетки ортогональна фокальной оси параболоида, образующего рефлектор, а продольные оси периферийных облучателей облучающей антенной решетки наклонены относительно наклона продольных осей облучателей, и чем дальше от центра, тем более, и облучающая антенная решетка имеет возможность перемещаться вдоль фокальной оси параболоида, образующего рефлектор. 3 ил.

Использование: в качестве устройства антенной техники. Сущность изобретения заключается в том, что активный антенный треугольно-петлевой элемент Милкина содержит расположенные симметрично относительно общей оси петлевые вибраторы, установленные перпендикулярно направлению приема электромагнитных волн и соединенные между собой, при этом петлевые вибраторы расположены в одной плоскости, один из них выполнен в форме равнобедренного треугольника с основанием 0,4λраб и боковыми сторонами 0,3λраб, другой петлевой вибратор представляет собой шлейф-вибратор Пистолькорса из двух параллельных линейных проводников, один из которых неразрезной, другой разрезной в средней части с размещением в ней точек питания, в которых оба вибратора соединены между собой с перекрещиванием боковых сторон равнобедренного треугольного вибратора. Технический результат: повышение компактности, увеличение частотного диапазона и коэффициента усиления. 3 ил.

Изобретение относится к приемопередающим антеннам, размещаемым на подвижных объектах. Технический результат - повышение стабильности входного сопротивления короткозамкнутой коаксиальной линии при работе в обоих диапазонах частот и стабильности согласования вибратора с питающим фидером, повышение механической прочности антенны, упрощение процессов изготовления и подстройки параметров штыревого вибратора. Для этого двухдиапазонная штыревая антенна содержит основание со средствами закрепления на подвижном объекте и установленный на нем штыревой вибратор из отрезка коаксиального кабеля. Верхние концы оплетки и центрального проводника вибратора разомкнуты, а нижние - гальванически связаны и соединены с центральным проводником питающего фидера. Гальваническая связь центрального проводника отрезка коаксиального кабеля с его оплеткой осуществлена через токопроводящую шайбу, примыкающую плоской поверхностью к нижнему срезу отрезка коаксиального кабеля, установленного на основании с опорой на упомянутую шайбу. Между основанием и токопроводящей шайбой размещена изолирующая прокладка. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх