Логопериодическая антенна

Авторы патента:

H01Q11/10 - антенны с логарифмическим периодом излучения (H01Q 11/08 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2387060:

ОАО "Центральное конструкторское бюро автоматики" (RU)

Изобретение относится к антенной технике и может использоваться при конструировании сверхширокополосных антенн, работающих в непрерывном диапазоне ультравысоких (УВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот. Техническим результатом является получение малого коэффициента усиления, что позволяет использовать антенну для измерения коэффициента усиления слабонаправленных антенн. Антенна содержит плоскую логопериодическую структуру, которая закреплена на опорном диэлектрическом корпусе, согласующем симметрирующий трансформатор и металлический рефлектор. Между логопериодической структурой и металлическим рефлектором основания антенны размещено поглощающее устройство, выполненное в виде набора радиопоглощающих дисков уменьшающегося диаметра, отделенных один от другого тонкими металлическими прокладками, расположенных концентрически между металлическим рефлектором и логопериодической структурой на различном расстоянии от нее. 1 ил.

При проведении антенных измерений в диапазонах УВЧ и СВЧ в качестве эталонов с известным коэффициентом усиления в основном используются рупорные антенны П6-48, П6-49, П6-59, П6-38, П6-39, П6-40/1÷П6-40/7, П6-23А. Все они имеют большой коэффициент усиления и не могут быть использованы для измерения коэффициента усиления слабонаправленных антенн, например вибраторных, рамочных и спиральных, имеющих коэффициент усиления в десятки и сотни раз меньше, чем у упомянутых рупорных антенн. Кроме того, диапазон рабочих частот рупорных антенн недостаточно широк. Максимальный коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот, равный 17,44, имеет антенна П6-59 (Рекламный проспект ФГУП «СКБ РИАП», г. Нижний Новгород, стр.26).

В качестве антенны, пригодной для измерения коэффициента усиления слабонаправленных антенн, можно рассмотреть широкополосную логопериодическую антенну (Сверхширокополосные антенны, под редакцией Л.С.Бененсона, издательство «Мир», Москва, 1964 г., стр.239).

Антенна выполнена в виде плоской логопериодической структуры, установленной над отражающим экраном. Структура возбуждается в центре согласующим симметрирующим трансформатором. К недостаткам антенны, препятствующим использованию ее для измерения коэффициента усиления слабонаправленных антенн, можно отнести большой коэффициент усиления, примерно 6,3, и малый коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот, равный 4,5. Как указывают авторы статьи, коэффициент перекрытия рабочего диапазона ограничивается влиянием металлического отражателя и может быть увеличен при изменении вида отражающей поверхности: ступенчатая или плоская с диэлектрическим заполнением между ней и излучателем. При этом коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот может достигать 10÷15.

Для увеличения коэффициента перекрытия рабочего диапазона частот и одновременного снижения коэффициента усиления указанной антенны может быть использовано поглощающее устройство, помещенное между излучателем и отражающим экраном.

Примером такого поглощающего устройства может служить цилиндрическое устройство для поглощения излучения, расположенное в отражающей полости и имеющее определенную в радиальном направлении характеристику поглощения излучения (патент США №4085406). Однако практическая реализация такого поглощающего устройства представляется довольно сложной.

Целью изобретения является получение сверхширокополосной логопериодической антенны с малым коэффициентом усиления, например 0,3÷3,5, пригодной для измерения коэффициента усиления слабонаправленных антенн.

Указанная цель достигается за счет того, что в конструкции сверхширокополосной логопериодической антенны используется поглощающее устройство, выполненное в виде набора плоских радиопоглощающих дисков уменьшающегося диаметра, отделенных один от другого тонкими металлическими прокладками и расположенных концентрически между металлическим рефлектором и логопериодической структурой на различном расстоянии от нее.

На чертеже изображена конструкция антенны, где 1 - диэлектрический корпус, 2 - логопериодическая структура, 3 - металлические прокладки, 4 - радиопоглощающие диски, 5 - металлический рефлектор, 6 - согласующий симметрирующий трансформатор.

Для проверки радиотехнических характеристик был изготовлен и экспериментально проверен макет указанной антенны со следующими размерами относительно λ_ниж - длины волны, соответствующей нижней частоте рабочего диапазона: диаметр антенны - 0,6λ_ниж, высота - 0,24λ_ниж.

Антенна представляет собой плоскую логопериодическую самодополнительную структуру с зубцевидными выступами, изогнутыми по дугам окружностей.

Структура закреплена на опорном диэлектрическом корпусе и возбуждается в центре согласующим симметрирующим трансформатором. Между логопериодической структурой и металлическим рефлектором основания антенны помещено поглощающее устройство, выполненное в виде набора радиопоглощающих дисков уменьшающегося диаметра, отделенными один от другого тонкими металлическими прокладками, расположенными концентрически между металлическим рефлектором и логопериодической структурой на различном расстоянии от нее.

Каждый из радиопоглощающих дисков эффективно поглощает волны, излученные логопериодической структурой в направлении основания антенны в своем участке рабочего диапазона частот. С ростом частоты излучающая область передвигается по логопериодической структуре ближе к ее центру. Каждому положению излучающей области соответствует определенное расстояние между логопериодической структурой и радиопоглощающими дисками, которое при приближении к центру антенны уменьшается, оставаясь при этом меньше четверти длины волны, излучаемой соответствующим участком логопериодической структуры. Это обеспечивает удовлетворительные однонаправленные диаграммы направленности антенны в каждом отдельном участке рабочего диапазона частот и делает антенну максимально сверхширокополосной. Границы рабочего диапазона определяются только размерами минимального и максимального зубцов логопериодической структуры.

Кроме того, вследствие поглощения волн, излучаемых логопериодической структурой в направлении основания антенны, коэффициент усиления антенны становится примерно в два раза меньше, чем у широкополосных антенн, не имеющих поглощающих устройств, примерно 0,3÷3,5.

Таким образом, предложенная антенна является сверхширокополосной с малым коэффициентом усиления, пригодна для измерения коэффициента усиления слабонаправленных антенн.

Сверхширокополосная логопериодическая антенна, содержащая плоскую логопериодическую структуру, диэлектрический корпус, согласующий симметрирующий трансформатор, поглощающее устройство, металлический рефлектор, отличающаяся тем, что поглощающее устройство выполнено в виде набора радиопоглощающих дисков уменьшающегося диаметра, отделенных один от другого тонкими металлическими прокладками и расположенных концентрически между рефлектором и логопериодической структурой на различном расстоянии от нее.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании передающих и приемных антенн радиосвязи, радиовещания, телевидения, систем охранной сигнализации и телеметрии.

Логопериодическая вибраторная антенна // 2356140

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в системах связи дециметрового и сантиметрового диапазонов волн, в частности, в качестве широкополосной приемопередающей антенны сотовой связи, а также в радиопеленгации и нелинейной радиолокации.

Кольцевая антенна // 2346364

Изобретение относится к антеннам метрового и дециметрового диапазонов частот и используется для обеспечения радио- и радиорелейных линий связи стационарных и подвижных (наземных и воздушных) объектов, в условиях воздействия стационарных источников непреднамеренных радиопомех.

Логопериодическая антенна // 2253926

Микрополосковая антенна // 2237952

Изобретение относится к области антенной техники и предназначено для использования в радиотехнических системах различного назначения. .

Логопериодическая антенна // 2193266

Изобретение относится к области антенной техники и предназначено для использования в радиотехнических системах различного назначения, в частности в качестве сверхширокополосной направленной антенны, устанавливаемой на подвижных объектах.

Кольцевая антенна // 2191451

Изобретение относится к антеннам метрового и дециметрового диапазона частот и используется в телевидении и для радиосвязи с объектами в любом азимутальном направлении.

Логопериодическая вибраторная антенна // 2189676

Изобретение относится к антенной технике для радио- и радиорелейной связи при приеме и передаче информации в УКВ диапазоне, а также для телевидения. .

Двойная антенна строганова // 2103770

Изобретение относится к основным элементам электрического оборудования, а именно к антеннам, обеспечивающих работу одновременно в двух различных диапазонах волн, и может использоваться в системах связи, в частности, в телевидении в качестве комнатной или наружной приемной передающей антенны.

Логопериодическая резонаторная антенна // 2096871

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве направленной УКВ приемно - передающей антенны, защищенной от воздействия ударных и вибрационных нагрузок.

Логопериодическая антенна // 2392706

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенно-фидерной технике, и может быть использовано для приема радиосигналов в коротковолновом диапазоне частот

Логопериодическая комбинированная антенна // 2427946

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в стационарных и мобильных системах связи в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазонах волн

Биконическая антенна // 2481678

Изобретение относится к антенной технике, а более конкретно к широкодиапазонным малогабаритным антеннам для радиосвязи и радиолокации

Логопериодическая антенна // 2485643

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны, либо в качестве базового элемента антенной решетки

Многорезонансная однонаправленная вибраторная антенна // 2505892

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к антенной технике, находящей широкое применение в радиотехнике, в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности. Технический результат - снижение коэффициента стоячей волны антенны по входу, снижение уровня обратного излучения и достижения постоянства формы диаграммы в широком диапазоне частот и обеспечение постоянства фазового центра антенной системы. Для этого V-образная многорезонансная однонаправленная вибраторная антенна содержит пару полых конусов, обращенных вершинами друг к другу, и питающую линию, конусы образованы 2N металлическими полосками, являющимися плечами вибраторов и расположенными попарно друг против друга на боковых поверхностях конусов, металлический рефлектор, внутренний объем этих конусов разделен круговыми пластинками, параллельными основанию конуса, на ряд полостей, заполненных диэлектриком с заданным значением относительной диэлектрической проницаемости и образующих последовательную цепочку полупрозрачных полых резонаторов, резонансные частоты которых образуют логопериодическую последовательность или последовательность, близкую к логопериодической. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Однонаправленная коническая антенна // 2505893

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно, к антенной технике, находящей широкое применение в радиосвязи, в радиолокации, в радионавигации, где требуются широкополосные или сверхширокополосные антенны, обладающие однонаправленной диаграммой направленности. Технический результат - увеличение широкополосности частотного диапазона и обеспечение однонаправленности антенны путем создания постоянного фазового центра, приподнятого над плоским рефлектором. Для этого V-образная однонаправленная вибраторная антенна содержит пару полых конусов, обращенных вершинами друг к другу, и питающую линию, подключенную к вершинам конусов. Оси симметрии плеч вибраторов полых конусов расположены в одной плоскости. Перпендикулярно плоскости, в которой лежат оси симметрии плеч вибраторов полых конусов, размещен плоский металлический рефлектор. Вершины полых конусов приподняты над плоским рефлектором для создания постоянного фазового центра, а кромки плеч вибраторов соединены с кромкой плоского рефлектора шлейфами в форме металлических штырей. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дублет-антенна // 2568328

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антенно-фидерным устройствам декаметрового и метрового диапазонов длин волн, и может быть использовано в системах радиосвязи стационарных узлов и объектов в условиях отрицательного воздействия внешней среды. Технический результат - повышение коэффициента усиления путем равномерного распределения тока и повышение коэффициента бегущей волны путем улучшения согласования антенны с фидером. Для этого устройство содержит активную часть, содержащую центральную секцию, левую и правую секции, расположенные симметрично относительно центральной оси антенны, и пассивную часть П-образной формы, выполняемые из пластинчатых металлических проводов и симметричного радиочастотного фидера питания, при этом центральная секция расположена на одинаковом расстоянии от боковых секций. 4 ил.

Микрополосковая логопериодическая антенна // 2571607

Изобретение относится к антенной технике. Технический результат - повышение качества приема и передачи радиосигналов в сантиметровом диапазоне длин волн. Причем обеспечивается снижение коэффициента стоячей волны в возбуждающем коаксиальном фидере до значений 1,1-1,7 во всем рабочем диапазоне частот при более высоких значениях коэффициента усиления антенны от 9,4 до 12,7 дБ. Для этого заявленная антенна по сравнению с известными антеннами имеет ширину симметричного распределительного фидера в точках присоединения вибраторов, выбранную из соотношения bn=b0·τ2,6(Ν-n-1), где n=0…N-1, где n=0 соответствует самому длинному вибратору, а n=N-1 - самому короткому. Ширина симметричного распределительного фидера в месте подключения самого короткого вибратора b0 выбрана таким образом, чтобы волновое сопротивление симметричного распределительного фидера Wл равнялось волновому сопротивлению возбуждающего коаксиального фидера Wф. Эквивалентный радиус полосковых вибраторов выбран из соотношения an=a0·τ2,5n, причем эквивалентный радиус самого длинного вибратора α0 выбран равным половине максимальной ширины симметричного распределительного фидера b0. 9 ил.

Кольцевая антенна // 2572285

Использование: для обеспечения радиосвязи в метровом и дециметровом диапазонах длин волн подвижных объектов различного базирования. Сущность изобретения заключается в том, что кольцевая антенна содержит вибраторы логопериодических вибраторных антенн в количестве не менее четырех, размещенные в гранях условной усеченной пирамиды и запитываемые от делителей мощности, при этом вибраторы логопериодических вибраторных антенн, не выходя из прежней горизонтальной плоскости, изгибаются в направлении продольной оси логопериодической антенны так, чтобы лежать на окружностях, вписываемых в многоугольники горизонтальных поперечных сечений условной пирамиды. Технический результат: обеспечение возможности разработки устройства, позволяющего существенно снизить геометрические размеры кольцевых антенн, расширить возможности их практического применения на подвижных объектах различного, в первую очередь воздушного, базирования. 2 ил.

Способ передачи сигналов через всенаправленную кольцевую логопериодическую антенную решетку вертикальной поляризации и антенная решетка для его осуществления // 2587495

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено, в частности, для использования в системах подвижной связи в метровом и дециметровом диапазонах волн. Предлагается способ передачи сигналов через всенаправленную кольцевую логопериодическую антенную решетку вертикальной поляризации с разделением полной рабочей полосы частот антенны на первый и второй диапазоны частот передачи. Секции первого диапазона передачи располагают между секциями второго диапазона передачи. При разделении полной рабочей полосы частот на первый и второй диапазоны частот передачи эти диапазоны частот передачи назначают с частичным перекрытием полос передачи первого и второго диапазонов частот передачи и сигналы, попадающие в зону перекрытия частот этих двух диапазонов частот передачи и имеющие совпадающие выделенные частоты передачи, передают по обоим диапазонам передачи через все секции антенной решетки. Предлагается также антенна, реализующая этот способ. Технический результат заключается в расширении полосы частот всенаправленной кольцевой антенной решетки за счет снижения влияния эффекта увеличения электрического радиуса решетки. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.