Дипольная антенна

Авторы патента:

H01Q9/00 - "Короткие" (в электрическом смысле) антенны с размерами, не превышающими удвоенную рабочую длину волны и составленные из электропроводящих активных излучающих элементов (петлевые антенны H01Q 7/00; волноводные рупоры или раструбы H01Q 13/00; щелевые антенны H01Q 13/00; комбинированные конструкции из активных элементов со вторичными устройствами, выполняемые с целью формирования требуемой диаграммы направленности антенны H01Q 19/00; комбинированные конструкции из двух и более активных элементов H01Q 21/00)

Владельцы патента RU 2546069:

Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)

Изобретение относится к антенной технике, в частности к дипольным антеннам с отражающим экраном с полунаправленной диаграммой направленности, и может быть использовано в технике связи для приема сигналов навигационных систем и для организации приемо-передающего канала с Землей в командно-телеметрических системах. Технический результат - упрощение конструкции плечей дипольного излучателя и повышение надежности. Для этого в дипольной антенне, содержащей корпус с прорезанным в нем крестообразным симметрирующим устройством с диэлектрическим заполнением, амплитудно-фазовый делитель и коаксиальные запитывающие линии, в отличие от известного, излучающие плечи дипольного излучателя выполнены за одно целое с корпусом в виде призм с основаниями из прямоугольных треугольников, при этом крестообразное симметрирующее устройство с диэлектрическим заполнителем прорезано в первом торце корпуса между ортогональными дипольными излучателями, отражающий экран расположен во втором торце корпуса с микрополосковым не развязанным делителем с фазосдвигающей линией 90°, связанный с коаксиальными запитывающими ортогональные дипольные излучатели линиями, РЧ-соединитель с кабелем подключен к входу микрополоскового делителя. 3 ил.

Известны дипольные антенны с отражающим экраном с полунаправленной диаграммой направленности (Laur Josef [DE]; Schricker Klaus Ing Grad [DE]. Printed dipol antenna using stripline technology. DE 3247425 (A1) - 1987-01-02). Однако эта антенна имеет прямые или наклонные плечи диполя.

Наиболее близкой к предложенной антенне является антенна, описанная в (Puzella Angelo М [US]; Makarov Sergey [US]; Morrison Patrick [US]. Droopy bowtie radiator with integrated balun. US 2011291907 (A1) - 2011-12-01). Эта антенна представляет собой диполь на диэлектрическом основании с формой излучающих элементов "полураскрытые крылья бабочки" с заполнением диэлектриком симметрирующего устройства. Однако эта антенна имеет наклонные плоские плечи дипольного излучателя.

Задачей настоящего изобретения является улучшение конструкции дипольной антенны за счет упрощения конструкции плечей дипольного излучателя и повышение надежности конструкции за счет уменьшения количества конструктивных элементов и возможности изготовления излучающих плечей и корпуса дипольной антенны из одной металлической болванки при помощи токарно-фрезерных операций.

Технический результат достигается тем, что в дипольной антенне, содержащей корпус, симметрирующее устройство с диэлектрическим заполнителем, ортогональные дипольные излучатели, коаксиальные запитывающие линии, отражающий экран, микрополосковый не развязанный делитель с фазосдвигающей линией 90° и РЧ-соединитель с кабелем, в отличие от прототипа, излучающие плечи дипольного излучателя выполнены за одно целое с корпусом в виде призм с основаниями из прямоугольных треугольников, при этом крестообразное симметрирующее устройство с диэлектрическим заполнителем прорезано в первом торце корпуса между ортогональными дипольными излучателями, отражающий экран расположен во втором торце корпуса с микрополосковым не развязанным делителем с фазосдвигающей линией 90°, связанный с коаксиальными записывающими ортогональные дипольные излучатели линиями, РЧ-соединитель с кабелем подключен ко входу микрополоскового делителя.

Испытания промышленного образца предлагаемой антенны подтвердили соответствие технических характеристик поставленным целям.

Заявляемая антенна отличается от прототипа тем, что:

- излучающие плечи диполя выполнены за одно целое с корпусом в виде призм с основаниями из прямоугольных треугольников.

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях техники позволяют сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемой антенны, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами. На фиг.1 и фиг.2 представлены сечения антенны, на фиг.3 показана антенна в изометрической проекции.

Антенна содержит корпус с излучающими плечами диполя и экраном 1, симметрирующее устройство с диэлектрическим заполнением 2, коаксиальные запитывающие линии 3, микрополосковую плату с не развязанным делителем и фазосдвигающей линией 90° 4, РЧ-соединитель с отрезком коаксиального кабеля 5, отражающий экран 6.

Антенна работает следующим образом. Электромагнитная волна через РЧ-соединитель с кабелем 5 равноамплитудно делится в микрополосковой плате 4 и со сдвигом фазы 90° поступает на коаксиальные запитывающие линии 3, которые возбуждают ортогонально расположенные диполи с излучающими плечами в виде призм с основаниями из прямоугольных треугольников. Возбужденные описанным образом ортогональные диполи излучают эллиптически поляризованную волну, направление вращения которой зависит от знака сдвига фазы 90°.

Дипольная антенна, содержащая корпус, симметрирующее устройство с диэлектрическим заполнителем, ортогональные дипольные излучатели, коаксиальные запитывающие линии, отражающий экран, микрополосковый не развязанный делитель с фазосдвигающей линией 90° и РЧ-соединитель с кабелем, отличающаяся тем, что излучающие плечи дипольного излучателя выполнены за одно целое с корпусом в виде призм с основаниями из прямоугольных треугольников, при этом крестообразное симметрирующее устройство с диэлектрическим заполнителем прорезано в первом торце корпуса между ортогональными дипольными излучателями, отражающий экран расположен во втором торце корпуса с микрополосковым не развязанным делителем с фазосдвигающей линией 90°, связанный с коаксиальными запитывающими ортогональные дипольные излучатели линиями, РЧ-соединитель с кабелем подключен к входу микрополоскового делителя.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве приемной и/или передающей УКВ антенны совместно с широкодиапазонными УКВ радиостанциями.

Способ создания плазменной антенны // 2536338

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для исследования магнитосферы Земли и для задач дальней НЧ радиосвязи. Технический результат - повышение мощности НЧ источника электромагнитного излучения, улучшение качества НЧ радиосвязи.

Ненаправленная широкополосная антенна // 2535178

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в качестве приемной и/или передающей антенны совместно с широкополосными радиостанциями. Технический результат - расширение рабочего диапазона путем обеспечения функционирования антенны в диапазоне низких частот.

Коническая ультракоротковолновая антенна // 2535177

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в качестве приемной и/или передающей антенны совместно с широкодиапазонными УКВ радиостанциями.

Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор // 2533867

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве приемных и/или передающих антенн широкодиапазонных УКВ-радиостанций и навигационных систем типа "GPS" и "ГЛОНАСС".

Совмещенные антенны (варианты) // 2525742

Изобретение относится к радиосвязи и предназначено для использования в составе радиотехнических устройств для телевидения, радиовещания и радиосвязи в ВЧ- и ОВЧ-диапазонах.

Способ регистрации отраженного сигнала при радиолокации // 2519443

Изобретение относится к сверхширокополосной (СШП) радиолокации и может быть использовано для решения задач, требующих определения трехмерной формы объектов или определения положения объектов.

Антенна // 2492560

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антеннам сферическо-спиральной конструкции, и может быть использовано в составе беспроводных систем связи и передачи данных, а также в системах телеметрии.

Перестраиваемая антенная решетка из электрически "коротких" антенн с компенсацией // 2489780

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для приема в радиовещании, телевидении и пеленгации. .

Антенный излучатель с узкой диаграммой направленности на основе метаматериала // 2488926

Изобретение относится к антенным устройствам и может быть использовано как отдельная антенна, а также в качестве элемента сложной антенны или антенной системы радиочастотного, терагерцового, инфракрасного или оптического диапазонов.

Бортовая коротковолновая антенна подвижного объекта // 2556446

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и бортовая коротковолновая антенна (БКВА) подвижного объекта (ПО) может быть использована в качестве передающей ненаправленной антенны для работы как ионосферными, так и поверхностными волнами совместно с KB радиостанцией средней мощности, установленной на борту ПО. Техническим результатом при использовании БКВА является повышение ее КПД в режиме поверхностных волн и исключение демаскирующих признаков, указывающих на факт установки антенны на ПО. Для этого БКВА состоит из промежуточного возбудителя (ПрВ)1, выполненного из двух включенных параллельно П-образных проводников, установленных вертикально и параллельно боковым поверхностям ПО. Проекция периметра каждого П-образного проводника вписана в пределы площади боковой поверхности ПО. Средняя часть крышевой поверхности 3 ПО выполнена диэлектрической, а периферийные - металлическими. Над горизонтальной частью каждого П-образного проводника установлены экранирующие элементы (ЭЭ). Один конец ПрВ 1 подключен к блоку настройки и согласования 9, другой - к блоку дискретных реактивных нагрузок. Изменением распределения амплитуд тока вдоль ПрВ 1 обеспечивается диапазонная работа антенны как ионосферными, так и поверхностными волнами. Повышение КПД антенны достигается возбуждением корпуса ПО. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Антенна с эллиптической поляризацией // 2566652

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антеннам для космических аппаратов (КА), функционирующих на орбите высотой от 400 км до 1000 км. Диаграмма направленности (ДН) таких антенн должна иметь максимум в направлениях ±(60°÷70°) и коэффициент эллиптичности (КЭ) не менее 0.4 в секторе углов от -70° до 70° от оси антенны. Техническим результатом является создание антенны (для КА) с возможностью максимального излучения электромагнитных волн с эллиптической поляризацией под углами ±(60°÷70°) от оси антенны. Антенна космического аппарата содержит отражатель, вспомогательное зеркало и расположенный соосно с ними излучатель в виде открытого конца круглого волновода диаметром dB. Отражатель выполнен из нескольких соосных и примыкающих к друг другу металлических поверхностей усеченных конусов, при этом большее основание каждого предыдущего конуса является меньшим основанием каждого последующего конуса, а меньшее основание первого конуса образовано открытым концом круглого волновода, над которым на высоте h=dB÷2.5dB закреплено вспомогательное зеркало, выполненное в виде металлического диска диаметром dЗ≤1.2dB. При выполнении отражателя в виде трех соосных поверхностей усеченных конусов угол при основании первого конуса составляет 0°<β<15°, угол при основании второго конуса составляет 20°≤γ≤75°, а угол при основании третьего конуса составляет 1°≤α≤20°. При β=0°, когда отражатель состоит из 2-х конусов, углы при основании конусов находятся в следующих диапазонах 1°≤α≤5° и 40°≤γ≤50°. За счет предложенной многоконусной формы поверхности отражателя, а также размещения плоского вспомогательного зеркала над отражателем обеспечивается оптимальная ДН антенны с требуемым коэффициентом эллиптичности более 0.4 и с максимальным излучением в секторе углов ±(60°÷70°), что позволяет использовать эту антенну на космическом аппарате. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Совмещенная микрополосковая антенна // 2571914

Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств для телевидения, радиовещания и радиосвязи в УВЧ- и СВЧ-диапазонах. Технический результат - многократное использование площади, занимаемой антенной, что способствует увеличению направленности антенны на некоторых частотах. Для этого предлагается совмещенная многовибраторная микрополосковая антенна, состоящая из объединенных в симметричные вибраторы пар плеч, выполненных в виде тонкого слоя металла, нанесенного на непроводящую подложку. При этом пары плеч имеют различные размеры, причем большие плечи имеют полую форму, а пары плеч меньшего размера могут быть целиком размещены внутри плеча симметричного вибратора большего размера. 2 ил.

Вибраторная антенна // 2572072

Использование: для передающей или приемной антенны летательного аппарата в дециметровом диапазоне длин волн. Сущность изобретения заключается в том, что вибраторная антенна содержит излучатель, размещенный над экраном, коаксиальный соединитель, размещенный под экраном и включающий центральный проводник, при этом вдоль продольной оси антенны дополнительно установлен корпус антенны, в котором между излучателем и коаксиальным соединителем установлено согласующее устройство, включающее центральный проводник и изолятор, расположенный между корпусом антенны и центральным проводником, при этом излучатель и центральные проводники согласующего устройства и коаксиального соединителя выполнены за одно целое, излучатель и часть корпуса антенны, расположенная над экраном, опрессованы радиопрозрачным теплозащитным материалом, а корпус антенны выполнен с возможностью фиксирования в экране, часть корпуса антенны, расположенная под экраном, выполнена в виде внешнего контакта коаксиального соединителя. Технический результат: упрощение конструкции, повышение технологичности изготовления, уменьшение габаритов, улучшение эксплуатационных характеристик, повышение надежности. 4 ил.

Малогабаритная сверхнаправленная антенна вч диапазона с кардиоидной диаграммой направленности // 2577198

Изобретение относится к малогабаритной сверхнаправленной антенне ВЧ диапазона с кардиоидной диаграммой направленности (ДН), предназначенной для использования в конструкциях малогабаритных направленных антенных систем, включая ФАР ВЧ диапазона. Технический результат - повышение эффективности и качества согласования кардиоидной антенны в широком диапазоне частот за счет реализации сверхнаправленности и эффекта бегущей волны. Для этого антенна включает двухпроводную линию с бегущей волной, где роль излучающих элементов, формирующих ДН, выполняют вертикальные отрезки, в один из которых включен малошумящий усилитель или генератор, а в другой - нагрузка, согласованные с линией, что снижает реактивность антенны и улучшает ее согласование с радиосредствами. Для увеличения действующей высоты и коэффициента усиления излучателя двухпроводной линии может быть придана форма малогабаритного ромбического излучателя с нагрузкой при расположении плоскости ромба вертикально относительно земли, и предусмотрено включение в механизм излучения, помимо вертикальных проводов, также всех сторон ромба пропорционально проекциям векторов тока на вертикальную ось координатной системы. 4 ил.

Малогабаритная резонансная рамочная коаксиальная антенна // 2583758

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в приемопередающей радиоаппаратуре, преимущественно в средневолновых и коротковолновых системах радиосвязи. Технический результат изобретения заключается в повышении мощности излучения при сохранении малых габаритов антенны. Малогабаритная резонансная рамочная коаксиальная антенна состоит из схемы настройки и согласования и коаксиального излучателя. Схема настройки и согласования содержит настроечные катушки индуктивности L1-LN+2, настроечные конденсаторы переменной емкости C1-CN+2, разделительный конденсатор Ср, трансформатор Тр. Коаксиальный излучатель состоит из N+1 коаксиальных рамок, соединенных между собой на концах оболочками электрически так, что образуется общая оболочка. Коаксиальный излучатель подключен к настроечным конденсаторам переменной емкости C1-CN+2 общей оболочкой и внутренними проводниками каждой рамки в отдельности с одного конца и к настроечным катушкам индуктивности L1-LN+2 - с другого. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Планарная линейная фазированная антенная решетка с расширенным сканированием луча // 2583869

Изобретение относится к антенной технике. Планарная фазированная антенная решетка с формированием и сканированием луча содержит: планарный волновод, образованный верхним и нижним проводящими экранами с диэлектрическим слоем между ними; фазированную решетку, содержащую излучатели для формирования фронта электромагнитной волны внутри планарного волновода; по меньшей мере одну заднюю отражающую структуру, расположенную позади фазированной решетки; по меньшей мере одну отклоняющую структуру, выполненную в диэлектрическом слое таким образом, чтобы отклонять фронт электромагнитной волны внутри волновода, при этом значение диэлектрической проницаемости упомянутой отклоняющей структуры не равно значению диэлектрической проницаемости упомянутого диэлектрического слоя волновода. Верхний проводящий экран может быть короче нижнего проводящего экрана. Планарная фазированная антенная решетка может дополнительно содержать средство для преобразования вертикально поляризованной волны в упомянутом планарном волноводе в горизонтально поляризованную пространственную волну, формируемую вдоль внешней границы планарного волновода. Технический результат заключается в возможности получения компактной фазированной антенной решетки, обеспечивающей максимальный угол сканирования луча не меньше ±75 градусов. 3 н., 64 з.п. ф-лы, 10 ил.

Промежуточный возбудитель коротковолновой антенны подвижного объекта // 2585918

Изобретение относится к антенной технике. Заявленный промежуточный возбудитель коротковолновой антенны подвижного объекта содержит индуктивный проводник, размещенный в экранированном подкрышевом пространстве подвижного объекта и подключенный одним концом к блоку дискретных реактивных нагрузок, а другим - через блок настройки и согласования к выходу бортовой коротковолновой радиостанции, причем периферийные трети индуктивного проводника, размещенного в подкрышевом пространстве, выполнены в виде сосредоточенных индуктивных нагрузок. Техническим результатом является расширение диапазона рабочих частот без увеличения габаритов подкрышевого пространства подвижного объекта и без снижения уровня трансформаторной связи с корпусом подвижного объекта. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Самолетная ультракоротковолновая антенна // 2589858

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике и, в частности, предназначена для работы с УКВ радиостанциями, размещенными на подвижных объектах: летательных аппаратах (ЛА), автомобилях и т.п. Техническим результатом является разработка самолетной УКВ антенны, обеспечивающей более широкодиапазонную работу по согласованию. Самолетная УКВ антенна состоит из нижней 1 и верхней 2 частей, разделенных диэлектрической вставкой 3. Нижняя часть 2 выполнена в виде полого проводника, в полости которого размещены два отрезка 5, 6 коаксиального фидера, выполняющие роль трансформирующих элементов, нижние концы которых соответственно подключены к соответствующим входам сумматора 7, обеспечивающего согласование их суммарного сопротивления с волновым сопротивлением фидера 11 от бортовой радиостанции. Экранные оболочки отрезков 5, 6 электрически соединены друг с другом и с верхней кромкой нижней части 1 антенны, а их центральные проводники подключены к верхней части 2 антенны. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Малогабаритная перестраиваемая антенна // 2592052

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при создании малогабаритных широко перестраиваемых антенных устройств для аппаратуры связи и передачи данных в СВ, KB диапазонах частот. Антенна содержит первый (1) и второй (2) соосно расположенные токопроводящие цилиндры, катушку индуктивности (4), а также N коммутаторов (4) и N дополнительных цилиндров (3), соосно расположенных с первым (1) и вторым (2) токопроводящими цилиндрами, соединенными таким образом, что в совокупности они образуют колебательный контур, настроенный на частоту излучаемого или принимаемого сигнала. Первый вывод катушки индуктивности (4) подключен к первому цилиндру (1), второй вывод катушки индуктивности (4) подключен к центральному проводнику (6) фидерной линии (7), питающей антенну, а к оплетке фидерной линии (7) подключен второй цилиндр (2). Второй цилиндр (2) расположен между первым цилиндром (1) и катушкой индуктивности (4). Дополнительные цилиндры (3) все вместе или в определенной комбинации, каждый через отдельный коммутатор из N коммутаторов (5), могут иметь электрическое соединение со вторым цилиндром (2), тем самым увеличивая длину второго цилиндра (2). Технический результат заключается в увеличении перестройки резонансной частоты антенны при сохранении эффективности, что позволяет обеспечить надежную связь в СВ, KB диапазонах частот мобильным и стационарным абонентам. 2 ил.