Малогабаритная полосковая антенна метрового диапазона

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к области антенн летательных аппаратов, и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах метрового длин волн в качестве малогабаритной передающей или приемной антенны. Сущность: антенна выполнена в виде трех продольных проводящих полосок с диэлектрическими подложками, расположенными друг на друге на проводящим экране. Нижний полосок (первый), ближний к экрану, имеет электрический контакт с центральным проводником, питающего вход ВЧ-соединителя коаксиального кабеля. Средний полосок (второй) имеет электрический контакт с проводящим экраном. Верхний (третий) полосок имеет электрический контакт с нижним, минуя средний полосок, через отверстие в нем посредством соединительного болта. Технический результат: обеспечение существенного сокращения длины антенны и упрощения процесса настройки согласования антенны за счет изменения длинны верхней легкодоступной полоски, играющей роль реактивного шлейфа. 4 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к области антенн летательных аппаратов (ЛА). Может быть использовано в антенно-фидерных (АФУ) устройствах метрового диапазона длин волн в качестве малогабаритной передающей или приемной антенны.

Известны антенны, содержащие проводящие полоски с диэлектрическими подложками, расположенными на проводящем экране, продольные щели и питающий коаксиальный кабель. Недостатки - при сокращении поперечных размеров полоски от величин, соизмеримых с длиной волны, например, половина длины волны, до значений много меньших длины волны, продольные излучающие щели сильно шунтируются большим индуктивным сопротивлением, и резонансные длины возрастают до 3/4 λ длины волны. Поэтому применение таких антенн, например, на летательных аппаратах, затруднено, особенно в диапазоне метровых волн, так как размеры антенны будут достигать несколько единиц метров.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является микрополосковая антенна [Патент РФ 2390890, «Компактная микрополосковая антенна без использования диэлектрика», опубл. 27.05.2010], линейной поляризации, содержащая излучающую пластину, которая с помощью конструктивных элементов поддерживается над экраном и соединена с линией питания, а также емкостные элементы, соединенные с излучающей пластиной, емкостные элементы расположены на краях излучающей пластины и экрана и выполнены в виде двух, по меньшей мере, протяженных ребер, загнутых внутрь пространства между экраном и излучающей пластиной для обеспечения уменьшения резонансного размера.

Недостатком такой антенны является то, что антенна имеет большой в длинах волн в свободном пространстве поперечный размер, невысокий коэффициент усиления, а также сложность настройки антенны в нужном диапазоне частот при изготовлении.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание малогабаритной антенны полоскового типа метрового диапазона волн для АФУ ЛА. Достигаемым техническим результатом является обеспечение существенного сокращения длины антенны с 3/4 λ до 1/4 λ (в три раза) и упрощения процесса согласования за счет изменения длинны верхней легкодоступной полоски, играющей роль реактивного шлейфа.

Данный технический результат достигается тем, что в предлагаемой антенне полоскового типа, апертурами продольных излучающих щелей являются грани диэлектрических подложек нижнего и среднего полосок, образующих симметричную полосковую линию, излучающую за счет введения в ее полость через отверстие контактирующего с верхней и нижней полосками соединительным штифтом. В такой линии распространяется волна типа ТЕМ, поэтому поперечные размеры антенны меньше длины волны. Так как у одного края линии режим короткого замыкания (рядом с питанием антенны), а у другого края - режим холостого хода, то геометрическая длина антенны составляет величину четверти волны. Верхний полосок с диэлектрической подложкой выполняет роль настроечного шлейфа.

Техническим результатом предлагаемого способа является уменьшение поперечных размеров антенны: ширины - на много меньше длины волны и - длины, до порядка четверти длины волны. Применение верхнего полоска в качестве настроечного шлейфа улучшает согласование и облегчает процесс настройки за счет изменения длины легкодоступной полоски. Все детали заявляемой малогабаритной антенны полоскового типа имеют простую форму, что существенно упрощает процесс изготовления и сборки антенны, тем самым повышается технологичность изготовления. Все это позволит легко реализовать конструкцию антенны в условиях габаритных ограничений, например, непосредственно на корпусе ЛА без ухудшения ее электрических параметров - диаграммы направленности, сопротивления излучения и коэффициента полезного действия.

Изобретение поясняется фиг. 1, на которой изображена заявленная антенна. Малогабаритная антенна полоскового типа выполнена в виде продольных проводящих полосок с диэлектрическими подложками 1, расположенными друг на друге, над проводящим экраном 2. Нижний полосок 3, ближний к экрану, имеет электрический контакт с центральным проводником, питающего вход ВЧ-соединителя 4, коаксиального кабеля 5. Средний полосок 6 имеет электрический контакт с проводящим экраном. Верхний полосок 7 имеет электрический контакт с нижним 3, минуя средний полосок 6, через отверстие в нем, посредством соединительного штифта 8.

Опытный образец малогабаритной полосковой антенны (см. фиг. 2) имеет КСВн на рабочей частоте 150 МГц равный 1,48 при ширине полосы согласования по уровню КСВн = 2.0 не менее ± 5 МГц от рабочей частоты (см. фиг. 3).

Ширина диаграммы направленности малогабаритной полосковой антенны по уровню минус 3 дБ в плоскости вектора Е составляет не менее ±70°, в плоскости Н не менее ±90°, диаграмма направленности в передней полусфере не имеет провалов (см. фиг. 4). Коэффициент усиления малогабаритной полосковой антенны в максимуме диаграммы направленности составляет не менее 2.52 дБ.

Характеристика согласования, коэффициент усиления и диаграммы направленности получены при установке малогабаритной полосковой антенны на металлический лист с размерами 1000×1000 мм.

Малогабаритная антенна полоскового типа, содержащая три продольные проводящие полоски с диэлектрическими подложками и экран, расположенные друг на друге, и отличающая тем, что первый, ближний к экрану полосок, имеет электрический контакт с центральным проводником питающего коаксиального кабеля, второй полосок имеет электрический контакт с проводящим экраном, а третий полосок имеет электрический контакт с первым полоском, минуя второй полосок, через отверстие в нем посредством соединительного болта, что позволяет существенно сократить длину антенны и упростить процесс настройки согласования за счет изменения длинны третьей легкодоступной полоски.



 

Похожие патенты:

Способ возбуждения резонансной микрополосковой антенны (МПА) состоит в том, что основную моду возбуждают посредством паза - несимметричной щели, выполненного в излучающей пластине. Паз направлен в центр излучающей пластины и возбуждается короткозамкнутым штырем-зондом.

Группа изобретений относится к области антенной техники, а более конкретно к антеннам на основе технологии многослойных печатных плат, и может быть использована при проектировании и изготовлении антенных фазированных решеток с электрически управляемой диаграммой направленности, формирующих луч с круговой поляризацией.

Использование: изобретение относится к антенной технике, в частности к высокоимпедансным широкополосным низкопрофильным основаниям (EBG-структурам или электромагнитным кристаллам) радиочастотных антенн и антенных решеток для систем связи и радаров, а также к пассивным устройствам подавления внутрисхемных помех в быстродействующих цифровых схемах.

Изобретение относится к изделиям медицинской техники, а именно к имплантируемым кардиомониторам. Двухдиапазонная антенна для имплантируемого кардиомонитора с планарной структурой состоит из комбинации инвертированной F-антенны с монопольной антенной в форме прямоугольного меандра.

Устройство относится к антенной технике, и в частности, к СВЧ-антеннам, и может быть использовано в радиоприемных и радиопередающих устройствах систем радиолокации и связи для приема широкополосных радиосигналов и системах, где требуются всенаправленные в азимутальной плоскости антенны. Технический результат изобретения состоит в том, что создан балансный щелевой излучатель с упрощенной конструкцией, с меньшими потерями на отражение, с увеличенным размером апертуры антенны в горизонтальной плоскости, увеличенным коэффициентом усиления, более узкой шириной диаграммы направленности в азимутальной плоскости.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано для передачи и приема электромагнитных сигналов в широком диапазоне длин волн. Техническим результатом изобретения является улучшение параметров электромагнитной совместимости, упрощение конструкции и добавление новых функциональных возможностей.

Изобретение относится к физике плазмы и антенной технике. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, используемых в качестве приемо-передающих антенн.

Изобретение относится к межсетевым маршрутизаторам и может быть использовано для предоставления доступа к Интернету или к частной компьютерной сети. Сущность: миниатюрный беспроводный маршрутизатор содержит корпус, печатную плату, расположенную внутри корпуса, и по меньшей мере один сетевой интерфейс, содержащий изогнутую антенну.

Изобретение предлагает электрическое устройство, содержащее трансформатор (22) с ферритовым сердечником (24) и радиочастотную антенну (14). Антенна (14) электрически развязана от упомянутого трансформатора (22), и геометрический размер антенны (14) имеет максимальный размер вдоль или вокруг поверхности радиочастотной антенны (т.е.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к высокоимпедансным широкополосным низкопрофильным основаниям (EBG-структурам или электромагнитным кристаллам) радиочастотных антенн и антенных решеток для систем связи и радаров, а также к пассивным устройствам подавления внутрисхемных помех в быстродействующих цифровых схемах.

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для использования в качестве сверхширокополосной направленной антенны или элемента сверхширокополосной антенной решетки в радиотехнических системах. Технический результат - создание сверхширокополосной модифицированной антенны Вивальди, обладающей простой конструкцией, технологичность изготовления, повышение коэффициента усиления антенны Вивальди в нижней части частотного диапазона без возникновения эффекта сужения главного лепестка диаграммы направленности, уменьшение уровня взаимного влияния антенн при их размещении в антенной решетке за счет уменьшения бокового и обратного излучения электромагнитной волны в широкой полосе рабочих частот. Сущность: в диэлектрическую подложку (1) антенны введен дополнительный слой диэлектрика, равный по толщине содержащемуся слою, на которой расположена вторая металлическая пластина (2), идентичная первой. Прямоугольные вырезы (5) имеют ширину λниж/20, выполнены в областях металлических пластин, ограниченных расстояниями в λниж/8 до линии питании и λниж/5 до верхних границ раскрыва антенны, и размещены с отступом не менее λниж/5 от границ раскрыва. Одна часть резонатора (4) имеет форму полукруга, а другая, ориентированная в направлении от щели, имеет форму прямоугольника. Симметричные относительно продольного направления эквидистантно расположенные дополнительные прямоугольные вырезы (6) одинаковой длины и ширины выполнены в нижней части металлических пластин с шагом, равным ширине одного выреза. Одна сторона вырезов совмещена с боковой границей диэлектрической подложки (1), а вторая сторона размещена с отступом не менее λниж/5 от линии питания (6). 9 ил.
Наркология
Наверх