RU2786348C1 - Broadband vibrator antenna - Google Patents
Broadband vibrator antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786348C1 RU2786348C1 RU2022114345A RU2022114345A RU2786348C1 RU 2786348 C1 RU2786348 C1 RU 2786348C1 RU 2022114345 A RU2022114345 A RU 2022114345A RU 2022114345 A RU2022114345 A RU 2022114345A RU 2786348 C1 RU2786348 C1 RU 2786348C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- feeder
- bushing
- antenna
- arm
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 82
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001681 protective Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 description 8
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 230000002633 protecting Effects 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- LCJRHAPPMIUHLH-UHFFFAOYSA-N 1-$l^{1}-azanylhexan-1-one Chemical compound [CH]CCCCC([N])=O LCJRHAPPMIUHLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 241000232219 Platanista Species 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Широкополосная вибраторная антенна относится к антенно-фидерным устройствам, а именно, к симметричным вибраторным антеннам, питаемым коаксиальным кабелем.A broadband vibrator antenna refers to antenna-feeder devices, namely, to symmetrical vibrator antennas fed by a coaxial cable.
Эта новая симметричная вибраторная антенна обеспечивает широкую полосу согласования антенны с фидером. При этом имеет высокую степень защиты от антенного эффекта фидера, удобна для размещения на мачтах или на поясах башен, допускает излучение сигналов большой мощности. Обеспечивает высокую надёжность крепления фидера с элементами конструкции антенны. Устраняет проблему от разницы в удлинении металлических элементов конструкции антенны и фидера с диэлектрическим заполнением при изменении температуры окружающей среды. Защищает от пыли и проникновения насекомых к месту возбуждения антенны. Сохраняет параметры в широком интервале температур окружающей среды. This new dipole antenna provides a wide antenna-to-feeder bandwidth. At the same time, it has a high degree of protection against the antenna effect of the feeder, is convenient for placement on masts or on tower chords, and allows the emission of high-power signals. Provides high reliability of fastening of the feeder with elements of the antenna design. Eliminates the problem of the difference in the elongation of the metal elements of the construction of the antenna and feeder with dielectric filling when the ambient temperature changes. Protects from dust and penetration of insects to the place of excitation of the antenna. Keeps parameters in a wide range of ambient temperatures.
Уровень техникиState of the art
Известна широкополосная вибраторная антенна (патент РФ на изобретение
№2 618 776, МПК: H01Q9/16, опубл. 11.05.2017, Бюл.№14), содержащая первый вибратор с первым и вторым плечами, второй вибратор с первым и вторым плечами, первую и вторую перемычки, симметрирующее устройство с первым и вторым проводниками и короткозамыкателем, устройство компенсации мнимой составляющей входного сопротивления антенны с первым и вторым полюсами, фидер, соединитель радиочастотный, первую и вторую диэлектрические концевые распорки, диэлектрическую распорку, первую и вторую шайбы, диэлектрическую подложку, возбуждающий проводник с первым и вторым полюсами (далее — диполь), защитную крышку, причем плечи первого вибратора расположены соосно с образованием зазора между ними, первая диэлектрическая концевая распорка установлена на конец первого плеча первого вибратора и на конец первого плеча второго вибратора, а вторая диэлектрическая концевая распорка установлена на конец второго плеча первого вибратора и на конец второго плеча второго вибратора, первая шайба расположена на торце первого проводника симметрирующего устройства с образованием гальванического контакта, вторая шайба расположена на торце второго проводника симметрирующего устройства с образованием гальванического контакта, диэлектрическая подложка расположена в упомянутом зазоре с опорой на первую и вторую шайбы, а диполь расположен на диэлектрической подложке, при этом первое плечо первого вибратора гальванически соединено с первым плечом второго вибратора первой перемычкой, второе плечо первого вибратора гальванически соединено со вторым плечом второго вибратора второй перемычкой, плечи первого вибратора соединены с соответствующими по номеру проводниками симметрирующего устройства, первая шайба расположена на торце первого проводника симметрирующего устройства с образованием гальванического контакта, вторая шайба расположена на торце второго проводника симметрирующего устройства с образованием гальванического контакта, диэлектрическая подложка расположена в упомянутом зазоре с опорой на первую и вторую шайбы, а диполь расположен на диэлектрической подложке, при этом внешний проводник фидера гальванически соединен со второй шайбой, центральный проводник фидера соединен со вторым полюсом диполя, первый полюс которого соединен с первым полюсом устройства согласования, второй полюс устройства согласования соединен с первой шайбой, диполь, диэлектрическая подложка и шайбы закрыты крышкой. Здесь и далее мы пользуемся определением полюса как одного из двух противоположных концов электрической цепи устройства.Known broadband vibrator antenna (RF patent for the invention
No. 2 618 776, IPC: H01Q9/16, publ. 05/11/2017, Bull. No. 14), containing the first vibrator with the first and second arms, the second vibrator with the first and second arms, the first and second jumpers, a balancing device with the first and second conductors and a short circuit, a device for compensating the imaginary component of the antenna input resistance with first and second poles, feeder, RF connector, first and second dielectric end struts, dielectric strut, first and second washers, dielectric substrate, excitation conductor with first and second poles (hereinafter referred to as dipole), protective cover, with arms of the first vibrator located coaxially with the formation of a gap between them, the first dielectric end spacer is installed at the end of the first arm of the first vibrator and at the end of the first arm of the second vibrator, and the second dielectric end spacer is installed at the end of the second arm of the first vibrator and at the end of the second arm of the second vibrator, the first washer is located at the end first conductor balancing of its device with the formation of a galvanic contact, the second washer is located at the end of the second conductor of the balancing device with the formation of a galvanic contact, the dielectric substrate is located in the mentioned gap based on the first and second washers, and the dipole is located on the dielectric substrate, while the first arm of the first vibrator is galvanically connected with the first arm of the second vibrator by the first jumper, the second arm of the first vibrator is galvanically connected to the second arm of the second vibrator by the second jumper, the arms of the first vibrator are connected to the corresponding conductors of the balancing device, the first washer is located at the end of the first conductor of the balancing device to form a galvanic contact, the second washer is located at the end of the second conductor of the balancing device with the formation of a galvanic contact, the dielectric substrate is located in the said gap based on the first and second washers, and the dipole is located n on a dielectric substrate, while the outer conductor of the feeder is galvanically connected to the second washer, the central conductor of the feeder is connected to the second pole of the dipole, the first pole of which is connected to the first pole of the matching device, the second pole of the matching device is connected to the first washer, dipole, dielectric substrate and washers closed with a lid. Here and below, we use the definition of a pole as one of the two opposite ends of the electrical circuit of the device.
Широкополосная вибраторная антенна, известная по патенту РФ на изобретение №2 618 776, принята в настоящей заявке в качестве прототипа. Broadband vibrator antenna, known from the RF patent for the invention No. 2 618 776, adopted in this application as a prototype.
По указанному патенту №2 618 776 изготовлены антенны курсового радиомаяка в рамках проекта “Создание высокотехнологичного производства антенн и аппаратных модулей для двухчастотного радиомаячного комплекса системы посадки метрового диапазона формата ILS III категории ICAO для аэродромов Гражданской Авиации, включая аэродромы с высоким уровнем снежного покрова и сложным рельефом местности” (Научные разработки ЮУрГУ-2015. Альманах. Челябинск. Издательский центр ЮУрГУ. - 2016, стр.81, фото “Антенна курсового радиомаяка Комплекса СП-2010 на аэродроме Шагол (декабрь 2015 г.)”. According to the above patent No. 2,618,776, localizer antennas were manufactured as part of the project “Creation of high-tech production of antennas and hardware modules for a dual-frequency radio beacon complex of a meter-range landing system of the ILS format III of the ICAO category for civil aviation airfields, including airfields with a high level of snow cover and difficult terrain terrain” (Scientific developments of SUSU-2015. Almanakh. Chelyabinsk. SUSU Publishing Center. - 2016, p. 81, photo “Localizer antenna of the SP-2010 Complex at the Shagol airfield (December 2015)”.
Конструкция антенны и полученные при этом характеристики антенны опубликованы в статье: Voytovich N. I., Ershov A.V. Ice influence on wideband dipole antenna characteristics. IET, The Institution of Ingineering and Technology. Conference Publications: 12-th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018)/DOI: 10.1049/cp/2018.1228).The design of the antenna and the resulting characteristics of the antenna are published in the article: Voytovich N.I., Ershov A.V. Ice influence on wideband dipole antenna characteristics. IET, The Institution of Engineering and Technology. Conference Publications: 12th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2018)/DOI: 10.1049/cp/2018.1228).
Реализация технических решений, предложенных в указанном патенте, как показала практика, позволила создать полезную вибраторную антенну, обеспечивающую рабочие характеристики в широком диапазоне частот.The implementation of the technical solutions proposed in this patent, as practice has shown, has made it possible to create a useful vibrator antenna that provides performance over a wide frequency range.
Однако, известная антенна, предложенная в патенте №2 618 776, обладает недостатками, которые проявляются при некоторых применениях антенны. Эти недостатки поясняются ниже со ссылкой на фиг. 1а,б. Первый недостаток заключается в следующем. Внешним проводником коаксиального кабеля является оплётка, состоящая из сетки медной круглой проволоки диаметром 0,08…0,30 мм (Д. Я. Гальперович, А. А. Павлов, Н. Н. Хренков. Радиочастотные кабели. — М.: Энергоатомиздат, 1990) в зависимости от диаметра диэлектрика кабеля. При изготовлении антенны тонкие проволоки расчёсывают, распределяют между прорезями на втулке и опаивают. Таким образом, механическое соединение кабеля с шайбой выполнено тонкими медными проволоками, каждая из которых составляет в диаметре доли миллиметра. При эксплуатации антенны может наблюдаться нагружение места соединения оплётки с шайбой осевой силой (действующей вдоль оси коаксиального кабеля), и нагружение крутящим моментом (моментом сил относительно оси коаксиального кабеля). Соединение может не выдержать указанные механические нагружения и разрушиться.However, the known antenna proposed in Patent No. 2,618,776 has disadvantages that appear in some applications of the antenna. These shortcomings are explained below with reference to FIG. 1a, b. The first disadvantage is the following. The outer conductor of the coaxial cable is a braid consisting of a mesh of copper round wire with a diameter of 0.08 ... 0.30 mm (D. Ya. 1990) depending on the cable dielectric diameter. In the manufacture of the antenna, thin wires are combed, distributed between the slots on the sleeve and soldered. Thus, the mechanical connection of the cable with the washer is made with thin copper wires, each of which is a fraction of a millimeter in diameter. During operation of the antenna, loading of the junction of the braid with the washer by axial force (acting along the axis of the coaxial cable) and loading by torque (torque relative to the axis of the coaxial cable) can be observed. The connection may not withstand the specified mechanical loads and collapse.
Второй недостаток состоит в следующем. Конец трубы 27 (фиг.1а), в которую введён фидер 7, по существу является открытым. Зазор между внутренней поверхностью трубы 27 и внешней поверхностью фидера остаётся достаточным для проникновения насекомых в трубу и организации в полости трубы своего жилища. В открытую полость трубы может попадать пыль, осадки и вредные вещества промышленного города.The second drawback is the following. The end of the pipe 27 (fig.1a) , into which the
Третий недостаток выражается в следующем. С изменением температуры окружающей среды изменяется длина трубы 27, а также изменяется длина расположенного в ней фидера 7. Поскольку температурные коэффициенты линейного расширения алюминиевого сплава, из которого выполнена труба 27, и полиэтилена, являющегося диэлектриком коаксиального кабеля, существенно отличаются друг от друга, то при жёстком креплении кабеля в трубе с двух её концов или крепления одного конца в трубе, а второго за пределами трубы возникает проблема деформации кабеля в недопустимых пределах.The third disadvantage is expressed in the following. With a change in ambient temperature, the length of the
Эти недостатки устраняются данным изобретением.These shortcomings are eliminated by the present invention.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности антенны за счёт увеличения механической прочности соединения фидера с конструкцией антенны, защиты устройства возбуждения антенны от воздействия пыли и насекомых, обеспечения равенства длины трубы и коаксиального кабеля в полости трубы при изменении температуры окружающей среды во избежание недопустимой деформации кабеля The technical objective of the present invention is to increase the reliability of the antenna by increasing the mechanical strength of the feeder connection with the antenna structure, protecting the antenna exciter from dust and insects, ensuring equal length of the pipe and coaxial cable in the pipe cavity when the ambient temperature changes to avoid unacceptable cable deformation
Решение поставленной задачи достигается тем, что широкополосная вибраторная антенна, содержащая первый вибратор с первым и вторым плечами, второй вибратор с первым и вторым плечами, первую и вторую перемычки, симметрирующее устройство с первым и вторым проводниками и короткозамыкатель, устройство компенсации мнимой составляющей входного сопротивления антенны с первым и вторым полюсами (далее — устройство согласования), фидер, соединитель радиочастотный, первую и вторую диэлектрические концевые распорки, диэлектрическую распорку, диэлектрическую подложку, диполь, защитную крышку, обтекатель вибраторов и обтекатель симметрирующего устройства, согласно изобретения, дополнительно содержит (указанные на фиг.2 а,б) первую 32, вторую 33 и третью втулку 34, устройство крепления фидера ко второй втулке 35, защитный колпачок 36, и совместно имеют следующее расположение и соединения. Первое и второе плечи первого вибратора расположены соосно с образованием зазора между ними. Первое и второе плечи второго вибратора гальванически соединены между собой. Первое плечо первого вибратора гальванически соединено с первым плечом второго вибратора первой перемычкой. Второе плечо первого вибратора гальванически соединено со вторым плечом второго вибратора второй перемычкой. Плечи первого вибратора соединены с соответствующими по номеру проводниками симметрирующего устройства. Первая втулка 32 расположена на торце первого проводника симметрирующего устройства со стороны первого вибратора с образованием гальванического контакта. Вторая втулка 33 расположена на торце второго проводника симметрирующего устройства со стороны первого вибратора с образованием гальванического контакта. Третья втулка 34 расположена на торце второго проводника симметрирующего устройства, на противоположной первому вибратору стороне. Диэлектрическая подложка расположена в упомянутом зазоре между плечами первого вибратора с опорой на первую и вторую втулки, а диполь расположен на диэлектрической подложке. Внешний проводник фидера гальванически соединен со второй втулкой. Центральный проводник фидера соединён со вторым полюсом диполя, первый полюс которого соединён с первым полюсом устройства согласования. Второй полюс устройства согласования гальванически соединён первой втулкой. Диполь с полюсами, первая и вторая втулки закрыты крышкой. Первая диэлектрическая концевая распорка установлена на конец первого плеча первого вибратора и на конец первого плеча второго вибратора, а вторая диэлектрическая концевая распорка установлена на конец второго плеча первого вибратора и на конец второго плеча второго вибратора.The solution of this problem is achieved by the fact that a broadband vibrator antenna containing the first vibrator with the first and second arms, the second vibrator with the first and second arms, the first and second jumpers, the balancing device with the first and second conductors and the short circuit, the device for compensating the imaginary component of the input impedance of the antenna with the first and second poles (hereinafter referred to as the matching device), feeder, RF connector, first and second dielectric end struts, dielectric strut, dielectric substrate, dipole, protective cover, vibrator fairing and balancing device fairing, according to the invention, additionally contains (indicated on Fig.2 a, b) the first 32, the second 33 and the
В предлагаемом изобретении, как в прототипе, симметрирующее устройство выполнено в виде первого и второго трубчатых проводников и короткозамыкателя, образующих совместно короткозамкнутый отрезок двухпроводной линии. Устройство согласования выполнено в виде отрезка коаксиальной линии, причем отрезок коаксиальной линии смонтирован внутри трубы, являющейся первым проводником симметрирующего устройства. Центральный проводник фидера соединен со вторым полюсом диполя, первый полюс которого соединён с центральным проводником отрезка коаксиальной линии. Внешний проводник отрезка коаксиальной линии, в отличие от прототипа, через первую втулку гальванически соединен с первым проводником симметрирующего устройства. Первое и второе плечи первого и второго вибраторов, а также первый и второй проводники отрезка двухпроводной линии выполнены в виде трубчатой конструкции диаметром 20 мм и 30 мм, соответственно. Фидер смонтирован внутри второго трубчатого проводника двухпроводной линии. Внешний проводник фидера гальванически соединен со вторым проводником симметрирующего устройства через вторую втулку.In the present invention, as in the prototype, the balancing device is made in the form of the first and second tubular conductors and a short circuit, forming together a short-circuited segment of a two-wire line. The matching device is made in the form of a segment of a coaxial line, and the segment of the coaxial line is mounted inside the pipe, which is the first conductor of the balancing device. The central conductor of the feeder is connected to the second pole of the dipole, the first pole of which is connected to the central conductor of the coaxial line segment. The outer conductor of the coaxial line segment, unlike the prototype, is galvanically connected to the first conductor of the balancing device through the first sleeve. The first and second arms of the first and second vibrators, as well as the first and second conductors of the two-wire line section, are made in the form of a tubular structure with a diameter of 20 mm and 30 mm, respectively. The feeder is mounted inside the second tubular conductor of the two-wire line. The outer conductor of the feeder is galvanically connected to the second conductor of the balancing device through the second bushing.
Диэлектрическая распорка установлена между первым и вторым проводниками двухпроводной линии симметрирующего устройства. Первая диэлектрическая концевая распорка установлена на конец первого плеча первого вибратора и на конец первого плеча второго вибратора, а вторая диэлектрическая концевая распорка установлена на конец второго плеча первого вибратора и на конец второго плеча второго вибратора.The dielectric spacer is installed between the first and second conductors of the two-wire line of the balancing device. The first dielectric end spacer is installed on the end of the first arm of the first vibrator and on the end of the first arm of the second vibrator, and the second dielectric end spacer is installed on the end of the second arm of the first vibrator and on the end of the second arm of the second vibrator.
Введение в состав антенны существенных отличительных признаков: первой 32, второй 33 и третьей 34 втулок, устройства крепления фидера ко второй втулке 35, защитного колпачка 36 и указанное выше взаимное размещение и соединение позволило достичь основной технический эффект — повысить механическую прочность соединения фидера с конструкцией антенны, защитить устройство возбуждения антенны от воздействия пыли и насекомых, обеспечить равенство длины трубы и коаксиального кабеля в полости трубы при изменении температуры окружающей среды и тем самым избежать недопустимые деформации коаксиального кабеля, что в целом повысило надежность устройства.The introduction of significant distinguishing features into the antenna : the first 32, the second 33 and the third 34 bushings, the device for attaching the feeder to the
Решение этих задач поясняется далее текстом и фигурами.The solution of these problems is explained further by the text and figures.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1а,б представлен в плане прототип настоящего изобретения широкополосной вибраторной антенны (патент РФ на изобретение №2 618 776 С1, МПК: H01Q9/16 (2006.01), Опубликован: 11.05.2017. Бюл. № 14). In FIG. 1a,b shows in plan a prototype of the present invention of a broadband vibrator antenna (RF patent for the invention No. 2 618 776 C1, IPC: H01Q9 / 16 (2006.01), Published: 05/11/2017. Bull. No. 14 ).
На фиг. 1-а приведен общий вид прототипа широкополосной вибраторной антенны, отмечена область зазора между плечами первого вибратора;In FIG. 1-a shows a general view of the prototype of a broadband vibrator antenna, the gap area between the arms of the first vibrator is marked;
На фиг. 1-б показан вид на область зазора 23 между плечами первого вибратора.In FIG. 1-b shows a view of the area of the
На фиг. 1- а, б приведены обозначения элементов прототипа, которые, кроме позиций 12 и 13, являются общими для прототипа и настоящего изобретения на фиг. 2 а,б:In FIG. 1-a, b shows the designations of the elements of the prototype, which, in addition to
1 — первый вибратор,1 - the first vibrator,
2 — второй вибратор,2 - the second vibrator,
3 — первый проводник (первая перемычка),3 - the first conductor (the first jumper),
4 — второй проводник (вторая перемычка),4 - second conductor (second jumper),
5 — симметрирующее устройство,5 - balancing device,
6 — устройство компенсации мнимой составляющей входного сопротивления антенны (далее - устройство согласования; показано на фиг 1-б),6 - device for compensating the imaginary component of the input impedance of the antenna (hereinafter referred to as the matching device; shown in Fig. 1-b),
7 — фидер,7 - feeder,
8 — соединитель радиочастотный,8 — RF connector,
9 — первая диэлектрическая концевая распорка,9 - first dielectric end strut,
10 — вторая диэлектрическая концевая распорка,10 - second dielectric end strut,
11 — диэлектрическая распорка,11 - dielectric spacer,
14 — диэлектрическая подложка,14 - dielectric substrate,
15 — диполь с первым 16 и вторым 17 полюсом,15 - dipole with the first 16 and second 17 pole,
18 — защитная крышка,18 - protective cover,
21 — первое плечо первого вибратора (фиг.1а),21 - the first arm of the first vibrator (fig.1a),
22 — второе плечо первого вибратора (фиг.1а),22 - the second arm of the first vibrator (fig.1a),
23 — область зазора между первым 21 и вторым 22 плечами первого вибратора (фиг.1а,б),23 — gap area between the first 21 and second 22 shoulders of the first vibrator (Fig.1a,b),
24 — первое плечо второго вибратора,24 - the first arm of the second vibrator,
25 — второе плечо второго вибратора,25 - the second arm of the second vibrator,
26 — первый проводник симметрирующего устройства,26 - the first conductor of the balancing device,
27 — второй проводник симметрирующего устройства,27 - the second conductor of the balancing device,
28 — короткозамыкатель,28 - short circuiter,
29 — реактивный шлейф (отрезок коаксиальной линии),29 - reactive loop (coaxial line segment),
30 — первый полюс реактивного шлейфа,30 - the first pole of the reactive loop,
31 — второй полюс реактивного шлейфа.31 - the second pole of the reactive loop.
На фиг. 1-б указана область зазора 23 между первым и вторым плечами первого вибратора; в зазоре на фиг. 1-б показано соединение центрального проводника коаксиального кабеля, выполняющего роль фидера, с диполем 15, а также диполя с центральным проводником отрезка коаксиального кабеля, представляющего собой устройство согласования входного сопротивления антенны.In FIG. 1-b shows the area of the
На фиг. 2а,б представлена в плане широкополосная вибраторная антенна по настоящему изобретению.In FIG. 2a,b is a plan view of a broadband dipole antenna according to the present invention.
На фиг. 2-а введено дополнительное обозначение:In FIG. 2-a, an additional designation has been introduced:
34 — третья втулка,34 - third bushing,
На фиг. 2-б введено дополнительное обозначение:In FIG. 2-b, an additional designation is introduced:
32 — первая втулка,32 - the first sleeve,
33 — вторая втулка, 33 - the second sleeve,
35 — устройство крепления кабеля фидера к второй втулке,35 - device for fastening the feeder cable to the second sleeve,
36 —защитный колпачок.36 - protective cap.
На фиг. 3а,б показана заявляемая широкополосная вибраторная антенна в изометрии в разобранном виде.In FIG. 3a,b shows the inventive broadband dipole antenna in isometric disassembled form.
На фиг. 3 введены дополнительные обозначения:In FIG. 3 introduced additional designations:
37 — область зазора между первым 21 и вторым 22 плечами первого вибратора. 37 - the area of the gap between the first 21 and second 22 shoulders of the first vibrator.
38-внешний проводник кабеля.38-outer cable conductor.
На фиг. 4 а,б показана вторая втулка 33.In FIG. 4 a, b shows the
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Обратимся к фиг. 2а,б, на которой представлена широкополосная вибраторная антенна в соответствии с настоящим техническим решением (далее — антенна). Антенна содержит первый вибратор 1, второй вибратор 2, первую 3 перемычку с регулируемой длиной, вторую 4 перемычку с регулируемой длиной, симметрирующее устройство 5 (СУ), устройство 6 компенсации мнимой составляющей входного сопротивления антенны (далее — устройство согласования; показано на фиг. 2-б, фидер 7, соединитель радиочастотный 8, первую диэлектрическую концевую распорку 9, вторую диэлектрическую концевую распорку 10, диэлектрическую распорку 11, первую втулку 32, вторую втулку 33, третью втулку 34, диэлектрическую подложку 14, диполь 15 с первым 16 и вторым 17 полюсом, защитную крышку 18 (на фиг. 2 не показана), обтекатель вибраторов 19, обтекатель симметрирующего устройства 20 (обтекатели 19 и 20 на фиг. 2 не показаны), элементы крепления.Let us turn to Fig. 2a,b, which shows a broadband vibrator antenna in accordance with this technical solution (hereinafter referred to as the antenna). The antenna contains the
Первый вибратор 1 состоит из первого плеча 21 и второго плеча 22. Первое 21 и второе 22 плечи первого вибратора 1 расположены соосно, вдоль оси АА, с образованием зазора 23 между плечами. Первое 21 и второе 22 плечи первого вибратора 1 выполнены из проводящего материала, например, из металлического стержня или металлической трубы.The
Второй вибратор 2 состоит из первого плеча 24 и второго плеча 25. Плечи 24 и 25 второго вибратора 2 расположены на оси, параллельной оси АА. Плечи, 24 и 25 второго вибратора 2 гальванически соединены между собой. Плечи второго вибратора 2 выполнены из проводящего материала, например, из металлического стержня или металлической трубы.The
Симметрирующее устройство 5 (СУ) представляет собой четвертьволновый короткозамкнутый на конце отрезок линии передачи. СУ 5 состоит из первого проводника 26, второго проводника 27, расположенных параллельно друг другу, и короткозамыкателя (перемычки) 28. Короткозамыкатель 28 соединяет между собой проводники 26 и 27 СУ 5 с образованием гальванического контакта. Короткозамыкатель 28 расположен на расстоянии, равном четверти длины волны (на средней частоте рабочего диапазона) от оси первого вибратора 1. Проводники 26 и 27 СУ 5 могут быть продолжены за короткозамыкателем 28, образуя конечные участки, предназначенные для крепления антенны на опоре. Короткозамыкатель 28 представляет собой, например, отрезок трубы либо металлический фланец для крепления антенны на некотором кронштейне. Проводники 26 и 27 выполнены, например, из прутка или трубы из алюминиевого сплава, латуни, стали или иного материала с хорошей проводимостью. Короткозамыкатель 28 выполнен из алюминиевой трубы, стального листа, алюминиевого листа или иного материала с хорошей проводимостью. Первый 1 и второй 2 вибраторы, первая 3 и вторая 4 перемычки с регулируемой длиной, проводники 26 и 27 СУ 5 лежат в плоскости
Устройство согласования 6 (фиг. 2-б) представляет собой реактивный шлейф (отрезок коаксиальной линии) 29 с первым 30 и вторым 31 полюсами, с режимом холостого хода на конце [Пименов Ю.В. и др. Техническая электродинамика /Пименов Ю.В., Вольман В.И., Муравцев А.Д. Под ред. Ю.В. Пименова: Учеб. пособие для вузов. — M.: Радио и связь, 2000. — 536 с.] На фиг. 2-б устройство компенсации 6 показано выполненным в виде короткого разомкнутого на конце отрезка 29 коаксиальной линии. Отрезок 29 коаксиальной линии проходит через первую втулку 32. Центральный проводник отрезка 29 коаксиальной линии выходит из втулки 32 и продолжается вплоть до первого полюса 16 диполя 15. Конец продолженного центрального проводника отрезка коаксиальной линии является при этом первым полюсом 30 устройства согласования 6. Внешний проводник отрезка 29 выведен из трубы и образует здесь второй полюс 31 устройства согласования 6. На фиг. 2-б второй полюс соединён с первой втулкой 32, опирающейся на торец трубы 26 (первого проводника симметрирующего устройства 5) с образованием гальванического контакта.Matching device 6 (Fig. 2-b) is a reactive loop (piece of coaxial line) 29 with the first 30 and second 31 poles, with idle mode at the end [Pimenov Yu.V. et al. Technical electrodynamics / Pimenov Yu.V., Volman V.I., Muravtsev A.D. Ed. Yu.V. Pimenova: Proc. allowance for universities. - M .: Radio and communication, 2000. - 536 p.] Fig. 2-b, the
В качестве фидера 7 может быть использован серийный коаксиальный кабель, внешний диаметр оболочки которого меньше внутреннего диаметра трубы второго проводника 27 СУ 5.As a
В качестве соединителя 8 может быть использован стандартный соединитель радиочастотный.As
В качестве диэлектрической подложки 14 может быть использована диэлектрическая пластина. Пластина имеет, например, прямоугольную или овальную форму, выполнена из полиэтилена, фторопласта, керамики или иного высокочастотного диэлектрика. В пластине выполнены два отверстия для прохода в одном из них диэлектрика согласующего отрезка коаксиальной линии, а в другом диэлектрика фидера.As the
В качестве диполя 15 может быть использован отрезок проволоки, металлического прутка или другой проводник с круглым, прямоугольным, овальным сечением или сечением иного вида.As a
Перемычки 3 и 4 выполнены из алюминиевого сплава, латуни, стали или иного материала с высокой электрической проводимостью.
Первая 9 и вторая 10 диэлектрические концевые распорки предназначены для повышения прочности конструкции широкополосной вибраторной антенны, обеспечения параллельности вибраторов, придания антенне эстетичного вида. Распорки 9 и 10 выполнены из диэлектрического материала, такого как, например, полиэтилен или капролон.The first 9 and second 10 dielectric end struts are designed to increase the structural strength of the broadband vibrator antenna, ensure the parallelism of the vibrators, and give the antenna an aesthetic appearance.
Диэлектрическая распорка 11 представляет собой две полукруглых пластины с вырезами с радиусом, равным радиусу труб первого 26 и второго 27 проводников СУ 5. Распорка 11 выполнена из диэлектрического материала, такого как, например, полиэтилен или капролон.The
Вторая втулка 33 (фиг. 4а,б) представляет собой разностенную втулку с буртиком 331. Мы следуем общепринятому определению втулки, согласно которому к втулкам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения, имеющими общую прямолинейную ось (ось OO на фиг. 4). Термин «разностенная втулка» мы заимствуем из источников, связанных с изготовлением литейных форм. Разностенная втулка в нашем случае означает, что она может быть условно разделена на несколько частей, в которых толщина стенки имеет разную величину. Вторая втулка 33 имеет буртик 331 и две цилиндрических части с разным внешним диаметром: 332 и 333. Внешний диаметр буртика 331 равен или больше внешнего диаметра трубы симметрирующего устройства (СУ) 5. Буртик принимает на себя осевые нагрузки, действующие на втулку. Внешний диаметр первой цилиндрической части 332 равен внутреннему диаметру трубы СУ. Внешний диаметр второй части 333 второй втулки таков, что после осаждения на неё термоусадочной трубки 35 внешний диаметр осаждённой трубки меньше внутреннего диаметра трубы второго проводника 27 симметрирующего устройства 5. Внутренние диаметры отверстий буртика 331, первой 332 и второй 333 части втулки 33 равны друг другу. На буртике 331 выполнены прорези 334 для укладки в них проводников расчёсанной оплётки коаксиального кабеля. На внешней поверхности 332 первой цилиндрической части втулки 33 может быть нарезана резьба для обеспечения резьбового соединения первой втулки с трубой симметрирующего устройства.The second bushing 33 (Fig. 4a,b) is a different-walled bushing with a
Первая втулка 32 отличается от второй втулки 33 тем, что не содержит вторую полую цилиндрическую часть 333. Первая втулка 32 также может быть выполнена с резьбой на внешней поверхности цилиндрической части.The
Третья втулка 34 (фиг.3а) представляет собой трубчатое кольцо, установленное между внутренней поверхностью трубы 27 симметрирующего устройства 5 и внешней поверхностью фидера 7. Она должна при изменении температуры окружающей среды обеспечить перемещение фидера 7 относительно трубы 27 симметрирующего устройства 5 с образованием минимально возможного зазора между поверхностью фидера и внутренней поверхностью втулки 34. Вся втулка или только её скользящая поверхность изготавливаются из антифрикционного материала с малым коэффициентом трения. Таким образом, втулка скольжения позволяет за счет значительного уменьшения трения снизить сопротивление взаимного перемещения трубы симметрирующего устройства и фидера при изменении температуры окружающей среды. Механически изготовленную втулку скольжения вытачивают из заготовки. Втулка скольжения имеет форму цилиндра, с одного края имеет расширение в виде шайбы, которое называется бурт (буртик). В полимерной втулке скольжения используется либо обычный пластик, либо фторопласт. The third sleeve 34 (fig.3a) is a tubular ring installed between the inner surface of the
Указанные выше устройства и детали соединены между собой следующим образом. Первое плечо 21 первого вибратора 1 гальванически соединено с первым плечом 24 второго вибратора 2 первой перемычкой 3. Второе плечо 22 первого вибратора 1 гальванически соединено со вторым плечом 25 второго вибратора 2 второй перемычкой 4. Первое плечо 21 первого вибратора 1 в зазоре 23 гальванически присоединено к первому проводнику 26 симметрирующего устройства 5. Второе плечо 22 первого вибратора в зазоре 23 гальванически соединено со вторым проводником 27 симметрирующего устройства 5. Третья втулка 34 установлена в трубу 27 на её конечном участке, противоположном вибратору 1. Фидер 7 введён через третью втулку 34 во второй проводник 27 симметрирующего устройства 5. При этом на конечном участке коаксиального кабеля выполнена разделка кабеля: снята изоляция кабеля, расчёсан и выпрямлен внешний проводник, выполненный в виде оплётки. На кабель надета вторая 33 втулка. Внешний проводник кабеля 38 (фиг.3б) равномерно распределён по прорезям 334 втулки 33 и опаян. Втулка 33 гальванически соединена с трубой 27. Центральный проводник фидера 7 гальванически соединен со вторым полюсом 17 диполя 15, первый полюс 16 которого соединён с первым полюсом 30 устройства согласования 6. Вторым полюсом 31 устройства согласования 6 служит конец внешнего проводника отрезка 29 коаксиальной линии. Внешний проводник отрезка 29 коаксиальной линии (фиг.2б) аналогично указанному выше способу гальванически соединён со второй втулкой 32, которая гальванически соединена с первым проводником 26 симметрирующего устройства 5. Второй конец фидера 7 (фиг.2а) заделан в соединитель радиочастотный 8. При этом в качестве отрезка 29 коаксиальной линии использован либо отрезок стандартного коаксиального кабеля, либо отрезок специальной линии передачи (на фиг. не показан), состоящей из внешнего проводника в виде трубы, центрального проводника в виде стержня или трубы и расположенного между ними полого диэлектрического цилиндра.The above devices and parts are interconnected as follows. The
В качестве устройства крепления 35 фидера 7(фиг.2а,б) к антенне применена термоусаживаемая трубка (ГОСТ 17675-87 Трубки электроизоляционные гибкие), ([Электроннный ресурс] Макаров Д. Что такое термоусадочная трубка, её виды, назначение, технические характеристики. URL: https://www.asutpp.ru/chto-takoe-termousadochnaja-trubka.html. Дата обращения: 19.04.2022). Термоусаживаемая трубка осаждена частично на второй (нижней) цилиндрической части 333 втулки 33, а остальной частью — на фидере 7. В качестве устройства защиты кабеля применён термоусаживаемый колпачок 36 (фиг.2б) (термоусаживаемая трубка, заглушенная с одного конца). Термоусаживаемый колпачок 36 осаждён на отрезок 29 коаксиальной линии. As a device for fastening 35 of the feeder 7 (fig. 2a,b), a heat-shrinkable tube is used to the antenna (GOST 17675-87 flexible electrical insulating tubes), ([Electronic resource] Makarov D. What is a heat-shrink tube, its types, purpose, technical characteristics. URL: https://www.asutpp.ru/chto-takoe-termousadochnaja-trubka.html Date of access: 04/19/2022). The heat-shrinkable tube is partially deposited on the second (lower)
Первая диэлектрическая концевая распорка 9 установлена на концы первых плеч 21 и 24 первого 1 и второго 2 вибраторов (фиг. 2-а). Вторая диэлектрическая концевая распорка 10 установлена на противоположные концы первого 1 и второго 2 вибраторов.The first
Диэлектрическая распорка 11 установлена между проводниками 26 и 27 симметрирующего устройства 5 и закреплена посредством винтов или болтов таким образом, что она плотно прилегает к проводникам 26 и 27 полукруглыми вырезами. Диэлектрическая распорка 11 располагается на некотором расстоянии от зазора 23.The
Антенна работает следующим образом.The antenna works as follows.
Антенна (фиг. 2) возбуждается диполем 15 в области зазора 23 между первым 21 и вторым 22 плечами первого вибратора 1. Длина диполя 15 не превышает одной пятидесятой длины волны, поэтому неравномерностью в распределении тока вдоль диполя 15 можно практически пренебречь. Следовательно, диполь 15 введен в область возбуждения антенны таким образом, что он не нарушает ни физической, ни электрической симметрии антенны. Токи смещения, возникающие между первым вибратором 1 и проводниками 26 и 27 симметрирующего устройства 5, между вторым вибратором 2 и проводниками 26 и 27 симметрирующего устройства продолжаются токами проводимости на проводниках 26 и 27 симметрирующего устройства 5. При этом амплитуды токов проводимости в упомянутых первом 26 и втором 27 проводниках симметрирующего устройства 5 равны между собой, а фазы токов отличаются друг от друга на 180º. Вследствие этого, за пределами короткозамыкателя 28 суммарный ток на внешней стороне внешнего проводника фидера 7, равен нулю. Поскольку на внешней стороне внешнего проводника фидера 7 ток равен нулю, то оболочка фидера 7 не излучает (не принимает) электромагнитные волны. Таким образом исключается антенный эффект фидера 7 и связанные с ним непредсказуемые искажения диаграммы направленности антенны, исключаются изменения входного сопротивления антенны, излучение кросс-поляризованного поля.The antenna (Fig. 2) is excited by the
В качестве регулировочных элементов в антенне применены первая 3 и вторая 4 перемычки переменной длины и согласующий отрезок коаксиального кабеля 29. Регулировкой длины первой 3 и второй 4 перемычек выбирается расстояние между первым 1 и вторым 2 вибраторами, при этом можно добиться, чтобы нормированная действительная часть входного сопротивления отличалась бы от единицы на величину не более чем, например, ±5% в полосе частот, составляющей примерно 10% относительно средней частоты диапазона. При этом значение мнимой части нормированного входного сопротивления антенны близко к нулю, КСВН имеет значение не более 1,05. При изменении расстояния между вибраторами 1 и 2 наряду с изменением действительной составляющей в общем случае изменяется и мнимая составляющая входного сопротивления антенны. Отклонения мнимой составляющей входного сопротивления от величины, равной нулю, при изменении расстояния между вибраторами 1 и 2 может быть компенсировано за счёт изменения входного сопротивления согласующего отрезка коаксиального кабеля 29 (фиг. 2-б) путём изменения его длины.As adjusting elements in the antenna, the first 3 and second 4 jumpers of variable length and the matching segment of the
Согласующий отрезок коаксиального кабеля 29 с холостых ходом на конце является реактивным элементом. При длине упомянутого отрезка менее четверти длины волны в линии передачи его входное сопротивление, определяемое сопротивлением между его первым 30 и вторым 31 полюсами, имеет ёмкостный характер. Согласующий отрезок коаксиального кабеля 29 соединён последовательно с диполем 15. Следовательно, при удлинении согласующего отрезка кабеля 29 мнимая составляющая входного сопротивления антенны увеличивается. Подбором длины согласующего отрезка 29 достигается компенсация мнимой (реактивной) составляющей входного сопротивления антенны. Таким образом, указанная выше конструкция антенны обеспечивает согласование антенны с фидером 7 в широкой полосе частот.The matching piece of
Механическая прочность соединения фидера 7 (фиг.2б)) с антенной обеспечивается за счёт трения между термоусаженной трубкой 35 и второй частью 333 (фиг.4а) втулки 33, трения между термоусаженной трубкой (устройство крепления фидера) 35 и оболочкой фидера 7 и прочностью на разрыв термоусаживаемой трубки. Для увеличения прочности указанного механического соединения может быть использована термоусаживаемая трубка с внутренним клеевым слоем.The mechanical strength of the connection of the feeder 7 (Fig.2b)) with the antenna is provided by friction between the heat-
С изменением температуры окружающей среды изменяется длина трубы 27 (фиг. 2-а), также изменяется длина расположенного в ней фидера 7. Поскольку температурные коэффициенты линейного расширения алюминиевого сплава, из которого выполнена труба 27, и полиэтилена, являющегося диэлектриком коаксиального кабеля, существенно отличаются друг от друга, то при жёстком креплении кабеля в трубе с обоих её концов возникает проблема деформации кабеля в недопустимых пределах. Эта проблема разрешена установкой на входе трубы 27 скользящей втулки 34. При изменении температуры окружающей среды фидер 7 свободно скользит по поверхности втулки 34. При этом выравниваются длины трубы 27 и расположенного в ней участка фидера 7. With a change in ambient temperature, the length of the
Скользящая втулка 34 обеспечивает защиту внутреннего пространства трубы 27 от попадания пыли и насекомых.The sliding
Таким образом, применение в предлагаемой широкополосной вибраторной антенне первой, второй и третьей втулок, устройства крепления фидера и защитного термоусаживаемого колпачка в совокупности позволяет повысить надежность работы устройства в целом.Thus, the use of the first, second and third bushings, the feeder fastening device and the protective heat-shrinkable cap in the proposed broadband vibrator antenna together makes it possible to increase the reliability of the device as a whole.
Применение изобретенияApplication of the invention
Широкополосная вибраторная антенна по настоящему изобретению может быть применена в качестве самостоятельной антенны, в качестве элементов более сложных вибраторных антенн, в качестве излучающих элементов антенных решеток, облучателей зеркальных и линзовых антенн.The broadband dipole antenna according to the present invention can be used as an independent antenna, as elements of more complex dipole antennas, as radiating elements of antenna arrays, feeds for mirror and lens antennas.
При этом сохранены все преимущества антенны-прототипа:At the same time, all the advantages of the prototype antenna are preserved:
имеет за счет симметричной системы питания симметричную диаграмму направленности в плоскости вектора Е, без раздвоения диаграммы и без отклонения максимума диаграммы направленности от плоскости, перпендикулярной вибраторам антенны;due to the symmetrical power system, it has a symmetrical radiation pattern in the plane of the vector E , without bifurcation of the pattern and without deviation of the maximum of the radiation pattern from the plane perpendicular to the antenna vibrators;
имеет круговую диаграмму направленности в плоскости вектора Н, за счет синфазного питания двух вибраторов, разнесенных друг от друга на расстояние, существенно меньшее половины длины волны;has a circular pattern in the plane of the vector H due to the in-phase power supply of two vibrators spaced from each other by a distance significantly less than half the wavelength;
обеспечивает устойчивые характеристики излучения при использовании как тонких вибраторов с высоким волновым сопротивлением, так и толстых вибраторов с низким волновым сопротивлением;provides stable radiation characteristics when using both thin vibrators with high wave resistance and thick vibrators with low wave resistance;
обеспечивает компенсацию мнимой составляющей входного сопротивления антенны в широком диапазоне частот;provides compensation for the imaginary component of the input impedance of the antenna in a wide frequency range;
сопротивление излучения антенны в широком диапазоне частот изменяется в небольших пределах;the radiation resistance of the antenna in a wide frequency range varies within small limits;
имеет низкий КСВН в линии питания за счет согласования входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера в широкой полосе частот;has a low VSWR in the power line by matching the input impedance of the antenna with the wave impedance of the feeder in a wide frequency band;
снижен уровень мощности, возвращающийся к передатчику при работе антенны на передачу, за счет согласования антенны с фидером;the power level returning to the transmitter when the antenna is transmitting is reduced by matching the antenna with the feeder;
снижен уровень искажений спектра передаваемого (принимаемого) антенной сигнала за счет равномерной амплитудно-фазовой характеристики антенны в диапазоне частот;the level of distortion of the spectrum of the signal transmitted (received) by the antenna is reduced due to the uniform amplitude-phase characteristic of the antenna in the frequency range;
имеет повышенную устойчивость к высокочастотному пробою за счет снижения напряженности поля в соединителе радиочастотном вследствие снижения КСВН в линии питания при работе антенны в режиме передачи;has an increased resistance to high-frequency breakdown due to a decrease in the field strength in the RF connector due to a decrease in VSWR in the power line when the antenna is in transmission mode;
обеспечена устройствами согласования, во-первых, за счет изменения длины плеч вибраторов, во-вторых, за счет изменения расстояния между первым и вторым вибратором, между перемычками, соединяющими между собой первый и второй вибраторы, и, в-третьих, за счет изменения мнимого сопротивления устройства согласования и тем самым расширена полоса рабочих частот антенны;provided with matching devices, firstly, by changing the length of the arms of the vibrators, secondly, by changing the distance between the first and second vibrators, between the jumpers connecting the first and second vibrators, and, thirdly, by changing the imaginary the resistance of the matching device and thereby expanded the bandwidth of the antenna;
имеет простой метод компенсации мнимой составляющей входного сопротивления антенны в диапазоне частот;has a simple method of compensating the imaginary component of the input impedance of the antenna in the frequency range;
обеспечивает максимальную передачу мощности за счет согласования с волновым сопротивлением фидера;ensures maximum power transfer by matching with the wave impedance of the feeder;
повышает потенциально возможный уровень мощности в выбранном заранее фидере за счет снижения КСВН в нем;increases the potential power level in a pre-selected feeder by reducing the VSWR in it;
минимизирует потери в фидере и в результате снижает нагрев фидера при передаче по нему мощности;minimizes losses in the feeder and, as a result, reduces the heating of the feeder during power transmission through it;
минимизирует излучение (прием) электромагнитных волн фидером (внешней стороной внешнего проводника коаксиального кабеля);minimizes the radiation (reception) of electromagnetic waves by the feeder (the outer side of the outer conductor of the coaxial cable);
может использоваться как самостоятельная антенна, а также как элемент антенной решетки;can be used as an independent antenna, as well as an element of an antenna array;
удобна для ее монтажа на трубе или на поясе решетчатой башни.convenient for its installation on a pipe or on the belt of a lattice tower.
В сравнении с антенной-прототипом имеет следующие преимущества:Compared with the prototype antenna, it has the following advantages:
имеет высокую механическую прочность соединения фидера с конструкцией антенны;has a high mechanical strength of the feeder connection with the antenna structure;
защищено устройство согласования от проникновения в него влаги;the matching device is protected from moisture penetration into it;
защищено устройство возбуждения антенны от попадания пыли и насекомых;the antenna excitation device is protected from dust and insects;
исключена деформация участка коаксиального кабеля, расположенного в трубе устройства согласования (при изменении температуры окружающей среды).the deformation of the section of the coaxial cable located in the pipe of the matching device is excluded (when the ambient temperature changes).
Таким образом, изобретение решает техническую задачу - повышение надежности работы широкополосной вибраторной антенны, сохраняет её работоспособность в реальных условиях эксплуатации, при изменении температуры окружающей среды.Thus, the invention solves the technical problem - increasing the reliability of the broadband vibrator antenna, maintains its performance in real operating conditions, when the ambient temperature changes.
Предложенная широкополосная вибраторная антенна оказывается полезной во всех тех случаях, когда требуется либо самостоятельная вибраторная антенна, либо излучающий (приемный) элемент более сложного антенного устройства или антенной системы, от которых требуется согласование в широкой полосе частот, низкие потери в фидере, высокий коэффициент полезного действия антенны, малый уровень кроссполяризованного излучения, большой уровень излучаемой мощности, независимость характеристик в сложных метеорологических условиях.The proposed broadband vibrator antenna is useful in all cases where either an independent vibrator antenna or a radiating (receiving) element of a more complex antenna device or antenna system is required, which require matching in a wide frequency band, low losses in the feeder, high efficiency antennas, low level of cross-polarized radiation, high level of radiated power, independence of characteristics in difficult meteorological conditions.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786348C1 true RU2786348C1 (en) | 2022-12-20 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2199805C2 (en) * | 2001-02-26 | 2003-02-27 | Войтович Николай Иванович | Broadband dipole antenna |
CN102683901B (en) * | 2012-05-30 | 2014-08-06 | 泰兴市迅达通讯器材有限公司 | Wideband ultrashort wave symmetrical element antenna |
RU2618776C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-05-11 | Николай Иванович Войтович | Broadband dipole antenna |
US10355369B1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-07-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Elemental crested dipole antenna |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2199805C2 (en) * | 2001-02-26 | 2003-02-27 | Войтович Николай Иванович | Broadband dipole antenna |
CN102683901B (en) * | 2012-05-30 | 2014-08-06 | 泰兴市迅达通讯器材有限公司 | Wideband ultrashort wave symmetrical element antenna |
RU2618776C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-05-11 | Николай Иванович Войтович | Broadband dipole antenna |
US10355369B1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-07-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Elemental crested dipole antenna |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3906509A (en) | Circularly polarized helix and spiral antennas | |
US8497749B2 (en) | Single conductor surface wave transmission line system for terminating E field lines at points along the single conductor | |
EP0647977B1 (en) | Circularly polarized microcell antenna | |
US9368861B2 (en) | Omni directional broadband coplanar antenna element | |
US2323641A (en) | Antenna system | |
Kiang | Analysis of linear coaxial antennas | |
US5818397A (en) | Circularly polarized horizontal beamwidth antenna having binary feed network with microstrip transmission line | |
KR101788516B1 (en) | Broadband Monopulse Feed | |
US5999141A (en) | Enclosed dipole antenna and feeder system | |
US3299429A (en) | Vertical array of folded dipoles adjustably mounted on support mast | |
US7268745B2 (en) | Coaxial cable free quadri-filar helical antenna structure | |
Mruk et al. | Wideband mm-wave log-periodic antennas | |
US10468743B2 (en) | Mast mountable antenna | |
RU2618776C1 (en) | Broadband dipole antenna | |
RU2786348C1 (en) | Broadband vibrator antenna | |
US6677912B1 (en) | Transmission line conductor for log-periodic dipole array | |
CN109449599B (en) | Dual-polarization log-periodic antenna ultra-wideband structure | |
CN107946749B (en) | Symmetrical oscillator type omnidirectional antenna | |
CN107221742B (en) | Dual-band transmitting feed-in antenna of portable high-frequency ground wave radar | |
RU2199805C2 (en) | Broadband dipole antenna | |
CN218385734U (en) | Oscillator antenna | |
CA1175140A (en) | Radio antenna | |
US5506594A (en) | Helically shaped circularly polarizing antenna | |
US2986736A (en) | Radio-frequency-energy transmission-line system and antenna | |
RU2046470C1 (en) | Antenna |