Claims (38)
1. Антенна для работы на частоте более 200 МГц, содержащая сердечник антенны из твердого неэлектропроводного материала, имеющего относительную диэлектрическую постоянную выше 5, трехмерную конструкцию антенного элемента, расположенную на или вблизи внешней поверхности сердечника и образующую внутренний объем, и конструкцию фидера, соединенную с конструкцией антенного элемента и проходящую через сердечник, при этом материал сердечника занимает большую часть указанного внутреннего объема.1. An antenna for operating at a frequency of more than 200 MHz, comprising an antenna core of solid non-conductive material having a relative dielectric constant higher than 5, a three-dimensional antenna element structure located on or near the outer surface of the core and forming an internal volume, and a feeder structure connected to the structure antenna element and passing through the core, while the core material occupies most of the specified internal volume.
2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что конструкция антенного элемента содержит множество антенных элементов, образующих оболочку, центр которой расположен на центральной продольной оси антенны, а конструкция фидера совпадает в пространстве с указанной осью. 2. The antenna according to claim 1, characterized in that the design of the antenna element contains many antenna elements forming a shell, the center of which is located on the central longitudinal axis of the antenna, and the feeder structure coincides in space with the specified axis.
3. Антенна по п. 2, отличающаяся тем, что сердечник выполнен в форме цилиндра, а антенные элементы образует цилиндрическую оболочку, коаксиальную с сердечником. 3. The antenna according to claim 2, characterized in that the core is made in the form of a cylinder, and the antenna elements form a cylindrical shell coaxial with the core.
4. Антенна по пп. 2 или 3, отличающаяся тем, что сердечник выполнен в виде цилиндрического тела, которое является твердым за исключением полости осевого канала для размещения конструкции фидера. 4. The antenna according to paragraphs. 2 or 3, characterized in that the core is made in the form of a cylindrical body, which is solid except for the cavity of the axial channel to accommodate the feeder structure.
5. Антенна по п.4, отличающаяся тем, что объем твердого материала сердечника составляет по меньшей мере 50% от внутреннего объема оболочки, образованной антенными элементами, при этом элементы лежат на внешний цилиндрической поверхности сердечника. 5. The antenna according to claim 4, characterized in that the volume of solid core material is at least 50% of the internal volume of the sheath formed by the antenna elements, while the elements lie on the outer cylindrical surface of the core.
6. Антенна по любому из пп.2 - 5, отличающаяся тем, что антенные элементы содержат металлические проводящие дорожки, связанные с внешней поверхностью сердечника. 6. The antenna according to any one of paragraphs.2 to 5, characterized in that the antenna elements contain metal conductive paths associated with the outer surface of the core.
7. Антенна по любому из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что сердечник выполнен из керамического материала. 7. The antenna according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the core is made of ceramic material.
8. Антенна по п.7, отличающаяся тем, что относительная диэлектрическая постоянная материала сердечника составляет более 10. 8. The antenna according to claim 7, characterized in that the relative dielectric constant of the core material is more than 10.
9. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндрический сердечник из твердого материала имеет протяженность оси, равную по меньшей мере ее внешнему диаметру, а диаметрическая протяженность твердого материала составляет по меньшей мере 50% от внешнего диаметра. 9. The antenna according to claim 1, characterized in that the cylindrical core of the solid material has an axis length equal to at least its outer diameter, and the diametrical length of the solid material is at least 50% of the outer diameter.
10. Антенна по п. 9, отличающаяся тем, что сердечник выполнен в форме трубки, имеющей осевой канал диаметра, меньшего чем половина общего диаметра, при этом внутренний канал имеет проводящую облицовку. 10. The antenna according to claim 9, characterized in that the core is made in the form of a tube having an axial channel of a diameter smaller than half the total diameter, while the inner channel has a conductive lining.
11. Антенна по пп.9 или 10, отличающаяся тем, что конструкция антенного элемента включает множество, как правило, спиральных антенных элементов, выполненных в форме металлических дорожек на внешней поверхности сердечника, имеющих, как правило, одинаковую протяженность в осевом направлении. 11. The antenna according to claims 9 or 10, characterized in that the design of the antenna element includes many, as a rule, spiral antenna elements made in the form of metal tracks on the outer surface of the core, which, as a rule, have the same axial extent.
12. Антенна по п.11. отличающаяся тем, что один конец каждого спирального элемента соединен с конструкцией фидер, а другой конец - по меньшей мере с одним другим спиральным элементом. 12. The antenna according to claim 11. characterized in that one end of each spiral element is connected to the feeder structure, and the other end to at least one other spiral element.
13. Антенна по п. 12, отличающаяся тем, что соединения с конструкцией фидера выполнены с использованием, как правило, радиальных проводящих элементов, и каждый спиральный элемент соединен с землей или общим для всех спиральных элементов виртуально заземленным проводом. 13. The antenna according to claim 12, characterized in that the connections to the feeder structure are made using, as a rule, radial conductive elements, and each spiral element is connected to the ground or a virtually earthed wire common to all spiral elements.
14. Антенна для работы на частоте более 200 МГц, содержащая сердечник антенны из неэлектропроводного твердого материала, имеющий центральную продольную ось и выполненный из материала, имеющего относительную диэлектрическую постоянную выше 5, конструкцию фидера, проходящую через сердечник вдоль центральной оси и размещенное на внешней поверхности сердечника множество антенных элементов, соединенных с конструкцией фидера с одного конца сердечника и проходящих в направлении противоположного конца сердечника к общему соединительному проводнику. 14. An antenna for operating at a frequency of more than 200 MHz, comprising an antenna core of non-conductive solid material having a central longitudinal axis and made of a material having a relative dielectric constant higher than 5, a feeder structure passing through the core along the central axis and placed on the outer surface of the core a plurality of antenna elements connected to the feeder structure from one end of the core and extending in the direction of the opposite end of the core to the common connecting wire alone.
15. Антенна по п.14, отличающаяся тем, что сердечник имеет постоянное в осевом направлении поперечное сечение по наружному диаметру, а антенные элементы являются проводниками, нанесенными на поверхность сердечника. 15. The antenna according to 14, characterized in that the core has a constant axial cross-section along the outer diameter, and the antenna elements are conductors deposited on the surface of the core.
16. Антенна по п.15, отличающаяся тем, что антенные элементы содержат множество проводящих элементов, проходящих в продольном направлении над частью сердечника, имеющей постоянное поперечное сечение по наружному диаметру, и множество радиальных проводящих элементов, соединяющих проходящие в продольном направлении элементы с конструкцией фидера на указанном одном конце сердечника. 16. The antenna of Claim 15, wherein the antenna elements comprise a plurality of conductive elements extending in the longitudinal direction above a core portion having a constant cross-section along the outer diameter, and a plurality of radial conductive elements connecting the longitudinally extending elements to the feeder structure on the indicated one end of the core.
17. Антенна по п.16, отличающаяся тем, что она содержит встроенное симметрирующее устройство, образованное проводящим коаксиальным экраном, проводящим над частью протяженности сердечника от места соединения с конструкцией фидера к указанному противоположному концу сердечника. 17. The antenna according to clause 16, characterized in that it contains a built-in balancing device formed by a conductive coaxial screen, conducting over part of the length of the core from the connection with the feeder structure to the specified opposite end of the core.
18. Антенна по п.17, отличающаяся тем, что коаксиальный экран симметрирующего устройства образует общий проводник для проходящих в продольном направлении проводящих элементов, а конструкция фидера содержит коаксиальную линию, имеющую внутренний проводник и наружный экранирующий проводник, при этом проводящий экран симметрирующего устройства соединен на указанном противоположном конце сердечника с внешним экранирующим проводником конструкции фидера. 18. The antenna according to claim 17, characterized in that the coaxial screen of the balancing device forms a common conductor for the longitudinally extending conductive elements, and the feeder structure comprises a coaxial line having an internal conductor and an outer shielding conductor, while the conductive screen of the balancing device is connected to the specified opposite end of the core with an external shielding conductor of the feeder structure.
19. Антенна по любому из пп.14 - 18, отличающаяся тем, что сердечник выполнен в виде твердого цилиндра, а антенные элементы содержат по меньшей мере четыре элемента, проходящих в продольном направлении по цилиндрической внешней поверхности сердечника, и соответствующие радиальные элементы на удаленной торцевой поверхности сердечника, соединяющие продольно проходящие элементы с проводниками конструкции фидера. 19. The antenna according to any one of paragraphs.14 to 18, characterized in that the core is made in the form of a solid cylinder, and the antenna elements contain at least four elements extending in the longitudinal direction along the cylindrical outer surface of the core, and the corresponding radial elements at the remote end core surfaces connecting longitudinally extending elements with feeder structure conductors.
20. Антенна по п.19, отличающаяся тем, что проходящие в продольном направлении элементы имеют различную длину. 20. The antenna according to claim 19, characterized in that the longitudinally extending elements have different lengths.
21. Антенна по п.20, отличающаяся тем, что антенные элементы содержат четыре проходящих в продольном направлении элемента, два из которых имеют большую длину, чем другие два, за счет извилистого пути по внешней поверхности сердечника. 21. The antenna according to claim 20, characterized in that the antenna elements contain four longitudinally extending elements, two of which are longer than the other two, due to the winding path along the outer surface of the core.
22. Антенна по п.21, отличающаяся тем, что каждый из четырех проходящих в продольном направлении элементов следует вдоль соответствующего, как правило, спирального пути, при этом каждый более длинный из двух элементов проходит по соответствующему извилистому пути, который отклоняется в каждую сторону от центральной спиральной линии. 22. The antenna according to item 21, wherein each of the four longitudinally extending elements follows a generally spiral path, each longer of the two elements passing along a corresponding winding path that deviates in each direction from central spiral line.
23. Антенна по любому из пп.19 - 22, отличающаяся тем, что радиальные элементы являются простыми радиальными дорожками, причем равной длины. 23. The antenna according to any one of paragraphs.19 to 22, characterized in that the radial elements are simple radial tracks, and of equal length.
24. Антенны по любому из пп.1 - 23, отличающаяся тем, что она содержит множество антенных элементов, имеющих протяженность в продольном направлении в интервале 0,03λ-0,06λ, а диаметр сердечника составляет 0,02λ-0,03λ, где λ -рабочая длина волны антенны в воздухе. 24. Antennas according to any one of paragraphs.1 to 23, characterized in that it contains many antenna elements having a length in the longitudinal direction in the range of 0.03λ-0.06λ, and the core diameter is 0.02λ-0.03λ, where λ is the operating wavelength of the antenna in air.
25. Антенна по п.24 и пп.17 -18, отличающаяся тем, что длина коаксиального экрана симметрирующего устройства составляет 0,03λ-0,06λ.. 25. The antenna according to paragraph 24 and paragraph 17-18, characterized in that the length of the coaxial screen of the balun device is 0.03λ-0.06λ ..
26. Антенна для работы на частоте более 200 МГц, содержащая конструкцию антенного элемента, выполненную в форме по меньшей мере двух пар спиральных элементов, имеющих вид спиралей с общей центральной осью, и расположенную по существу в осевом направлении конструкцию фидера, имеющую внутренний питающий проводник и внешний экранирующий проводник, при этом один конец каждого спирального элемента соединен с удаленным концом конструкции фидера, а другой конец соединен с общей землей или виртуально заземленным проводником, симметрирующее устройство содержит проводящий экран, расположенный коаксильно вокруг конструкции фидера, при этом коаксиальный экран отделен от наружного экрана конструкции фидера коаксиальным слоем изолирующего материала, имеющего относительную диэлектрическую постоянную выше 5, а ближайший край экрана соединен с наружным экраном конструкции фидера. 26. An antenna for operating at a frequency of more than 200 MHz, comprising an antenna element structure made in the form of at least two pairs of spiral elements having the form of spirals with a common central axis, and a feeder structure located essentially in the axial direction, having an internal supply conductor and external shielding conductor, while one end of each spiral element is connected to the remote end of the feeder structure, and the other end is connected to a common ground or virtually grounded conductor, which balances The property contains a conductive screen located coaxially around the feeder structure, while the coaxial screen is separated from the external screen of the feeder structure by a coaxial layer of insulating material having a relative dielectric constant higher than 5, and the nearest edge of the screen is connected to the external screen of the feeder structure.
27. Антенна по п.26, отличающаяся тем, что проводник коаксиального экрана симметрирующего устройства образует общий заземляющий проводник, при этом каждый спиральный элемент оканчивается на удаленном конце коаксиального экрана. 27. The antenna according to claim 26, characterized in that the conductor of the coaxial screen of the balancing device forms a common ground conductor, with each spiral element terminating at the distal end of the coaxial screen.
28. Антенна по п.26, отличающаяся тем, что удаленный край коаксиального экрана представляет собой разомкнутый контур, а общим проводником является наружный экран конструкции фидера. 28. The antenna according to p. 26, characterized in that the remote edge of the coaxial screen is an open loop, and the common conductor is the outer screen of the feeder structure.
29. Радиокоммуникационное устройство, содержащее антенну по любому из пп. 1 - 28, в котором антенна установлена непосредственно на печатной плате, являющейся частью указанного устройства. 29. A radio communication device comprising an antenna according to any one of paragraphs. 1 to 28, in which the antenna is mounted directly on the printed circuit board, which is part of the specified device.
30. Способ получения антенны по пп.1 - 29, включающий формирование сердечника антенны из диэлектрического материала в виде твердого цилиндрического тела со сквозным каналом, диаметр которого меньше половины диаметра тела, и металлизацию наружной поверхности сердечника в соответствии с заданным рисунком. 30. The method of producing an antenna according to claims 1 to 29, comprising forming an antenna core from a dielectric material in the form of a solid cylindrical body with a through channel whose diameter is less than half the body diameter, and metallization of the outer surface of the core in accordance with a given pattern.
31. Способ по п.30, отличающийся тем, что операция металлизации включает нанесение на наружную поверхность сердечника металлического материала и удаление части покрытия для создания заданного рисунка. 31. The method according to p. 30, characterized in that the metallization operation involves applying to the outer surface of the core a metallic material and removing part of the coating to create a given pattern.
32. Способ по п.30, отличающийся тем, что операция металлизации включает создание трафарета, содержащего негатив указанного заданного рисунка, и осаждение металлического материала на наружную поверхность сердечника с использованием трафарета для маскирования части сердечника с тем, чтобы нанести металлический материал в соответствии с заданным рисунком. 32. The method according to p. 30, characterized in that the metallization operation includes creating a stencil containing a negative of a specified predetermined pattern, and the deposition of metal material on the outer surface of the core using a stencil to mask part of the core in order to apply metal material in accordance with a given patterned.
33. Способ получения множества антенн по любому из пп.17, 18, 25 - 29, включающий использование партии диэлектрического материала, приготовление из этой партии по меньшей мере одного пробного антенного сердечника, формирование структуры симметрирующего устройства путем металлизации на сердечнике имеющего заданные номинальные размеры коаксиального экрана симметрирующего устройства, что оказывает влияние на резонансную частоту конструкции симметрирующего устройства, измерение резонансной частоты для получения уточненного значения размера коаксиального экрана симметрирующего устройства для достижения требуемой резонансной частоты конструкции симметрирующего устройства, и получения по меньшей мере одного антенных элементов, обеспечивающего требуемые частотные характеристики антенных элементов, и получение из той же партии материала множества антенн с коаксиальными экранами симметрирующих устройств и антенными элементами, имеющими полученные размеры. 33. A method of producing a plurality of antennas according to any one of claims 17, 18, 25 to 29, comprising using a batch of dielectric material, preparing at least one test antenna core from this batch, forming a structure of a balancing device by metallization on a core having predetermined nominal coaxial dimensions the screen of the balancing device, which affects the resonant frequency of the design of the balancing device, measuring the resonant frequency to obtain the specified size value coaxial screen of the balancing device to achieve the required resonant frequency of the design of the balancing device, and obtaining at least one antenna elements providing the required frequency characteristics of the antenna elements, and obtaining from the same batch of material multiple antennas with coaxial screens of the balancing devices and antenna elements having the obtained dimensions .
34. Способ по п. 33, отличающаяся тем, что пробный сердечник является цилиндрическим и выполнен с осевым каналом, при этом канал металлизирован в той части, которая имеет одинаковую протяженность с коаксиальным экраном симметрирующего устройства. 34. The method according to p. 33, characterized in that the test core is cylindrical and made with an axial channel, the channel being metallized in that part that has the same length with the coaxial screen of the balun device.
35. Способ по п. 33, отличающаяся тем, что пробный сердечник является цилиндрическим и выполнен с осевым каналом, при этом канал металлизирован по всей его длине. 35. The method according to p. 33, characterized in that the test core is cylindrical and made with an axial channel, while the channel is metallized along its entire length.
36. Способ по пп.34 или 35, отличающийся тем, что указанный размер коаксиального экрана является его осевой длиной. 36. The method according to claims 34 or 35, characterized in that said coaxial screen size is its axial length.
37. Способ по любому из пп.34 - 36, отличающийся тем, что указанный размер антенных элементов является длиной по меньшей мере некоторых антенных элементов. 37. The method according to any of paragraphs 34 to 36, characterized in that the specified size of the antenna elements is the length of at least some antenna elements.
38. Способ по любому из пп.34 - 36, отличающийся тем, что указанный размер антенных элементов является осевой протяженностью антенных элементов, при этом все антенные элементы имеют одинаковую осевую протяженность. 38. The method according to any of paragraphs 34 to 36, characterized in that the specified size of the antenna elements is the axial extension of the antenna elements, while all antenna elements have the same axial extension.