RU2011248C1

RU2011248C1 - Polarization-isotropic aerial

Info

Publication number: RU2011248C1
Authority: RU
Inventors: А.И. Арбузов; В.П. Серков; В.П. Чернолес
Original assignee: Военная академия связи
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: aerials. SUBSTANCE: aerial has two flat radiators shaped as square frames which are positioned perpendicular to each other about common vertical symmetry axis. Each frame has set of conducting pieces which are connected to sides of frame and convergent to its center. There are also three feeders. Sides of both frames are no less than 0.25 λ_max. EFFECT: increased functional capabilities. 7 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и в частности может быть использована в качестве ненаправленной УКВ приемопередающей антенны для связи с тористированными по направлению корреспондентами, например находящимся на подвижном объекте. The invention relates to radio engineering, in particular to antenna technology, and in particular can be used as an omnidirectional VHF transceiver antenna for communication with directionally rotated correspondents, for example, located on a moving object.

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления, расширение диапазона рабочих частот и снижение габаритов. The purpose of the invention is to increase the gain, expanding the range of operating frequencies and reducing the size.

На фиг. 1 показана предлагаемая антенна, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3-5 - рисунки, поясняющие конструкцию антенны; на фиг. 6 и 7 - результаты экспериментальных исследований. In FIG. 1 shows the proposed antenna, a General view; in FIG. 2 - node I in FIG. 1; in FIG. 3-5 - figures explaining the design of the antenna; in FIG. 6 and 7 are the results of experimental studies.

Поляризационно-изотропная антенна состоит из двух плоских излучателей в виде квадратных рамок 1 и 2, к сторонам которых подключены введенные отрезки 3 проводников, первого 4, второго 5 и третьего 6 питающих фидеров и элемента. The polarization-isotropic antenna consists of two flat emitters in the form of square frames 1 and 2, to the sides of which the inserted segments of 3 conductors, the first 4, second 5 and third 6 supply feeders and the element are connected.

В центре антенны в элементе 7 отрезки 3 подключены к фидерам 4-6. Фидер 4, уложенный вдоль нижней и левой боковой сторон рамки 1 в элементе 7, подключен экранной оболочкой к сходящимся в центре концам отрезков 3, подключенных к боковой стороне б рамки 1 (точка К), а центральной жилой - к концам отрезков 3, подключенных к другой стороне б рамки 1 (точка К). Фидер 5 подключен аналогично к отрезкам 3, относящимся к рамке 2. Фидер 6 подключен в центре антенны экраном к отрезкам 3, подключенным к нижним сторонам рамок 1 и 2 (точка т), а центральной жилой - к отрезкам 3, подключенным к верхним сторонам рамок 1 и 2 (точка т). Конструктивно элемент может быть выполнен из диэлектрика либо из металла. Во втором случае распайка фидеров выполняется через проходные изоляторы. In the center of the antenna in element 7, segments 3 are connected to feeders 4-6. The feeder 4, laid along the lower and left side sides of the frame 1 in the element 7, is connected by the screen sheath to the ends of the segments 3 converging in the center, connected to the side b of the frame 1 (point K), and the central core to the ends of the segments 3 connected to the other side b of frame 1 (point K). The feeder 5 is connected similarly to the segments 3 related to the frame 2. The feeder 6 is connected in the center of the antenna by a screen to the segments 3 connected to the lower sides of the frames 1 and 2 (point t), and the central core to the segments 3 connected to the upper sides of the frames 1 and 2 (point t). Structurally, the element can be made of dielectric or metal. In the second case, the desoldering of the feeders is performed through bushing insulators.

В общем случае рамки 1 и 2 могут иметь и другую форму, например прямоугольную, ромбическую, круглую и т. д. Однако, при форме, отличающейся от квадратной, сложнее достигнуть симметрии конструкции, что приводит к уменьшению развязки между каналами. In the general case, frames 1 and 2 can also have a different shape, for example, rectangular, rhombic, round, etc. However, with a shape different from square, it is more difficult to achieve symmetry of the structure, which leads to a decrease in isolation between the channels.

Поляризационно-изотропная антенна работает следующим образом. Polarization-isotropic antenna operates as follows.

При подключении фидера 4 отрезки 3, относящиеся к рамке 1, и рамка 1 образуют симметричный горизонтальный петлевой вибратор (см. фиг. 3). Отрезки 3, подключенные к боковым сторонам б-б' рамки 1, образуют плечи этого вибратора, а отрезки 3, подключенные к верхней и нижней сторонам, совместно с проводом нижний и верхней сторон рамки 1, - распределенные шунты. При таком включении достигается высокое качество согласования антенны в широком диапазоне частот. When connecting the feeder 4, the segments 3 related to the frame 1 and the frame 1 form a symmetrical horizontal loop vibrator (see Fig. 3). The segments 3 connected to the sides b-b 'of the frame 1 form the shoulders of this vibrator, and the segments 3 connected to the upper and lower sides, together with the wire of the lower and upper sides of the frame 1, are distributed shunts. With this inclusion, a high quality antenna matching is achieved in a wide frequency range.

Аналогично работает вибратор, образованный проводами рамки 2 при подключении к ним фидера 5 (см. фиг. 3). The vibrator formed by the wires of the frame 2 works similarly when the feeder 5 is connected to them (see Fig. 3).

Средние точки нижних и верхних сторон рамок 1 и 2 находятся под нулевым потенциалом, что дает возможность их электрического соединения в этих точках. Учитывая симметрию системы и ортогональность рамок, такое соединение обеспечивает не только полную развязку вибраторов, но и требуемую жидкость конструкции. The midpoints of the lower and upper sides of frames 1 and 2 are at zero potential, which makes it possible to electrically connect them at these points. Given the symmetry of the system and the orthogonality of the frames, such a connection provides not only a complete isolation of the vibrators, but also the required design fluid.

При подключении фидера указанным образом отрезки 3, подключенные к верхним и нижним сторонам рамок 1 и 2, образуют объемный вертикальный вибратор, а отрезки 3, подключенные к боковым сторонам рамок 1 и 2, сами боковые стороны рамок образуют симметрично расположенные четыре распределенных шунта (см. фиг. 5), т. е. к входу третьего излучателя подключены одновременно собственное сопротивление вибратора (отрезки 3 от нижних и верхних стороны рамок 1 и 2), и сопротивление линий (примыкающие проводники боковых и нижних или верхних сторон рамок) и сопротивление шунта (отрезки 3 от боковых сторон рамок 1 и 2). When the feeder is connected in this way, segments 3 connected to the upper and lower sides of frames 1 and 2 form a vertical vibrator, and segments 3 connected to the sides of frames 1 and 2, the sides of the frames themselves form four symmetrically distributed shunts (see. Fig. 5), i.e., the vibrator’s own resistance (segments 3 from the lower and upper sides of the frames 1 and 2) and the line resistance (adjacent conductors of the side and lower or upper sides of the frames) and phenomenon shunt (3 segments of the sides of frames 1 and 2).

Таким образом провода системы используются дважды. Поэтому получено существенное снижение размеров конструкции. Therefore, the system wires are used twice. Therefore, a significant reduction in the size of the structure was obtained.

В совокупности система в любом направлении обеспечивает возможность излучения (приема) всех трех ортогональных компонент поля и формирует близкую к изотропной суммарную амплитудную ДН в верхнем полупространстве. (56) Мейнке Х. и Гундлах Ф. В. Радиотехнический справочник, М. -Л. : 1960, т. 1, с. 354. In total, the system in any direction provides the possibility of radiation (reception) of all three orthogonal components of the field and forms a near-isotropic total amplitude MD in the upper half-space. (56) Meincke H. and Gundlach F.V. Radio-technical reference book, M. -L. : 1960, v. 1, p. 354.

Claims

POLARIZATION-ISOTROPIC ANTENNA, containing two flat emitters mounted mutually perpendicular around one axis of symmetry, the first and second supply feeders, characterized in that, in order to increase the gain, expand the operating frequency range and reduce the dimensions, the emitters are made in the form of square frames, wherein both sides of square frames selected at least 0,25 λ _max, the upper and lower sides of the points of intersection are electrically connected to each side of the square frame are connected entered segments conductors radially converging to its center, the first and second feeding feeders are connected respectively to the ends of the segments of conductors converging from the vertical sides of the first and second square frames to the center, and the screens are connected to the segments of conductors from one side of the corresponding square frame, and the central conductors to to the segments of the conductors of the other side of the corresponding square frame, a third feed feeder is introduced, which is connected by a screen to the ends of the segments of conductors converging to the center from the lower sides of the first and a square frame, and the central core - to the ends of the segments of conductors converging in the center from the upper sides of the first and second square frames, while in each of the square frames two adjacent segments of conductors connected to adjacent sides of the square frame are parallel and spaced apart ( 0.005 - 0.01) λ _max , where λ _max is the maximum wavelength of the operating range.