[go: up one dir, main page]

RU2636259C1 - Dual-polarized dipole antenna - Google Patents

Dual-polarized dipole antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2636259C1
RU2636259C1 RU2016133125A RU2016133125A RU2636259C1 RU 2636259 C1 RU2636259 C1 RU 2636259C1 RU 2016133125 A RU2016133125 A RU 2016133125A RU 2016133125 A RU2016133125 A RU 2016133125A RU 2636259 C1 RU2636259 C1 RU 2636259C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dipole
conductor
dipoles
initial
adjacent
Prior art date
Application number
RU2016133125A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Лобов
Original Assignee
Алексей Алексеевич Лобов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Алексеевич Лобов filed Critical Алексей Алексеевич Лобов
Priority to RU2016133125A priority Critical patent/RU2636259C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2636259C1 publication Critical patent/RU2636259C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.SUBSTANCE: two-polarized dipole antenna comprises a radiator of two orthogonal dipoles located in a plane parallel to the reflector. Each arm of the dipoles is formed by a pair of conductors symmetrically bent relative to the longitudinal axis of the dipole, closed around each other at the feed point with one end and having a gap between the second ends which forms a rupture of the arm contour. The initial portion of each conductor adjacent to the feed point is rectilinear and parallel to the initial portion of the adjacent second dipole conductor and to the end portion of the second conductor portion of the pair adjacent to the gap. The essence of the solution lies in the fact that the initial portions of conductors are made with a length L = (0.07-0.15)⋅λ, where λis the wavelength corresponding to the midfrequency of the frequency range, wherein the initial and end portions of each conductor are interconnected by an intermediate portion. The intermediate portion can be made rectilinear or in an arc.EFFECT: improved matching of the dipoles with the supply cable and expanded operating frequency band.5 cl, 19 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в системе радиосвязи оперативного развертывания для многопотоковой передачи данных (MIMO).The invention relates to antenna technology and can be used in an operational deployment radio communication system for multi-stream data transmission (MIMO).

Уровень техникиState of the art

Известна группа антенн с кросс-поляризацией, производства компании KATHREIN. Упомянутые XPol антенны состоят из двух независимых дипольных систем, симметрично расположенных вдоль отражающего экрана. Распределение мощности между диполями и трансформация импедансов обеспечиваются кабельной разводкой с малыми потерями. Высокий уровень развязки между входами системы, не менее 35 dB, позволяет упомянутым антеннам работать в режиме дуплекса, где допускаемая минимальная развязка составляет 30 dB.Known group of cross-polarized antennas, manufactured by KATHREIN. The XPol antennas mentioned are composed of two independent dipole systems symmetrically located along a reflective screen. Power distribution between dipoles and impedance transformation are provided by low-loss cabling. A high level of isolation between the system inputs, at least 35 dB, allows the aforementioned antennas to operate in duplex mode, where the permissible minimum isolation is 30 dB.

Известны двухполяризационные дипольные антенны, выпускаемые упомянутой компанией, работающие в диапазоне 450 МГц и предназначенные для использования в системах сотовой связи. Преимущество этих антенн перед традиционными панелями состоит в том, что на базе каждой такой антенны можно реализовать не только прием и передачу, но и разнесенный прием, благодаря чему подобная антенна одна может заменить до трех традиционных панельных антенн.Known bipolarization dipole antennas manufactured by the aforementioned company, operating in the 450 MHz band and intended for use in cellular communication systems. The advantage of these antennas over traditional panels is that on the basis of each such antenna it is possible to realize not only reception and transmission, but also diversity reception, so that one such antenna can replace up to three traditional panel antennas.

Одна из таких антенн, конструкция которой раскрыта в патенте US 6313809, МПК: H01Q 21/26, опубл. 06.11.2001, принята в качестве наиболее близкого аналога для предлагаемого технического решения.One of such antennas, the design of which is disclosed in patent US 6313809, IPC: H01Q 21/26, publ. November 6, 2001, adopted as the closest analogue to the proposed technical solution.

Ближайший аналог характеризуется следующими признаками, сходными с существенными признаками предлагаемой антенны, а именно: наличием рефлектора и излучающей части, далее - излучателя, состоящего из двух центрально-симметричных ортогональных диполей, лежащих в плоскости, параллельной рефлектору. Плечи диполей сформированы, каждое, парой проводников, симметрично изогнутых относительно продольной оси диполя. Проводники замкнуты между собой одним концом в точке питания и имеют между вторыми концами зазор, образующий разрыв контура плеча. Начальный, примыкающий к точке питания, участок каждого проводника пары выполнен прямолинейным и параллельным соседнему с ним начальному участку проводника второго диполя и концевому, примыкающему к зазору, участку второго проводника пары.The closest analogue is characterized by the following features, similar to the essential features of the proposed antenna, namely: the presence of a reflector and a radiating part, then a radiator, consisting of two centrally symmetric orthogonal dipoles lying in a plane parallel to the reflector. The shoulders of the dipoles are each formed by a pair of conductors symmetrically bent relative to the longitudinal axis of the dipole. The conductors are closed to each other at one end at the power point and have a gap between the second ends, forming a gap in the contour of the shoulder. The initial, adjacent to the supply point, the section of each conductor of the pair is made rectilinear and parallel to the adjacent initial section of the conductor of the second dipole and the terminal section of the second conductor of the pair adjacent to the gap.

В известной конструкции каждое плечо представляет собой квадратный контур, ориентированный к центру диполя одной из своих вершин, к которой подведено питание, и выполненный с разрывом в углу, противолежащем точке питания. Рефлектор, выполненный в виде сплошного алюминиевого листа, является несущей конструкцией для излучающей части, полностью закрытой сверху радиопрозрачным пластиковым обтекателем.In the known construction, each shoulder is a square contour oriented to the center of the dipole of one of its peaks, to which the power is connected, and made with a gap in the corner opposite the power point. The reflector, made in the form of a continuous aluminum sheet, is a supporting structure for the radiating part, completely covered from above with a radiolucent plastic fairing.

Ближайший аналог характеризуется высоким уровнем развязки между входами системы, как в случае использования одного излучателя, так и в случае использования решетки излучателей.The closest analogue is characterized by a high level of isolation between the inputs of the system, both in the case of using a single emitter, and in the case of using an array of emitters.

Существенным недостатком ближайшего аналога является сравнительно узкий рабочий диапазон 430-580 МГц. К недостаткам следует также отнести большой вес и парусность антенны, обусловленные конструкцией рефлектора.A significant drawback of the closest analogue is the relatively narrow operating range of 430-580 MHz. The disadvantages should also include the large weight and windage of the antenna, due to the design of the reflector.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение рабочей полосы, иначе полосы пропускания антенны, при сохранении высокого уровня развязки между входами диполей.The technical problem to which the claimed invention is directed is to expand the working band, otherwise the antenna bandwidth, while maintaining a high level of isolation between the dipole inputs.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Поставленная задача решена благодаря усовершенствованиям известной двухполяризационной дипольной антенны, содержащей излучатель из двух ортогональных диполей, размещенных в плоскости, параллельной рефлектору, плечи которых (диполей) сформированы, каждое, парой проводников, симметрично изогнутых относительно продольной оси диполя, замкнутых между собой в точке питания одним концом и имеющих между вторыми концами зазор, образующий разрыв контура плеча, при этом начальный, примыкающий к точке питания, участок каждого проводника пары выполнен прямолинейным и параллельным начальному участку соседнего с ним проводника второго диполя и концевому, примыкающему к зазору, участку второго проводника пары.The problem is solved thanks to improvements in the well-known bipolarization dipole antenna containing an emitter of two orthogonal dipoles placed in a plane parallel to the reflector, the shoulders of which (dipoles) are formed, each, by a pair of conductors symmetrically bent relative to the longitudinal axis of the dipole, closed to each other at the power point by one end and having a gap between the second ends, forming a gap in the contour of the shoulder, while the initial, adjacent to the supply point, the section of each conductor of the pair it is full of rectilinear and parallel to the initial section of the conductor of the second dipole adjacent to it and the terminal section of the second conductor of the pair adjacent to the gap.

Упомянутые усовершенствования известной антенны, согласно заявляемому изобретению, заключаются в том, что начальные участки проводников выполнены с длиной L=(0,07-0,15)⋅λcр, где λср - длина волны, соответствующая средней частоте частотного диапазона, при этом начальный и концевой участки каждого проводника соединены между собой промежуточным участком.The mentioned improvements of the known antenna according to the claimed invention consist in the fact that the initial sections of the conductors are made with a length L = (0.07-0.15) ⋅λcр, where λav is the wavelength corresponding to the average frequency of the frequency range, while the initial and end sections of each conductor are interconnected by an intermediate section.

Промежуточный участок может быть выполнен прямолинейным или дугообразным.The intermediate section can be made rectilinear or arched.

Частотный диапазон и его средняя частота задаются изначально при конструировании антенны.The frequency range and its average frequency are set initially when designing the antenna.

Под частотным диапазоном понимается выделенная область частот, в которой должна работать антенна.By the frequency range is meant the selected frequency region in which the antenna should operate.

Т.к. изобретение направлено на улучшение показателей известной антенны, то в качестве заданного частотного диапазона принят рабочий диапазон антенны - ближайшего аналога.Because Since the invention is aimed at improving the performance of a known antenna, the operating range of the antenna, the closest analogue, is adopted as a given frequency range.

Частотный диапазон и его средняя частота во многом определяются геометрией излучателя и его предельными размерами (габаритами), которые соответствуют размаху плеч диполей, их продольным размерам (по оси диполя).The frequency range and its average frequency are largely determined by the geometry of the emitter and its limiting dimensions (dimensions), which correspond to the amplitude of the shoulders of the dipoles, their longitudinal dimensions (along the axis of the dipole).

Существенным отличием предлагаемой антенны от ближайшего аналога является измененная форма плеч диполей. Если в ближайшем аналоге контур плеча диполя представляет собой квадрат, то в предлагаемой конструкции углы (вершины) контура плеча, расположенные между точкой питания и разрывом, срезаны либо скруглены за счет введения промежуточных участков проводников. Упомянутые изменения позволили сохранить основную геометрию антенны и габариты излучателя, а именно продольные размеры диполей, обеспечив при этом уменьшение длины параллельных соседних (смежных) участков плеч диполей и существенное улучшение согласования диполей с питающим кабелем.A significant difference of the proposed antenna from the closest analogue is the changed shape of the dipole arms. If in the closest analogue the contour of the shoulder of the dipole is a square, then in the proposed design, the angles (vertices) of the contour of the shoulder located between the feed point and the gap are cut or rounded by introducing intermediate sections of the conductors. The mentioned changes made it possible to preserve the basic geometry of the antenna and the dimensions of the emitter, namely, the longitudinal dimensions of the dipoles, while ensuring a decrease in the length of parallel adjacent (adjacent) sections of the shoulders of the dipoles and a significant improvement in matching the dipoles with the power cable.

Проведенные исследования (см. примеры ниже) подтверждают, что в указанных пределах длины параллельных соседних участков плеч диполей, соответствующей (0,07-0,15)⋅λср, где λcр - длина волны на средней частоте диапазона, обеспечивается улучшение согласования диполей с питающим кабелем и расширение рабочей полосы частот.The studies (see examples below) confirm that within the specified limits of the length of parallel adjacent sections of the dipole arms corresponding to (0.07-0.15) ⋅λav, where λcr is the wavelength at the middle frequency of the range, the matching of the dipoles with the supply cable and extension of the working frequency band.

Таким образом, вышеупомянутая совокупность отличительных признаков позволила сохранить основную геометрию антенны и высокий уровень развязки и при этом получить новый технический результат, который заключается в улучшении согласования диполей с питающим кабелем и расширении рабочей полосы частот.Thus, the aforementioned set of distinctive features made it possible to maintain the basic geometry of the antenna and the high level of isolation, and at the same time obtain a new technical result, which consists in improving the coordination of dipoles with the power cable and expanding the working frequency band.

Под рабочей полосой, иначе полосой пропускания, понимается диапазон частот (внутри выделенного диапазона), на которых антенна работает эффективно.Under the working band, otherwise the bandwidth, refers to the frequency range (within the selected range) at which the antenna operates efficiently.

Питание диполей осуществляется коаксиальными кабелями через короткозамкнутые симметрирующие устройства.The dipoles are powered by coaxial cables through short-circuited balancing devices.

В предпочтительном примере реализации конструкция предлагаемой антенны характеризуется тем, что точки питания диполей и симметрирующие устройства герметично закрыты диэлектрическим корпусом. Благодаря тому, что диэлектрический корпус закрывает не всю излучающую часть, а только ее наиболее уязвимые элементы, подверженные наибольшему влиянию атмосферных осадков и механическому воздействию, обеспечивается возможность выполнения рефлектора из ячеистой сетки, закрепляемой на силовом каркасе. В такой конструкции достигается существенное снижение парусности и веса антенны.In a preferred embodiment, the design of the proposed antenna is characterized in that the power points of the dipoles and balancing devices are hermetically sealed by a dielectric casing. Due to the fact that the dielectric body does not cover the entire radiating part, but only its most vulnerable elements, which are most affected by atmospheric precipitation and mechanical stress, it is possible to make the reflector from a wire mesh fixed to the power frame. In this design, a significant reduction in windage and antenna weight is achieved.

Возможность промышленной осуществимости предлагаемого технического решения и достижение вышеупомянутых технических результатов подтверждается приведенными ниже примерами и чертежами, на которых изображены:The possibility of industrial feasibility of the proposed technical solution and the achievement of the above technical results is confirmed by the following examples and drawings, which depict:

на фиг. 1 - пример антенны, выполненной согласно предлагаемому изобретению;in FIG. 1 is an example of an antenna made according to the invention;

на фиг. 2 - излучатель антенны с фиг. 1;in FIG. 2 - the antenna emitter of FIG. one;

на фиг. 3 - показаны два возможных варианта исполнения плеч диполей: с прямолинейным промежуточным участком (а), и с дугообразным промежуточным участком (в).in FIG. 3 - shows two possible options for the execution of the shoulders of the dipoles: with a rectilinear intermediate section (a), and with an arched intermediate section (c).

на фиг. 4 - четырехэлементная антенная решетка, выполненная с использованием предлагаемого изобретения;in FIG. 4 - four-element antenna array made using the present invention;

на фиг. 5 - вид А с фиг. 4;in FIG. 5 is a view A from FIG. four;

на фиг. 6 - приведена таблица значений КСВ для антенн с прямолинейным промежуточным участком;in FIG. 6 - shows a table of values of SWR for antennas with a rectilinear intermediate section;

на фиг. 7 - приведена таблица значений КСВ для антенн с дугообразным промежуточным участком;in FIG. 7 - a table of SWR values for antennas with an arched intermediate section;

на фиг. 8, 10, 12, 14, 16, 18 - примеры антенн, данные испытаний которых приведены в таблицах фиг. 6-7, а на фиг. 9, 11, 13, 15, 17, 19 показаны соответствующие примерам графики зависимостей КСВ от частоты.in FIG. 8, 10, 12, 14, 16, 18 are examples of antennas whose test data are shown in the tables of FIG. 6-7, and in FIG. Figures 9, 11, 13, 15, 17, 19 show frequency diagrams of SWR dependencies corresponding to examples.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Двухполяризационная дипольная антенна содержит (см. фиг. 1) излучатель, состоящий из двух идентичных центрально-симметричных ортогональных диполей 1 и 2, размещенных в одной условной плоскости, параллельной рефлектору 3, выполненному из токопроводящей ячеистой сетки, закрепленной на силовом каркасе 4.The bipolarization dipole antenna contains (see Fig. 1) a radiator consisting of two identical centrally symmetric orthogonal dipoles 1 and 2, placed in one conditional plane parallel to the reflector 3 made of a conductive wire mesh fixed to the power frame 4.

Каждый диполь, иначе симметричный вибратор, (см. фиг. 2) имеет два симметрично расположенных относительно центра конструкции плеча: 5 и 6 (диполь 1), 7 и 8 (диполь 2).Each dipole, otherwise a symmetric vibrator, (see Fig. 2) has two arms symmetrically located relative to the center of the structure: 5 and 6 (dipole 1), 7 and 8 (dipole 2).

Каждое плечо 5, 6, 7, 8 состоит (см. фиг. 3) из двух проводников 9 и 10, симметрично изогнутых относительно продольной оси диполя (показана осевой линией на фиг. 2 и 3). Проводники 9 и 10 замкнуты между собой одним концом в точке питания 11, а между вторыми концами проводников выполнен зазор 12, образующий разрыв контура плеча.Each arm 5, 6, 7, 8 consists (see Fig. 3) of two conductors 9 and 10, symmetrically bent relative to the longitudinal axis of the dipole (shown by the axial line in Fig. 2 and 3). The conductors 9 and 10 are closed to each other at one end at the power point 11, and a gap 12 is formed between the second ends of the conductors, forming a gap in the contour of the shoulder.

Каждый проводник (9, 10) можно условно разделить на три участка: начальный участок 13, примыкающий к точке питания 11, конечный - 14, примыкающий к зазору 12 и соединяющий их промежуточный (средний) участок 15.Each conductor (9, 10) can be conditionally divided into three sections: the initial section 13 adjacent to the supply point 11, the final section 14 adjacent to the gap 12 and connecting their intermediate (middle) section 15.

Участки 13 и 14 проводников 9 и 10 выполнены прямолинейными. При этом участок 13 проводника 9 параллелен участку 14 проводника 10, а участок 13 проводника 10 параллелен участку 14 проводника 9.Sections 13 and 14 of the conductors 9 and 10 are made rectilinear. In this case, the portion 13 of the conductor 9 is parallel to the portion 14 of the conductor 10, and the portion 13 of the conductor 10 is parallel to the portion 14 of the conductor 9.

По сути, форма плеча соответствует форме квадрата со срезанными (см. фиг. 3a) или скругленными углами (см. фиг. 3в). В первом случае промежуточный участок 15 (фиг. 3a) выполнен прямолинейным, во втором случае (фиг. 3в) участок 15 выполнен по дуге.In fact, the shape of the shoulder corresponds to the shape of a square with cut-off (see Fig. 3a) or rounded corners (see Fig. 3c). In the first case, the intermediate section 15 (Fig. 3a) is made straightforward, in the second case (Fig. 3c), the section 15 is made in an arc.

Вместе с тем начальные участки 13 проводников 9 и 10 каждого плеча (5 и 6) первого диполя параллельны соседним с ними участкам проводников плеч 7 и 8 второго диполя (см. фиг. 1, 2). Длина L параллельных начальных участков 13 составляет (0,07-0,15)⋅λcр, где λcр - длина волны, соответствующая средней частоте диапазона.However, the initial sections 13 of the conductors 9 and 10 of each arm (5 and 6) of the first dipole are parallel to adjacent sections of the conductors of the arms 7 and 8 of the second dipole (see Fig. 1, 2). The length L of the parallel initial sections 13 is (0.07-0.15) ⋅λcр, where λcr is the wavelength corresponding to the average frequency of the range.

Диполи (1, 2) запитаны от коаксиальных кабелей через короткозамкнутые симметрирующие устройства (на чертежах не показаны).Dipoles (1, 2) are fed from coaxial cables through short-circuited balancing devices (not shown in the drawings).

Точки питания 11 диполей и симметрирующие устройства, как наиболее подверженные влиянию атмосферных осадков и механического воздействия, герметично закрыты диэлектрическими корпусами 16, например, как показано на фиг. 4-5, где приведен пример реализации четырехэлементной антенной решетки на базе предлагаемой антенны.The power points 11 of the dipoles and balancing devices, as the most susceptible to atmospheric precipitation and mechanical stress, are hermetically sealed by dielectric housings 16, for example, as shown in FIG. 4-5, where an example of the implementation of a four-element antenna array based on the proposed antenna.

Для повышения жесткости конструкции плечи диполей в вершинах, противолежащих точкам питания, могут быть оперты на рефлектор 3 через диэлектрические стойки 17.To increase the rigidity of the structure, the shoulders of the dipoles at the vertices opposite to the supply points can be supported on the reflector 3 through dielectric posts 17.

Антенна работает следующим образом. Каждый диполь 1 и 2 возбуждается сигналом от своего радиопередатчика и в совокупности с рефлектором 3 создает направленное электромагнитное поле. Благодаря тому что антенна состоит из двух диполей, развернутых относительно друг друга на 90°, в пространстве формируется два поля с взаимно перпендикулярной поляризацией. Диполь 2 излучает горизонтально поляризованную волну. Диполь 3 излучает вертикально поляризованную волну.The antenna works as follows. Each dipole 1 and 2 is excited by a signal from its own radio transmitter and, in conjunction with reflector 3, creates a directional electromagnetic field. Due to the fact that the antenna consists of two dipoles rotated 90 ° relative to each other, two fields with mutually perpendicular polarization are formed in space. Dipole 2 emits a horizontally polarized wave. Dipole 3 emits a vertically polarized wave.

Проведенные изменения формы плеч диполей позволили сохранить высокий уровень развязки и добиться существенного улучшения согласования диполей с питающим кабелем, что позволило расширить полосу пропускания, преимущественно, в область верхних частот.The changes in the shape of the shoulders of the dipoles made it possible to maintain a high level of isolation and to achieve a significant improvement in matching the dipoles with the power cable, which allowed us to expand the passband mainly in the high-frequency region.

На практике полоса пропускания обычно определяется по уровню КСВ - коэффициента стоячей волны, который характеризует качество согласования антенны с линией передачи.In practice, the bandwidth is usually determined by the level of the SWR - the standing wave coefficient, which characterizes the quality of matching the antenna with the transmission line.

Допустимые значения КСВ в полосе рабочих частот для различных устройств регламентируются в ГОСТах и технических условиях. Приемлемые значения КСВ лежат в пределах от 1,0 до 2,0. В радиорелейной технике предпочтительными являются значения КСВ 1,6÷1,8.Permissible values of SWR in the operating frequency band for various devices are regulated in GOSTs and technical conditions. Acceptable values of SWR are in the range from 1.0 to 2.0. In microwave technology, an SWR of 1.6 ÷ 1.8 is preferred.

В таблицах 1 и 2 (см. фиг. 6-7) приведены экспериментально полученные данные значений КСВ для антенн с различными длинами L начальных участков 13 проводников 9 и 10.Tables 1 and 2 (see Fig. 6-7) show the experimentally obtained data of the SWR values for antennas with different lengths L of the initial sections 13 of the conductors 9 and 10.

В таблице 1 приведены данные испытаний антенн с прямолинейными промежуточными участками 15 проводников, а в таблице 2 - данные испытаний антенн с промежуточными участками 15, выполненными по дуге.Table 1 shows the test data of antennas with rectilinear intermediate sections of 15 conductors, and table 2 shows the test data of antennas with intermediate sections 15 made in an arc.

На фиг. 8, 10, 12, 14, 16, 18 показаны примеры тестируемых антенн, а на фиг. 9, 11, 13, 15, 17, 19 - соответствующие примерам графики зависимостей КСВ от частоты.In FIG. 8, 10, 12, 14, 16, 18 show examples of test antennas, and in FIG. 9, 11, 13, 15, 17, 19 — frequency graphs of the SWR dependencies corresponding to examples.

Измерения производились на нижних Fн, средних Fcp и верхних Fв частотах рабочего диапазона с последующим определением среднего значения коэффициента КСВ.The measurements were carried out at lower F n , average F cp and upper F in the frequencies of the working range with subsequent determination of the average value of the coefficient of SWR.

В первых строчках таблиц 1 и 2 (пример 1) приведены данные испытаний антенны-прототипа, где промежуточный участок 15 отсутствует.The first lines of tables 1 and 2 (example 1) show the test antenna data of the prototype, where the intermediate section 15 is missing.

Как видно из таблиц 1 и 2, для обоих случаев исполнения излучателей допустимый уровень КСВ≤2 получен в пределах длин L=(0,07-0,15)⋅λср.As can be seen from tables 1 and 2, for both cases of the execution of the emitters, the permissible level of SWR ≤2 is obtained within the limits of lengths L = (0.07-0.15) ⋅λav.

Как показали проведенные испытания, предложенная форма излучателей позволила сохранить высокий уровень развязки между сигналами и добиться значительного расширения полосы пропускания.As the tests showed, the proposed shape of the emitters made it possible to maintain a high level of isolation between the signals and to achieve a significant expansion of the passband.

Полосу пропускания можно охарактеризовать коэффициентом перекрытия, который, согласно ГОСТу 24375-80, представляет собой отношение наибольшей рабочей частоты к наименьшей рабочей частоте.The passband can be characterized by the overlap coefficient, which, according to GOST 24375-80, represents the ratio of the highest operating frequency to the lowest operating frequency.

Для предлагаемой антенны коэффициент перекрытия по уровню КСВ≤1,6 составляет 1,65, что значительно выше, чем в ближайшем аналоге, где упомянутый коэффициент равен 1,35.For the proposed antenna, the overlap coefficient in terms of SWR ≤1.6 is 1.65, which is significantly higher than in the closest analogue, where the said coefficient is 1.35.

Все вышесказанное действительно как для антенн с одиночным излучателем, так и для антенных решеток (см. фиг. 4-5), содержащих множество излучателей, выполненных согласно предлагаемому изобретению.All of the above is true both for antennas with a single emitter, and for antenna arrays (see Fig. 4-5) containing many emitters made according to the invention.

В приведенных примерах излучатель изготовлен из металлического трубчатого профиля, однако это не исключает возможности использования иного профиля, а также возможности изготовления излучателя с применением планарной технологии.In the above examples, the emitter is made of a metal tubular profile, however, this does not exclude the possibility of using a different profile, as well as the possibility of manufacturing the emitter using planar technology.

В приведенных на чертежах примерах диполи излучателей ориентированы для приема и излучения вертикальных и горизонтальных поляризованных волн. Однако предлагаемое решение может быть использовано для приема и излучения наклонно поляризованных волн, при соответствующей установке антенны с расположением осей диполей под углом +45° и -45°.In the examples shown in the drawings, the dipoles of the emitters are oriented for receiving and emitting vertical and horizontal polarized waves. However, the proposed solution can be used for receiving and emitting obliquely polarized waves, with the corresponding installation of the antenna with the dipole axes at an angle of + 45 ° and -45 °.

На базе предлагаемой антенны можно реализовать прием и передачу сигналов, а также разнесенный прием. Антенна позволяет заменить до трех традиционных панельных антенн, что позволяет экономить посадочные места на антенных мачтах и наращивать число каналов на базовой станции без аренды дополнительных антенных сооружений.Based on the proposed antenna, it is possible to realize reception and transmission of signals, as well as diversity reception. The antenna allows you to replace up to three traditional panel antennas, which allows you to save seats on the antenna masts and increase the number of channels at the base station without renting additional antenna structures.

Выполнение рефлектора 3 из ячеистой токопроводящей сетки позволяет снизить парусность антенны и ее вес. Размер ячеек и диаметр проволоки сетки определяются, исходя из требуемого обратного излучения в рабочем диапазоне частот, по известным графическим зависимостям (см. кн. Г.З. Айзенберг. Антенны ультракоротких волн. Связьиздат, 1957 г., с. 555).The implementation of the reflector 3 of the mesh conductive mesh can reduce the windage of the antenna and its weight. The cell size and the diameter of the wire mesh are determined based on the required backward radiation in the operating frequency range, according to well-known graphical dependencies (see Prince G.Z. Aizenberg. Antennas for ultrashort waves. Svyazizdat, 1957, p. 555).

Claims (5)

1. Двухполяризационная дипольная антенна, содержащая излучатель из двух ортогональных диполей, размещенных в плоскости, параллельной рефлектору, плечи диполей сформированы, каждое, парой проводников, симметрично изогнутых относительно продольной оси диполя, замкнутых между собой в точке питания одним концом и имеющих между вторыми концами зазор, образующий разрыв контура плеча, при этом начальный, примыкающий к точке питания, участок каждого проводника пары выполнен прямолинейным и параллельным начальному участку соседнего с ним проводника второго диполя и концевому, примыкающему к зазору, участку второго проводника пары, отличающаяся тем, что начальные участки проводников выполнены с длиной L=(0,07-0,15)⋅λср, где λср - длина волны, соответствующая средней частоте частотного диапазона, при этом начальный и концевой участки каждого проводника соединены между собой промежуточным участком.1. A bipolarization dipole antenna containing an emitter of two orthogonal dipoles placed in a plane parallel to the reflector, the dipole arms are each formed by a pair of conductors symmetrically bent relative to the longitudinal axis of the dipole, closed to each other at the supply point by one end and having a gap between the second ends forming a gap in the contour of the shoulder, while the initial, adjacent to the supply point, the section of each conductor of the pair is made rectilinear and parallel to the initial section of the adjacent wire arrester terminal and the second dipole, adjacent to the gap portion of the second conductor pair, characterized in that the initial parts are made of conductors with a length L = (0,07-0,15) ⋅λ cp where cp λ - wavelength corresponding to the mean frequency frequency range, while the initial and end sections of each conductor are interconnected by an intermediate section. 2. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что промежуточный участок выполнен прямолинейным.2. The antenna according to claim 1, characterized in that the intermediate section is made rectilinear. 3. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что промежуточный участок выполнен по дуге.3. The antenna according to claim 1, characterized in that the intermediate section is made along an arc. 4. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что диполи запитаны от коаксиальных кабелей через короткозамкнутые симметрирующие устройства.4. The antenna according to claim 1, characterized in that the dipoles are powered from coaxial cables through short-circuited balancing devices. 5. Антенна по п. 4, отличающаяся тем, что точки питания диполей и симметрирующие устройства герметично закрыты диэлектрическим корпусом, при этом рефлектор выполнен из ячеистой токопроводящей сетки, закрепленной на силовом каркасе.5. The antenna according to claim 4, characterized in that the power points of the dipoles and the balancing devices are hermetically sealed by a dielectric casing, while the reflector is made of a conductive wire mesh fixed to the power frame.
RU2016133125A 2016-08-10 2016-08-10 Dual-polarized dipole antenna RU2636259C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133125A RU2636259C1 (en) 2016-08-10 2016-08-10 Dual-polarized dipole antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133125A RU2636259C1 (en) 2016-08-10 2016-08-10 Dual-polarized dipole antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2636259C1 true RU2636259C1 (en) 2017-11-21

Family

ID=63853141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016133125A RU2636259C1 (en) 2016-08-10 2016-08-10 Dual-polarized dipole antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2636259C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726912C1 (en) * 2019-10-21 2020-07-16 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Dipole antenna
RU2802167C1 (en) * 2023-06-06 2023-08-22 Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" Bipolar collinear antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066906C1 (en) * 1992-04-15 1996-09-20 Войсковая Часть 25871 Double-polarized antenna
US6313809B1 (en) * 1998-12-23 2001-11-06 Kathrein-Werke Kg Dual-polarized dipole antenna
EP1620924B1 (en) * 2003-05-08 2006-12-06 Kathrein-Werke KG Dipole radiator, in particular dual-polarised dipole radiator
RU2557478C2 (en) * 2013-12-11 2015-07-20 Олег Николаевич Маслов Broadband two-polarisation antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066906C1 (en) * 1992-04-15 1996-09-20 Войсковая Часть 25871 Double-polarized antenna
US6313809B1 (en) * 1998-12-23 2001-11-06 Kathrein-Werke Kg Dual-polarized dipole antenna
EP1620924B1 (en) * 2003-05-08 2006-12-06 Kathrein-Werke KG Dipole radiator, in particular dual-polarised dipole radiator
RU2557478C2 (en) * 2013-12-11 2015-07-20 Олег Николаевич Маслов Broadband two-polarisation antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726912C1 (en) * 2019-10-21 2020-07-16 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Dipole antenna
RU2802167C1 (en) * 2023-06-06 2023-08-22 Акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" Bipolar collinear antenna
RU2838012C1 (en) * 2024-11-27 2025-04-08 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" Antenna system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8749441B2 (en) Simultaneous transmit and receive antenna system
CN109687116B (en) C-band miniaturized broadband wide-beam circularly polarized microstrip antenna
EP3201986B1 (en) Antenna device for a base station antenna system
US11228113B2 (en) Wide-beam planar backfire and bidirectional circularly-polarized antenna
EP3349304B1 (en) Multi-polarized radiation element and antenna having same
US20190131710A1 (en) Wideband circularly polarized antenna
US20130201070A1 (en) Wireless communications device having loop waveguide transducer with spaced apart coupling points and associated methods
US20130201066A1 (en) Wireless communications device having loop antenna with four spaced apart coupling points and reflector and associated methods
US20250239781A1 (en) Base station antenna and base station
US20170237174A1 (en) Broad Band Diversity Antenna System
Zhang et al. Low-profile and shared aperture dual-polarized omnidirectional antenna by reusing structure of annular quasi-dipole array
US20250202100A1 (en) Antenna mechanical part, antenna, and base station
Luo et al. Antenna array elements for Ka-band satellite communication on the move
US11121471B2 (en) Dual directional log-periodic antenna and an antenna arrangement
WO2017037516A1 (en) Multi-mode composite antenna
Zhang et al. Wideband circularly polarized antennas for satellite communications
CN106159435B (en) An ultra-wideband fractal antenna
Alieldin et al. Design of broadband dual-polarized oval-shaped base station antennas for mobile systems
CN104300233A (en) Ultra-wideband dual-polarized multi-input multi-output antenna
RU2636259C1 (en) Dual-polarized dipole antenna
WO2013062547A1 (en) Simultaneous transmit and receive antenna system
CN105990648A (en) Antenna and communication apparatus
CN107845854B (en) Composite antenna
CN112751211B (en) Base station antennas and multi-band base station antennas
CN209822850U (en) Plane bending cross-shaped broadband dual-polarization butterfly-shaped oscillator