CS218949B1

CS218949B1 - Logarithmic-periodic antenna with two-wire dipole elements

Info

Publication number: CS218949B1
Application number: CS897580A
Authority: CS
Inventors: Ludek Jerabek; Jaromir Radomskij
Original assignee: Ludek Jerabek; Jaromir Radomskij
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Účelem vynálezu je dosažení konstantního vlnového odporu dipolových prvků logaritmicko-periodické antény. Tento požadavek se řeší takovým uspořádáním struktury antény, při němž její dipólové prvky sestávají ze dvou různoběžných drátů, které v místě připojení k napájecí lince svírají vzájemný uhel přímo úměrný poměru délky ramene dipólu k průměru drátu. Tímto způsobem lze dosáhnout konstantní vlnový odpor všech dipolových prvků struktury a tedy také optimální impedanční přizpůsobení antény v širokém kmitočtovém pásmu až 1 : 10, aniž by bylo* 1 nutno volit různé profily vodičů pro jednotlivé dipólové prvky.The purpose of the invention is to achieve a constant wave resistance of the dipole elements of a logarithmic-periodic antenna. This requirement is solved by arranging the antenna structure in such a way that its dipole elements consist of two differently oriented wires, which at the point of connection to the feed line form a mutual angle directly proportional to the ratio of the length of the dipole arm to the diameter of the wire. In this way, it is possible to achieve a constant wave resistance of all dipole elements of the structure and therefore also an optimal impedance matching of the antenna in a wide frequency band up to 1 : 10, without having to choose different conductor profiles for individual dipole elements.

Description

Vynález se týká logaritmicko-periodické antény, jejíž dipólové prvky, sestávající ze divou různoběžných drátů, které v místě připojení k napájecí lince svírají vzájemný úhel přímo úměrný poměru délky ramene dipólu k průměru drátu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a logarithmic-periodic antenna, the dipole elements of which are wildly divergent wires which, at the point of connection to the power line, form an angle relative to one another in proportion to the dipole arm length to wire diameter.

Dosud známá provedení logaritmicko-periodických dipólových struktur využívají buď jednoďrátových, nébo jednotrubkových ramen dipólu, nebo drátěných ramen ve tvaru lichoběžníka či trojúhelníka, jehož základna leží na napájecí lince a protilehlý vrchol tvoří koncový bod dipólového ramene. Aby se dosáhlo rovnoměrného impedančního přizpůsobení v širokém kmitočtovém pásmu, je nutno dodržet konstantní vlnový odpor u všech dipólových prvků, čehož se dosáhne odstupňovaným průměrem vodičů jednotlivých dipólových prvků.Previously known logarithmic-periodic dipole structures utilize either single-wire or single-tube dipole arms, or trapezoidal or triangular wire arms, the base of which lies on the power line and the opposite apex forms the end point of the dipole arm. In order to achieve a uniform impedance matching over a wide frequency band, a constant wavelength must be maintained for all dipole elements, which is achieved by the graduated wire diameters of the individual dipole elements.

U antén určených k provozu ve velmi širokém kmitočtovém pásmu 1 : 10 i více je nutno volit různý sortiment pro vodiče jednotlivých dipólových prvků, počínaje trubkami a konče poměrně tenkými dráty. Nevýhodou tohoto řešení jsou požadavky na zesílenou konstrukci anténních stožárů, které musí unést těžké dlouhé dipólové prvky, přičemž mechanická odolnost krátkých prvků vytvořených z tenkých drátů je ohrožena jejich korozí. Další nevýhodou je potřeba velkého soritmentu různých vodičů a závěsných izolátorů.For antennas designed to operate in a very wide frequency range of 1: 10 or more, it is necessary to choose a different assortment for conductors of individual dipole elements, starting with pipes and ending with relatively thin wires. The disadvantage of this solution is the requirement for reinforced construction of antenna masts, which must carry heavy long dipole elements, while the mechanical resistance of short elements made of thin wires is jeopardized by their corrosion. Another disadvantage is the need for a large soritment of various conductors and suspension insulators.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje řešení podle vynálezu, kde jednotlivé dipólové prvky sestávají ze dvou různoběžných drátů, které v místě připojeni k napájecí lince svírají vzájemný úhel, jehož volbou je možno docílit konstantní vlnový odpor u všech dipólových prvků struktury i při použití stejného průměru drátu, jehož optimální velikost je možno volit s ohledem na potřebnou mechanickou pevnost a spotřebu materiálu. Tímto řešením je možno dosáhnout podstatného snížení váhy anténního tělesa, takže je možno volit méně únosné stožáry, případně u velkých struktur i menší počet stožárů. Dojde tím k úspoře materiálu a pořizovacích nákladů. Podstatně se sníží sortiment materiálu, protože pro všechny dipólové prvky je možno volit jednotný průměr drátu a tedy i stejné izolátory.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the solution according to the invention, where the individual dipole elements consist of two different wires, which at the point of connection to the supply line make an angle with respect to each other. the optimum size can be chosen with regard to the required mechanical strength and material consumption. By this solution it is possible to achieve a significant reduction in the weight of the antenna body, so that less load-bearing masts can be selected, or, in the case of large structures, fewer masts. This will save material and purchase costs. The material assortment is significantly reduced, since a uniform wire diameter and thus the same insulators can be selected for all dipole elements.

Na výkresech jsou znázorněny dva pří-The drawings show two

Claims

PSEDMĚT

Logarithmic-periodic antenna with two-wire dipole elements, characterized in that each arm of all dipole elements of the structure consists of two different wires (2) and (3) of the same diameter, which at the point of connection to the power line (1) the size is directly proportional to the cost of the arrangement of the structure of the invention. In FIG. 1, the arms of dipole elements consisting of two different wires of the same length are connected to the power line;

2, the arms of dipole elements consisting of two different wires of different lengths are connected to the power line.

Connected to the power line 1 of the logarithmic-periodic structure (Fig. 1) are the arms of the dipole elements, consisting of two parallel wires 2 and 3 of the same length, forming an angle α with respect to each other. wherein the arms of the dipole elements, consisting of two different wires 2 and 3 of unequal length, are connected to the feed line 1 and form an angle cc with respect to each other. The lengths of these parallel wires 2 and 3 are chosen so that their ends lie on the side of the triangle bounding the structure. For the mean value of the wavelength W of the dipole, whose arms are arranged according to FIG. 1 or FIG.

W = 60 (ln ----—-- lj ^,, " ^dSln " 2 where cc is the angle between the different wires 2 and 3, h is the length of the arm of the dipole element, considered as the distance between the axis of the power line 1 and the intersection of the line The best impedance matching of the logarithmic-periodic antenna is obtained when the mean value of the wavelength W of all the dipole elements of the structure is constant. Under this assumption, the sine function of the angle cc can be replaced by the argument value in the above equation for the mean value of the wave resistance W. Then, to achieve a constant mean value of the wave resistance W for all dipole elements of the structure, the ratio of the arm length h of the dipole element to the diameter d of the variations used 2 and 3.

The length of the dipole arm length to the diameter of the wires (2) and (3), wherein the length of the dipole arm is the distance between the power line axis (1j) and the intersection point of the endpoints of the miscellaneous wires (21) and (3) with the angle axis cc.