CS231385B1

CS231385B1 - Combined antenna radiator with symetric supply

Info

Publication number: CS231385B1
Application number: CS831978A
Authority: CS
Inventors: Michal Kristinak
Original assignee: Michal Kristinak
Priority date: 1983-03-23
Filing date: 1983-03-23
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS197883A1

Abstract

Kombinovaný antenný žiarič so symetrickým napájaním je vytvořený kombináciou jednoduchého celovlnnóho dipólu 1 s dvoma jednoduchými polvlnnými dipolmi 2 připojených prostredníctvom symetrických štvrlvínových vedení 3 k celovlnnému dipólu 1. Polvlnné dipóly 2 sú přitom umiestnené na opačných stranách vzhladom k celovlnnemu dipólu 1 a symetrický napájač 4 anténneho žiarTča je připojený v boIEoch napájania celovlnného dipólu 1. Uvedený antenný žiarič je možno kombinoval s anténnymi žiaričmi iných typoií, skládal do logaritmicko-periodického radu a kombinoval s pasivnými prvkami antén ako reflektory a direktory.Combined antenna radiator with symmetrical power is created by the combination a simple full wave dipole 1 with two simple half-wave dipoles 2 connected via symmetric quadrant lines 3 to full wave dipole 1. The half-wave dipoles 2 are here located on opposite sides with respect to the full-wave dipole 1 and symmetrical Antenna Charger 4 is connected in boieoch full wave power supply dipole 1. Said antenna beam may be combined with antenna types of other types, composed of log-periodic and combined with passive elements antennas such as spotlights and directors.

Description

Vynález sa týká anténneho žiariča pre metrové a decimetrové vlnové pásma, u ktorého sa rieši usporiadanie a prepojenie jeho prvkov.The invention relates to an antenna radiator for meter and decimeter wavelengths, in which the arrangement and interconnection of its elements is solved.

Doteraz známe anténně ziariče vo formě celovlnných a pol vinných dipolov i sústav sa vyznačujú malým základným ziskom a značné širokými směrovými a naproti tomu úzkými pásmovými, charakteristikami. Ďalšie zvyšovanie zisku antén přidáváním pasivných prvkov vedie k vytváraniu konstrukčně rozměrných a komplikovaných antén a anténnych sústav. Charakteristická impendancia týchto antén sa nedá jednoduchým sposobom spojité měnit a spósobuje značné komplikácie pri prispósobovaní antén typizovaným anténnym napájačom. Uvedené nedostatky sa zvlášť výrazné prejavujú u antén pre decimetrové vlnové pásma.Previously known antenna radiators in the form of whole-wave and half-vine dipoles and systems are characterized by low basic gain and considerable broad directional and narrow band characteristics. Further increasing the gain of the antennas by adding passive elements leads to the creation of structurally large and complicated antennas and antenna assemblies. The characteristic impedance of these antennas cannot be changed continuously in simple ways and causes considerable complications in adapting the antennas to a standardized antenna feeder. These deficiencies are particularly pronounced in the decimeter waveband antennas.

Vyššie uvedené nedostatky sa riešia anténnym žiaričom podlá vynálezu, ktorého podstatou je prevedenie anténneho Žiariča pomocou jednoduchého celovlnného dipólu a dvoch jednoduchých polvlnných dipolov, ktoré sú vzájomné přepojené štvrtvlnovýra vedením. Polvlnné dipóly sú umiestnené na opačných stranách vzhladom k celovlnnému dipólu a symetrický napáječ je připojený k bodom napájania celovlnného dipólu.The above-mentioned drawbacks are solved by the antenna radiator according to the invention, which is based on the design of the antenna radiator by means of a simple whole-wave dipole and two simple half-wave dipoles interconnected by a quarter-wave line. The half-wave dipoles are located on opposite sides with respect to the whole-wave dipole and a symmetrical feeder is connected to the feeding points of the whole-wave dipole.

Převedením anténneho žiariča kombináciou celovlnného dipólu s dvoma polvlnnými dipólmi přepojených štvrtvlnovým vedením sa dosiahne zvýšenia zisku na úroveň 3*5 prvkovej antény typu Yagi a súčasne sa příslušné zlepšia jej směrové vlastnosti. Pásmové vlastnosti sú přitom podstatné lepšie než u antény typu Yagi. Takto kombinovaný anténny žiarič súčasne umožňuje v širokom rozsahu měnit jeho charakteristickúBy converting the antenna radiator by combining a full-wave dipole with two half-wave dipoles connected by a quarter-wave line, the gain is increased to 3 * 5 of the Yagi element antenna, while improving its directional characteristics accordingly. The band characteristics are significantly better than with the Yagi antenna. At the same time, the combined antenna radiator enables a wide variation of its characteristic

231 385 impendanciu len změnou vzdialenosti vodičov štvrtvlnového vedenia. Ďalšou podstatnou výhodou je možnost skládania kombinovaných anténnych žiaričov do logaritmicko-periodických radov a pridávania pasivných prvkov róznych tvarov ako reflektory a direktory podobným spósobom ako u antén typu Yagi.231 385 only by changing the distance of conductors of a quarter-wave line. Another significant advantage is the possibility of combining the combined antenna radiators into logarithmic-periodic series and adding passive elements of different shapes as reflectors and directors in a similar way as with Yagi antennas.

Kombinovaný anténny žiarič sa skládá z jednoduchého celovlnného dipólu 1.» ku ktorému sú prostredníctvom symetrických stvrtvlnových vedení 2 připojené dva jednoduché polvlnné dipóly 2 umiestnené na opačných stranách vzhladom k celovlnnému dipólu 2· Symetrický anténny napájač £ je připojený k bodom napájania celovlnného dipólu 1.·The combined antenna radiator consists of a single full wave dipole 1. »to which two simple half wave dipoles 2 are connected via symmetrical quarter-wave lines 2, located on opposite sides with respect to the whole wave dipole 2 · The symmetrical antenna feeder 6 is connected to the power points of the whole wave dipole 1.

Na pripojenom výkrese je znázorněné prevedenie kombinovaného anténneho žiariča podlá vynálezu·The attached drawing shows an embodiment of a combined antenna radiator according to the invention.

Charakteristická impendancia jednoduchého polvlnného dipólu 2 je 70 ohmov a připojením štvrtvlnnovým vedením 2 sa táto impendancia transfoímuje na impendanciu o jeden rád vyššiu. Impendancia jednoduchého celovlnného dipólu je naopak v rozsahu 800*2000 ohmov a neumožňuje priame připojenie typizovaných symetrických anténnych napájačov. Ak sa spojí celovlnný dipól s dvoma polvlnnými dipólmi 2 prostredníctvom Stvrtvlnových vedení 2 dochádza vlastně k ich paralelnému spojeniu a teda k zníženiu celkovej charakteristickej impendancie anténneho žiariča na požadovaná hodnotu, ktorá sa dá presne nastavit volbou vzdialenosti vodičov symetrických stvrtvlnových vedení 2· Táto vzdialenost sa pre žiariče s impendanoiou 300 ohmov rovná 3 až 5-krát priemeru vodičov stvrtvlnových vedení· Uvedená vzdialenost umožňuje použit ten istý materiál ako pre polvlnné dipóly 2, čím sa dosiahnu stráty v stvrtvlnových vedeniach 2 pod hodnotu 0,1 dB a súčasne sa dosiahne dostatoČná konštrukčná pevnost anténneho žiariča· Charakteristická impendancia samostatného kombinovaného anténneho žiariča i antén obsahujúcich tento žiarič sa dá volbou vzdialenosti medzi vodičmi stvrtvlnových vedení nastavit na typizovaná impendanciu 300 ohmov.The characteristic impedance of a single half-wave dipole 2 is 70 ohms, and by connecting a quarter-wave line 2, this impedance is transformed to an impedance one order higher. On the other hand, the impedance of a single full wave dipole is 800 * 2000 ohms and does not allow direct connection of standardized symmetrical antenna feeders. When the whole-wave dipole is connected to the two half-wave dipoles 2 by means of the quarter-wavelength lines 2, they are actually connected in parallel and thus reduce the overall characteristic impedance of the antenna radiator to a desired value. 300 ohm emitters 3 to 5 times the diameter of the quadrilateral wires · The distance allows the same material to be used as for the half-wavelength dipoles 2, resulting in losses in the quadrilateral wires 2 below 0.1 dB while providing sufficient structural strength Antenna emitter · The characteristic impedance of both the standalone combined emitter and the antennas containing this emitter can be set to a standardized 300 ohm by selecting the distance between the wires of the quarter-wires.

Napaťový zisk anténneho žiariča je určený ziskom dvoch polvlnných dipólov 2 a jedného celovlnného dipólu 2 a teoreticky je rovný dvojnásobku zisku celovlnného dipólu.The antenna gain voltage gain is determined by the gain of two half-wave dipoles 2 and one all-wave dipole 2 and theoretically is equal to twice the gain of the whole-wave dipole.

231 38S231 38S

Přesné určeníe zisku žiariča sa určí ako u anténnej sústavy so vzdialenosfou prvkov 1/4 vlnovéj dížky. Praktické výsledky potvrdili, že zisk anténneho žiariča je rovný přibližné zisku 3*5 prvkovej anténě typu Yagi.The exact determination of the radiator gain is determined as for an antenna system with element spacing of 1/4 wavelength. Practical results confirmed that the gain of the antenna radiator is approximately equal to the gain of the 3 * 5 element Yagi antenna.

Vyžiarovací diagram kombinovaného anténneho žiariča je osmičkový ale uhol vyžiarovania je viac ako o 10° užší než u celovlnného dipólu v horizontálnej rovině. Vo vertikálnej rovině o viac ako 20°.The radiation pattern of the combined antenna emitter is octal but the radiation angle is more than 10 ° narrower than that of a full-wave dipole in the horizontal plane. In the vertical plane by more than 20 °.

Konštrukčné prevedenie kombinovaného anténneho žiariča vyžaduje použiť ako spojovací a nosný prvok medzi lávou a pravou polovinou žiariča izolačný materiál, ktorý musí mať dobré vysokofrekvenčně vlastnosti, ako dielektrická konštanta, navlhavosť, klimatická odolnosť. K takýmto materiálom patří například teflon, ktorý sa používá tiež u běžných celovlnných dipólov typu X. K izolačnému spojeniu stačí použiť na decimetrové vlnové pásma jeden prvok podobné ako u celovlnných dipólov typu X, ktoré sa dajú plné s výhodnějšími vlastnosťami nahradil? kombinovanými anténnymi žiaričmi.The design of the combined antenna radiator requires the use of an insulating material as the connecting and supporting element between the lava and the right half of the radiator, which must have good radio frequency properties, such as dielectric constant, wettability, and weather resistance. Such materials include, for example, teflon, which is also used in conventional full-wave X-type dipoles. For insulating connection, is it sufficient to use one element for the decimeter wavelengths similar to that of full-wave X-type dipoles? combined antenna radiators.

Kombinovaný anténny žiarič je určený pre použitie vo vysielacích i přijímacích anténách na elektromagnetické vlny s horizontálnou respektive vertikálnou polarizáciou. Konstrukčně možnosti kombinovaného anténneho žiariča ho predurčujú predovšetkým pre použitie na decimetrových vlnových pásmach. Rozměry anténneho žiariča pre uvedené vlnové pásma sú v rozsahu 0,1-1 m a umožňujú samonosné konštrukcie anténny ch žiaričov.The combined antenna radiator is designed for use in both transmit and receive antennas for electromagnetic waves with horizontal and vertical polarization respectively. The design possibilities of the combined antenna radiator predetermine it especially for use on decimeter wavelength bands. The dimensions of the antenna radiator for the above-mentioned wavelength bands are in the range of 0.1-1 m and enable self-supporting structures of the antenna radiators.

Konkrétné prevedenia antén s kombinovanými žiaričmi na kanály IV. a V. televizného pásma sa dajú s použitím známých tabuliek a grafov pre anténně žiariče a štvrťvlnové vedenia vypočítat a charakteristická impendanciu možno dodatočne doregulovať na požadovaná hodnotu. Použitie sa předpokládá predovšetkým pre typizované symetrické anténně napájače s impendanciou 300 ohmov.Concrete designs of combined-source antennas for channels IV. and V. of the television band can be calculated using known tables and graphs for antenna radiators and quarter-wave lines, and the characteristic impedance can additionally be adjusted to the desired value. The use is predominantly for standardized symmetrical antenna feeders with 300 ohm impedance.

Anténu so ziskom 10-15 dB a spatným vyžiarovaním 20-30 dB možno dosiahnuť vytvořením logaritmicko-periodickej antény s kombinovanými anténnymi žiaričmi podía vynálezu. Charakteristická impendancia v tomto případe mčže byť tiež 300 ohmov.An antenna with a gain of 10-15 dB and a indirect radiation of 20-30 dB can be achieved by providing a logarithmic-periodic antenna with combined antenna radiators according to the invention. The characteristic impedance in this case may also be 300 ohms.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

231 385

Combination antenna radiator eo with symmetrical power supply, characterized in that it consists of a single full wave dipole (1) to which simple semi-wave dipoles (2) are connected on opposite sides relative to the whole wave ripipole (1) via symmetrical quarter-wave lines (3). the antenna radiator power supply (4) is connected at the power supply points of the full wave dipole (1) ·