IT8320039A1 - Antenna con almeno un dipolo - Google Patents
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Description
Descrizione dell'Invenzione avente per titolo:
"ANTENNA CON ALMENO UN DIPOLO"
RIASSUNTO DELL?INVENZIONE
Una cortina di dipoli verticali (2,3 a 2 viene formata su un substrato (1) usando tecniche cosiddette "stripline" (linea di trasmissione a strisce). I dipoli sono alimentati a radiofrequenza da un dispositivo di alimentazione consistente di conduttori "stripline" (4,4 ,5,6,7,7 ,9,12). Tramite un radiatore (11) di compensazione parassita, provvisto di fronte a questi conduttori, sul medesimo lato del substrato, viene largamente compensata l'influenza dei conduttori sulla caratteristica di radiazione dei dip?li.
I conduttori del dispositivo di alimentazione sono disposti in modo tale che venga ottenuta una combinazione di una alimentazione in parallelo con una alimentazione in serie con ugual lunghezza di linea (oppure se la caratteristica di radiazione deve essere aumentata, una alimentazione in serie con lunghezze di linea appropriatamente scelte).
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un'antenna con almeno un dipolo in cui il dipolo ed il dispositivo di alimentazione per il dipolo.sono realizzati con tecniche cosiddette "stripline". Una antenna di questo tipo viene rivelata in un articolo di A.E.Holley, "An Electronically Scanned Beacon Antenna", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol.AP-22, No.l, Gennaio 1974, pag.3 a 12 (in particolare a pagina 10).
Le antenne in "stripline" sono di fabbricazione poco costosa e facilmente riproducibili.. Tuttavia, le antenne in "stripline" convenzionali con dipoli, non possono essere usate come radiatori omnidirezionali poich? le correnti parassite prodotte sul dispositivo di alimentazione per i dipoli deformano il diagramma d'irradiazione circolare prodotto dai dipoli.
Le antenne omnidirezionali convenzionali sono gene? ralmentd .realizzate impiegando tecniche coassiali. Se una siffatta antenna contiene parecchi dipoli disposti uno sopra l'altro nella direzione ve'rticale, in questo caso viene provvista una alimentazione centrale per i singoli dipoli. I costi di fabbricazione sono relativamente alti.
Scopo della presente invenzione ? quello di realizzare una antenna omnidirezionale in "stripline".
Questo scopo viene raggiunto tramite i mezzi esposti nella rivendicazione 1. Preferite forme di realizzazione appaiono evidenti dalle sottorivendicazioni.
L'antenna secondo l'invenzione ha una buona caratteristica omnidirezionale (+ldB) ed un'ampia larghezza di banda (+5% a 1GHz). In-una preferita forma di realizzazione ove due o pi? dipoli sono disposti uno sopra l'altro, si ottiene un* alta direttivit? in direzione verticale. In un'altra forma di realizzazione, il dispositivo di alimentazione viene strutturato in modo tale da occupare solo poco spazio sul substrato sul quale sono formati i dipoli. Ci? permette di costruire l'antenna con dimensioni cos? strette da poter essere alloggiata in un involucro protettivo o navicella tubolare sottile per proteggerla dagli agenti atmosferici.
Una forma di realizzazione dell'invenzione verr? ora descritta in maggior dettaglio con riferimento al disegno allegato, il quale ? una vista dall'alto di un'antenna.
Per la forma di realizzazione ? stata scelta una antenna nella quale parecchi dipoli, verticalmente polarizzati, sono disposti uno sopra l'altro nella direzione verticale. Con una ^siffatta antenna, una desiderata caratteristica di radiazione nella direzione verticale pu? essere ottenuta se viene scelta una appropriata distribuzione di corrente complessa.
Su un substrato 1 dielettrico fatto di teflon (PTFE) vengono depositati dei conduttori in rame nel modo noto (per esempio, tramite tecniche di fotoincisione). Questi conduttori di rame formano i dipoli dell'antenna, il dispositivo di alimentazione e 12 per i dipoli, ed un radiatore 11 di compensazione parassita. Il dispositivo di alimentazione ? formato su entrambi i lati del substrato usando tecniche simmetriche cosiddette "stripline". I conduttori di rame non sono mostrati in scala nel disegno.
Un dipolo consiste, nel modo di per s? noto, di due met? 2,3, una delle quali, 2, ? disposta sul lato superiore del substrato, mentre l'altra met?, 3, ? sul lato inferiore. I dipoli sono appropriatamente sagomati nel modo di per s? noto per ottenere una larghezza di banda estesa.
I conduttori per il dispositivo di alimentazione portano la potenza a radiofrequenza ai dipoli, in corrispondenza delle parti centrali degli stessi.
Le correnti parassite sui conduttori del dispositivo di alimentazione deformano la caratteristica di radiazione circolare dei dipoli in modo che essa non sia pi? circolare nel piano azimutale. Nell?antenna secondo l'invenzione, l'influenza di disturbo ? vantaggiosamente compensata in modo notevole dal radiatore 11 di compensazione parassita.
Anche questo radiatore li di compensazione ? realizzato come un conduttore sul substrato. E' possibile provvedere un conduttore verticale solamente su un solo lato oppure su entrambi i lati del substrato 1. Il conduttore pu? anche essere sostituito con parecchie porzioni di conduttore. Ci? che ? importante ? il fatto che i dipoli, visti nella direzione orizzontale, dovrebbero essere disposti tra i conduttori del dispositivo di alimentazione ed il radiatore di compensazione parassita. Nella forma di realizzazione, la lunghezza del radiatore di compensazione parassita ? uguale alla massima estensione dei conduttori del dispositivo di alimentazione nella direzione verticale.
Qui di seguito, verr? spiegato come vengono collegati i singoli dipoli, tramite i conduttori del dispositivo di alimentazione, alla sorgente R.F. (non mostrata) per ottenere una data distribuzione di corrente ed un rapporto di fase fisso.
In primo luogo un confronto con le note soluzioni. Nel libro. "Radar Handbook" di M.I. Skolnik, Me Graw-Hill Book Company, New York, 1970, pagine 11-52 e 11-53, vengono mostrati alcuni modi' per ottenere il rapporto di fase desiderato. Una distinzione viene fatta tra alimentazione in serie e parallelo.
Con alimentazione in serie, si ottiene un' ampia larghezza di banda solo se viene scelta una "alimentazione in serie con uguali lunghezze di linea". Tuttavia, questa soluzione richiede uno spazio considerevole. Anche per una alimentazione completamente in parallelo ? necessario uno spazio notevole.
Nel dispositivo di alimentazione secondo l'invenzione risulta una combinazione tra la soluzione "alimentazione in parallelo" e quella "alimentazione in serie con eguali
Claims (4)
1. Antenna con almeno un dipolo (2,3) in cui il dipolo ed il dispositivo di alimentazione sono realizzati con tecniche cosiddette "stripline", caratterizzata dal fatto che per produrre una caratteristica di radiazione che sia almeno approssimativamente'circolare nel piano perpendicolare alla direzione longitudinale del dipolo, viene provvisto, in aggiunta al dipolo, un radiatore (11) di compensazione parassita strutturato per compensare, almeno in gran parte, l'influenza del dispositivo di alimentazione sulla caratteristica di radiazione.
2. Antenna secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che anche il radiatore di compensazione parassita ? realizzato tramite tecniche cosiddette "stripline".
3. Antenna secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che due o pi? dipoli
sono disposti uno sopra l'altro nella direzione dei loro assi, e dal fatto che il radiatore di compensazione parassita si estende per lo meno sulla lunghezza di parte dei dipoli.
4. Antenna secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di alimentazione consiste in una combinazione di alimentazione in parallelo
ed una alimentazione in serie con date lunghezze di linea
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