PL181757B1 - Antena nadawcza UKF - Google Patents

Abstract

1. Antena nadawcza UKF typu Yagi utworzona z dipola zasilanego bocznikowo oraz z reflektora osadzonych na nośnym elemencie, w której bocznik jest osadzony w izolatorze, znamienna tym, że izolator (6) bocznika (4)jest osadzony w komorze (8) nośnego elementu (1) poprzez gniazdo (7) o długości od 0,01 ΤλΓ do 0,03 %, zaś odległość między początkiem bocznika (4)osadzonego w końcu izolatora (6) przeciwległym względemjego drugiego końca osadzonego w wymienionym gnieździe (7) izolatora (6) a czołem (24) gniazda (7) izolatorawynosi od 0,003 Xsr do 0,03 λ5Ι·, gdzie Ar oznacza długość fali przy środkowej częstotliwości zakresu pracy anteny, przy czym zaciski wejściowe anteny są połączone z odcinkiem linii reaktacyjnej, której wewnętrzny przewód (14) jest osadzony wewnątrz nośnego elementu (1), który stanowi jednocześnie zewnętrzny przewód odcinka linii reaktancyjnej, podczas gdy punkt (25) zasilania dipola (2) jest usytuowany w odległości od jego środka wynoszącej od 0,09 λίΓ do 0,13 ©·

Description

Przedmiotem wynalazku jest antena nadawcza UKF typu Yagi z dipolem zasilanym bocznikowo, przeznaczona do nadawania programów radiofonicznych w pasmach UKF, zwłaszcza w paśmie 87,5 MHz - 108 MHz, szczególnie przydatna do radiodyfuzji lokalnej.

Znane i stosowane są anteny nadawcze typu Yagi, dwuelementowe z dipolem zasilanym bocznikowo, które zapewniają zachowanie parametrów dopasowania impedancji wymaganych dla anten nadawczych w wąskim zakresie częstotliwości, przy szerokości pasma 3%-4%, a więc są bezpośrednio nieprzydatne jako anteny nadawcze dla zakresu UKF na przykład 87,5 MHz 108 MHz o szerokości pasma pond 20%. Możliwym jest poszerzenie szerokości pasma wymienionych anten poprzez zastosowanie dipola Shermana, którego wymaganą szerokopasmowość uzyskuje się stosując wieloogniwowy czwórnik dopasowujący zbudowany na elementach skupionych. Rozwiązanie takie jest obarczone szeregiem mankamentów, do których należą skomplikowana układowo budowa anteny i związana z tym duża pracochłonność wykonawstwa, ograniczona stopniem skomplikowania poziomu niezawodności tej anteny, skomplikowane i pracochłonne strojenie anteny oraz niewygodny dipol o dużej średnicy.

Aktualne wymagania radiofonii w zakresie fal ultra-krótkich - wyzwolone burzliwym rozwojem lokalnych małych rozgłośni - zmierzają do tego, aby antena nadawcza była konstrukcją lekką, o minimalnej liczbie połączeń rozłącznych, wytrzymałą na wibracje oraz porywy wiatru o prędkości do 200 km/h, odporną na korozję, mocowaną do konstrukcji wsporczej tylko jednym uchwytem, przydatną do pracy zarówno przy polaryzacji pionowej, jak i poziomej oraz nadającą się do tworzenia większych systemów nadawczych o dowolnej polaryzacji, tworzonych z jednakowych modułów, z których każdy może być samodzielną anteną, obciążalną sumaryczną mocą 1 KW, o dopasowaniu w zakresach pracy 65,5 MHz - 74,MHz i 87,5 MHz -108 MHz nie gorszym niż 1,4 V/V przy dowolnych warunkach pogodowych.

Antena nadawcza UKF, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że izolator bocznika jest osadzony w komorze nośnego elementu anteny poprzez gniazdo o długości od 0,01 do

0,03 λ_śr, zaś odległość między początkiem bocznika osadzonego w końcu izolatora przeciwległym względem jego drugiego końca osadzonego w wymienionym gnieździe a czołem gniazda

181 757 wynosi od 0,003 λ_έΓ do 0,03 λ_έΓ, gdzie λ_ίΓ oznacza długość fali przy środkowej częstotliwości zakresu pracy anteny. Zaciski wejściowe są połączone z odciskiem linii reaktancyjnej której wewnętrzny przewód jest osadzony wewnątrz nośnego elementu, który stanowi jednocześnie zewnętrzny przewód odcinka linii reaktancyjnej. Punkt zasilania dipola jest usytuowany w odległości od jego środka wynoszącej od0,09 λ_ίΓ do 0,013 X_śr. W innej postaci wynalazku ponadto dipol i reflektor sąnadcięte do połowy swojej średnicy po obydwu stronach środka ich długości, a nadcięte odcinki o szerokości równej szerokości nośnego elementu anteny są wgięte do środka, zaś powstałymi w ten sposób wnękami dipol i reflektor są osadzeni na nośnym elemencie i następnie trwale z nim połączonymi wzdłuż krawędzi styku, korzystnie przez spawanie.

Rozwiązanie według wynalazku, wykorzystując zalety anteny typu Yagi z dipolem zasilanym bocznikowo pozwalającej na optymalizację charakterystyki promieniowania poprzez dobór odległości dipol - reflektor oraz na dobór impedancji wejściowej o wartości od kilku do kilkudziesięciu omów dzięki bocznikowemu zasilaniu, przy jednoczesnym, zaskakująco prostym technicznie rozwiązaniu kwestii szerokopasmowości anteny typu Yagi, pozwoliło uzyskać antenę zwartą, lekką, niewrażliwą na warunki atmosferyczne, mogącą pracować jako pojedynczy moduł nadawczy o polaryzacji poziomej lub pionowej lub jako element wielomodułowych systemów nadawczych, o dowolnej polaryzacji. Przyjęte rozwiązanie konstrukcyjne trwałego łączenia dipola i reflektora z nośnym elementem anteny pozwoliło na spełnienie bardzo wysokich wymagań wytrzymałościowych anteny przy jednoczesnej prostocie budowy i strojenia anteny, co rozstrzyga dodatkowo o atr^l^a^^yj^ości i uniwersalności anteny według wynalazku.

Wynalazek, w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia antenę w widoku z góry, fig. 2 - w widoku z boku, w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wyznaczonej osiami dipola i reflektora oraz prostopadłej do ich osi, fig. 3 - w widoku z boku w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny wyznaczonej osiami dipola i reflektora oraz równoległej do wymienionych osi, fig. 4 - przekrój w płaszczyźnie przechodzącej przez oś symetrii nośnego elementu anteny i prostopadłej do osi dipola i reflektora, zaś fig. 5 - w płaszczyźnie przechodzącej przez oś bocznika i prostopadłej do osi nośnego elementu anteny.

Antena nadawcza UKF, według wynalazku, jest dwuelementową anteną. typu YAGI z dipolem zasilanym bocznikowo i jest utworzona z nośnego elementu 1, na którym jest osadzony dipol 2 oraz reflektor 3. Dipol 2 jest zasilany bocznikowo poprzez bocznik 4 z jednej strony połączony galwanicznie wspornikiem 5 z dipolem 2, zaś z drugiej strony osadzonym w izolatorze 6, którego drugi koniec z kolei jest osadzony w metalowym gnieździe 7 izolatora 6 trwale połączonym z komorą 8 nośnego elementu 1. Wewnętrzny przewód 9 bocznika 4 osadzony w dielektrycznej izolacyjnej warstwie 10 jest połączony z jednej strony poprzez przewód 11 z wewnętrznym stykiem zasilającego gniazda 12, z którym jest również drugim przewodem 13 połączony wewnętrzny przewód 14 reaktancyjnej linii, której zewnętrzny przewód stanowi nośny element 1. Wewnętrzny przewód 14 reaktancyjnej linii stanowi odcinek rury zaślepionej z obu stron metalowymi korkami 15 i 16. Od strony zasilającego przewodu 13 odcinek rury tworzący wewnętrzny przewód 14 reaktancyjnej linii jest usytuowany w izolatorze 17, zaś z przeciwległej stronyjest przykręcony śrubą 18 do tarczowego płytkowego wspornika 19 trwale połączonego z nośnym elementem 1 anteny. Wspornik 5 bocznika 4 w postaci płaskownika jest z jednej strony trwale połączony z dipolem 2, zaś z drugiej strony poprzez śrubę 20 z korkiem 21 trwale osadzonym w końcowym odcinku bocznika 4. Od strony komory 8 nośny element 1 jest zamknięty deklem 22 osadzonym rozbieralnie w gnieździe 23 poprzez uszczelkę 24, przy czym gniazdo 23 jest trwale połączone z końcem nośnego elementu 1 anteny. Długość gniazda 7 izolatora 6 wynosi od 0,01 do 0,03 λ^_Γ, najkorzystniej 0,02 Xś_r zaś odległość 1 między początkiem bocznika 4 a czołem 24 gniazda 7 izolatora 6 wynosi od 0,003 X_Sr do 0,03 X_Sr, gdzie λ$_Γ oznacza długość fali przy środkowej częstotliwości zakresu pracy anteny. Punkt 25 zasilania dipola 2 leży w odległości od środka dipola wynoszącej od 0,09 do 0,13 λ$_Γ. Dipol 2 i reflektor 3 sąnadcięte do połowy swojej średnicy po obu stronach środka ich długości, zaś nadcięte odcinki 26 i 27, o szerokości równej szerokości nośnego elementu 1 anteny są wgięte do środka, a powstałymi w ten sposób wnękami dipol 2 i reflektor 3 są osadzeni na nośnym elemencie 11 następnie trwale z nim połączonymi wzdłuż krawędzi styku, najkorzystniej poprzez spawanie.

181 757

181 757

:$ΞΞΖΖΖ

Fig.3

181 757

181 757

181 757 •f

Figi

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Antena nadawcza UKF typu Yagi utworzona z dipola zasilanego bocznikowo oraz z reflektora osadzonych na nośnym elemencie, w której bocznik jest osadzony w izolatorze, znamienna tym, że izolator (6) bocznika (4) jest osadzony w komorze (8) nośnego elementu (1) poprzez gniazdo (7) o długości od 0,01 X_śr do 0,03 λ_ίΓ, zaś odległość między początkiem bocznika (4)osadzonego w końcu izolatora (6) przeciwległym względem jego drugiego końca osadzonego w wymienionym gnieździe (7) izolatora (6) a czołem (24) gniazda (7) izolatora wynosi od 0,003 λ,<_Γ do 0,03 λ_ίΓ, gdzie oznacza długość fali przy środkowej częstotliwości zakresu pracy anteny, przy czym zaciski wejściowe anteny są połączone z odcinkiem linii reaktacyjnej, której wewnętrzny przewód (14) jest osadzony wewnątrz nośnego elementu (1), który stanowi jednocześnie zewnętrzny przewód odcinka linii reaktancyjnej, podczas gdy punkt (25) zasilania dipola (2) jest usytuowany w odległości od jego środka wynoszącej od 0,09 X_śr do 0,13 X_śr.

2. Antena według zastrz. 1, znamienna tym, że dipol (2) i reflektor (3) są nacięte do polowy swojej średnicy po obu stronach środka ich długości, zaś nadcięty odcinek (26 i 27) o szerokości równej szerokości nośnego elementu (1) anteny są wgięte do środka, zaś powstałymi w ten sposób wnękami dipol (2) i reflektor (3) są osadzeni na nośnym elemencie (1) i trwale z nim połączeni wzdłuż krawędzi styku.