RU184981U1

RU184981U1 - Антенное устройство

Info

Publication number: RU184981U1
Application number: RU2018129461U
Authority: RU
Inventors: Александр Семенович Ряховский; Николай Александрович Синицын; Роман Анатольевич Асташов; Руслан Александрович Быстрых
Original assignee: Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date: 2018-08-13
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2018-11-15

Abstract

Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована, например, в телевидении, системах корпоративной, радиотелефонной связи общего пользования, системах связи специального назначения. Технический результат заключается в автоматическом обеспечении согласования антенного устройства с питающей линией. Для достижения указанного технического результата в антенном устройстве, содержащем металлический рефлектор (1) и расположенный внутри рефлектора источник возбуждения (2), который выполнен в виде двух параллельно соединенных рамок – «зигзагообразной антенны» – с периметром рамки ~ 1 λ. 4 ил.

Description

Предлагаемое устройство относится к области антенной техники и может быть использовано, например, в телевидении, системах корпоративной, радиотелефонной связи общего пользования, системах связи специального назначения.

Необходимость повышения ёмкости систем связи требует создания секторных антенн базовых станций (4х90⁰, 6х60⁰ и т.д.).

Для повышения энергетики радиолинии антенны БС должны обладать достаточно высоким коэффициентом направленного действия (КНД).

Известны антенные устройства с секторными диаграммами направленности (ДН) в азимутальной плоскости (например, уголковая антенна – Г.З.Айзенберг. Антенны ультракоротких волн. М.:Связьиздат, 1957, с.523-543. Эта антенна содержит уголковый рефлектор, изготовленный из двух плоских металлических пластин, образующих некоторый угол и источник возбуждения – электрический вибратор или систему вибраторов, расположенных в плоскости биссектрисы этого угла.

Антенна AX-2408R производства НПП «АНТЭК» с коэффициентом усиления 12.5 дБ, шириной диаграммы направленности в H-плоскости 35º и в E-плоскости 35º представляет собой синфазную решетку электрических вибраторов, расположенных над плоским металлическим экраном.

Данные антенны содержат в качестве источников возбуждения электрические вибраторы разрезного типа, что требует принятия мер по симметрированию и согласованию его с питающей линией.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является антенное устройство с повышенной направленностью в E-плоскости по патенту РФ №2216831, H01Q 19/13, принятое за прототип.

На фиг.1 представлен чертёж антенны-прототипа, где обозначено:

1 – источник возбуждения – электрический вибратор;

2 – рефлектор (резонатор).

Антенное устройство-прототип содержит рефлектор 2, представляющий собой цилиндрическую металлическую поверхность высотой (2 ÷4)λ (λ - длина волны) с поперечным размером порядка 0,7 λ с вырезанной вдоль образующей частью шириной (0,3 ÷0,7)λ, внутри которой расположен источник возбуждения – электрический вибратор 1.

Эта антенна обладает узкой (~20⁰) ДН в E-плоскости и секторной (порядка 80⁰) ДН в H –плоскости.

При функционировании полоса рабочих частот антенны-прототипа определяется полосой источника возбуждения (электрического вибратора) 2 и резонансными свойствами резонатора 1. При использовании широкополосных вибраторов полосу антенны, в основном, определяет резонатор 2 и, в зависимости от его геометрии, может достигать величин 10% и более.

Недостатком устройства-прототипа при использовании в качестве источника возбуждения электрического разрезного вибратора (как тонкого, так и широкополосного, например, биконического), является необходимость принятия мер по его согласованию с питающей линией.

Задача – обеспечение согласования и симметрирования антенного устройства, а также расширение рабочей полосы за счет применения широкополосного источника возбуждения.

Для решения поставленной задачи в антенном устройстве, содержащем металлический рефлектор и источник возбуждения, расположенный внутри рефлектора, выполненный в виде полой цилиндрической поверхности высотой (2-4)λ, где λ - длина волны, с вырезанной вдоль образующей частью цилиндрической поверхности шириной (0,3-0,7)λ, согласно полезной модели, в качестве источника возбуждения использована «зигзагообразная антенна» с периметром рамки ~ 1 λ, автоматически обеспечивающая согласование и симметрирование антенного устройства с питающей линией, а также расширить полосу рабочих частот антенного устройства.

Предлагаемое антенное устройство представлено на фиг. 2, где обозначено:

1 – источник возбуждения – «зигзагообразная антенна»;

2 – резонатор (рефлектор).

Предлагаемое антенное устройство содержит рефлектор 2, представляющий собой полую металлическую цилиндрическую поверхность, имеющую в сечении круглую или иную форму, гладкую или аппроксимированную многоугольником с вырезанной вдоль образующих частью цилиндрической поверхности.

Источник возбуждения 1 помещен внутрь рефлектора 2 и выполнен в виде «зигзагообразной антенны» с периметром каждой рамки 1λ. Причем источник возбуждения расположен ортогонально вертикальной и горизонтальной плоскостям симметрии, т.е. параллельно апертуре. Согласование источника возбуждения 1 выполняется автоматически, поскольку входное сопротивление его внутри рефлектора 2 составляет величину порядка 50 ом. Симметрирование обеспечивается стандартным для «зигзагообразной антенны» путём прокладки питающего кабеля вдоль одного плеча рамки.

Функционирование предлагаемого антенного устройства аналогично функционированию антенны-прототипа. Коэффициент усиления предлагаемого (КУ) антенного устройства составляет величину порядка 12 дБ.

Форма диаграммы направленности антенного устройства при высоте рефлектора 4 λ, ширине бокового выреза 0,5 λ, в H-плоскости показана на фиг. 3, в E-плоскости – на фиг. 4. Коэффициент усиления антенного устройства при этих геометрических параметрах КУ = 12,8 дБ.

Отличительной особенностью предлагаемого антенного устройства от антенны-прототипа является возможность работы в полосе частот до 10% и более без расширения апертуры.

Техническим результатом предлагаемого антенного устройства является автоматическое обеспечение согласования и симметрирования антенного устройства за счет применения рамочного источника возбуждения – «зигзагообразной антенны» – а также расширение рабочей полосы за счет применения широкополосного источника возбуждения.

Claims

Антенное устройство, содержащее металлический рефлектор и источник возбуждения, расположенный внутри рефлектора, выполненный в виде полой цилиндрической поверхности высотой (2-4)
, где
- длина волны, с вырезанной вдоль образующей частью цилиндрической поверхности шириной (0,3-0,7)
, отличающееся тем, что в качестве источника возбуждения использована «зигзагообразная антенна» с периметром рамки ~ 1
, автоматически обеспечивающая согласование и симметрирование антенного устройства с питающей линией, а также расширение полосы рабочих частот антенного устройства.