RU188638U1 - ANTENNA GRID OF TURNICET TYPE KV RANGE - Google Patents
ANTENNA GRID OF TURNICET TYPE KV RANGE Download PDFInfo
- Publication number
- RU188638U1 RU188638U1 RU2018136382U RU2018136382U RU188638U1 RU 188638 U1 RU188638 U1 RU 188638U1 RU 2018136382 U RU2018136382 U RU 2018136382U RU 2018136382 U RU2018136382 U RU 2018136382U RU 188638 U1 RU188638 U1 RU 188638U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- antenna array
- range
- polarization
- suspension system
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 244000052769 pathogen Species 0.000 claims description 3
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 208000018747 cerebellar ataxia with neuropathy and bilateral vestibular areflexia syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к антенной технике. Антенная решетка турникетного типа КВ диапазона содержит две плоские взаимно-ортогональные логопериодические антенны, плоскости которых имеют наклон к земной поверхности 45°. Система подвеса вибраторов антенн и общей распределительной линии выполнена за счет применения леерной системы подвеса, состоящей из верхних и нижних лееров, концы которых крепятся на сборно-разборных мачтах, высоты которых обеспечивают угол наклона решетки к горизонтальной плоскости 12°. Технический результат заключается в упрощении конструкции антенной решетки, повышении мобильности и сокращении времени развертывания. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to antenna technology. The turnstile antenna array of the HF range contains two flat inter-orthogonal log-periodic antennas whose planes have a 45 ° inclination to the earth's surface. The suspension system of the antenna vibrators and the common distribution line is made by using a suspension system consisting of upper and lower railings, the ends of which are mounted on collapsible masts, the heights of which provide a grating angle of 12 ° to the horizontal plane. The technical result is to simplify the design of the antenna array, increasing mobility and reducing deployment time. 2 hp f-ly, 5 ill.
Description
Полезная модель относится к антенной технике и может найти применение в качестве приемопередающей широкополосной фазированной антенной решетки декаметрового диапазона с управлением поляризации излучаемого поля и местоположением максимума главного лепестка диаграммы направленности, используемой на стационарных и мобильных объектах связи.The utility model relates to antenna technology and can be used as a transceiver broadband phased antenna array of the decameter range with control of the polarization of the radiated field and the location of the maximum of the main lobe of the radiation pattern used in stationary and mobile communication objects.
Известны антенны и антенные решетки с управляемой поляризацией излучаемого электромагнитного поля (патенты RU 128789 U1, №2189676 МПК: H01Q 11/10, А.С. СССР №248010 МПК: H01Q 9/24).Known antennas and antenna arrays with controlled polarization of the radiated electromagnetic field (patents RU 128789 U1, No. 2189676 IPC:
Общим свойством данных запатентованных решений является их работа в сантиметровом, метровом, дециметровом диапазонах.A common property of these patented solutions is their work in the centimeter, meter, decimeter ranges.
Наиболее близкой по технической сущности и исполнению является широкополосная антенна по патенту РФ №62740 на полезную модель (МПК: H01Q 11/10), предполагающая работу в KB диапазоне с обеспечением управления поляризацией излучаемого поля.The closest in technical essence and execution is a broadband antenna according to the patent of the Russian Federation No. 62740 for a utility model (IPC:
Антенна, описанная в патенте №62740, содержит две логопериодические структуры, плоскости которых взаимно ортогональны и наклонены на угол 45° относительно поверхности земли. Каждая логопериодическая структура подключается к симметричной двухпроводной линии питания. Вибраторы подвешены к граням металлической конструкции в виде усеченной равносторонней пирамиды, причем грани и опора разделены диэлектрическими вставками на отрезки, длины которых выбраны с переменным шагом от 0,1 λmin до 0,1 λmax, где λmin и λmax - границы рабочего диапазона частот. Параллельно земле установлена ось пирамиды, вдоль которой на передней и задней опорах параллельно крепятся две двухпроводные линии питания от двух усилителей мощности.The antenna described in patent number 62740 contains two log-periodic structures whose planes are mutually orthogonal and inclined at an angle of 45 ° relative to the surface of the earth. Each log-periodic structure is connected to a symmetrical two-wire power line. The vibrators are suspended from the edges of the metal structure in the form of a truncated equilateral pyramid, and the faces and the support are separated by dielectric inserts into segments whose lengths are selected with variable pitch from 0.1 λmin to 0.1 λmax, where λmin and λmax are the limits of the working frequency range. Parallel to the ground, an axis of the pyramid is installed, along which two two-wire power lines from two power amplifiers are fastened in parallel on the front and rear supports.
Запатентованная конструкция может быть использована в антенных приемопередающих локационных устройствах.The patented design can be used in antenna transceiver location devices.
Недостатками данной антенны являются:The disadvantages of this antenna are:
- подключение радиопередающих устройств с несимметричным выходом к симметричным входам антенны, как указано в описании, не может обеспечить приемлемый уровень согласования в широкой полосе частот;- the connection of radio transmitting devices with an unbalanced output to the balanced inputs of the antenna, as indicated in the description, cannot provide an acceptable level of matching in a wide frequency band;
- конструкция в виде металлической фермы, разделенной изоляторами, является дорогостоящей, сложной и громоздкой даже для применения на стационарных объектах и не обеспечивает мобильность, быстроразвертываемость и транспортабельность антенны;- the design in the form of a metal truss, separated by insulators, is expensive, complicated and cumbersome even for use on stationary objects and does not provide mobility, rapid deployment and transportability of the antenna;
- не обеспечивает электронного управления местоположением главного лепестка диаграммы направленности.- does not provide electronic control of the location of the main lobe of the radiation pattern.
Заявляемая полезная модель направлена на решение следующих задач:The claimed utility model is aimed at solving the following tasks:
- обеспечение повышения уровня эффективной изотропно излучаемой мощности, получаемой за счет улучшения уровня согласования между несимметричным выходом радиопередающего устройства и симметричным входом логопериодической антенны;- ensuring the increase of the level of effective isotropic radiated power, obtained by improving the level of coordination between the asymmetrical output of the radio transmitting device and the balanced input of a log-periodic antenna;
- упрощение конструкции, что позволит сократить время развертывания;- simplified design, which will reduce deployment time;
- обеспечение управления главного лепестка диаграммы направленности для каждого из четырех (линейные - горизонтальная, вертикальная и эллиптическая - круговая правого и левого вращений) видов поляризации излучаемого антенной решеткой электромагнитного поля на каждой частоте рабочего диапазона.- providing control of the main lobe of the radiation pattern for each of the four (linear - horizontal, vertical and elliptical - circular right and left rotations) types of polarization of the electromagnetic field emitted by the antenna array at each frequency of the working range.
Задача повышения уровня согласования между выходами радиопередающих устройств и точками питания логопериодических элементов из состава антенной решетки решается за счет включения в высокочастотный тракт широкополосного устройства симметрирования и согласования (УСС), имеющего собственный КСВН не хуже 1,3 во всем KB диапазоне и выполненного на базе плоских спиральных проводников, обеспечивающего переход от несимметричного коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом к симметричному 300-омному выходу и наличием четырехпроводной 300-омной фидерной линии, соединяющий выход УСС и точку питания антенны. Применение УСС с собственным КСВН не хуже 1,3 позволяет добиться КСВН антенн и антенно-фидерного тракта относительно 75 Ом не хуже 3 в диапазоне рабочих частот.The task of increasing the level of coordination between the outputs of radio transmitters and power points of the log-periodic elements from the antenna array is solved by including in the high-frequency path a broadband balancing and matching device (CSS) having its own VSWR of no less than 1.3 in the entire KB range and made on the basis of flat spiral conductors, providing a transition from an unbalanced coaxial cable with a characteristic impedance of 75 Ohms to a balanced 300-ohm output and the presence of a four-wire A 300-ohm feed line connecting the OSS output and antenna power point. The use of the OSS with its own VSWR of not less than 1.3 allows to achieve the VSWR of the antennas and the antenna-feeder path with respect to 75 Ohms not worse than 3 in the range of operating frequencies.
Упрощение конструкции антенной решетки, мобильность и сокращение времени развертывания достигается за счет применения принципиально новой системы подвеса на требуемую высоту взаимно-ортогональных логопериодических антенн плоскости которых имеют наклон к земной поверхности 45°. Система подвеса каждой антенны на мачтах состоит из верхних и нижних лееров. К леерам излучатели крепятся с помощью поводков. Леера и поводки выполнены из синтетических и стальных канатов, секционированных изоляторами через 2,5 м. Система подвеса лееров антенной решетки состоит из шести сборно-разборных секционных мачт. Мачты располагаются вдоль полотен антенн с учетом их наклона: передние имеют высоту 22 м, средние 26 м, задние 30 м. Оттяжки мачт выполнены из стальных канатов, секционированных такелажными изоляторами через 2,5 м.Simplification of the antenna array design, mobility and reduction of deployment time is achieved through the use of a fundamentally new suspension system at the required height of mutually orthogonal log-periodic antennas whose planes have a 45 ° inclination to the earth's surface. The suspension system of each antenna on the masts consists of upper and lower rails. The emitters are attached to the rails with the help of leads. Leer and leashes are made of synthetic and steel ropes, sectioned with insulators through 2.5 m. The system of suspension of antenna array drawers consists of six collapsible sectional masts. The masts are located along the canvases of antennas, taking into account their inclination: the front have a height of 22 m, average 26 m, rear 30 m. The masts are made of steel ropes, sectioned with rigging insulators after 2.5 m.
На фиг. 1 и фиг. 2 изображена конструкция антенной решетки турникетного типа; на фиг. 3 - электродинамическая модель двух ортогонально расположенных логопериодических антенн с распределительной линией и макет масштаба 1:1, развернутый на местности; на фиг. 4 - электрическая схема высокочастотного тракта: возбудитель, два усилителя мощности, два устройства симметрирования и согласования, две четырехпроводные фидерные линии, две логопериодические структуры со схемой подключения вибраторов к распределительной линии; на фиг. 5 -результаты измерений коэффициента стоячей волны по напряжению макета (масштаб 1:1) логопериодических антенн из состава турникетной решетки.FIG. 1 and FIG. 2 shows the construction of the turnstile type antenna array; in fig. 3 - electrodynamic model of two orthogonal log-periodic antennas with a distribution line and a 1: 1 scale model deployed on the ground; in fig. 4 - electrical circuit of the high-frequency path: pathogen, two power amplifiers, two devices for balancing and matching, two four-wire feeder lines, two log-periodic structures with a circuit for connecting vibrators to a distribution line; in fig. 5 - results of measurements of the standing-wave ratio of the layout voltage (1: 1 scale) of log-periodic antennas from the turnstile grid.
Две плоские логопериодические антенны с вибраторами 10, шлейфом заземления 6, двумя четырехпроводными фидерными линиями 2, распределительной линией 11 подвешены на шести мачтах 7, 8, 9, высоты которых равны 30, 26 и 22 метра соответственно, позволяют обеспечить требуемый наклон антенной решетки к горизонтальной плоскости в 12°. Верхние 4 и нижние 5 леера крепятся к мачтам, вибраторы 10 соединяются с леерами с помощью поводков 3. К точкам питания логопериодических антенн подходят две четырехпроводные симметричные линии 2, которые у земли подключаются к устройствам симметрирования и согласования 1.Two flat log-periodic antennas with
Сформированные в возбудителе (модуляторе) ВЧ сигналы по двум каналам (канал 1, канал 2) поступают на входы радиопередающих устройств, где усиливаются до необходимого уровня. Далее сигналы с несимметричных выходов радиопередающих устройств (РПДУ) поступают по коаксиальным 75-омным кабелям на входы устройств симметрирования и согласования, где обеспечивается трансформация сопротивлений до 300 Ом и переход к симметричным четырехпроводным линиям, которые в свою очередь коммутируются к распределительным линиям логопериодических антенн.The RF signals generated in the exciter (modulator) are transmitted via two channels (
Электронное переключение вида поляризации электромагнитного поля излучаемого антенной решеткой осуществляется путем формирования в возбудителе (модуляторе) двух сигналов с определенным соотношением фазовых сдвигов между каналами возбудителя Ψ1 (канал 1) и Ψ2 (канал 2):The electronic switching of the polarization type of the electromagnetic field emitted by the antenna array is carried out by forming two signals in the exciter (modulator) with a certain ratio of phase shifts between the channels of the exciter Ψ 1 (channel 1) and Ψ 2 (channel 2):
- Ψ1-Ψ2 = 0° - линейная вертикальная поляризация;- Ψ 1 -Ψ 2 = 0 ° - linear vertical polarization;
- Ψ1-Ψ2=180°- линейная горизонтальная поляризация;- Ψ 1 -Ψ 2 = 180 ° - linear horizontal polarization;
- Ψ1-Ψ2=45°- эллиптическая (правого вращения) поляризация;- Ψ 1 -Ψ 2 = 45 ° - elliptic (right rotation) polarization;
- Ψ1-Ψ2 = -45° - эллиптическая (левого вращения) поляризация;- Ψ 1 -Ψ 2 = -45 ° - elliptical (left rotation) polarization;
Управление лепестком диаграммы направленности на каждой частоте рабочего диапазона в вертикальной плоскости достигается за счет переключения вида поляризации - эллиптическая, вертикальная, горизонтальная. Для каждого вида поляризации максимум диаграммы направленности расположен под следующими значениями угла места (Δ°) в зависимости от рабочей частоты диапазона - горизонтальная (15≤Δ°≤25), вертикальная (35≤Δ°≤60), эллиптическая (25≤Δ°≤40).The control of the lobe of the radiation pattern at each frequency of the working range in the vertical plane is achieved by switching the type of polarization — elliptical, vertical, horizontal. For each type of polarization, the maximum of the radiation pattern is located under the following values of the elevation angle (Δ °) depending on the operating frequency of the range - horizontal (15≤Δ ° ≤25), vertical (35≤Δ ° ≤60), elliptical (25≤Δ ° ≤40).
В горизонтальной плоскости управление максимумом достигается путем изменения фазовых сдвигов.In the horizontal plane, maximum control is achieved by changing the phase shifts.
Реализация достижения заявляемых отличительных признаков подтверждается:The implementation of the achievement of the claimed distinctive features is confirmed:
1. результатами компьютерного моделирования в программном пакете 4NEC2X;1. computer simulation results in the 4NEC2X software package;
2. результатами натурных экспериментов макета антенной решетки диапазона 4-25 МГц, изготовленного в масштабе 1:1 и развернутого на местности, в рамках которых осуществлялась проверка диапазона рабочих частот, а также проверка управляемости ДН в двух плоскостях с проведением трассовых испытаний на различных корреспондентов.2. the results of field experiments of an antenna array model of 4-25 MHz range, manufactured on a 1: 1 scale and deployed on the ground, within which the working frequency range was checked, as well as a test of the controllability of the DN in two planes with carrying out route tests on various correspondents.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136382U RU188638U1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | ANTENNA GRID OF TURNICET TYPE KV RANGE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136382U RU188638U1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | ANTENNA GRID OF TURNICET TYPE KV RANGE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU188638U1 true RU188638U1 (en) | 2019-04-18 |
Family
ID=66168705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136382U RU188638U1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | ANTENNA GRID OF TURNICET TYPE KV RANGE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU188638U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022125053A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | National Technical University Of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnik Institute" | Housing of transmit/receive module for array antenna |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3932874A (en) * | 1974-09-11 | 1976-01-13 | Rca Corporation | Broadband turnstile antenna |
RU2100879C1 (en) * | 1996-03-20 | 1997-12-27 | Акционерное общество закрытого типа "Рита" | Directivity pattern shaping method (options) |
RU62740U1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-04-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) | BROADBAND ANTENNA |
RU128789U1 (en) * | 2012-11-28 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | LOGOPERIODIC ANTENNA |
-
2018
- 2018-10-15 RU RU2018136382U patent/RU188638U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3932874A (en) * | 1974-09-11 | 1976-01-13 | Rca Corporation | Broadband turnstile antenna |
RU2100879C1 (en) * | 1996-03-20 | 1997-12-27 | Акционерное общество закрытого типа "Рита" | Directivity pattern shaping method (options) |
RU62740U1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-04-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" (ОАО НПК НИИДАР) | BROADBAND ANTENNA |
RU128789U1 (en) * | 2012-11-28 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" | LOGOPERIODIC ANTENNA |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022125053A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-06-16 | National Technical University Of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnik Institute" | Housing of transmit/receive module for array antenna |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103633422A (en) | Antenna oscillator unit using asymmetric oscillator | |
RU188638U1 (en) | ANTENNA GRID OF TURNICET TYPE KV RANGE | |
US2210491A (en) | High frequency antenna | |
RU2401492C1 (en) | Wideband turnstile cavity antenna | |
RU179700U1 (en) | ULTRA-BAND LOGOPERIODIC ANTENNA WITH COLLINEAR VIBRATORS | |
US9620860B2 (en) | Slotted wave guide antenna with angled subsection | |
RU2643700C1 (en) | Turnstile antenna | |
RU2427946C1 (en) | Log-periodic combined antenna | |
CN105337048A (en) | Ultra-short wave communication antenna array | |
RU168461U1 (en) | SHIP RECEIVER AND TRANSMITTER ANTENNA SYSTEM WITH DIRECTIONAL CONTROLLED DIAGRAM | |
RU2335834C1 (en) | Super wide band transceiver antenna | |
CN112768871B (en) | Miniaturized double-deck shortwave fishbone antenna | |
US11417962B2 (en) | Tower based antenna including multiple sets of elongate antenna elements and related methods | |
RU161594U1 (en) | Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE | |
RU2498466C1 (en) | Collinear antenna | |
RU115569U1 (en) | ULTRA-BAND RADIATING ELEMENT WITH COAXIAL INPUT AND ANTENNA ARRAY CONTAINING SUCH RADIATING ELEMENT | |
RU148180U1 (en) | Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE | |
US2508648A (en) | Aerial system | |
RU154307U1 (en) | RING CONCENTRIC ANTENNA ARRAY | |
RU2556421C2 (en) | Combined shipborne quasi-collinear antenna for automatic identification system | |
RU2593428C1 (en) | Horizontal band circularly polarised co-phased antenna system | |
RU2660068C1 (en) | Combined shipboard television antenna | |
RU2750029C1 (en) | Vibrator antenna | |
RU2163740C1 (en) | Broad-band antenna | |
RU2789431C1 (en) | Vhf antenna-feeder device |