RU189384U1 - Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load - Google Patents
Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load Download PDFInfo
- Publication number
- RU189384U1 RU189384U1 RU2019100932U RU2019100932U RU189384U1 RU 189384 U1 RU189384 U1 RU 189384U1 RU 2019100932 U RU2019100932 U RU 2019100932U RU 2019100932 U RU2019100932 U RU 2019100932U RU 189384 U1 RU189384 U1 RU 189384U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- antenna
- capacitive load
- insulator
- counterweight
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
- H01Q9/18—Vertical disposition of the antenna
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована в качестве передающей и приемной широкополосной антенны УКВ диапазона с изотропной в азимутальной плоскости диаграммой направленности. Антенна содержит вибратор с емкостной нагрузкой и основание-противовес. Кроме того, введены первый и второй изоляторы, между которыми закреплено дополнительное плечо вибратора, при этом вибратор и дополнительное плечо вибратора частично помещены в первый изолятор, а второй изолятор закреплен на основании-противовесе. Технический результат заключается в обеспечении большой широкополосности (перекрытие по частоте 4,5 и выше), в отсутствии необходимости использования дополнительных симметрирующих и согласующих устройств, в отсутствии необходимости сложной настройки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to antenna technology and can be used as a transmitting and receiving broadband VHF antenna with a radiation pattern that is isotropic in the azimuth plane. The antenna contains a vibrator with a capacitive load and a base counterweight. In addition, the first and second insulators are inserted, between which the additional arm of the vibrator is fixed, while the vibrator and the additional arm of the vibrator are partially placed in the first insulator, and the second insulator is fixed on the counterweight base. The technical result consists in providing high broadband (overlap in frequency of 4.5 and above), in the absence of the need to use additional baluns and matching devices, in the absence of the need for complex tuning. 1 hp f-ly, 2 ill.
Description
Предлагаемое устройство относится к антенной технике и может быть использовано в качестве передающей и приемной широкополосной антенны УКВ диапазона с изотропной в азимутальной плоскости диаграммой направленности. The proposed device relates to antenna technology and can be used as a transmitting and receiving broadband antenna VHF range with an isotropic in the azimuthal plane of the radiation pattern.
Известна вибраторная антенна по пат. РФ 2413344, Н01Q 9/18, широкополосность которой достигается включением дополнительной индуктивности. Недостатками такого устройства являются сложности, связанные с использованием подобного способа согласования в СВЧ диапазоне и сложное конструктивное исполнение.Known dipole antenna in US Pat. RF 2413344, H01Q 9/18, the broadband which is achieved by the inclusion of additional inductance. The disadvantages of this device are the difficulties associated with the use of such a method of coordination in the microwave range and complex design.
Известна также вибраторная антенна по пат. РФ 2589451, Н01Q 9/18, содержащая индуктивность, вибратор, электрически соединенный с одним концом этой индуктивности и представляющий собой объемный проводник, расположенный в магнитном поле индуктивности. Недостатками этой антенны являются сложность настройки, связанная с подбором величины индуктивности и конструктивная сложность. Also known vibrator antenna in US Pat. RF 2589451, H01Q 9/18, containing the inductance, a vibrator, electrically connected to one end of the inductance and representing a bulk conductor located in the magnetic field of the inductance. The disadvantages of this antenna are the complexity of the settings associated with the selection of the inductance value and structural complexity.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемой является антенна по патенту РФ 2523959, Н01Q 9/18, принятая за прототип.The closest analogue to the technical nature of the proposed is the antenna according to the patent of the Russian Federation 2523959, H01Q 9/18, adopted for the prototype.
Схема устройства-прототипа приведена на фиг. 1, где обозначено:The layout of the prototype device is shown in FIG. 1, where indicated:
1 – емкостная нагрузка;1 - capacitive load;
2 – вибратор;2 - vibrator;
7 – удлиняющая катушка; 7 - extension coil;
8 – трансформатор;8 - transformer;
6 – противовес.6 - counterweight.
Устройство-прототип состоит из вибратора 2 с емкостной нагрузкой 1, выполненной из металлических прутов, согласующего устройства на основе удлиняющей катушки 7 и трансформатора 8, и противовеса 6. Емкостная нагрузка 1 электрически соединена с вибратором 2, который электрически соединен с одним концом удлиняющей катушки 7, выполненной на замкнутом сердечнике магнитопровода. Второй конец удлиняющей катушки 7 электрически соединен с одним концом вторичной обмотки трансформатора 8, другой конец вторичной обмотки которого электрически соединен с противовесом 6.The prototype device consists of a
Устройство-прототип работает следующим образом.The device prototype works as follows.
Питание антенны осуществляется через первичную обмотку трансформатора 8. Полное сопротивление электрически малой антенны, образуемой вибратором 2 с емкостной нагрузкой 1 и противовесом 6, состоит из сопротивления излучения, сопротивления потерь и реактивного сопротивления, носящего емкостной характер. Емкостная нагрузка 1 способствует более равномерному распределению тока по вибратору 2, уменьшая емкостную составляющую в полном сопротивлении электрически малой антенны. The antenna is powered through the primary winding of the
Сопротивление излучения будет тем больше, чем ближе длина вибратора к четверти длины волны. Сопротивление потерь будет тем меньше, чем меньше омическое сопротивление вибратора 2 на используемой радиочастоте, и чем ближе противовес 6 к идеально проводящей бесконечной плоскости. Индуктивность удлиняющей катушки 7 компенсирует емкостную составляющую в полном сопротивлении электрически малой антенны, при этом дополнительно возникают потери, состоящие из потерь на омическом сопротивлении обмотки и потерь в сердечнике. Трансформатор 8 трансформирует суммарное активное сопротивление, состоящее из сопротивления излучения электрически малой антенны, сопротивления потерь в электрически малой антенне и сопротивления потерь в удлиняющей катушке 7, в номинальное сопротивление приемника, передатчика или приемопередатчика, используемого совместно с антенной. The radiation resistance will be greater, the closer the length of the vibrator to a quarter of the wavelength. The loss resistance will be the smaller, the smaller the ohmic resistance of the
Недостатками устройства-прототипа является значительное сужение полосы пропускания антенны при уменьшении ее линейного размера вследствие необходимости увеличения добротности согласующего устройства для сохранения эффективности излучения.The disadvantages of the device of the prototype is a significant narrowing of the antenna bandwidth while reducing its linear size due to the need to increase the quality of the matching device to preserve the radiation efficiency.
Задачей предлагаемого устройства является расширение рабочей полосы частот при сохранении компактности антенны.The objective of the proposed device is to expand the working frequency band while maintaining the antenna compactness.
Для решения поставленной задачи в антенну, содержащую вибратор, электрически соединенный с емкостной нагрузкой и противовесом, согласно полезной модели, введены первый и второй изоляторы, между которыми закреплено дополнительное плечо вибратора, при этом вибратор и дополнительное плечо вибратора частично помещены в первый изолятор, а второй изолятор закреплен на основании-противовесе.According to the utility model, the first and second insulators are inserted, between which the additional arm of the vibrator is fixed, while the vibrator and the additional arm of the vibrator are partially placed in the first insulator, and the second The insulator is fixed on the base-counterweight.
На фиг. 2 представлена схема предлагаемого устройства, где обозначено: FIG. 2 shows the scheme of the proposed device, where indicated:
1 – емкостная нагрузка; 1 - capacitive load;
2 – вибратор;2 - vibrator;
2.1 – точка соединения центрального проводника с вибратором;2.1 - the point of connection of the center conductor with a vibrator;
3, 5 – первый и второй изоляторы;3, 5 - the first and second insulators;
4 – дополнительное плечо вибратора;4 - additional arm of the vibrator;
4.1 – точка соединения оплетки с дополнительным плечом вибратора;4.1 - the connection point of the braid with an additional arm of the vibrator;
5 – второй изолятор;5 - the second insulator;
6 – противовес.6 - counterweight.
Предлагаемое антенное устройство содержит емкостную нагрузку 1, выполненную в форме металлического диска, электрически соединенного с вибратором 2, нижняя часть которого помещена в первый изолятор 3, в который также помещено дополнительное плечо вибратора 4, установленное на втором изоляторе 5, закрепленном на противовесе 6. Вибратор 2 может быть выполнен из любого электрически проводящего материала в произвольной форме, обеспечивающей достаточную конструктивную прочность, например, в форме цилиндра. The proposed antenna device contains a
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.
Питание антенны осуществляется коаксиальным кабелем (на фиг. 2 не изображен), центральный проводник которого соединен с вибратором 2 в точке 2.1, а оплетка соединена с дополнительным плечом вибратора 4 в точке 4.1. Емкостная нагрузка 1 способствует более равномерному распределению тока по вибратору 2, уменьшая емкостную составляющую в полном сопротивлении антенны. Конструктивную прочность антенны вблизи точек 2.1 или 4.1 обеспечивает первый изолятор 3, выполненный из диэлектрического материала. Дополнительная емкостная связь плеча вибратора 4 и противовеса 6 обеспечивается через второй изолятор 5, что способствует равномерному распределению тока по дополнительному плечу вибратора 4. Второй изолятор 5 может быть выполнен из диэлектрического материала с малыми потерями, тип которого выбирается в зависимости от требуемых параметров антенны. Согласование в интересующей полосе частот достигается главным образом выбором места расположения емкостной нагрузки 1 на поверхности вибратора 2, выбором материала и геометрических параметров второго изолятора 5 и геометрических размеров и конфигурации вибратора 2 и плеча вибратора 4. Несмотря на отсутствие симметрирующего устройства, в предлагаемой полезной модели достигается хорошее согласование в полосе с частотным перекрытием порядка 4,5. Однако, при необходимости дополнительного расширения рабочей полосы частот, конструкция антенны позволяет разместить дополнительные симметрирующее и согласующее устройства внутри дополнительного плеча вибратора 4. Такое решение позволяет расширить возможный частотный диапазон антенны, сохранить ее линейные размеры и защитить дополнительные устройства согласования и симметрирования от внешних воздействий. В качестве противовеса 6 могут выступать проводящие плоскости, например крыша автомобиля.The antenna is powered by a coaxial cable (not shown in Fig. 2), the center conductor of which is connected to the
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство позволяет достичь большой широкополосности, поскольку отсутствует ограничение, вносимое добротностью согласующего устройства; не требует сложной настройки, что облегчает внедрение в массовое производство. Кроме того, в отличие от прототипа, необходимость использования симметрирующих и согласующих устройств отсутствует благодаря введению дополнительного плеча вибратора 4 и наличию емкостной связи между ним и противовесом 6 через второй изолятор 5. То есть, антенна имеет возможность питания коаксиальным кабелем напрямую, однако при необходимости дополнительного расширения рабочей полосы частот конструкция антенны легко позволяет разместить согласующее устройство, например, внутри дополнительного плеча вибратора 4. Thus, compared with the prototype, the proposed device allows to achieve high bandwidth, since there is no limitation introduced by the quality factor of the matching device; does not require complex configuration, which facilitates the introduction into mass production. In addition, unlike the prototype, there is no need to use balancing and balancing devices due to the introduction of an additional arm of the
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100932U RU189384U1 (en) | 2019-01-16 | 2019-01-16 | Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019100932U RU189384U1 (en) | 2019-01-16 | 2019-01-16 | Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU189384U1 true RU189384U1 (en) | 2019-05-21 |
Family
ID=66635847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019100932U RU189384U1 (en) | 2019-01-16 | 2019-01-16 | Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU189384U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1354292A1 (en) * | 1985-06-11 | 1987-11-23 | Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср | Vibrator aerial with capacitive load |
RU21118U1 (en) * | 2001-03-27 | 2001-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | WIDTH BAND ANTENNA WITH CAPACITIVE INSERTS |
RU2523959C1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Dipole antenna with capacitive load |
RU174319U1 (en) * | 2017-04-26 | 2017-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | MOBILE NE / HF VIBRATOR ANTENNA |
-
2019
- 2019-01-16 RU RU2019100932U patent/RU189384U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1354292A1 (en) * | 1985-06-11 | 1987-11-23 | Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср | Vibrator aerial with capacitive load |
RU21118U1 (en) * | 2001-03-27 | 2001-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | WIDTH BAND ANTENNA WITH CAPACITIVE INSERTS |
RU2523959C1 (en) * | 2012-11-27 | 2014-07-27 | Открытое акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (ОАО "ОНИИП") | Dipole antenna with capacitive load |
RU174319U1 (en) * | 2017-04-26 | 2017-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | MOBILE NE / HF VIBRATOR ANTENNA |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6956535B2 (en) | Coaxial inductor and dipole EH antenna | |
RU154886U1 (en) | SMALL VIBRATOR ANTENNA OF SYSTEMS OF DATA TRANSMISSION NETWORK IN THE RANGE OF MEDIUM AND INTERMEDIATE WAVES | |
Rouhi et al. | Microstrip‐fed small square monopole antenna for UWB application with variable band‐notched function | |
RU2488927C1 (en) | Tunable resonant antenna with matching device | |
US20120068898A1 (en) | Compact ultra wide band antenna for transmission and reception of radio waves | |
US4890116A (en) | Low profile, broad band monopole antenna | |
CN109599653B (en) | Portable circularly polarized antenna | |
RU2470424C1 (en) | Small-size capacitive antenna with matching inductance coil | |
US6809698B2 (en) | Broadband dual-frequency tablet antennas | |
US4958164A (en) | Low profile, broad band monopole antenna | |
Palud et al. | A novel broadband eighth-wave conical antenna | |
RU2413344C1 (en) | Dipole antenna | |
CN108258403A (en) | Compact dual-frequency nesting antenna | |
US2866197A (en) | Tuned antenna system | |
RU189384U1 (en) | Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load | |
US3267478A (en) | Tunable ferromagnetic rod loop antenna | |
CN210628484U (en) | Ultra-wideband dipole antenna | |
Liashuk et al. | Small monopole transceiver antenna for medium frequencies | |
Wang et al. | Miniaturized antenna based on vertical split-ring resonator | |
RU2634801C1 (en) | Ultra-wideband dual-port antenna | |
RU210667U1 (en) | MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA | |
CN210956990U (en) | Ultra-wideband dipole antenna | |
RU148181U1 (en) | ANTENNA PLANE CAPACITIVE | |
RU183348U1 (en) | Shortened resonant antenna | |
CN114300833B (en) | Cone antenna and digital broadcasting antenna |