RU191904U1 - Broadband Microstrip Dipole Antenna - Google Patents

Broadband Microstrip Dipole Antenna Download PDF

Info

Publication number
RU191904U1
RU191904U1 RU2018144046U RU2018144046U RU191904U1 RU 191904 U1 RU191904 U1 RU 191904U1 RU 2018144046 U RU2018144046 U RU 2018144046U RU 2018144046 U RU2018144046 U RU 2018144046U RU 191904 U1 RU191904 U1 RU 191904U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dipole
antenna
radiating
dipole antenna
arms
Prior art date
Application number
RU2018144046U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Александрович Летавин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина"
Priority to RU2018144046U priority Critical patent/RU191904U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU191904U1 publication Critical patent/RU191904U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях, как самостоятельная антенна, так и в качестве базового излучающего элемента в печатных фазированных антенных решетках. Широкополосная микрополосковая дипольная антенна содержит симметричный диполь с двумя излучающими плечами, щель, линию питания, размещенные на диэлектрической подложке. При этом плечи диполя снабжены дополнительными проводящими сегментами прямоугольной формы, расположенные над излучающими плечами диполя на расстоянии, равном не менее чем одна толщина подложки. Технический результат заключается в расширении полосы рабочих частот. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The utility model relates to radio engineering and can be used in radar, radio navigation, communications, antenna systems and radio measurements, both as an independent antenna and as a basic radiating element in printed phased antenna arrays. Broadband microstrip dipole antenna contains a symmetric dipole with two radiating arms, a slot, a power line, placed on a dielectric substrate. In this case, the dipole arms are provided with additional rectangular conductive segments located above the radiating dipole arms at a distance equal to at least one thickness of the substrate. The technical result consists in expanding the operating frequency band. 1 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Предлагаемая широкополосная печатная дипольная антенна относится к радиотехнике и может быть использована в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях, как самостоятельная антенна, так и в качестве базового излучающего элемента в печатных фазированных антенных решетках.The proposed broadband printed dipole antenna relates to radio engineering and can be used in radar, radio navigation, communications, antenna systems and radio measurements, both as an independent antenna and as a basic radiating element in printed phased antenna arrays.

Известна конструкция монопольной антенны (патент US 006788295 В2, МПК H01Q 9/00), содержащая эллиптический излучатель, имеющий треугольную форму в поперечном сечении, параллельную малой оси эллипса, с одним или двумя прямоугольными вырезами, параллельными большой оси эллипса, коаксиальный кабель или согласующее устройство из полосковой линии, осуществляющие возбуждение антенны. При этом излучающий элемент изогнут либо в направлении излучения, либо против направления излучения монопольной антенны с образованием двугранного угла симметрично относительно малой оси эллипса, чем достигается простота изготовления и легкость подстройки входных сопротивлений за счет изменения изгиба антенного элемента совместно с площадью вырезов, легкость интегрирования в радиотехнические системы.Существенными недостатками данной антенны являются малая полоса пропускания (не более 10% от несущей частоты) и низкое значение коэффициента усиления в рабочей полосе частот.A known design of a monopole antenna (patent US 006788295 B2, IPC H01Q 9/00) containing an elliptical emitter having a triangular cross-sectional shape parallel to the minor axis of the ellipse, with one or two rectangular cutouts parallel to the major axis of the ellipse, a coaxial cable or matching device from the strip line, exciting the antenna. In this case, the radiating element is bent either in the direction of radiation or against the direction of radiation of the monopole antenna with the formation of a dihedral angle symmetrically with respect to the small axis of the ellipse, thereby achieving simplicity of manufacture and ease of adjustment of input impedances due to changes in the bending of the antenna element together with the area of the cutouts, ease of integration into radio engineering systems. Significant disadvantages of this antenna are a small bandwidth (not more than 10% of the carrier frequency) and a low coefficient patient's gain in the operating frequency band.

Наиболее близкой к предложенной антенне является микрополосковая дипольная антенна, плечи диполя которой выполнены на одной стороне, а запитывающий элемент в виде полоска выполнен на другой стороне (Патент CLLJA N 3845490, кл. 343-821, 1974.). Однако известная антенна имеет узкую полосу пропускания.Closest to the proposed antenna is a microstrip dipole antenna, the dipole shoulders of which are made on one side, and the feeding element in the form of a strip is made on the other side (Patent CLLJA N 3845490, CL 343-821, 1974.). However, the known antenna has a narrow bandwidth.

Полезная модель направлена на увеличение полосы пропускания.The utility model aims to increase bandwidth.

Техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является добавление микрополосковых сегментов в состав дипольной антенны, что позволяет расширить полосу рабочих частот.The technical result achieved by the implementation of the utility model is the addition of microstrip segments to the composition of the dipole antenna, which allows to expand the operating frequency band.

Технический результат достигается за счет того, что широкополосная микрополосковая дипольная антенна, содержащая симметричный диполь с двумя плечами, щель, линию питания, размещенные на диэлектрической подложке, отличающаяся тем что, плечи имеют дополнительный набор N проводящих сегментов определенной формой поверхности и расположен над излучающими плечами диполя на расстоянии равном не менее, чем одна толщина подложки.The technical result is achieved due to the fact that the broadband microstrip dipole antenna containing a symmetrical dipole with two shoulders, a slot, a power line placed on a dielectric substrate, characterized in that the shoulders have an additional set of N conductive segments with a certain surface shape and are located above the radiating dipole shoulders at a distance equal to not less than one thickness of the substrate.

Широкополосная микрополосковая дипольная антенна, содержащая симметричный диполь с двумя излучающими плечами, щель, линию питания, размещенные на диэлектрической подложке, отличающаяся тем что, плечи диполя снабжены дополнительными проводящими сегментами прямоугольной формы, расположенные над излучающими плечами диполя на расстоянии, равном не менее, чем одна толщина подложки.A broadband microstrip dipole antenna containing a symmetrical dipole with two radiating arms, a slot, a power line placed on a dielectric substrate, characterized in that the dipole arms are provided with additional rectangular conductive segments located above the radiating arms of the dipole at a distance equal to not less than one substrate thickness.

Добавление дополнительных микрополосковых электропроводные сегментов расположенных на расстоянии в одну толщину подложки над дипольной антенной в направлении её излучения, с размерами, отличающимися от микрополосковых плечей диполя, позволяет расширить полосу рабочих частот.Adding additional microstrip electrically conductive segments located at a distance of one thickness of the substrate above the dipole antenna in the direction of its radiation, with sizes different from the microstrip shoulders of the dipole, allows you to expand the operating frequency band.

Сущность изобретения поясняется фигурами, на которых изображено:The invention is illustrated by figures, which depict:

- на фиг. 1 - предпочтительный вариант топологии предлагаемой широкополосной дипольной антенны с добавленными сегментами, реализованного на диэлектрической подложке с относительной диэлектрической проницаемостью равной 4.4 и толщиной 1 мм; вид сверху, где 1- вход антенны, 2 – микрополосковый резонатор, 3 – дополнительные электропроводные сегменты, 4 – линия питания, 5 – щель.- in FIG. 1 is a preferred version of the topology of the proposed broadband dipole antenna with added segments, implemented on a dielectric substrate with a relative dielectric constant of 4.4 and a thickness of 1 mm; top view, where 1 is the antenna input, 2 is the microstrip resonator, 3 are additional conductive segments, 4 is the power line, 5 is the slot.

- на фиг. 2 - график зависимости КСВ от частоты;- in FIG. 2 is a graph of the SWR versus frequency;

- на фиг. 3 - график зависимости коэффициента усиления от частоты, выраженных в децибелах;- in FIG. 3 is a graph of gain versus frequency, expressed in decibels;

- на фиг. 4 - график диаграммы направленности на центральной частоте (2600 МГц).- in FIG. 4 is a graph of the radiation pattern at the center frequency (2600 MHz).

Широкополосная микрополосковая дипольная антенна имеет одну 50-омную входную линию питания на одной стороне подложки, состоит из микрополоскового резонатора с двумя плечами и два электропроводных сегмента расположенные на определенном расстоянии от этих плечей.The broadband microstrip dipole antenna has one 50-ohm input power line on one side of the substrate, consists of a microstrip resonator with two arms and two electrically conductive segments located at a certain distance from these arms.

Широкополосная микрополосковая дипольная антенна работает следующим образом. С помощью коаксиальной линии энергия подводится на проводящую линию питания 4 (например, с рабочей частой 2.6 ГГц), энергия, протекая по этой линии, возбуждает резонатор, через щель 5 и плечи диполя излучают электромагнитную волну (при работе на передачу). За счет использования дополнительных электропроводных сегментов расположенных на определенном расстоянии от диполя, обеспечивается расширение рабочей полосы частот по уровню КСВ=2. Ввиду возбуждения данных электропроводных сегментов и их дополнительного излучения электромагнитных волн. Подобная реализация широкополосной микрополосковой дипольной антенны, представлена на фиг. 1. Применение дополнительных электропроводных сегментов в конструкции дипольной антенны позволяет осуществить эффективное расширение полосы рабочих частот. Для подтверждения правильности выбранного технического решения была смоделирована полезная модель предлагаемой антенны, у которой получены следующие технические характеристики:Broadband microstrip dipole antenna operates as follows. Using a coaxial line, energy is supplied to a conducting power line 4 (for example, with a working frequency of 2.6 GHz), energy flowing along this line excites a resonator, emits an electromagnetic wave through slot 5 and the shoulders of the dipole (during transmission). Due to the use of additional electrically conductive segments located at a certain distance from the dipole, the expansion of the working frequency band at the level of SWR = 2 is ensured. Due to the excitation of these electrically conductive segments and their additional emission of electromagnetic waves. A similar implementation of a broadband microstrip dipole antenna is shown in FIG. 1. The use of additional electrically conductive segments in the design of a dipole antenna allows for the effective expansion of the operating frequency band. To confirm the correctness of the selected technical solution, a useful model of the proposed antenna was simulated, which obtained the following technical characteristics:

- полоса рабочих частот 73.8%, по уровню КСВ=2, в соответствии с данными на фиг. 2; - operating frequency band 73.8%, according to the SWR level = 2, in accordance with the data in FIG. 2;

- коэффициент усиления в полосе частот не ниже 5 дБ, в соответствии с данными на фиг. 3;- gain in the frequency band of at least 5 dB, in accordance with the data in FIG. 3;

Площадь предлагаемой антенны 5250 мм2.The area of the proposed antenna 5250 mm 2 .

Claims (2)

1. Широкополосная микрополосковая дипольная антенна, содержащая симметричный диполь с двумя излучающими плечами, щель, линию питания, размещенные на диэлектрической подложке, отличающаяся тем, что плечи диполя снабжены дополнительными проводящими сегментами прямоугольной формы, расположенными над излучающими плечами диполя на расстоянии, равном не менее чем одна толщина подложки.1. Broadband microstrip dipole antenna containing a symmetrical dipole with two radiating shoulders, a slot, a power line placed on a dielectric substrate, characterized in that the shoulders of the dipole are equipped with additional conductive segments of a rectangular shape located above the radiating shoulders of the dipole at a distance equal to not less than one thickness of the substrate. 2. Широкополосная микрополосковая дипольная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что проводящие сегменты расположены симметрично относительно оси продольного направления щели.2. Broadband microstrip dipole antenna according to claim 1, characterized in that the conductive segments are located symmetrically with respect to the axis of the longitudinal direction of the slit.
RU2018144046U 2018-12-12 2018-12-12 Broadband Microstrip Dipole Antenna RU191904U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144046U RU191904U1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Broadband Microstrip Dipole Antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018144046U RU191904U1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Broadband Microstrip Dipole Antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU191904U1 true RU191904U1 (en) 2019-08-28

Family

ID=67851995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018144046U RU191904U1 (en) 2018-12-12 2018-12-12 Broadband Microstrip Dipole Antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU191904U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202590U1 (en) * 2020-11-11 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Cross-notch Millimeter-Wave Microstrip Printed Antenna
RU2768530C1 (en) * 2021-06-04 2022-03-24 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Broadband symmetrical vibrator in printed design
RU219082U1 (en) * 2023-05-12 2023-06-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" MICROSTRIP ANTENNA FOR INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3845490A (en) * 1973-05-03 1974-10-29 Gen Electric Stripline slotted balun dipole antenna
US20070040759A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Sung-Jun Lee Stub printed dipole antenna (SPDA) having wide-band and multi-band characteristics and method of designing the same
US20120287009A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Solid antenna
US8686912B2 (en) * 2010-12-30 2014-04-01 Telekom Malaysia Berhad 450 MHz folded dipole antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3845490A (en) * 1973-05-03 1974-10-29 Gen Electric Stripline slotted balun dipole antenna
US20070040759A1 (en) * 2005-08-19 2007-02-22 Sung-Jun Lee Stub printed dipole antenna (SPDA) having wide-band and multi-band characteristics and method of designing the same
US8686912B2 (en) * 2010-12-30 2014-04-01 Telekom Malaysia Berhad 450 MHz folded dipole antenna
US20120287009A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Solid antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202590U1 (en) * 2020-11-11 2021-02-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Cross-notch Millimeter-Wave Microstrip Printed Antenna
RU2768530C1 (en) * 2021-06-04 2022-03-24 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Broadband symmetrical vibrator in printed design
RU219082U1 (en) * 2023-05-12 2023-06-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" MICROSTRIP ANTENNA FOR INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1684382A1 (en) Small ultra wideband antenna having unidirectional radiation pattern
RU191904U1 (en) Broadband Microstrip Dipole Antenna
CN103825091A (en) Ultra-wideband directional antenna
Dwivedi et al. Design of U-shape microstrip patch antenna for WiMAX applications at 2.5 GHz
Sheela et al. Design of Ultra-Wideband of Rectangular Shaped Emoji Designed Microstrip Patch Antenna of 4.5 GHz for Military Applications
KR100729627B1 (en) UWB antenna with uni -directional radiation pattern
Afzal et al. A tri-band H-shaped microstrip patch antenna for DCS and WLAN applications
Pardhan Design of Extended Circular Patch with Rectangular Stub and Circular Slit Used For Ultra Wide Band Application (X-Band)
Prabhu et al. Design and Implementation of T-Shaped Planar Antenna for MIMO Applications.
Sifat et al. High gain wideband log periodic dipole array antenna loaded with corrugations
Yamamoto et al. Design of quasi-millimeter wave leaf-shaped bowtie array antenna for UWB applications
Hasan et al. Omnidirectional UWB antenna loaded with rectangular loop for band notch characteristics
Srivastava et al. Comparison of different microstrip patch antennas with proposed RMPA for wireless applications
Manshouri et al. A microstrip-fed ultra-wideband antenna with dual band-notch characteristics
RU188495U1 (en) Miniature Microstrip Antenna
Datta et al. Twice-band irregular rectangular cut-in microstrip patch antenna for microwave communication
Mumu et al. A star-fish shaped compact dual band antenna for millimeter wave band applications
Mansour et al. Broadband Printed Dipole Array Antennas
RU2479080C1 (en) Broadband microstrip antenna with trapezoidal cross section
RU2752288C2 (en) Dual-band emitter for antenna array
RU188741U1 (en) Microstrip antenna with circular polarization
Kumar et al. Design of a Dual-Band Microstrip Patch Antenna for GPS, WiMAX and WLAN.
Kalteh et al. Directional UWB Microstrip Antenna for Radar Applications
Hamza et al. A miniaturized printed UWB LPDA antenna
Rajshekar et al. Design and Synthesis of Miniaturized S-Shaped Multi-Slotted Inset-Fed Antenna for Wireless Applications

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191213