RU192403U1 - Antenna array for the formation of radio signals with a given spin-orbit state - Google Patents
Antenna array for the formation of radio signals with a given spin-orbit state Download PDFInfo
- Publication number
- RU192403U1 RU192403U1 RU2019113605U RU2019113605U RU192403U1 RU 192403 U1 RU192403 U1 RU 192403U1 RU 2019113605 U RU2019113605 U RU 2019113605U RU 2019113605 U RU2019113605 U RU 2019113605U RU 192403 U1 RU192403 U1 RU 192403U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- emitters
- antenna array
- radio signals
- orbit state
- printed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
Abstract
Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к антенным устройствам, а именно к фазированным антенным решеткам для беспроводных систем связи, и может быть использована в радиосистемах миллиметрового диапазона. Антенная решетка состоит из N печатных излучателей, выполненных круговыми и расположенных по окружности радиуса 2λ на расстоянии λ между центрами соседних печатных излучателей. Технический результат заключается в возможности формирования радиосигналов с заданным спин-орбитальным состоянием. 3 ил.The utility model relates to the field of radio engineering, in particular to antenna devices, namely to phased array antennas for wireless communication systems, and can be used in millimeter-wave radio systems. The antenna array consists of N printed emitters made circular and located around a circle of radius 2λ at a distance λ between the centers of adjacent print emitters. The technical result consists in the possibility of forming radio signals with a given spin-orbit state. 3 ill.
Description
Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к антенным устройствам, а именно к фазированным антенным решеткам для беспроводных систем связи, и может быть использована в радиосистемах миллиметрового диапазона.The utility model relates to the field of radio engineering, in particular to antenna devices, namely to phased array antennas for wireless communication systems, and can be used in millimeter-wave radio systems.
Известна цифровая кольцевая антенная решетка (патент RU2630846, H01Q21/00, 16.06.2016), выполненная в виде круглой формы, где установлены печатные антенные излучатели, на лицевой стороне основания расположены печатные излучатели антенные (тип антенны - Вивальди), соединенные высокочастотными разъемами с цифровыми приемопередающими модулями, расположенными на противоположной стороне основания, модули системы питания, модули функционального управления и обработки информации, модуль синтезатора сигналов и разветвителя частоты.Known digital ring antenna array (patent RU2630846, H01Q21 / 00, 06.16.2016), made in the form of a round shape, where the printed antenna emitters are installed, on the front side of the base are printed antenna radiators (type of antenna - Vivaldi) connected by high-frequency connectors to digital transceiver modules located on the opposite side of the base, power system modules, functional control and information processing modules, a signal synthesizer module and a frequency splitter.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что устройство не формирует радиосигналы с заданным спин-орбитальным состоянием.The disadvantage of the analogue is limited functionality due to the fact that the device does not generate radio signals with a given spin-orbit state.
Известно широкополосное волноводное щелевое двухканальное излучающее устройство круговой поляризации (патент RU 2386199, Н 01Q13/00, 11.01.2009), состоящее из отрезка прямоугольного волновода с двумя короткозамыкающими заглушками в торцевых сечениях, с резонансной крестообразной щелью на широкой передней стенке квадратной формы.Known broadband waveguide slotted two-channel emitting device of circular polarization (patent RU 2386199, N 01Q13 / 00, 11.01.2009), consisting of a segment of a rectangular waveguide with two short-circuit plugs in end sections, with a resonant cross-shaped slit on a wide square-shaped front wall.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что устройство не позволяет задавать порядок спин-орбитального момента излучаемых радиосигналов.The disadvantage of the analogue is the limited functionality due to the fact that the device does not allow you to set the order of the spin-orbit moment of the emitted radio signals.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является антенный фрагмент фазированной антенной решетки с управляемой поляризацией (патент RU92745, H01Q21/26, 30.11.2009), представляющий собой линейную решетку, содержащую N турникетных печатных излучателей, каждый из которых состоит из двух ортогонально объединенных в объемную конструкцию симметричных печатных вибраторов, расположенных с определенным периодом в строке над общим проводящим экраном на высоте, равной четверти средней длины волны рабочего диапазона, при этом каждый печатный вибратор выполнен на диэлектрической подложке по классической схеме верхнего питания и содержит полосковые проводники, образующие плечи вибратора, конструктивно объединенные с симметрирующим устройством, и питающую полосковую линию, нижний конец которой соединен с коаксиально-полосковым переходом, причем симметрирование и возбуждение каждого вибратора, входящего в антенный фрагмент, осуществляется тремя связанными полосковыми проводниками длиной λср/4, два из которых, средний и левый крайний, образуют щелевой волновод, верхние концы которого подключены к плечам вибратора, а нижние - короткозамкнуты, а третий крайний правый проводник, являющийся запитывающей связанной линией и имеющий настроечный элемент, выполненный в виде ступеньки, нижним концом соединен с ВЧ разъемом, расположенным на диэлектрической подложке (плате), а верхним - с плечом вибратора, который подключен к левому крайнему полосковому проводнику.Closest to the proposed utility model is an antenna fragment of a phased antenna array with controlled polarization (patent RU92745, H01Q21 / 26, 30.11.2009), which is a linear array containing N turnstile printed emitters, each of which consists of two orthogonally combined into a three-dimensional structure symmetrical printed vibrators located with a certain period in a row above a common conductive screen at a height equal to a quarter of the average wavelength of the working range, with each printed vibrato p is made on a dielectric substrate according to the classical upper supply circuit and contains strip conductors forming the vibrator arms structurally combined with a balancing device and a supply strip line, the lower end of which is connected to a coaxial-strip transition, moreover, the balancing and excitation of each vibrator included in the antenna the fragment is carried out by three connected strip conductors of length λav / 4, two of which, the middle and left extreme, form a slot waveguide, the upper ends of which connected to the shoulders of the vibrator, and the lower ones are short-circuited, and the third extreme right conductor, which is a feeding connected line and having a tuning element made in the form of a step, is connected to the RF connector on the dielectric substrate (circuit board) with the lower end and the upper end with the shoulder of the vibrator, which is connected to the left extreme stripe conductor.
Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в том, что излучатели, расположенные в прямоугольной плоскости, не позволяют сформировать радиосигнал с заданным спин-орбитальным состоянием.The disadvantage of the prototype is limited functionality, consisting in the fact that the emitters located in a rectangular plane do not allow the formation of a radio signal with a given spin-orbit state.
Задачей полезной модели является повышение информационной защищенности радиоканалов за счет того, что передача радиосигналов в каждом канале осуществляется при помощи радиоизлучения с уникальным заданным спин-орбитальным состоянием.The objective of the utility model is to increase the information security of radio channels due to the fact that the transmission of radio signals in each channel is carried out using radio emission with a unique predetermined spin-orbit state.
Техническим результатом является формирование радиосигналов с заданным спин-орбитальным состоянием.The technical result is the formation of radio signals with a given spin-orbit state.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в антенной решетке, состоящей из N печатных излучателей, согласно полезной модели, печатные излучатели выполнены круговыми и расположены по окружности радиуса 2λ на расстоянии λ между центрами соседних печатных излучателей.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the antenna array consisting of N printed emitters, according to the utility model, the printed emitters are made circular and arranged around a circle of radius 2λ at a distance λ between the centers of adjacent printed emitters.
Существо полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображены 8 печатных излучателей антенной решетки, расположенных по окружности радиуса 2λ, с питающими проводниками (вид спереди). На фиг. 2 изображена плоскость земли (вид сзади). На фиг. 3 изображен вид сбоку всей конструкции, состоящей из печатных излучателей, диэлектрической подложки и плоскости земли.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows 8 printed radiators of an antenna array located around a circle of radius 2λ, with supply conductors (front view). In FIG. 2 shows the ground plane (rear view). In FIG. 3 is a side view of an entire structure consisting of printed emitters, a dielectric substrate, and a ground plane.
Антенная решетка для формирования радиосигналов с заданным спин-орбитальным состоянием включает (фиг. 1) круговые печатные излучатели 1 (фиг. 1, фиг. 3), расположенные по окружности радиуса 2λ на расстоянии λ между центрами соседних печатных излучателей, связанные с ними питающие проводники 2 (фиг. 1), соединенные с входным портом 3 (фиг. 1), расположенные на диэлектрической подложке 4 (фиг.1, фиг. 3). Плоскость земли 5 (фиг.2, фиг. 3) расположена с обратной стороны диэлектрической подложки 4 (фиг. 1, фиг. 3).The antenna array for generating radio signals with a given spin-orbit state includes (Fig. 1) circular printing emitters 1 (Fig. 1, Fig. 3) located around a circle of radius 2λ at a distance λ between the centers of adjacent printed emitters, the associated supply conductors 2 (Fig. 1) connected to the input port 3 (Fig. 1) located on the dielectric substrate 4 (Fig. 1, Fig. 3). The plane of the earth 5 (Fig. 2, Fig. 3) is located on the reverse side of the dielectric substrate 4 (Fig. 1, Fig. 3).
Круговые печатные излучатели 1 и питающие проводники 2 нанесены на диэлектрическую подложку 4. К входному порту 3 присоединен вывод центрального проводника коннектора 1,0 мм, а выводы внешнего проводника коннектора 1,0 мм присоединены к плоскости земли 5.Circular printed
Вся структура антенной решетки выполнена по технологии изготовления печатных плат и рассчитана на функционирование в полосе частот 77-78,5 ГГц. Входной порт 3 рассчитан на сопротивление 50 Ом.The entire structure of the antenna array is made according to the technology of manufacturing printed circuit boards and is designed to operate in the frequency band 77-78.5 GHz.
Антенная решетка для формирования радиосигналов с заданным спин-орбитальным состоянием работает следующим образом: электрический сигнал подается на входной порт 3 (фиг. 1), распространяется по питающим проводникам 2 (фиг. 1) и достигает круговых печатных излучателей 1 (фиг. 1, фиг. 3), где электрический ток преобразуется в энергию электромагнитного поля, создаваемого между плоскостью земли 5 (фиг. 2, фиг. 3) и печатными излучателями 1 (фиг. 1, фиг. 3). Диэлектрическая подложка 4 (фиг. 1, фиг. 3) экранирует печатные излучатели 1 (фиг. 1, фиг. 3) и плоскость земли 5 (фиг. 2, фиг. 3) друг от друга и обеспечивает устойчивость конструкции.The antenna array for generating radio signals with a given spin-orbit state works as follows: an electric signal is supplied to the input port 3 (Fig. 1), propagates along the supply conductors 2 (Fig. 1) and reaches the circular printing emitters 1 (Fig. 1, Fig. 3), where the electric current is converted into the energy of the electromagnetic field created between the plane of the earth 5 (Fig. 2, Fig. 3) and the printed emitters 1 (Fig. 1, Fig. 3). The dielectric substrate 4 (Fig. 1, Fig. 3) shields the printed emitters 1 (Fig. 1, Fig. 3) and the ground plane 5 (Fig. 2, Fig. 3) from each other and ensures structural stability.
Поскольку длины питающих проводников 2 (фиг. 1) различны, то электрические сигналы, подаваемые на 8 круговых печатных излучателей 1 (фиг. 1, фиг. 3) будут с разными фазами (конкретно, происходит увеличение фазы на π/4 для каждого последующего печатного излучателя при движении по часовой стрелке), задавая таким образом порядок формируемого спин-орбитального состояния излучаемого поля. За счет объединения колебаний от всех круговых печатных излучателей 1 (фиг. 1, фиг. 3), электрические сигналы на которые доставлены со сдвигами фаз, формируется итоговое излучаемое поле с заданным спин-орбитальным состоянием.Since the lengths of the supply conductors 2 (Fig. 1) are different, the electrical signals supplied to 8 circular printing emitters 1 (Fig. 1, Fig. 3) will have different phases (specifically, there is an increase in phase by π / 4 for each subsequent printing emitter when moving clockwise), thus setting the order of the generated spin-orbit state of the emitted field. By combining the oscillations from all circular printing emitters 1 (Fig. 1, Fig. 3), the electrical signals to which are delivered with phase shifts, the resulting radiated field with a given spin-orbit state is formed.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет формировать радиосигналы с заданным спин-орбитальным состоянием и повышает информационную защищенность радиоканалов за счет того, что передача радиосигналов в каждом канале осуществляется при помощи радиоизлучения с уникальным заданным спин-орбитальным состоянием.So, the claimed utility model allows you to generate radio signals with a given spin-orbit state and increases the information security of radio channels due to the fact that the transmission of radio signals in each channel is carried out using radio emission with a unique predetermined spin-orbit state.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113605U RU192403U1 (en) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | Antenna array for the formation of radio signals with a given spin-orbit state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113605U RU192403U1 (en) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | Antenna array for the formation of radio signals with a given spin-orbit state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192403U1 true RU192403U1 (en) | 2019-09-16 |
Family
ID=67990274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019113605U RU192403U1 (en) | 2019-04-30 | 2019-04-30 | Antenna array for the formation of radio signals with a given spin-orbit state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192403U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU92745U1 (en) * | 2009-11-30 | 2010-03-27 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | CONTROLLED POLARIZED ANTENNA Fragment of a PHASED ANTENNA ARRAY |
US9350084B1 (en) * | 2013-11-12 | 2016-05-24 | L-3 Communications Corp. | Providing a non-zero orbital angular momentum feed beam to a reflective antenna |
US9634399B1 (en) * | 2013-11-12 | 2017-04-25 | L-3 Communications Corp. | Antenna for transmitting partial orbital angular momentum beams |
EP3163766A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-03 | Intel Corporation | Orbital angular momentum in millimeter-wave wireless communication |
-
2019
- 2019-04-30 RU RU2019113605U patent/RU192403U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU92745U1 (en) * | 2009-11-30 | 2010-03-27 | Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" | CONTROLLED POLARIZED ANTENNA Fragment of a PHASED ANTENNA ARRAY |
US9350084B1 (en) * | 2013-11-12 | 2016-05-24 | L-3 Communications Corp. | Providing a non-zero orbital angular momentum feed beam to a reflective antenna |
US9634399B1 (en) * | 2013-11-12 | 2017-04-25 | L-3 Communications Corp. | Antenna for transmitting partial orbital angular momentum beams |
EP3163766A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-05-03 | Intel Corporation | Orbital angular momentum in millimeter-wave wireless communication |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4021813A (en) | Geometrically derived beam circular antenna array | |
CN111180886A (en) | Miniaturized broadband dual-polarization magnetoelectric dipole millimeter wave edge-emitting antenna and array thereof | |
CN106469848B (en) | A kind of broadband paster antenna based on double resonance mode | |
JP2018538738A (en) | Self-grounding type bow tie antenna device that can be installed on a wall surface, petal of the antenna device, and manufacturing method thereof | |
CN211655058U (en) | Miniaturized broadband dual-polarization magnetoelectric dipole millimeter wave edge-emitting antenna and array thereof | |
CN109921184B (en) | Substrate integrated electric dipole antenna and array based on low-profile microstrip feed structure | |
EP3642906B1 (en) | Wideband antenna array | |
JP2011239258A (en) | Wave guide, msl converter, and planar antenna | |
CN109818145B (en) | Vertical folding slotted circular patch antenna and array | |
CN107196069B (en) | Compact substrate integrated waveguide back cavity slot antenna | |
RU192403U1 (en) | Antenna array for the formation of radio signals with a given spin-orbit state | |
EP2948999B1 (en) | Dipole antenna array | |
KR101833037B1 (en) | Multi Polarized Antenna | |
RU2552230C2 (en) | Directional band antenna | |
EP3422465A1 (en) | Hybrid circuit, power supply circuit, antenna device, and power supply method | |
JP2019521629A (en) | Circuit board arrangement for signal supply to radiators | |
Lu et al. | Design of high gain planar dipole array antenna for WLAN application | |
CN113690602A (en) | Broadband magnetoelectric dipole antenna based on center feed | |
Ramli et al. | A frequency reconfigurable stacked patch microstrip antenna (FRSPMA) with aperture coupler technique | |
RU202590U1 (en) | Cross-notch Millimeter-Wave Microstrip Printed Antenna | |
TW201208197A (en) | High gain loop array antenna system and electronic device | |
Letavin et al. | Simulation of 3600–3800 MHz frequency band antenna for fifth generation mobile communication | |
CN111244627A (en) | Waveguide slot array antenna | |
RU150630U1 (en) | Fragment of a Broadband Phased Antenna Array in Three Frequency Bands | |
RU2771751C2 (en) | Power circuit of base station antenna, base station antenna and base station |