RU197760U1 - WIDE DIRECTIONAL TWO-BAND ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION - Google Patents
WIDE DIRECTIONAL TWO-BAND ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU197760U1 RU197760U1 RU2020103536U RU2020103536U RU197760U1 RU 197760 U1 RU197760 U1 RU 197760U1 RU 2020103536 U RU2020103536 U RU 2020103536U RU 2020103536 U RU2020103536 U RU 2020103536U RU 197760 U1 RU197760 U1 RU 197760U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrators
- antenna
- frequency range
- band antenna
- shoulders
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к антенной технике. Широкополосная направленная двухдиапазонная антенна с двойной поляризацией состоит из активных вибраторов нижнего частотного диапазона и вибраторов верхнего частотного диапазона, причем плечи вибраторов одной поляризации совпадают с плечами вибраторов ортогональной поляризации, по крайней мере двух симметрирующих устройств, двух коаксиальных входов/выходов или высокочастотных линий передачи, рефлектора. Техническим результатом полезной модели является расширение диапазона рабочих частот антенны. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to antenna technology. A dual-polarized broadband directional dual-band antenna consists of active vibrators of the lower frequency range and vibrators of the upper frequency range, and the shoulders of the vibrators of one polarization coincide with the shoulders of the orthogonal polarization vibrators, at least two balancing devices, two coaxial inputs / outputs or high-frequency transmission lines, a reflector . The technical result of the utility model is to expand the operating frequency range of the antenna. 5 cp f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована для усиления сигналов сотовой связи и в системах передачи данных в качестве абонентской антенны или как элемент антенной решетки антенны базовой станции.The invention relates to antenna technology and can be used to amplify cellular signals in data transmission systems as a subscriber antenna or as an element of the antenna array of a base station antenna.
Известна широкополосная направленная двухполяризационная антенна (патент на полезную модель RU 180322, опубликован 08.06.2018), содержащая, по крайней мере, две пары вибраторов, плоскости поляризации этих пар вибраторов перпендикулярны, причем плечи вибраторов одной поляризации совпадают с плечами вибраторов другой поляризации и расположены над общим рефлектором, а питающие их симметричные линии передачи находятся на одинаковой высоте от рефлектора и связаны с коаксиальными входами антенны с помощью симметрирующих устройств.Known broadband directional bipolarisation antenna (patent for utility model RU 180322, published 06/08/2018), containing at least two pairs of vibrators, the plane of polarization of these pairs of vibrators are perpendicular, and the shoulders of the vibrators of one polarization coincide with the shoulders of the vibrators of another polarization and are located above a common reflector, and the symmetrical transmission lines feeding them are located at the same height from the reflector and are connected to the coaxial inputs of the antenna using balancing devices.
Известна широкополосная направленная антенна с двойной поляризацией (патент на полезную модель RU 172803, опубликован 27.03.2017). Данное устройство содержит две антенны с линейной поляризацией, имеющие общий экран, каждая из которых состоит из, по крайней мере, двух активных вибраторов, причем плечи активных вибраторов одной антенны являются плечами активных вибраторов второй антенны, отличающаяся тем, что схема питания вибраторов каждой антенны выполнена на отрезках двухпроводной линии передачи, соединяющих входы вибраторов и несимметричную линию передачи.Known broadband directional antenna with double polarization (patent for utility model RU 172803, published 03/27/2017). This device contains two antennas with linear polarization having a common screen, each of which consists of at least two active vibrators, the shoulders of the active vibrators of one antenna being the shoulders of the active vibrators of the second antenna, characterized in that the power supply circuit of the vibrators of each antenna is made on segments of a two-wire transmission line connecting the inputs of the vibrators and the asymmetric transmission line.
Прототипом является широкополосная направленная антенна с двойной поляризацией (патент на полезную модель RU 169151, опубликован 07.03.2017). Антенна состоит из двух антенн с линейной поляризацией, каждая из которых состоит из активных вибраторов, экрана, питающей коаксиальной линии, отличающаяся тем, что каждая антенна с линейной поляризацией состоит из, по крайней мере, двух активных вибраторов, причем плечи активных вибраторов одной антенны являются плечами активных вибраторов второй антенны, по крайней мере, двух симметрирующих трансформаторов, подключенных к активным вибраторам.The prototype is a dual-polarized broadband directional antenna (Utility Model Patent RU 169151, published March 7, 2017). The antenna consists of two linearly polarized antennas, each of which consists of active vibrators, a screen supplying a coaxial line, characterized in that each linearly polarized antenna consists of at least two active vibrators, the shoulders of the active vibrators of one antenna shoulders of the active vibrators of the second antenna of at least two balancing transformers connected to the active vibrators.
Недостатком указанных известных устройств является недостаточно широкий диапазон их рабочих частот по меркам современных требований высокоскоростной передачи данных.The disadvantage of these known devices is not a wide range of their operating frequencies by the standards of modern requirements for high-speed data transmission.
Технической задачей полезной модели является создание направленной технологичной малогабаритной антенны с двойной поляризацией, имеющей высокий коэффициент усиления и высокую развязку между входами антенны в двух достаточно широких диапазонах частот.The technical task of the utility model is to create a directional technological small-sized antenna with double polarization, which has a high gain and a high isolation between the antenna inputs in two fairly wide frequency ranges.
Техническим результатом полезной модели является существенное расширение рабочего диапазона частот двухполяризационной направленной антенны высокого усиления по сравнению с существующим уровнем техники.The technical result of the utility model is a significant expansion of the operating frequency range of a bipolarization high-gain directional antenna compared to the existing level of technology.
Для достижения указанного технического результата предлагается антенна, состоящая из четырех пар вибраторов, причем две пары вибраторов нижнего диапазона частот расположены над общим проводящим рефлектором так что плоскости поляризации этих пар вибраторов взаимно-перпендикулярны и плечи пары вибраторов одной поляризации совпадают с плечами пары вибраторов другой поляризации и в то же время представляют собой рефлектор для других двух пар вибраторов верхнего диапазона частот, расположенных над ними так, что плоскости поляризации этих пар вибраторов также перпендикулярны и плечи пары вибраторов одной поляризации совпадают с плечами пары вибраторов другой поляризации. Плечи вибраторов нижнего диапазона частот попарно соединены с двумя коаксиальными входами антенны, закрепленными на общем рефлекторе, посредством четырех симметрирующих устройств и микрополосковых линий передачи. Плечи вибраторов верхнего диапазона частот соединены между собой питающими их полосковыми линиями передачи, пересекающими зазор между плечами вибраторов нижнего диапазона частот вблизи их точек соединения с симметрирующими устройствами. Антенна также может содержать пассивные вибраторы нижнего и верхнего диапазонов частот, расположенные над соответствующими активными вибраторами. Плечи вибраторов нижнего и верхнего диапазона частот и пассивные вибраторы могут быть закреплены на рефлекторе или диэлектрическом кожухе с помощью диэлектрических стоек, причем пассивные вибраторы могут быть закреплены в точках нулевого потенциала и при помощи проводящих стоек.To achieve this technical result, an antenna is proposed consisting of four pairs of vibrators, and two pairs of vibrators of the lower frequency range are located above the common conductive reflector so that the polarization planes of these pairs of vibrators are mutually perpendicular and the shoulders of a pair of vibrators of one polarization coincide with the shoulders of a pair of vibrators of another polarization and at the same time, they are a reflector for the other two pairs of vibrators of the upper frequency range located above them so that the polarization planes of these pairs of vibrators are also perpendicular and the shoulders of a pair of vibrators of one polarization coincide with the shoulders of a pair of vibrators of another polarization. The shoulders of the lower frequency range vibrators are connected in pairs with two coaxial antenna inputs, mounted on a common reflector, through four balancing devices and microstrip transmission lines. The shoulders of the vibrators of the upper frequency range are interconnected by the strip transmission lines feeding them, intersecting the gap between the shoulders of the vibrators of the lower frequency range near their points of connection with the balancing devices. The antenna may also contain passive vibrators of the lower and upper frequency ranges located above the corresponding active vibrators. The shoulders of the lower and upper frequency range vibrators and passive vibrators can be mounted on a reflector or dielectric casing using dielectric stands, and passive vibrators can be fixed at points of zero potential and using conductive stands.
С целью повышения технологичности изготовления антенны, рефлектор, активные и пассивные вибраторы, симметрирующие устройства с питающими их микрополосковыми линиями могут быть изготовлены из листового металла одним и тем же способом обработки с последующей гибкой, причем каждая пара симметрирующих устройств и питающие ее полосковые линии образуют единую деталь, активные вибраторы верхнего частотного диапазона и питающие их полосковые линии также объединены в одну деталь из листового металла.In order to increase the manufacturability of manufacturing the antenna, the reflector, active and passive vibrators, balancing devices with microstrip lines feeding them can be made of sheet metal using the same processing method, followed by flexible, and each pair of balancing devices and strip lines feeding it form a single part , active vibrators of the upper frequency range and the strip lines feeding them are also combined into one sheet metal part.
Для защиты антенны от агрессивных воздействий на рефлекторе может быть закреплен диэлектрический радиопрозрачный кожух со стороны излучающих элементов или антенна может быть помещена в корпус из диэлектрического материала целиком.To protect the antenna from aggressive influences, a dielectric radiolucent casing can be attached to the reflector from the side of the radiating elements, or the antenna can be placed in the entire body of dielectric material.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображен вариант исполнения антенны, а именно: на Фиг. 1 изображен общий вид антенны, на Фиг. 2, для большей наглядности, показан разнесенный вид антенны, где:The inventive utility model is illustrated by drawings, which depict an embodiment of the antenna, namely: in FIG. 1 shows a general view of the antenna, FIG. 2, for greater clarity, shows an exploded view of the antenna, where:
1 - несущий рефлектор антенны из проводящего материала;1 - carrier reflector of an antenna of conductive material;
2 - плечо вибратора нижнего частотного диапазона;2 - vibrator arm of the lower frequency range;
3 - плечо вибратора верхнего частотного диапазона;3 - the arm of the vibrator of the upper frequency range;
4 - пассивный вибратор верхнего частотного диапазона;4 - passive vibrator of the upper frequency range;
5 - пассивный вибратор нижнего частотного диапазона;5 - passive vibrator of the lower frequency range;
6 - полосковая линия, питающая вибраторы верхнего частотного диапазона;6 - strip line feeding the vibrators of the upper frequency range;
7, 8 - микрополосковые линии, питающие симметрирующие устройства;7, 8 — microstrip lines supplying balancing devices;
9 - коаксиальные входы антенны;9 - coaxial antenna inputs;
10 - симметрирующие устройства;10 - balancing devices;
11 - защитный кожух антенны из радиопрозрачного материала.11 - a protective casing of the antenna of radiolucent material.
Рассмотрим вариант исполнения антенны, показанный на Фиг. 1 и Фиг. 2. Над рефлектором 1, имеющим размеры около (λнч × λнч), где λнч - длина волны на средней частоте нижнего частотного диапазона, на высоте около 0,15λнч в одной плоскости симметрично расположены четыре плеча 2 вибраторов нижнего частотного диапазона на диэлектрических стойках соответствующей высоты. Плечи 2 выполнены в виде металлических пластин размером около (0,3λнч × 0,3λнч) и могут иметь различную форму. Зазор между плечами 2 выбирается исходя из наилучшего согласования с входом антенны и в данном варианте равен примерно 0,045λлч. Плечи 2 вибраторов попарно подсоединены к четырем симметрирующим трансформаторам 10 так, что каждая пара плеч 2 с одним из симметрирующих трансформаторов 10 образует полуволновый диполь линейной поляризации. Симметрирующие трансформаторы 10 представляют собой короткозамкнутые мостики, установленные на несущем рефлекторе 1, и подключены попарно микрополосковыми линиями 7 и 8 к коаксиальным входам антенны 9. Для расширения нижнего частотного диапазона над каждым из четырех полуволновых диполей, образованных плечами 2, на высоте 0,11λнч установлены пассивные вибраторы 5, представляющие собой узкие металлические пластинки длиной около 0,4λнч.Consider the antenna embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2. Above the
Для работы в верхнем частотном диапазоне на высоте около 0,15λвч над плечами 2 вибраторов на диэлектрических держателях установлены проводящие вибраторы 3 в форме дисков диаметром около 0,42λвч, где λвч - длина волны на средней частоте верхнего частотного диапазона. Вибраторы 3 соединены друг с другом полосковыми линиями 6, проходящими вблизи точек соединения симметрирующих устройств 10 и плеч 2 вибраторов на расстоянии от плеч 2 около 0,02λвч. Для расширения рабочей полосы частот в верхнем частотном диапазоне на высоте примерно 0,07λвч над центрами вибраторов 3 на держателях установлены пассивные вибраторы 4 в виде проводящих дисков диаметром около 0,33λвч. Вибраторы 3 и 4 могут иметь различную форму. Для защиты элементов антенны на рефлекторе 1 установлен диэлектрический кожух 11.To operate in the upper frequency range at an altitude of about 0.15λvch over the shoulders of 2 vibrators,
Принцип работы антенны в одной из плоскостей поляризации YOZ следующий: при подаче высокочастотного сигнала на один из коаксиальных входов антенны 9, подключенный к микрополосковой линии 7, мощность сигнала делится поровну и в равной степени поступает на соединенные с ней два симметрирующих устройства 10 и далее через них поступает на входы активных вибраторов нижнего частотного диапазона, образованных плечами 2 и возбуждает в них токи высокой частоты. В результате, пара активных полуволновых вибраторов, образованных плечами 2 питается синфазно и вместе с двумя параллельными им пассивными вибраторами 5 и рефлектором 1 формирует излучение линейной поляризации, параллельной оси Y, преимущественно в направлении оси Z. В верхнем частотном диапазоне высокочастотные токи, направленные вдоль зазора между плечами 2 вибраторов, создают в зазоре область с высокой напряженностью поля, что возбуждает токи высокой частоты в пересекающих данный зазор проводниках 6, питающих вибраторы 3. В результате, вибраторы 3 также питаются от проводников 6 синфазно и вместе с пассивными вибраторами 4 и плечами 2, в качестве рефлектора, также формируют излучение линейной поляризации, параллельной оси Y, преимущественно в направлении оси Z.The principle of operation of the antenna in one of the polarization planes YOZ is as follows: when a high-frequency signal is supplied to one of the coaxial inputs of the
Аналогично антенна работает в ортогональной поляризации в плоскости XOZ от другого коаксиального входа 9, задействовав микрополосковую линию 8 и вторую пару симметрирующих устройств 10.Similarly, the antenna operates in orthogonal polarization in the XOZ plane from another
В результате, антенна способна формировать излучение в одном направлении, но с взаимно ортогональными поляризациями. Благодаря этому широкополосная направленная двухдиапазонная антенна с двойной поляризацией может работать одновременно с двумя приемниками или двумя передатчиками и обеспечивать работу системы связи, использующую поляризационное и частотное разделение каналов распространения радиоволн. Также данная система может быть использована в антифединговых системах с поляризационным разносом антенн.As a result, the antenna is capable of generating radiation in one direction, but with mutually orthogonal polarizations. Due to this, a broadband directional dual-band antenna with double polarization can work simultaneously with two receivers or two transmitters and provide a communication system that uses polarization and frequency separation of radio wave propagation channels. Also, this system can be used in anti-fading systems with polarized antenna spacing.
Описанный вариант конструкции позволил получить следующие основные технические характеристики:The described design option allowed to obtain the following main technical characteristics:
рабочие диапазоны частот: 698-960 МГц, 1700-2700 МГц;operating frequency ranges: 698-960 MHz, 1700-2700 MHz;
коэффициент усиления в указанных диапазонах частот: 9,3..9,7 дБи, 13,2..15,0 дБи;gain in the indicated frequency ranges: 9.3..9.7 dBi, 13.2..15.0 dBi;
коэффициент стоячей волны в указанных диапазонах частот не более 2;standing wave coefficient in the indicated frequency ranges no more than 2;
изоляция между входами антенны в указанных диапазонах частот не менее 40 дБ;isolation between the antenna inputs in the indicated frequency ranges of at least 40 dB;
габариты антенны 300×300×100 мм.antenna dimensions 300 × 300 × 100 mm.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020103536U RU197760U1 (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | WIDE DIRECTIONAL TWO-BAND ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020103536U RU197760U1 (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | WIDE DIRECTIONAL TWO-BAND ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU197760U1 true RU197760U1 (en) | 2020-05-26 |
Family
ID=70803142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020103536U RU197760U1 (en) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | WIDE DIRECTIONAL TWO-BAND ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU197760U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112038758A (en) * | 2020-09-23 | 2020-12-04 | 广东曼克维通信科技有限公司 | Ultra-wideband dual-polarized radiation unit, antenna and antenna array |
RU2825550C1 (en) * | 2024-06-05 | 2024-08-27 | Акционерное общество "ЭЙРБУРГ" | Directional antenna for generating and receiving electromagnetic field of linear polarization with high cross-polarization isolation in two wide radio frequency ranges |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013000069A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Sierra Wireless, Inc. | Compact antenna system having folded dipole and/or monopole |
RU2012154791A (en) * | 2012-08-09 | 2014-10-27 | Дмитрий Витальевич Татарников | ANTENNA SYSTEM (OPTIONS) |
RU172803U1 (en) * | 2017-03-27 | 2017-07-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Антэкс" | BROADBAND DIRECTED ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION |
RU180322U1 (en) * | 2018-01-31 | 2018-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Крокс Плюс" | BROADBAND DIRECTED DOUBLE POLARIZATION ANTENNA |
-
2020
- 2020-01-27 RU RU2020103536U patent/RU197760U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013000069A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Sierra Wireless, Inc. | Compact antenna system having folded dipole and/or monopole |
RU2012154791A (en) * | 2012-08-09 | 2014-10-27 | Дмитрий Витальевич Татарников | ANTENNA SYSTEM (OPTIONS) |
RU172803U1 (en) * | 2017-03-27 | 2017-07-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие Антэкс" | BROADBAND DIRECTED ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION |
RU180322U1 (en) * | 2018-01-31 | 2018-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Крокс Плюс" | BROADBAND DIRECTED DOUBLE POLARIZATION ANTENNA |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112038758A (en) * | 2020-09-23 | 2020-12-04 | 广东曼克维通信科技有限公司 | Ultra-wideband dual-polarized radiation unit, antenna and antenna array |
RU2825550C1 (en) * | 2024-06-05 | 2024-08-27 | Акционерное общество "ЭЙРБУРГ" | Directional antenna for generating and receiving electromagnetic field of linear polarization with high cross-polarization isolation in two wide radio frequency ranges |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103311651B (en) | A kind of ultra wideband multi-band dual polarized antenna | |
US8638270B2 (en) | Cross-dipole antenna configurations | |
US8289218B2 (en) | Cross-dipole antenna combination | |
KR20150089509A (en) | Dual-polarized dipole antenna | |
US20160006132A1 (en) | Dual-feed dual-polarization high directivity array antenna system | |
WO2020119367A1 (en) | Antenna and terminal device | |
CN104600422B (en) | A kind of coaxial yagi aerial system of dual polarization | |
CN103700929A (en) | Broadband horizontal polarization omnidirectional antenna | |
CN110676579A (en) | Plane spread spectrum broadband base station antenna | |
US20170237174A1 (en) | Broad Band Diversity Antenna System | |
RU172803U1 (en) | BROADBAND DIRECTED ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION | |
CN111916886A (en) | Enhanced spread spectrum broadband base station antenna and wireless communication equipment | |
RU197760U1 (en) | WIDE DIRECTIONAL TWO-BAND ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION | |
RU180322U1 (en) | BROADBAND DIRECTED DOUBLE POLARIZATION ANTENNA | |
TWI521796B (en) | Radio-frequency device and wireless communication device for enhancing antenna isolation | |
RU169151U1 (en) | BROADBAND DIRECTED ANTENNA WITH DOUBLE POLARIZATION | |
US2860339A (en) | Ultra-high frequency antenna unit | |
US20210234285A1 (en) | Broadband directed dual-band antenna with double polarization | |
US11128055B2 (en) | Dual dipole omnidirectional antenna | |
RU172145U1 (en) | BROADBAND DIRECTED ANTENNA WITH TWO ORTHOGONAL POLARIZATIONS | |
RU2825550C1 (en) | Directional antenna for generating and receiving electromagnetic field of linear polarization with high cross-polarization isolation in two wide radio frequency ranges | |
US2756420A (en) | Multi-band antenna | |
CN211829212U (en) | 5G array antenna | |
RU2713160C1 (en) | Radiating system for a dual-band dual polarized antenna | |
Gong et al. | Dual-band eight-element antenna array for 5G smartphone applications |