RU2013828C1

RU2013828C1 - Dipole aerial

Info

Publication number: RU2013828C1
Authority: RU
Inventors: Р.В. Гуревич; Ю.В. Пименов; О.П. Фролов; А.В. Ямпольский; В.Г. Ямпольский
Original assignee: Фролов Олег Павлович
Priority date: 1992-10-12
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: radio communication, radio broadcasting. SUBSTANCE: for increases of gain and utilization factors of symmetric dipole fitted with flat reflector two passive dipoles are placed at distance 0.55-0.75 length of wave of key dipole. Dimension of reflector exceeds size of dipole aerial on each side by 0.05-0.12 length of wave in plane E and is away by 0.20-0.35 length of wave in plane H from passive dipole. EFFECT: increased gain and utilization factors of aerial. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для решения задач связи и вещания. The invention relates to antenna technology and can be used to solve communication and broadcasting problems.

Известны вибраторные антенны, состоящие из нескольких симметричных вибраторов, соединенных разветвленной фидерной линией, и радионепрозрачного (металлического или проволочного) плоского рефлектора. Known vibrator antennas, consisting of several symmetrical vibrators connected by a branched feeder line, and a radio-opaque (metal or wire) flat reflector.

Наиболее близкой к предлагаемой вибраторной антенне является антенна, состоящая из одного прямоугольного симметричного вибратора и радионепрозрачного рефлектора прямоугольной формы. Closest to the proposed vibrator antenna is an antenna consisting of one rectangular symmetric vibrator and a radially opaque reflector of rectangular shape.

Однако такая антенна имеет недостаточную величину коэффициента усиления. However, such an antenna does not have enough gain.

Целью изобретения является создание вибраторной антенны, позволяющей увеличить коэффициент усиления антенны при отсутствии разветвленной фидерной линии (одна точка питания); максимизировать коэффициент использования поверхности вибраторной антенны. The aim of the invention is the creation of a vibrating antenna, which allows to increase the antenna gain in the absence of a branched feeder line (one power point); maximize utilization of the surface of the vibrator antenna.

Поставленная цель достигается тем, что в антенную систему, состоящую из вибраторного излучателя с длиной плеча l и плоского рефлектора прямоугольной формы, введены два пассивных вибратора с длиной плеча l₁, т. е. не подключенных к линии питания вибратора, размещенных в общей с основным вибратором плоскости, параллельной плоскости рефлектора, причем пассивные вибраторы расположены на расстоянии d = (0,55-0,75) λ от основного вибратора, длина плеча пассивных вибраторов l₁ составляет (0,1-1,1)l, а стороны плоского рефлектора превосходят размеры активного вибраторного излучателя на (0,05-0,12) λ в плоскости Е с каждой стороны и отстоят на (0,2-0,35) λ в плоскости Н с каждой стороны от пассивного вибратора.This goal is achieved by the fact that in the antenna system consisting of a vibrator emitter with a shoulder length l and a flat reflector of rectangular shape, two passive vibrators with a shoulder length l _{1 are} introduced, i.e., they are not connected to the power line of the vibrator located in common with the main a vibrator of a plane parallel to the plane of the reflector, and the passive vibrators are located at a distance d = (0.55-0.75) λ from the main vibrator, the shoulder length of the passive vibrators l ₁ is (0.1-1.1) l, and the sides are flat reflectors are larger than active of dipole antenna at (0,05-0,12) λ E-plane on each side and being spaced (0,2-0,35) λ H plane in each side of the passive dipole.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device.

Оно состоит из основного вибратора 1 с длиной плеча l, двух пассивных вибраторов с длиной плеча l₁ 2 и 3 и плоского рефлектора 4.It consists of a main vibrator 1 with a shoulder length l, two passive vibrators with a shoulder length l ₁ 2 and 3 and a flat reflector 4.

На практике наилучшие результаты могут быть получены, если активный вибратор резонансный полуволновый (l несколько меньше λ/4) или резонансный волновый (l несколько меньше λ /2). In practice, the best results can be obtained if the active vibrator is a resonant half-wave (l is slightly less than λ / 4) or a resonant wave (l is somewhat less than λ / 2).

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в следующем. Возбужденные полем основного вибратора пассивные вибраторы создают вторичное поле, которое при выбранных расстояниях между вибраторами и длине пассивных вибраторов оказывается синфазным или близким к синфазному с полем основного вибратора в главном направлении, т. е. по нормали к плоскости рефлектора. The principle of operation of the proposed device is as follows. The passive vibrators excited by the field of the main vibrator create a secondary field, which at selected distances between the vibrators and the length of the passive vibrators turns out to be in-phase or close to in-phase with the field of the main vibrator in the main direction, i.e., normal to the plane of the reflector.

На фиг. 2 приведена экспериментальная диаграмма направленности F (θ) в плоскости Н предлагаемого устройства при d = = 0,65 λ и 2l = 2l₁ = 0,5 λ (пунктиром показана диаграмма направленности устройства без пассивных вибраторов).In FIG. 2 shows the experimental radiation pattern F (θ) in the H plane of the proposed device with d = 0.65 λ and 2l = 2l ₁ = 0.5 λ (the dotted line shows the radiation pattern of the device without passive vibrators).

Видно, что наличие пассивных вибраторов приводит к существенному сужению диаграммы направленности. It is seen that the presence of passive vibrators leads to a significant narrowing of the radiation pattern.

На фиг. 3 показана зависимость коэффициента направленного действия D предлагаемого устройства от расстояния d. Экспериментально определенный коэффициент усиления аналога (т. е. без пассивных вибраторов) составляет 7,2 дБ. In FIG. 3 shows the dependence of the directional coefficient D of the proposed device on the distance d. The experimentally determined analog gain (i.e., without passive vibrators) is 7.2 dB.

Видно, что наличие пассивных вибраторов приводит к росту коэффициента усиления на (2,0-2,5) дБ по сравнению с аналогом. Экспериментальные исследования показали также, что при использовании широкодиапазонных вибраторов длину пассивных вибраторов следует делать примерно на 10% больше, чем активного. It can be seen that the presence of passive vibrators leads to an increase in the gain by (2.0-2.5) dB compared to the analogue. Experimental studies have also shown that when using wide-range vibrators, the length of the passive vibrators should be approximately 10% longer than the active one.

Коэффициент использования поверхности предлагаемого устройства по данным измерений оказался максимален, если размеры прямоугольного рефлектора превосходят размеры вибраторного излучателя с каждой стороны на (0,05-0,12) λ в плоскости Е и отстоят на (0,2-0,35) λ в плоскости Н от пассивного вибратора. The surface utilization coefficient of the proposed device according to the measurement data turned out to be maximum if the dimensions of the rectangular reflector exceed the dimensions of the vibrator emitter on each side by (0.05-0.12) λ in the E plane and are separated by (0.2-0.35) λ in plane H from a passive vibrator.

Claims

1. VIBRATOR ANTENNA containing a symmetric vibrator of length l ₁ and a rectangular metal reflector, characterized in that two passive vibrators are introduced located parallel to the symmetric vibrator at a distance d = (0.55 - 0.75) λ from it, where λ - wavelength, while the length of the passive vibrators l _{2 is} chosen equal to (1.0 - 1.1) l ₁ .

2. The antenna according to claim 1, characterized in that the side of the rectangular metal reflector parallel to the axis of the vibrators is selected to be L _E = l ₂ + / 0.10 - 0.24 / λ, and the side of the rectangular metal reflector is perpendicular to the axes of the vibrators is equal to L _n = 2d + (0.4 - 0.7) λ.