RU2031494C1

RU2031494C1 - Aerial of portable radio device

Info

Publication number: RU2031494C1
Authority: RU
Inventors: Е.В. Бондарев; Е.С. Попов
Original assignee: Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: aerial equipment. SUBSTANCE: aerial of portable device is formed half-wave dipole in the form of cylindrical spiral and coupling element in the form of spiral line insulated from dipole which axis is either parallel or coincides with axis of radiator. Due to high coupling coefficient between radiator and coupling element input resistance of aerial has more sloping dependence of reactance on frequency and smaller resistance. EFFECT: expanded matching of aerial in wider band (as effect of operator's body on input resistance is diminished). 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в портативных радиотехнических устройствах различного назначения, например в приемопередающей аппаратуре радиосвязи. The invention relates to radio engineering and can be used in portable radio devices for various purposes, for example, in transceiver radio communication equipment.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот. The purpose of the invention is the expansion of the frequency band.

Это достигается тем, что в устройстве, образованном полуволновым излучателем, выполненным в виде спиральной линии и изолированным от него элементом связи, имеющем противоположные концы, первый конец которого размещен вблизи от радиосредства и вместе с корпусом последнего образует вход антенны, а второй удален от корпуса, элемент связи выполнен в виде спиральной линии, ось которой параллельно или совпадает с осью излучателя. This is achieved by the fact that in the device formed by a half-wave emitter made in the form of a spiral line and isolated from it by a communication element having opposite ends, the first end of which is located close to the radio and together with the body of the latter forms the antenna input, and the second is removed from the body, the communication element is made in the form of a spiral line, the axis of which is parallel to or coincides with the axis of the emitter.

Кроме того, спиральная линия, образующая элемент связи, имеет диаметр и шаг намотки, совпадающие с диаметром и шагом намотки спиральной линии излучателя, а их оси частично перекрываются, при этом витки элемента связи размещены между витками излучателя. In addition, the spiral line forming the coupling element has a diameter and a winding pitch that match the diameter and winding pitch of the spiral line of the emitter, and their axes partially overlap, while the coils of the communication element are located between the turns of the emitter.

Второй конец элемента связи соединен с корпусом радиосредства гальванически. The second end of the communication element is connected to the housing of the radio galvanically.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемой антенны с элементом связи с внешними цепями, выполненным в виде спиральной линии с разомкнутым концом; на фиг.2 - то же, с дальним концом, соединенным с корпусом радиосредства. In FIG. 1 shows the design of the proposed antenna with a communication element with external circuits made in the form of a spiral line with an open end; figure 2 is the same with the distal end connected to the housing of the radio.

Антенна образована полуволновым излучателем 1, выполненным в виде спиральной линии и изолированным от него элементом связи 2, первый конец 3 которого размещен вблизи от радиосредства и вместе с корпусом 4 последнего образует вход антенны, а второй конец 5 удален от корпуса. Элемент связи 2 выполнен в виде спиральной линии, ось которой параллельна или совпадает с осью излучателя 1. Второй конец 5 элемента связи 2 может быть либо разомкнутым (см. фиг.1) либо замкнутым на корпус радиосредства 4 с помощью проводника 6 (см. фиг.2). The antenna is formed by a half-wave emitter 1, made in the form of a spiral line and a communication element 2 isolated from it, the first end 3 of which is located close to the radio and together with the body 4 of the latter forms the antenna input, and the second end 5 is removed from the body. The communication element 2 is made in the form of a spiral line, the axis of which is parallel or coincides with the axis of the emitter 1. The second end 5 of the communication element 2 can be either open (see figure 1) or closed to the housing of the radio 4 using a conductor 6 (see Fig. .2).

Антенна для портативного радиосредства работает следующим образом. The antenna for a portable radio operates as follows.

При выполнении элемента связи 2 в виде спиральной линии, ось которой параллельна или совпадает с осью полуволнового излучателя, выполненного также в виде спиральной линии, коэффициент связи между излучателем и элементом связи оказывается высоким не только за счет емкостной, но и за счет индуктивной связи компоненты. При этом расширяется полоса, в которой антенна может быть согласована с внешними цепями без применения дополнительных согласующих устройств. Особенно сильная связь наблюдается в следующих случаях: элемент связи излучателя с внешними цепями выполнен в виде спиральной линии, ось которой параллельна или совпадает с осью излучателя, когда спиральная линия, образующая элемент связи, имеет диаметр и шаг намотки, совпадающие с диаметром и шагом намотки спиральной линии излучателя, при этом витки элемента связи размещены между витками излучателя, когда второй конец элемента связи соединен с корпусом радиосредства гальванически. When the communication element 2 is made in the form of a spiral line, the axis of which is parallel or coincides with the axis of the half-wave emitter, also made in the form of a spiral line, the coupling coefficient between the emitter and the communication element is high not only due to capacitive, but also due to inductive coupling of the component. This expands the band in which the antenna can be matched to external circuits without the use of additional matching devices. A particularly strong connection is observed in the following cases: the coupling element of the emitter with external circuits is made in the form of a spiral line, the axis of which is parallel to or coincides with the axis of the emitter, when the spiral line forming the coupling element has a winding diameter and pitch matching the spiral winding diameter and pitch lines of the emitter, while the turns of the communication element are located between the turns of the emitter when the second end of the communication element is galvanically connected to the radio housing.

Эксперименты показывают, что вблизи резонанса входное сопротивление предложенной антенны имеет меньшую по величине активную компоненту и более пологий характер изменения реактивной составляющей, что позволяет обеспечить согласование с выходным сопротивлением портативного радиосредства в более широкой полосе частот. Это обеспечивает возможность широкого применения антенны в портативной аппаратуре, так как на параметры антенны в меньшей степени оказывает влияние перемещение антенны относительно тела оператора. Вместе с тем на резонансной частоте предложенная антенна при почти одинаковой действующей высоте имеет активное сопротивление меньшей величины, что позволяет говорить о более высоком, чем у прототипа коэффициенте усиления, т.е. более высокой эффективности. Experiments show that near the resonance, the input impedance of the proposed antenna has a smaller active component and a more gentle change in the reactive component, which allows for matching with the output impedance of a portable radio in a wider frequency band. This provides the possibility of widespread use of the antenna in portable equipment, since the antenna parameters are less affected by the movement of the antenna relative to the operator’s body. However, at the resonant frequency, the proposed antenna at almost the same effective height has an active resistance of a smaller value, which suggests a higher gain than the prototype, i.e. higher efficiency.

Предложенная антенна имеет малые габаритные размеры, высокую эффективность, низкую стоимость и может найти широкое применение в самой различной портативной аппаратуре. The proposed antenna has small overall dimensions, high efficiency, low cost and can be widely used in a wide variety of portable equipment.

Claims

1. ANTENNA FOR PORTABLE RADIO, comprising a half-wave emitter made in the form of a spiral line with open ends and an isolated communication element, the first end of which, located near the portable radio facility, forms an antenna input, characterized in that, in order to expand the working band frequencies, the communication element is made in the form of a spiral line, the axis of which is parallel or coincides with the axis of the emitter.

2. The antenna according to claim 1, characterized in that the spiral line of the communication element has a diameter and a winding pitch that match the diameter and step of winding the spiral line of the emitter, and the turns of the communication element are placed between the turns of the emitter.

3. The antenna according to claim 1, characterized in that the second end of the communication element is galvanically connected to the housing of the portable radio.