RU2081483C1

RU2081483C1 - Dipole

Info

Publication number: RU2081483C1
Application number: RU94017129A
Authority: RU
Inventors: Константин Павлович Харченко
Original assignee: Константин Павлович Харченко
Priority date: 1994-05-12
Filing date: 1994-05-12
Publication date: 1997-06-10
Also published as: RU94017129A

Abstract

FIELD: antennas of linear polarization for radio communication and TV. SUBSTANCE: flat dipole is manufactured in the form of two arms shaped as rhombs formed by main Y-shaped conductors with additional rhomb-like cells inside and outside of rhombs formed by additional Y-shaped conductors. Shunts and reflector also can be inserted. EFFECT: high directive gain, wide band of frequencies with simplification and reliability of structure. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в антеннах линейной поляризации, предназначенных для систем различного назначения /например, приема радио- и телевещания/. The invention relates to antenna technology and can be used in linear polarization antennas designed for various systems / for example, receiving radio and television broadcasting /.

Одной из проблем, возникающих в антенной технике, является увеличение коэффициента направленного действия /КНД/ и рабочего диапазона волн /Δλ/ при простоте запитки антенны/наличии всего одного зазора между проводниками полотна антенны, к которому приложена ЭДС возбуждения/. One of the problems arising in antenna technology is an increase in the directional coefficient / KND / and the operating wavelength range / Δλ / with the simplicity of feeding the antenna / there is only one gap between the conductors of the antenna sheet to which the emf of excitation is applied /.

Известны антенны линейной поляризации, состоящие из вибратора с ромбовидными плечами, к зазору между которыми подведена ЭДС возбуждения /1,2/. Недостатки таких антенн относительно малые КНД и Dl. Known linear polarization antennas, consisting of a vibrator with rhomboid shoulders, to the gap between which summed the emf of excitation / 1.2 /. The disadvantages of such antennas are relatively small KND and Dl.

Наиболее близким аналогом является антенна Бабынина /3/, представляющая собой вибратор, состоящий из двух плоских ромбовидных ячеек, каждая из которых разделена перемычками на ячейки меньших размеров. Антенна работает в нескольких диапазонах частот с одинаковой или перпендикулярными поляризациями излучения. Ее недостаток сложность запитки. The closest analogue is the Babynin antenna / 3 /, which is a vibrator consisting of two flat diamond-shaped cells, each of which is divided by jumpers into smaller cells. The antenna operates in several frequency ranges with the same or perpendicular polarizations of the radiation. Its disadvantage is the difficulty of feeding.

Поставленная задача создание конструкции вибратора, позволяющего увеличить КНД и Dl при простоте возбуждения /подведение ЭДС к одному зазору между проводниками антенны/. The task is to create a vibrator design that allows you to increase the KND and Dl with ease of excitation / bringing EMF to one gap between the antenna conductors /.

Для решения поставленной задачи вибратор выполнен в виде расположенной в одной плоскости совокупности проводников, размещенных симметрично относительно осей X, Y декартовой системы координат, с зазором для ЭДС возбуждения в начале координат О. При этом основные У-образные проводники образуют основные ромбовидные ячейки, а дополнительные У-образные проводники образуют дополнительные ромбовидные ячейки, геометрически подобные основным и расположенные внутри и вне ромбов. При этом два У-образных проводника с длиной плеча S_i развернуты X-образно относительно оси Y, в эти плечи на расстояниях от начала координат S₁, S₂, S₀ и т.д. включены проводники длиной L₁, L₂ L₀ и т. д. так что их концы /или продолжения их концов/ перекрещиваются на оси X; при этом две пары проводников в точках П/ П/ на оси X замкнуты накоротко между собой /фиг. 1/. Вибратор на фиг. 2 отличается от вибратора на фиг. 1 тем, что Y-образные проводники вдоль оси Y полностью или частично замкнуты между собой шунтами /металлическими пластинами, проволочными сетками или проводниками иной формы/
Конструкция вибратора по пп. 1, 2,3 формулы изобретения представлена на фиг.1 и 2.To solve this problem, the vibrator is made in the form of a set of conductors located symmetrically relative to the X, Y axes of the Cartesian coordinate system, with a gap for the emf of the excitation at the origin of the O coordinate. The main U-shaped conductors form the main diamond-shaped cells, and additional Y-shaped conductors form additional diamond-shaped cells, geometrically similar to the main ones and located inside and outside the rhombuses. In this case, two U-shaped conductors with a shoulder length S _{i are} deployed X-shaped relative to the Y axis, into these arms at distances from the origin S ₁ , S ₂ , S ₀ , etc. conductors of length L ₁ , L ₂ L ₀ , etc. are included so that their ends / or extensions of their ends / intersect on the X axis; however, two pairs of conductors at points P / P / on the X axis are short-circuited with each other / Fig. 1/. The vibrator of FIG. 2 differs from the vibrator in FIG. 1 by the fact that the Y-shaped conductors along the Y axis are completely or partially closed between themselves by shunts / metal plates, wire mesh or conductors of a different shape /
The design of the vibrator for PP. 1, 2,3 of the claims are presented in figures 1 and 2.

Вибратор содержит две пары основных Y-образных проводников 1, образующих два ромба /плечи вибратора/, в частности они могут быть и квадратами, как показано на чертежах; первые и вторые дополнительные Y-образные проводники 2,3, отрезки проводника 4, представляющие собой продолжение основных Y-образных проводников за вершины ромбов, симметричные относительно оси вибратора, шунты 5.Рефлектор / по п. 4 формулы/ на чертежах не показан. Плечи вибратора образуют зазор в точке 0, к которому подведена ЭДС возбуждения. The vibrator contains two pairs of main Y-shaped conductors 1, forming two diamonds / vibrator shoulders /, in particular, they can be squares, as shown in the drawings; the first and second additional Y-shaped conductors 2,3, segments of the conductor 4, representing a continuation of the main Y-shaped conductors beyond the vertices of the rhombuses, symmetrical about the axis of the vibrator, shunts 5. The reflector / according to claim 4 of the formula / is not shown in the drawings. The vibrator shoulders form a gap at point 0, to which the excitation EMF is connected.

Вибратор работает следующим образом. The vibrator works as follows.

ЭДС возбуждения, приложенная к зазору в точке 0, вызывает токи на всех проводниках полотна вибратора с распределением, близким к синусоидальному. В зависимости от длины l /в рабочем диапазоне Dl/, выбора длины проводника L_i и расстояния до точки его включения S_i, а также от условия отражения тока от его конуса /проводники разомкнуты или короткозамкнуты/ пучности тока и направления токов будут изменяться, причем формируется поле излучения с составляющей, ориентированной вдоль оси Y, и максимумом излучения по нормали к плоскости XOY.The excitation EMF applied to the gap at point 0 causes currents on all conductors of the vibrator sheet with a distribution close to sinusoidal. Depending on the length l / in the operating range Dl /, the choice of the length of the conductor L _i and the distance to the point of its inclusion S _i , as well as on the condition of reflection of the current from its cone / the conductors are open or short-circuited / the antinodes of the current and direction of currents will change, and a radiation field is formed with a component oriented along the Y axis and a radiation maximum normal to the XOY plane.

Физика работы вибратора, изображенного на фиг.2, в принципе не отличается. Однако конструкция вибратора на фиг.2 позволяет уменьшить его волнение сопротивление, что может быть полезно при выборе волнового сопротивления питающего фидера. The physics of the vibrator shown in figure 2, in principle, is no different. However, the design of the vibrator in figure 2 can reduce its excitation resistance, which can be useful when choosing the wave impedance of the supply feeder.

Следует отметить, что точки П/-П/ находятся под нулевым потенциалом. Это позволяет вводить через эти точки коаксиальный фидер, что исключает возможность возникновения антенного эффекта. В точках П можно устанавливать также металлические стойки для закрепления вибратора перед рефлектором /в простейшем случае плоским/. It should be noted that the points P / -P / are at zero potential. This allows you to enter through these points a coaxial feeder, which eliminates the possibility of an antenna effect. At points P, metal posts can also be installed to fix the vibrator in front of the reflector / in the simplest case, flat /.

Необходимо отметить, что возможно использование излучателя в виде одной или половин предлагаемого вибратора /антенна вдвое меньших размеров, но и меньшего КНД/, а также реализовать на основе предлагаемого вибратора линейные и плоские антенные решетки. It should be noted that it is possible to use a radiator in the form of one or half of the proposed vibrator / antenna half as small as the smaller one, but also smaller KND /, and also realize linear and flat antenna arrays based on the proposed vibrator.

Таким образом, изобретение позволяет реализовать антенную систему линейной поляризации с высоким КНД, широкой полосой частот при простой и надежной конструкции. Thus, the invention allows to realize an antenna system of linear polarization with high directivity, wide frequency band with a simple and reliable design.

Claims

1. A vibrator containing the main V-shaped conductors located in one plane and forming the first and second rhombuses with a common axis passing through one of the diagonals of the rhombuses, some ends of the main V-shaped conductors are closed near the center of the vibrator on opposite sides of the common axis and connected to the feeder, additional first and second V-shaped conductors forming cells similar to rhombuses, characterized in that the additional V-shaped conductors are placed coaxially along the common axis by opening to the center of the vibrator, with the first additional The solid V-shaped conductors are connected at the ends to the main V-shaped conductors inside the corresponding rhombuses, and the second additional V-shaped conductors are connected at the ends to the inserted segments of the conductor, which are a continuation of the straight sections of the main V-shaped conductors beyond the vertices of the rhombuses, symmetrical to the common axis.

2. The vibrator according to claim 1, characterized in that at the apex of the angle of the first additional V-shaped conductors, the ends of the conductors are crossed without galvanic contact, and there is a gap at the apex of the angle of the second additional V-shaped conductors.

3. The vibrator according to claim 1, characterized in that there is a gap at the apex of the angle of the first additional V-shaped conductors, and at the apex of the angle of the second additional V-shaped conductors, the ends of the conductors are crossed without galvanic contact, and V-shaped shunts connecting rhombus vertices symmetrical to the common axis and forming rhomboid cells identical to vibrator rhombuses.

4. The vibrator according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that the introduced reflector mounted parallel to the plane of the vibrator.