RU2098898C1 - Антенна - Google Patents
Антенна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2098898C1 RU2098898C1 RU94014493A RU94014493A RU2098898C1 RU 2098898 C1 RU2098898 C1 RU 2098898C1 RU 94014493 A RU94014493 A RU 94014493A RU 94014493 A RU94014493 A RU 94014493A RU 2098898 C1 RU2098898 C1 RU 2098898C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- coordinate system
- rectilinear
- closed
- space
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в составе радиотехнических систем, функционирующих в условиях воздействия помех. Антенна состоит их двух взаимно перпендикулярных щелей, закрытых с одной стороны резонатором крестообразной формы, четырех отдельных вибраторов, возбуждающих попарно в фазе половины каждой щели, и схемы питания. Для решения задачи формирования нуля диаграммы направленности в заданном направлении центральная часть взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, oбразованная при их пересечении, закрыта металлическим экраном, перпендикулярно плоскости размещения прямолинейных щелей в центре металлического экрана установлен несимметричный электрический вибратор, возбуждаемый со сдвигом по фазе на 90o относительно четырех отдельных вибраторов, причем для заданных распределения тока отдельных вибраторов, причем для заданных распределения тока и направления θo,Φo электрические размеры Lmx, Lmy, Lz прямолинейных щелей и несимметричного электрического вибратора должны удовлетворять системе уравнений [5], указанных в описании. 1 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в составе радиотехнических систем, функционирующих в условиях воздействия помех.
Известна широкодиапазонная антенна, содержащая два излучателя электрического типа, совмещенные в одной конструкции, причем все излучатели соединены по мостовой схеме [1]
Известна широкодиапазонная антенна, основанная на принципе самодополненности, представляющая собой повторяющуюся структуру из электрических и щелевых излучателей [2]
Известна самолетная антенна, представляющая собой крестообразную щель, возбуждаемую резонатором [3]
Наиболее близкой по техническому исполнению к предлагаемой является антенна, состоящая из двух взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, и схемы питания [4] Заявляемое устройство направлено на решение задачи формирования нуля диаграммы направленности (ДН) в заданном направлении.
Известна широкодиапазонная антенна, основанная на принципе самодополненности, представляющая собой повторяющуюся структуру из электрических и щелевых излучателей [2]
Известна самолетная антенна, представляющая собой крестообразную щель, возбуждаемую резонатором [3]
Наиболее близкой по техническому исполнению к предлагаемой является антенна, состоящая из двух взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, и схемы питания [4] Заявляемое устройство направлено на решение задачи формирования нуля диаграммы направленности (ДН) в заданном направлении.
Решение подобной задачи возможно в том случае, если в антенне, состоящей из двух взаимно перпендикулярных щелей, закрытых с одной стороны резонатором крестообразной формы, четырех отдельных вибратора, возбуждающих попарно в фазе половины каждой щели, и схемы питания, центральная часть взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, образованная при их пересечении, закрыта металлическим экраном, перпендикулярно плоскости размещения прямолинейных щелей в центре металлического экрана установлен несимметричный электрический вибратор, возбуждаемый со сдвигом по фазе на 90o относительно четырех отдельных вибраторов, причем для заданных распределения тока и направления θo,Φo электрические размеры Lmx,Lmy,Lz прямолинейных щелей и несимметричного электрического вибратора должны удовлетворять системе уравнений [5]
x, y, z переменные интегрирования:
Jmx(x), Jmy(y), Jz(z) комплексные амплитуды магнитных и электрического токов;
W волновое сопротивление свободного пространства.
x, y, z переменные интегрирования:
Jmx(x), Jmy(y), Jz(z) комплексные амплитуды магнитных и электрического токов;
W волновое сопротивление свободного пространства.
На фиг. 1 изображена предложенная антенна с иллюстрацией подключения питания к антенне; на фиг.2 сечения ДН предложенной антенны при заданном направлении нуля ДН.
В таблице приведены электрические размеры прямолинейных щелей и несимметричного электрического вибратора, позволяющие сформировать нуль ДН в некоторых заданных направлениях.
Антенна состоит из двух взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей 1 и 2, закрытых с одной стороны резонатором крестообразной формы 3, четырех отдельных вибраторов 4-7, возбуждающих попарно в фазе половины каждой щели, и схемы питания 8 (фиг.1). Центральная часть крестообразной щели, полученная при пересечении взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей 1 и 2, закрыта металлическим экраном 9. Перпендикулярно плоскости размещения прямолинейных щелей 1 и 2 в центре металлического экрана 9 установлен несимметричный электрический вибратор 10. Входы четырех отдельных вибраторов 4-7 и несимметричного электрического вибратора 10 связаны с соответствующими выходами схемы питания 8, имеющей один вход. Электрические размеры прямолинейных щелей 1 и 2 соответственно равны Lmx и Lmy. Электрическая длина несимметричного электрического вибратора 10 равна Lz. Для заданных распределений тока и направлений θo,Φo электрические размеры Lmx, Lmy, Lz должны удовлетворять системе уравнений (1) и могут выбираться с учетом дополнительных требований, о которых сказано дальше.
Работа устройства организована следующим образом.
Декартова система координат выбрана таким образом, чтобы прямолинейные щели 1 и 2 были ориентированы вдоль осей ОX и OY соответственно, а несимметричный электрический вибратор 10 вдоль оси 0Z (фиг.1). В заданном направлении θo,Φo в сферической системе координат, относящейся к данной декартовой системе координат, нуль векторной ДН может быть сформирован, если θ и Φ компоненты векторной ДН обращаются в нуль, т.е. для данной антенны должна удовлетворяться система уравнений (1). Из (1) следует, что электрические размеры Lmx, Lmy, Lz для формирования нуля ДН в направлении qo,Φo при заданных комплексных амплитудах токов могут быть рассчитаны, если один из размеров фиксирован. При этом тригонометрический сомножитель перед соответствующей проекцией векторной ДН в системе уравнений (1) не должен быть равен нулю. Из существующего континуума решений электрические размеры Lmx, Lmy, Lz могут быть получены из дополнительных требований, к которым, в частности, могут быть отнесены: направление максимума излучения, равномерность ДН, максимальный коэффициент направленного действия, предельные размеры электрических вибраторов и т.д.
В таблице приведены значения Lmx, Lmy, Lz, позволяющие сформировать нуль ДН для случая синусоидального распределения токов, которое является наиболее распространенным для тонких электрических и магнитных вибраторов в некоторых заданных направлениях в верхней полусфере.
На фиг.2 приведены сечения ДН предложенной антенны для первого заданного в таблице направления.
На фиг.1 не показаны элементы согласования и симметрирования вибратора и резонатора с питающими линиями, так как эти элементы являются известными, а их отсутствие непринципиально для понимания сущности изобретения.
Возбуждение крестообразной щели производится одним из известных способов, описанным, например в [4, с.316, рис.8.10] причем это возможно с помощью одного крестообразного резонатора [4, рис.8.10а] либо с помощью четырех отдельных резонаторов, в свою очередь возбуждаемых путем применения симметричной схемы питания, изображенной на рис.8.10в, где половинки каждой щели запитываются в фазе двумя отдельными вибраторами. Несимметричный электрический вибратор может быть установлен либо в центре крестообразной щели, либо смещен от него на толщину резонатора. В последнем случае в выражении (4) появится дополнительный фазовый множитель, учитывающий величину смещения. Возбуждение несимметричного электрического вибратора не отличается от известных вариантов и может быть произведено так же, как и в [4, с.251, рис.6б]
Делители мощности, входящие в состав схемы питания 8, в том числе и делители мощности в заданном соотношении, могут быть выполнены без особых затруднений [6]
Таким образом, получаемый технический результат, достигаемый в результате введения в антенну, состоящую из двух взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, закрытых с одной стороны резонатором крестообразной формы, четырех отдельных вибраторов, возбуждающих попарно в фазе половины каждой щели, и схемы питания несимметричного электрического вибратора, и изменений в схеме питания, заключается в формировании нуля ДН антенны в заданном направлении.
Делители мощности, входящие в состав схемы питания 8, в том числе и делители мощности в заданном соотношении, могут быть выполнены без особых затруднений [6]
Таким образом, получаемый технический результат, достигаемый в результате введения в антенну, состоящую из двух взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, закрытых с одной стороны резонатором крестообразной формы, четырех отдельных вибраторов, возбуждающих попарно в фазе половины каждой щели, и схемы питания несимметричного электрического вибратора, и изменений в схеме питания, заключается в формировании нуля ДН антенны в заданном направлении.
Источники информации
1. А.С. N 987731 кл. H 01 Q 19/00, 17.01.83.
1. А.С. N 987731 кл. H 01 Q 19/00, 17.01.83.
2. Фрадин А.З. Антенно-фидерные устройства. М. Связь, 1977, с.122-123.
3. Либоу, Джордан мл. Друйе мл. Система связи через ИСЗ с подвижными объектами. ТИИЭР, 1971, т.59, N 2, с.31-53; 1967 416 с. с.316, рис. 8,10.
5. Бахрах Л.Д. Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем (теория и методы расчета). М. Советское радио. 1974, с.232.
6. Микроэлектронные устройства СВЧ: Учебное пособие для радиотехнических специальностей вузов / Г.И.Веселов, Е.Н.Егоров, Ю.Н.Алехин и др. Под редакцией Г.И.Веселова. М. Высш. шк. 1988, с.280.8
Claims (1)
- Антенна, состоящая из двух взаимно перпендикулярных прямолинейных щелей, закрытых с одной стороны резонатором крестообразной формы, четырех отдельных вибраторов, возбуждающих попарно в фазе половины каждой щели, и схемы питания, отличающаяся тем, что центральная часть взаимно перпендикулярных щелей, образованная при их пересечении, закрыта металлическим экраном, перпендикулярно плоскости размещения прямолинейных щелей установлен несимметричный электрический вибратор, возбуждаемый со сдвигом по фазе на 90o относительно четырех отдельных вибраторов, причем для заданных распределения тока и направления θo,Φo электрические размеры Lm x, Lm y, Lz прямолинейных щелей и несимметричного электрического вибратора должны удовлетворять системе уравнений
где
x, y, z переменные интегрирования в декартовой прямоугольной системе координат в пространстве;
θo,Φo - меридиональный и азимутальный углы соответственно, определяющие направление формирования нуля диаграммы направленности антенны и заданные в сферической системе координат, начало которой совпадает с началом декартовой прямоугольной системы координат в пространстве;
i мнимая единица;
индексы x, y, z обозначают соответствующие проекции векторных функций на орты декартовой прямоугольной системы координат в пространстве;
индекс m указывает, что параметр или функция относится к прямолинейным щелевым излучателям;
Jm x(x), Jm y(y), Jz(z) комплексные амплитуды магнитных и электрического тока;
W волновое сопротивление свободного пространства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94014493A RU2098898C1 (ru) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | Антенна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94014493A RU2098898C1 (ru) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | Антенна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94014493A RU94014493A (ru) | 1995-12-20 |
RU2098898C1 true RU2098898C1 (ru) | 1997-12-10 |
Family
ID=20154943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94014493A RU2098898C1 (ru) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | Антенна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2098898C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474933C1 (ru) * | 2011-09-13 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Щелевая антенна |
-
1994
- 1994-04-13 RU RU94014493A patent/RU2098898C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Резников Г.Б. Антенны летательных аппаратов. - М.: Сов.радио, 1967, с. 316, рис. 8.10. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474933C1 (ru) * | 2011-09-13 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Щелевая антенна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fang | Antenna theory and microstrip antennas | |
CN113745849B (zh) | 单频圆极化定位天线和可穿戴设备 | |
US4211954A (en) | Alternating phase focused linacs | |
JP2017041665A (ja) | ループアンテナアレイ群 | |
US4996535A (en) | Shortened dual-mode horn antenna | |
CN110326161A (zh) | 螺旋天线及通信设备 | |
WO2014128491A1 (en) | Controlling coupling in a filter by aperture design | |
RU2098898C1 (ru) | Антенна | |
US11967779B2 (en) | Single-frequency circular polarization positioning antenna and wearable device | |
EP0121722A1 (en) | A singly fed circularly polarized microstrip antenna | |
US2908001A (en) | Wave energy radiator | |
US4443804A (en) | Modified difference mode coaxial antenna with flared aperture | |
RU2080713C1 (ru) | Антенна | |
US3276026A (en) | Doppler array with plural slotted waveguides and feed switching | |
RU2268520C1 (ru) | Антенна | |
CN111033895B (zh) | 双环天线 | |
JPS617706A (ja) | 円偏波アンテナ | |
US4266228A (en) | Circularly polarized crossed slot waveguide antenna array | |
Imbriale et al. | Scalar analysis of nonsymmetrically distorted umbrella reflector | |
Patel | Inexpensive multi-mode satellite tracking feed antenna | |
RU2605944C2 (ru) | Антенна | |
JPH023563B2 (ru) | ||
Tang et al. | Single-Fed OAM antenna based on half-mode substrate integrated waveguide | |
Partal et al. | The exact analytical solution for large circular loops radiating around a dielectric coated conducting sphere | |
Williamson | On the aperture field of a solid cylindrical antenna |