RU210667U1 - MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA - Google Patents

MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA Download PDF

Info

Publication number
RU210667U1
RU210667U1 RU2021134933U RU2021134933U RU210667U1 RU 210667 U1 RU210667 U1 RU 210667U1 RU 2021134933 U RU2021134933 U RU 2021134933U RU 2021134933 U RU2021134933 U RU 2021134933U RU 210667 U1 RU210667 U1 RU 210667U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
radiator
coupling element
mhz
adapter
Prior art date
Application number
RU2021134933U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Фомич Мазуров
Original Assignee
Сергей Фомич Мазуров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Фомич Мазуров filed Critical Сергей Фомич Мазуров
Priority to RU2021134933U priority Critical patent/RU210667U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU210667U1 publication Critical patent/RU210667U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements

Abstract

Полезная модель обеспечивает повышение рабочей мощности несимметричной штыревой антенны типа укороченного четвертьволнового вибратора с одновременным расширением рабочих диапазонов и повышением коэффициента усиления антенны в нижнем диапазоне частот. Предложена многодиапазонная широкополосная антенна, работающая в интервалах частот 109-193 МГц и 366-550 МГц с повышенным коэффициентом усиления в диапазоне 109-174 МГц. Преимущества достигаются тем, что антенна содержит изготовленный из электропроводящего материала элемент связи, соединенный с корпусом высокочастотного разъема антенны и охватывающий излучатель антенны с образованием диэлектрического зазора между элементом связи и поверхностью излучателя антенны. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.The utility model provides an increase in the operating power of an asymmetric whip antenna of the shortened quarter-wave vibrator type with simultaneous expansion of the operating ranges and an increase in the antenna gain in the lower frequency range. A multi-band broadband antenna is proposed, operating in the frequency ranges of 109-193 MHz and 366-550 MHz with increased gain in the range of 109-174 MHz. The advantages are achieved by the fact that the antenna contains a coupling element made of an electrically conductive material, connected to the housing of the high-frequency connector of the antenna and covering the antenna radiator with the formation of a dielectric gap between the coupling element and the surface of the antenna radiator. 4 w.p. f-ly, 7 ill.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящая полезная модель относится к несимметричным штыревым антеннам типа укороченного четвертьволнового вибратора и может быть использована в качестве портативной передающей и приемной многодиапазонной антенны линейной поляризации с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости для портативных, носимых и переносных радиостанций.This utility model relates to asymmetric whip antennas of the shortened quarter-wave vibrator type and can be used as a portable transmitting and receiving multi-band linear polarization antenna with a circular radiation pattern in the horizontal plane for portable, wearable and portable radio stations.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Известна двухдиапазонная антенна RD-88H производства Antenna Network Lab. Inc. (ANLI ANTENNA), которая включает высокочастотный разъем с корпусом. К сигнальному контакту высокочастотного разъема первым своим выводом подсоединен индуктивный элемент, другим своим выводом соединенный с излучателем антенны. Параллельно индуктивному элементу подсоединен емкостной элемент, который одним из своих выводов соединен с корпусом высокочастотного разъема, а вторым из своих выводов соединен с индуктивным элементом. Производителем известной антенны декларируются следующие характеристики: диапазоны рабочих частот VHF/UHF (144-148 МГц и 430-450 МГц); номинальная непрерывная подводимая мощность - 25 Вт (пиковая 60 Вт). Фактические измерения коэффициента стоячей волны (КСВ) этой антенны на макете портативной радиостанции дали следующие результаты: КСВ меньше 2 в диапазоне 148-174 МГц и в диапазоне 408-451 МГц, т.е. реальная ширина полосы рабочих частот по уровню КСВ, равного 2, составила 26%.Known dual-band antenna RD-88H manufactured by Antenna Network Lab. Inc. (ANLI ANTENNA), which includes a high-frequency connector with a housing. An inductive element is connected to the signal contact of the high-frequency connector with its first output, the other output is connected to the antenna emitter. Parallel to the inductive element, a capacitive element is connected, which is connected with one of its terminals to the housing of the high-frequency connector, and the second of its terminals is connected to the inductive element. The manufacturer of a well-known antenna declares the following characteristics: operating frequency ranges VHF / UHF (144-148 MHz and 430-450 MHz); rated continuous input power - 25 W (peak 60 W). Actual measurements of the standing wave ratio (SWR) of this antenna on a mock-up of a portable radio station gave the following results: SWR is less than 2 in the range of 148-174 MHz and in the range of 408-451 MHz, i.e. the actual bandwidth of operating frequencies in terms of SWR level equal to 2 was 26%.

Недостатком известного устройства является относительно узкая полоса нижнего диапазона рабочих частот.The disadvantage of the known device is a relatively narrow band of the lower operating frequency range.

Известно применение дополнительных компонентов из ферритов для обеспечения более широкого диапазона рабочих частот. Однако такой подход ограничивает максимальную рабочую мощность устройства в силу значительного нагрева компонентов, а также снижает коэффициент усиления антенны.It is known to use additional ferrite components to provide a wider operating frequency range. However, this approach limits the maximum operating power of the device due to significant heating of the components, and also reduces the antenna gain.

Проблемой, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является обеспечение устройства, лишенного недостатков известного уровня техники.The problem to be solved by the present utility model is to provide a device free from the shortcomings of the prior art.

Техническим результатом, достигаемым применением заявленной полезной модели, является повышение рабочей мощности антенны с одновременным расширением рабочих диапазонов и повышением коэффициента усиления антенны в нижнем диапазоне частот.The technical result achieved by using the claimed utility model is to increase the operating power of the antenna while expanding the operating ranges and increasing the antenna gain in the lower frequency range.

Указанная проблема решается, а поставленный технический результат достигается тем, что антенна включает излучатель антенны, высокочастотный разъем, индуктивный элемент, своим первым выводом соединенный с центральным контактом высокочастотного разъема, а своим вторым выводом соединенный с излучателем антенны, емкостной элемент, своим первым выводом соединенный с корпусом высокочастотного разъема, а своим вторым выводом соединенный с индуктивным элементом, и изготовленный из электропроводящего материала элемент связи, соединенный с корпусом высокочастотного разъема и охватывающий излучатель антенны со стороны, прилегающей к индуктивному элементу, с образованием диэлектрического зазора между элементом связи и поверхностью излучателя антенны.This problem is solved, and the stated technical result is achieved by the fact that the antenna includes an antenna radiator, a high-frequency connector, an inductive element connected with its first output to the central contact of the high-frequency connector, and with its second output connected to the antenna radiator, a capacitive element connected with its first output to high-frequency connector housing, and with its second terminal connected to the inductive element, and a coupling element made of electrically conductive material, connected to the high-frequency connector housing and enclosing the antenna radiator from the side adjacent to the inductive element, with the formation of a dielectric gap between the coupling element and the surface of the antenna radiator.

Элемент связи может быть выполнен в виде кольца с разрезом.The connection element can be made in the form of a ring with a slit.

Элемент связи может быть выполнен в виде спирали.The connection element can be made in the form of a spiral.

Излучатель антенны может состоять из двух частей, первая из которых выполнена в виде плоского полотна, а вторая из которых выполнена в виде цилиндрического переходника.The antenna emitter may consist of two parts, the first of which is made in the form of a flat sheet, and the second of which is made in the form of a cylindrical adapter.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 иллюстрирует известную антенну.Fig. 1 illustrates a known antenna.

Фиг. 2 иллюстрирует вариант осуществления полезной модели с элементом связи в виде кольца с разрезом.Fig. 2 illustrates an embodiment of the utility model with a split ring coupling element.

Фиг. 3 иллюстрирует еще один вариант осуществления полезной модели.Fig. 3 illustrates another embodiment of the utility model.

Фиг. 4 иллюстрирует еще один вариант осуществления полезной модели с элементом связи в виде спирали.Fig. 4 illustrates another embodiment of the utility model with a helical coupling element.

Фиг. 5 иллюстрирует еще один вариант осуществления полезной модели с элементом связи в виде спирали.Fig. 5 illustrates another embodiment of the utility model with a helical coupling element.

Фиг. 6 иллюстрирует вариант осуществления элемента связи в виде проводящего кольца с разрезом.Fig. 6 illustrates an embodiment of a split conductive ring coupling element.

Фиг. 7 иллюстрирует вариант осуществления элемента связи в виде проводящей спирали. Fig. 7 illustrates an embodiment of a coupling element in the form of a conductive coil.

Позициями на фигурах обозначены:The positions in the figures are:

1 - высокочастотный разъем антенны;1 - high-frequency antenna connector;

2 - корпус высокочастотного разъема;2 - housing of the high-frequency connector;

3 - сигнальный контакт высокочастотного разъема;3 - signal contact of the high-frequency connector;

4 - емкостной элемент;4 - capacitive element;

5 - индуктивный элемент;5 - inductive element;

6 - элемент связи;6 - communication element;

6.1 - вариант элемента связи в виде кольца с разрезом;6.1 - a variant of the connection element in the form of a ring with a cut;

6.2 - вариант элемента связи в виде спирали;6.2 - a variant of the connection element in the form of a spiral;

7 - излучатель антенны;7 - antenna emitter;

8 - точками обозначены электрические соединения;8 - dots indicate electrical connections;

9 - переходник из электропроводящего материала;9 - adapter made of electrically conductive material;

10 - прокладка из диэлектрика.10 - dielectric gasket.

ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDETAILED DISCLOSURE OF THE UTILITY MODEL

Конструкция известной антенны (фиг. 1) включает высокочастотный разъем 1 с корпусом 2. К сигнальному контакту 3 высокочастотного разъема 1 первым своим выводом подсоединен индуктивный элемент 5, другим своим выводом соединенный с излучателем 7 антенны. В качестве индуктивного элемента 5 используется катушка индуктивности. Параллельно индуктивному элементу 5 подсоединен емкостной элемент 4, который одним из своих выводов соединен с корпусом 2 высокочастотного разъема 1, а вторым из своих выводов соединен с индуктивным элементом 5. В качестве емкостного элемента 4 используется конденсатор. Следует отметить, что индуктивный элемент 5 служит для уменьшения продольных габаритов антенны, то есть выполняет функцию так называемой удлиняющей катушки, что позволяет изготавливать излучатель 7 антенны меньшим, чем четверть длины волны сигнала.The design of the well-known antenna (Fig. 1) includes a high-frequency connector 1 with a housing 2. An inductive element 5 is connected to the signal contact 3 of the high-frequency connector 1 with its first output, the other output is connected to the radiator 7 of the antenna. An inductor is used as the inductive element 5. Parallel to the inductive element 5, a capacitive element 4 is connected, which is connected with one of its terminals to the housing 2 of the high-frequency connector 1, and the second of its terminals is connected to the inductive element 5. A capacitor is used as a capacitive element 4. It should be noted that the inductive element 5 serves to reduce the longitudinal dimensions of the antenna, that is, it performs the function of the so-called extension coil, which makes it possible to make the antenna emitter 7 smaller than a quarter of the signal wavelength.

С целью достижения заявленного технического результата конструкция известной антенны была дополнена изготовленным из электропроводящего материала элементом 6 связи, который подключен к корпусу 2 высокочастотного разъема 1 и охватывает часть излучателя 7 антенны с образованием диэлектрического зазора.In order to achieve the claimed technical result, the design of the well-known antenna was supplemented with a coupling element 6 made of electrically conductive material, which is connected to the housing 2 of the high-frequency connector 1 and covers part of the antenna radiator 7 with the formation of a dielectric gap.

Указанный элемент 6 связи создает дополнительную резонансную систему, которая образуется емкостью элемента 6 связи с излучателем 7 антенны, взаимоиндукцией между распределенной индуктивностью элемента 6 связи и удлиняющей катушкой, т.е. индуктивным элементом 5. Это обеспечивает дополнительное согласование антенны с нагрузкой по КСВ на рабочих частотах антенны.The specified coupling element 6 creates an additional resonant system, which is formed by the capacitance of the coupling element 6 with the radiator 7 of the antenna, the mutual inductance between the distributed inductance of the coupling element 6 and the extension coil, i.e. inductive element 5. This provides additional matching of the antenna with the SWR load at the operating frequencies of the antenna.

Также указанный элемент 6 связи меняет распределение токов в излучателе 7 антенны, что приводит к сжатию диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости на нижних рабочих диапазонах частот. Сжатие диаграммы направленности с дополнительным согласованием антенны с нагрузкой по КСВ приводит к увеличению коэффициента усиления антенны. При этом, поскольку устройство не содержит ферритовых и резистивных элементов, а элемент 6 связи имеет малые омические потери и малые потери в диэлектрическом зазоре, рабочая мощность антенны может быть повышена.Also, the specified coupling element 6 changes the distribution of currents in the radiator 7 of the antenna, which leads to compression of the antenna pattern in the vertical plane at the lower operating frequency ranges. Compression of the radiation pattern with additional matching of the antenna with the SWR load leads to an increase in the antenna gain. In this case, since the device does not contain ferrite and resistive elements, and the coupling element 6 has small ohmic losses and small losses in the dielectric gap, the operating power of the antenna can be increased.

Сам излучатель 7 антенны может быть выполнен из плоского или объемного проводника в виде трубки, или в виде толстой проволоки, или в виде гибкой ленты (нескольких лент), или плетенки, одетой на гибкий пруток из непроводящего электричество материала.The emitter 7 of the antenna itself can be made of a flat or bulk conductor in the form of a tube, or in the form of a thick wire, or in the form of a flexible tape (several tapes), or a braid, dressed on a flexible rod of a non-conductive electricity material.

Вариант осуществления полезной модели может включать излучатель 7 антенны, выполненный сплошным из объемного проводника в виде трубки (фиг. 2, 4), а элемент 6 связи конструктивно выполнен в виде кольца 6.1 с разрезом (фиг. 2, 6). Элемент 6 связи соединен с корпусом 2 высокочастотного разъема 1 и охватывает излучатель 7 антенны в части, примыкающей к индуктивному элементу 5, с образованием зазора. Для повышения диэлектрических свойств в зазор вводится диэлектрическая прокладка 10.An embodiment of the utility model may include an antenna emitter 7 made solid of a bulk conductor in the form of a tube (Fig. 2, 4), and the connection element 6 is structurally made in the form of a ring 6.1 with a cut (Fig. 2, 6). The coupling element 6 is connected to the housing 2 of the high-frequency connector 1 and covers the antenna radiator 7 in the part adjacent to the inductive element 5 to form a gap. To improve the dielectric properties, a dielectric spacer 10 is introduced into the gap.

Диаметр кольца 6.1 должен быть таким, чтобы оно плотно охватывало излучатель 7 антенны с диэлектрической прокладкой 10.The diameter of the ring 6.1 must be such that it tightly covers the radiator 7 of the antenna with the dielectric gasket 10.

Кольцо 6.1 изготавливают, например, из жести в форме прямоугольника, согнутого в незамкнутый цилиндр. При этом толщина материала кольца 6.1 большого значения не имеет. Она определяется удобством использования материала. Оптимальный материал - мягкая жесть из меди толщиной 0,2 мм.Ring 6.1 is made, for example, of sheet metal in the form of a rectangle bent into an open cylinder. In this case, the thickness of the material of the ring 6.1 does not matter much. It is determined by the ease of use of the material. The optimal material is soft copper sheet 0.2 mm thick.

Ширина разреза должна быть не более 1/4 длины окружности цилиндрического излучателя 7 антенны (или окружности переходника 9, приведенного на фиг. 3, 5, о котором будет сказано далее), которую охватывает кольцо 6.1, но достаточно большой, чтобы гарантировать отсутствие замыкания разреза при эксплуатации антенны в штатных режимах. Высота и длина прямоугольника, свернутого в кольцо с разрезом, подбирается по минимуму КСВ в рабочих полосах частот.The width of the cut should be no more than 1/4 of the circumference of the cylindrical radiator 7 of the antenna (or the circumference of the adapter 9 shown in Fig. 3, 5, which will be discussed later), which is covered by the ring 6.1, but large enough to ensure that the cut does not close when operating the antenna in normal modes. The height and length of a rectangle folded into a ring with a slit is selected according to the minimum SWR in the operating frequency bands.

Диэлектрический зазор между кольцом 6.1 и поверхностью излучателя 7 антенны определяется толщиной материала диэлектрической прокладки 10. Для получения необходимой емкостной связи кольца 6.1 с излучателем 7 антенны можно взять тонкий диэлектрик с малой высотой кольца 6.1 или более толстый диэлектрик с высотой кольца 6.1 больше, чем в случае использования тонкого диэлектрика.The dielectric gap between the ring 6.1 and the surface of the radiator 7 of the antenna is determined by the thickness of the material of the dielectric spacer 10. To obtain the necessary capacitive coupling of the ring 6.1 with the radiator 7 of the antenna, you can take a thin dielectric with a small ring height 6.1 or a thicker dielectric with a ring height 6.1 greater than in the case use of a thin dielectric.

Еще один вариант осуществления полезной модели раскрывает конструкцию антенны с излучателем 7 антенны в виде плоского полотна, например, из металлической ленты, как показано на фиг. 3 и фиг. 5. Для сохранения преимуществ, обеспечиваемых элементом 6 связи, во втором варианте осуществления полезной модели предусмотрен переходник 9 из электропроводящего материала. Переходник 9 механически и электрически соединяет индуктивный элемент 5 с излучателем 7 антенны и представляет собой цилиндр (металлическую трубку или пруток) из электропроводящего материала, например, меди, латуни, стали и других подходящих материалов или их сплавов, расположенный соосно с индуктивным элементом 5 и осью симметрии полотна излучателя 7 антенны. При этом переходник 9 является по существу частью излучателя 7 антенны, а общая длина излучателя 7 антенны равна сумме длин переходника 9 и плоского полотна излучателя 7 антенны. Это обстоятельство определяет первое условие на выбор длины переходника 9.Another embodiment of the utility model discloses the construction of an antenna with an antenna emitter 7 in the form of a flat sheet, for example, from a metal tape, as shown in FIG. 3 and FIG. 5. In order to maintain the advantages provided by the coupling element 6, in the second embodiment of the utility model, an adapter 9 of an electrically conductive material is provided. The adapter 9 mechanically and electrically connects the inductive element 5 with the radiator 7 of the antenna and is a cylinder (metal tube or rod) made of electrically conductive material, such as copper, brass, steel and other suitable materials or their alloys, located coaxially with the inductive element 5 and the axis symmetry of the radiator cloth 7 of the antenna. When this adapter 9 is essentially part of the radiator 7 of the antenna, and the total length of the radiator 7 of the antenna is equal to the sum of the lengths of the adapter 9 and the flat sheet of the radiator 7 of the antenna. This circumstance determines the first condition for choosing the length of adapter 9.

Элемент 6 связи во втором варианте осуществления охватывает переходник 9 с образованием зазора между элементом 6 связи и поверхностью переходника 9. Для повышения диэлектрических свойств в зазор вводится диэлектрическая прокладка 10. Диаметр кольца 6.1 должен быть таким, чтобы оно плотно охватывало переходник 9 с диэлектрической прокладкой 10. В остальном характеристики такого элемента 6 связи выбираются аналогично первому варианту.The connection element 6 in the second embodiment covers the adapter 9 with the formation of a gap between the connection element 6 and the surface of the adapter 9. To increase the dielectric properties, a dielectric gasket 10 is introduced into the gap. The diameter of the ring 6.1 must be such that it tightly covers the adapter 9 with a dielectric gasket 10 Otherwise, the characteristics of such a coupling element 6 are selected similarly to the first option.

При этом длина переходника 9 должна быть больше длины элемента 6 связи. В самом деле, в пределах размеров переходника 9 конструкция устройства обладает осевой симметрией относительно оси, совпадающей с осью цилиндра переходника 9. В пределах же размеров плоского полотна излучателя 7 антенны конструкция симметрична лишь относительно плоскости полотна излучателя 7 антенны. Чтобы избежать нежелательного перераспределения электромагнитных характеристик, вызванных влиянием элемента 6 связи на область перехода от конструкции с осевой симметрией к конструкции с симметрией относительно плоскости, элемент 6 связи следует располагать в области устройства, обладающей осевой симметрией, - на переходнике 9, например, в виде трубки или цилиндра. Это обстоятельство накладывает второе условие на выбор длины переходника 9.The length of the adapter 9 must be greater than the length of the element 6 connection. Indeed, within the dimensions of the adapter 9, the design of the device has axial symmetry about an axis coinciding with the axis of the cylinder of the adapter 9. Within the dimensions of the flat sheet of the antenna radiator 7, the structure is symmetrical only with respect to the plane of the sheet of the antenna radiator 7. To avoid undesirable redistribution of electromagnetic characteristics caused by the influence of the coupling element 6 on the region of transition from a structure with axial symmetry to a structure with symmetry relative to the plane, the coupling element 6 should be located in the region of the device with axial symmetry - on the adapter 9, for example, in the form of a tube or a cylinder. This circumstance imposes a second condition on the choice of the length of adapter 9.

Элемент 6 связи и его размещение согласно описанным выше вариантам осуществления полезной модели более подробно представлен на фиг. 6.The communication element 6 and its arrangement according to the embodiments of the utility model described above are shown in more detail in FIG. 6.

Еще один вариант осуществления полезной модели представлен на фиг. 7. Как и в первом варианте, излучатель 7 антенны выполнен сплошным из объемного проводника в виде цилиндра. В отличие от описанного выше варианта, элемент 6 связи здесь конструктивно выполнен витками провода в виде спирали 6.2. Спираль 6.2 соединена с корпусом 2 и охватывает излучатель 7 антенны в части, примыкающей к индуктивному элементу 5, с образованием диэлектрического зазора.Another embodiment of the utility model is shown in FIG. 7. As in the first variant, the radiator 7 of the antenna is made solid of a bulk conductor in the form of a cylinder. In contrast to the variant described above, the connection element 6 here is structurally made with coils of wire in the form of a spiral 6.2. The spiral 6.2 is connected to the body 2 and covers the radiator 7 of the antenna in the part adjacent to the inductive element 5, with the formation of a dielectric gap.

Параметры элемента 6 связи, выполненного витками провода в виде спирали 6.2, подбираются исходя из оптимального КСВ в рабочих диапазонах частот. Данный вариант элемента 6 связи имеет следующие основные параметры: диаметр провода, количество витков, шаг намотки и толщина диэлектрического зазора. Все эти параметры взаимосвязаны между собой и влияют на конечный результат, который зависит также от параметров удлиняющей катушки. С точки зрения габаритов и взаимоиндукции оптимальный внутренний диаметр спирали равен внутреннему диаметру удлиняющей катушки.The parameters of the connection element 6, made by coils of wire in the form of a spiral 6.2, are selected based on the optimal SWR in the operating frequency ranges. This version of the connection element 6 has the following main parameters: wire diameter, number of turns, winding pitch and thickness of the dielectric gap. All these parameters are interconnected and affect the final result, which also depends on the parameters of the extension coil. From the point of view of dimensions and mutual inductance, the optimal internal diameter of the spiral is equal to the internal diameter of the extension coil.

При выполнении элемента связи 6 витками провода в виде спирали 6.2 диэлектрический зазор между поверхностью излучателя 7 антенны и витками спирали 6.2 в общем случае обеспечивается изоляционным слоем покрытия проводящего материала, из которого изготавливается такой элемент 6 связи. Для повышения диэлектрических свойств в зазор можно ввести диэлектрическую прокладку 10 аналогично описанному выше варианту осуществления полезной модели.When the connection element 6 is made with turns of wire in the form of a spiral 6.2, the dielectric gap between the surface of the radiator 7 of the antenna and the turns of the spiral 6.2 is generally provided by an insulating coating layer of the conductive material from which such a connection element 6 is made. To improve the dielectric properties, a dielectric spacer 10 can be introduced into the gap in a manner similar to the embodiment of the utility model described above.

Указанный диэлектрический зазор может быть увеличен путем изготовления спирали 6.2 такого диаметра, чтобы обеспечить возможность воздушного зазора между витками спирали 6.2 и излучателем 7 антенны.This dielectric gap can be increased by making the helix 6.2 of such a diameter as to allow an air gap between the turns of the helix 6.2 and the radiator 7 of the antenna.

Еще один вариант осуществления полезной модели включает излучатель 7 антенны, состоящий из двух частей - плоского полотна и переходника 9, как показано на фиг. 3 и фиг. 5. Как и в предыдущем варианте, длина элемента 6 связи такова, чтобы охватывать переходник 9 на длине, меньшей длины переходника 9.Another embodiment of the utility model includes an antenna emitter 7 consisting of two parts - a flat web and an adapter 9, as shown in FIG. 3 and FIG. 5. As in the previous version, the length of the connection element 6 is such as to cover the adapter 9 at a length less than the length of the adapter 9.

Таким образом, для специалиста будет понятно, что для решения поставленной технической задачи и достижения заявленного технического результата излучатель 7 антенны может быть сплошным цилиндрическим или состоящим из двух частей - плоского полотна и переходника 9. При этом для обоих указанных вариантов элемент 6 связи может быть выполнен как в виде кольца 6.1 с разрезом, так и спирали 6.2.Thus, for a specialist it will be clear that in order to solve the set technical problem and achieve the claimed technical result, the antenna radiator 7 can be solid cylindrical or consisting of two parts - a flat web and an adapter 9. In this case, for both of these options, the communication element 6 can be made both in the form of a ring 6.1 with a cut, and a spiral 6.2.

Электрические соединения на фигурах обозначены точками 8.The electrical connections in the figures are marked with dots 8.

Во всех вариантах осуществления изобретения емкостной элемент 4 может быть представлен несколькими параллельно включенными конденсаторами с целью повышения надежности работы устройства. Кроме того, емкостной элемент 4 в предлагаемой антенне подключен только на части длины индуктивного элемента 5. За счет этого обеспечивается согласование антенны с нагрузкой по КСВ на верхних диапазонах рабочих частот.In all embodiments of the invention, the capacitive element 4 can be represented by several capacitors connected in parallel in order to increase the reliability of the device. In addition, the capacitive element 4 in the proposed antenna is connected only to part of the length of the inductive element 5. This ensures that the antenna is matched to the load in terms of SWR in the upper operating frequency ranges.

Суммарная длина излучателя 7 антенны определяется требуемой нижней частотой диапазона рабочих частот. Излучатель 7 антенны оптимально реализовать в полужестком виде. Высокочастотный разъем 1 антенны, емкостной элемент 4, индуктивный элемент 5, элемент 6 связи могут быть размещены в корпусе из проводящего или непроводящего электричество материала. Внутри и снаружи индуктивного элемента 5, элемента связи 6 и излучателя 7 антенны может быть расположен материал из диэлектрика.The total length of the radiator 7 of the antenna is determined by the required lower frequency of the operating frequency range. The emitter 7 of the antenna is optimally implemented in a semi-rigid form. The high-frequency connector 1 of the antenna, the capacitive element 4, the inductive element 5, the coupling element 6 can be placed in a housing made of a conductive or non-conductive material. Inside and outside the inductive element 5, the coupling element 6 and the radiator 7 of the antenna may be located in the dielectric material.

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

Антенна устанавливается на радиостанцию путем закрепления высокочастотного разъема 1 антенны в антенном разъеме радиостанции. При включении радиостанции в режим передачи сигнал с выхода усилителя мощности радиостанции поступает в антенну через сигнальный контакт 3 разъема. Далее сигнал проходит через индуктивный элемент 5 либо последовательно через индуктивный элемент 5 и переходник 9 при наличии последнего, приходит на излучатель 7 антенны и затем происходит излучение радиоволны. При этом, за счет того, что элемент 6 связи создает резонансную систему, которая образуется емкостью элемента связи с антенным излучателем, взаимоиндукцией между распределенной индуктивностью элемента 6 связи и индуктивным элементом 5, осуществляется дополнительное согласование антенны с нагрузкой по КСВ на рабочих частотах антенны. Благодаря отсутствию ферритовых компонентов и резистивных элементов не накладываются ограничения на рабочую мощность антенны; более того, рабочая мощность антенны может быть повышена.The antenna is installed on the radio by attaching the HF connector 1 of the antenna to the antenna connector of the radio. When the radio station is switched on in the transmission mode, the signal from the output of the radio station's power amplifier enters the antenna through the signal pin 3 of the connector. Further, the signal passes through the inductive element 5 or sequentially through the inductive element 5 and the adapter 9, if the latter is present, it arrives at the antenna emitter 7 and then the radio wave is emitted. At the same time, due to the fact that the coupling element 6 creates a resonant system, which is formed by the capacitance of the coupling element with the antenna radiator, the mutual induction between the distributed inductance of the coupling element 6 and the inductive element 5, the antenna is additionally matched to the SWR load at the operating frequencies of the antenna. Due to the absence of ferrite components and resistive elements, there are no restrictions on the operating power of the antenna; moreover, the operating power of the antenna can be increased.

Автором были реализованы все описанные варианты осуществления полезной модели. В макетном образце в качестве разъема 1 был использован высокочастотный разъем типа TNC. Разъем 1, емкостной элемент 4, индуктивный элемент 5, элемент 6 связи были расположены в трубке из полипропилена. Снаружи была использована термоусаживаемая трубка, обеспечивающая защиту от пыли и влаги. При условии использования герметичного разъема и размещения всей конструкции в термоусаживаемой трубке антенна допускает погружение в воду. Используемые материалы обеспечивают работоспособность антенны при температуре окружающей среды от -50°С до +50°С.The author has implemented all the described embodiments of the utility model. In the breadboard sample, a high-frequency TNC type connector was used as connector 1. Connector 1, capacitive element 4, inductive element 5, coupling element 6 were located in a polypropylene tube. Heat-shrinkable tubing has been used on the outside to provide protection from dust and moisture. Provided that a sealed connector is used and the entire structure is placed in a heat-shrinkable tube, the antenna can be submerged in water. The materials used ensure the performance of the antenna at ambient temperatures from -50°С to +50°С.

Эксперименты показали, что антенна работает в интервалах частот 109-193 МГц и 366-550 МГц, причем в диапазоне УКВ/ДМВ антенна полностью перекрывает диапазоны VHF (137-174 МГц), UHF (400-470 МГц), а также диапазоны 120-137 МГц, 174-193 МГц, 366-400 МГц, 470-550 МГц с КСВ не более 2, а на частоте 109 МГц антенна имеет КСВ около 3. Заявленная антенна по уровню КСВ, равного 2, имеет ширину полосы рабочих частот 85%, и по уровню КСВ, равного 3, имеет ширину полосы рабочих частот 95%. Для данных частот длина переходника в случае выполнения антенны в соответствии с вариантами, включающими наличие переходника 9, составляет не более 29 мм. При этом номинальная непрерывная рабочая мощность составила 40 Вт, а пиковая 80 Вт.Experiments have shown that the antenna operates in the frequency ranges 109-193 MHz and 366-550 MHz, and in the VHF / UHF band, the antenna completely covers the VHF (137-174 MHz), UHF (400-470 MHz), as well as the 120- 137 MHz, 174-193 MHz, 366-400 MHz, 470-550 MHz with an SWR of no more than 2, and at a frequency of 109 MHz, the antenna has an SWR of about 3. The declared antenna, in terms of an SWR level of 2, has a bandwidth of 85% , and the level of SWR, equal to 3, has a bandwidth of 95%. For these frequencies, the length of the adapter in the case of the implementation of the antenna in accordance with the options, including the presence of the adapter 9, is not more than 29 mm. At the same time, the rated continuous operating power was 40 W, and the peak power was 80 W.

Данные КСВ по частотам более подробно приведены в таблицах ниже:SWR data for frequencies is shown in more detail in the tables below:

Таблица 1. КСВ известной антенныTable 1. SWR of known antenna Частота, МГцFrequency, MHz 109109 112112 120120 144144 161161 177177 200200 360360 406406 435435 454454 500500 550550 КСВSWR 8,78.7 7,37.3 5,55.5 22 1,31.3 22 3,33.3 4,74.7 22 1,31.3 22 3,83.8 4,24.2

Таблица 2. КСВ заявленной антенныTable 2. SWR of the declared antenna Частота, МГцFrequency, MHz 109109 112112 120120 144144 161161 177177 200200 360360 406406 435435 454454 500500 550550 КСВSWR 33 2,72.7 22 1,31.3 1,21.2 1,31.3 22 22 1,41.4 1,31.3 1,41.4 1,31.3 22

Проводились также сравнительные испытания известной антенны и заявленной антенны по коэффициенту усиления на расстоянии около 40 метров между передатчиком и приемником. Результаты приведены в таблице ниже.Comparative tests of the well-known antenna and the claimed antenna were also carried out in terms of gain at a distance of about 40 meters between the transmitter and receiver. The results are shown in the table below.

Таблица 3. Результаты сравнительных испытаний известной и заявленной антеннTable 3. Results of comparative tests of known and declared antennas Частота, МГцFrequency, MHz 108108 113113 118118 148148 161161 174174 Разница, dBDifference, dB +9,2+9.2 +10,3+10.3 +7,5+7.5 +7,3+7.3 +1,5+1.5 +0,5+0.5

Испытания показали, что в сравнении с известной антенной получен прирост коэффициента усиления заявленной антенны в диапазоне 109-174 МГц, преимущественно использующемся для связи на удаленные расстояния, при одновременном расширении рабочих диапазонов и увеличении рабочей мощности.Tests have shown that, in comparison with the known antenna, an increase in the gain of the claimed antenna was obtained in the range of 109-174 MHz, which is mainly used for communication over long distances, while expanding the operating ranges and increasing the operating power.

Claims (5)

1. Антенна, включающая высокочастотный разъем (1), излучатель (7) антенны, индуктивный элемент (5), своим первым выводом соединенный с центральным контактом (3) высокочастотного разъема (1), а своим вторым выводом соединенный с излучателем (7) антенны, и емкостной элемент (4), своим первым выводом соединенный с корпусом (2) высокочастотного разъема (1), а своим вторым выводом соединенный с индуктивным элементом (5), отличающаяся тем, что содержит изготовленный из электропроводящего материала элемент (6) связи, соединенный с корпусом (2) и охватывающий излучатель (7) антенны со стороны, прилегающей к индуктивному элементу (5), с образованием диэлектрического зазора между элементом (6) связи и поверхностью излучателя (7) антенны. 1. An antenna including a high-frequency connector (1), an antenna emitter (7), an inductive element (5), connected with its first terminal to the central contact (3) of the high-frequency connector (1), and connected with its second output to the antenna emitter (7) , and a capacitive element (4), with its first output connected to the housing (2) of the high-frequency connector (1), and with its second output connected to the inductive element (5), characterized in that it contains a coupling element (6) made of an electrically conductive material, connected to the housing (2) and covering the radiator (7) of the antenna from the side adjacent to the inductive element (5), with the formation of a dielectric gap between the coupling element (6) and the surface of the radiator (7) of the antenna. 2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент (6) связи выполнен в виде кольца (6.1) с разрезом.2. Antenna according to claim 1, characterized in that the coupling element (6) is made in the form of a ring (6.1) with a slit. 3. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что элемент (6) связи выполнен в виде спирали (6.2).3. Antenna according to claim 1, characterized in that the connection element (6) is made in the form of a spiral (6.2). 4. Антенна по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что излучатель (7) антенны включает две части, первая из которых выполнена в виде плоского полотна, а вторая из которых выполнена в виде электропроводящего переходника (9), расположенного между указанной первой частью излучателя (7) антенны и индуктивным элементом (5).4. Antenna according to any of the preceding paragraphs, characterized in that the radiator (7) of the antenna includes two parts, the first of which is made in the form of a flat sheet, and the second of which is made in the form of an electrically conductive adapter (9) located between the said first part of the radiator (7) antenna and inductive element (5). 5. Антенна по п. 4, отличающаяся тем, что элемент (6) связи охватывает указанную вторую часть излучателя (7) антенны.5. The antenna according to claim. 4, characterized in that the element (6) of the connection covers the specified second part of the emitter (7) of the antenna.
RU2021134933U 2021-11-29 2021-11-29 MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA RU210667U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021134933U RU210667U1 (en) 2021-11-29 2021-11-29 MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021134933U RU210667U1 (en) 2021-11-29 2021-11-29 MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU210667U1 true RU210667U1 (en) 2022-04-25

Family

ID=81306589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021134933U RU210667U1 (en) 2021-11-29 2021-11-29 MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU210667U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223064U1 (en) * 2023-12-22 2024-01-30 Акционерное общество "ЭЙРБУРГ" VHF ANTENNA

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2031494C1 (en) * 1990-10-12 1995-03-20 Омский научно-исследовательский институт приборостроения Aerial of portable radio device
WO1999013530A1 (en) * 1997-09-08 1999-03-18 Andrew Corporation Dual band, panel mount antenna
US6611691B1 (en) * 1998-12-24 2003-08-26 Motorola, Inc. Antenna adapted to operate in a plurality of frequency bands
US9037200B2 (en) * 2012-03-21 2015-05-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna device for wireless communication terminal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2031494C1 (en) * 1990-10-12 1995-03-20 Омский научно-исследовательский институт приборостроения Aerial of portable radio device
WO1999013530A1 (en) * 1997-09-08 1999-03-18 Andrew Corporation Dual band, panel mount antenna
US6611691B1 (en) * 1998-12-24 2003-08-26 Motorola, Inc. Antenna adapted to operate in a plurality of frequency bands
US9037200B2 (en) * 2012-03-21 2015-05-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna device for wireless communication terminal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223064U1 (en) * 2023-12-22 2024-01-30 Акционерное общество "ЭЙРБУРГ" VHF ANTENNA

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6218992B1 (en) Compact, broadband inverted-F antennas with conductive elements and wireless communicators incorporating same
US4730195A (en) Shortened wideband decoupled sleeve dipole antenna
KR920005102B1 (en) Coaxial dipole antenna with extended effective aperture
KR101155715B1 (en) Folded conical antenna and associated methods
US20040263409A1 (en) Coaxial inductor and dipole EH antenna
US6034648A (en) Broad band antenna
JPH0659009B2 (en) Mobile antenna
US4890116A (en) Low profile, broad band monopole antenna
US5563615A (en) Broadband end fed dipole antenna with a double resonant transformer
JPH05206715A (en) Miniature antenna
TW201442351A (en) Dipole antenna assembly having an electrical conductor extending through tubular segments and related methods
US7053839B2 (en) Antenna for a portable communication apparatus, and a portable communication apparatus comprising such an antenna
US4958164A (en) Low profile, broad band monopole antenna
US6795027B2 (en) Antenna arrangement
US4626862A (en) Antenna having coaxial driven element with grounded center conductor
RU210667U1 (en) MULTI-BAND BROADBAND ANTENNA
US2866197A (en) Tuned antenna system
KR200441931Y1 (en) Slot Type Multi-Band Omni-Antenna
US4439772A (en) Inductor type half wave antenna
KR20100094190A (en) Multi resonant broadband antenna
US5982332A (en) Broad band transmit and receive antenna
WO2008117898A1 (en) Broad band antenna
KR200228002Y1 (en) Wideband Sleeve Antenna
Siwiak et al. Tuning electrically short antennas for field operation
RU189384U1 (en) Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load