RU216829U1 - SMALL BROADBAND UHF ANTENNA - Google Patents
SMALL BROADBAND UHF ANTENNA Download PDFInfo
- Publication number
- RU216829U1 RU216829U1 RU2022127331U RU2022127331U RU216829U1 RU 216829 U1 RU216829 U1 RU 216829U1 RU 2022127331 U RU2022127331 U RU 2022127331U RU 2022127331 U RU2022127331 U RU 2022127331U RU 216829 U1 RU216829 U1 RU 216829U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- transformer
- pairs
- pair
- wires
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к радиосвязи, а именно к антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Антенна предназначена для портативных радиостанций и устанавливается на них при помощи высокочастотного разъема. Малогабаритная широкополосная антенна содержит высокочастотный разъем (1), согласующий широкополосный трансформатор (2), излучатель антенны (3), выполненный из медных луженых проводников, свитых между собой в плетенку размерами 2×4×145 мм. Кольцевой сердечник трансформатора выполнен из магнитомягкого термостабильного феррита магнитной проницаемостью 30. Намотка на кольцевом сердечнике выполнена двумя парами из провода сечением 0,12 мм2 в фторопластовой изоляции (4, 5). Длина каждого провода в обеих парах не более 60 мм. Первая пара наматывается параллельными проводами, виток к витку на одной стороне кольцевого сердечника, число витков - 2. Вторая пара наматывается на противоположной стороне кольцевого сердечника свитыми между собой проводами, число витков в свивке - 10. Технический результат заключается в создании конструкции антенны, обеспечивающей коэффициент стоячей волны (КСВ) не более 3,0 и коэффициент усиления (Ку) от минус 4 дБи до плюс 4 дБи в диапазоне 220 - 1000 МГц, при высоте антенны менее 200 мм. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. The utility model relates to radio communications, namely to antennas with vertical polarization and a circular radiation pattern in the horizontal plane. The antenna is designed for portable radio stations and is installed on them using a high-frequency connector. A small-sized broadband antenna contains a high-frequency connector (1), a matching broadband transformer (2), an antenna emitter (3) made of tinned copper conductors twisted together in a braid with dimensions of 2×4×145 mm. The annular core of the transformer is made of magnetically soft thermostable ferrite with a magnetic permeability of 30. The winding on the annular core is made in two pairs of wire with a cross section of 0.12 mm 2 in fluoroplastic insulation (4, 5). The length of each wire in both pairs is not more than 60 mm. The first pair is wound with parallel wires, turn to turn on one side of the ring core, the number of turns is 2. The second pair is wound on the opposite side of the ring core with wires twisted together, the number of turns in the twist is 10. The technical result consists in creating an antenna design that provides a coefficient standing wave (SWR) no more than 3.0 and gain (Ku) from minus 4 dBi to plus 4 dBi in the range of 220 - 1000 MHz, with an antenna height of less than 200 mm. 1 w.p. f-ly, 4 ill.
Description
Полезная модель относится к радиосвязи, а именно к антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Может использоваться с портативными радиостанциями в качестве передающей и приемной антенны.The utility model relates to radio communications, namely to antennas with vertical polarization and a circular radiation pattern in the horizontal plane. Can be used with portable radios as a transmitting and receiving antenna.
Из предшествующего уровня техники известна широкодиапазонная антенна с реактивной вставкой, содержащая линейный излучатель, в верхней части которого размещена реактивная вставка, основание с разъемом и трансформатор связи, отличающаяся тем, что реактивная вставка выполнена в виде катушки индуктивности, зашунтированной резистором, причем трансформатор связи установлен или перед разъемом, или после разъема (Патент RU 25815, МПК H01Q 9/00, опубликован 20.10.2002).From the prior art, a wide-range antenna with a reactive insert is known, containing a linear radiator, in the upper part of which a reactive insert is placed, a base with a connector and a coupling transformer, characterized in that the reactive insert is made in the form of an inductor shunted by a resistor, and the coupling transformer is installed or before the connector, or after the connector (Patent RU 25815, IPC H01Q 9/00, published 10/20/2002).
Данное известное антенное устройство является наиболее близким аналогом заявленного устройства.This well-known antenna device is the closest analogue of the claimed device.
Недостатком данного технического решения является наличие резистора, который рассеивает в тепло часть энергии, таким образом уменьшая КПД антенны.The disadvantage of this technical solution is the presence of a resistor that dissipates part of the energy into heat, thus reducing the efficiency of the antenna.
Задачей заявленного технического решения является создание малогабаритной антенны, имеющей широкий диапазон частот при минимальных потерях в согласующем устройстве, которое не содержит резистор, уменьшающий КПД антенны.The objective of the claimed technical solution is to create a small-sized antenna having a wide frequency range with minimal losses in the matching device, which does not contain a resistor that reduces the efficiency of the antenna.
Технический результат заключается в создании конструкции антенны, обеспечивающим коэффициент стоячей волны (КСВ) не более 3,0 и коэффициент усиления (Ку) от минус 4 дБи до плюс 4 дБи в диапазоне 220 - 1000 МГц, при высоте антенны менее 200 мм.The technical result consists in creating an antenna design that provides a standing wave ratio (SWR) of not more than 3.0 and a gain (Ku) from minus 4 dBi to plus 4 dBi in the range of 220 - 1000 MHz, with an antenna height of less than 200 mm.
Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается за счет того, что малогабаритная широкополосная антенна, содержит высокочастотный разъем, состоящий из центрального контакта и корпуса, согласующий широкополосный трансформатор, содержащий обмотку из проводов на кольцевом сердечнике, центральный контакт для подключения к высокочастотному разъему, контакт для подключения к корпусу, контакт для подключения к излучателю. Согласно полезной модели излучатель антенны выполнен из медных луженых проводников, свитых между собой в плетенку размерами 2×4×145 мм, на кольцевом сердечнике трансформатора, выполненном из магнитомягкого термостабильного феррита магнитной проницаемостью 30, выполнена намотка двумя парами из провода сечением 0,12 мм2 в фторопластовой изоляции, длина каждого провода в обеих парах не более 60 мм, первая пара наматывается параллельными проводами, виток к витку на одной стороне кольцевого сердечника, число витков - 2, вторая пара наматывается на противоположной стороне кольцевого сердечника свитыми между собой проводами, число витков в свивке - 10.The problem is solved, and the specified technical result is achieved due to the fact that a small-sized broadband antenna contains a high-frequency connector consisting of a central contact and a housing, a matching broadband transformer containing a winding of wires on a ring core, a central contact for connecting to a high-frequency connector, contact for connection to the housing, contact for connection to the emitter. According to the utility model, the antenna emitter is made of tinned copper conductors twisted together in a braid with dimensions of 2 × 4 × 145 mm, on the ring core of the transformer, made of magnetically soft thermostable ferrite with a magnetic permeability of 30, winding is made in two pairs of wire with a cross section of 0.12 mm 2 in fluoroplastic insulation, the length of each wire in both pairs is not more than 60 mm, the first pair is wound with parallel wires, turn to turn on one side of the ring core, the number of turns is 2, the second pair is wound on the opposite side of the ring core with wires twisted together, the number of turns in a twist - 10.
Возможен дополнительный вариант выполнения устройства, в котором:An additional embodiment of the device is possible, in which:
- трансформатор (2) может быть выполнен на 2-кольцевых ферритовых сердечниках, плотно соединенных между собой (фиг. 2).- transformer (2) can be made on 2-ring ferrite cores tightly connected to each other (Fig. 2).
Далее полезная модель поясняется со ссылками на фигуры, где:In the following, the utility model is explained with reference to the figures, where:
на фиг. 1 показан эскиз конструкции антенны;in fig. 1 shows a sketch of the design of the antenna;
на фиг. 2 схематично показана конструкция трансформатора;in fig. 2 schematically shows the design of the transformer;
на фиг. 3 показан измеренный КСВ антенны;in fig. 3 shows the measured SWR of the antenna;
на фиг. 4 показан измеренный коэффициент усиления антенны.in fig. 4 shows the measured antenna gain.
Малогабаритная широкополосная антенна содержит высокочастотный разъем, состоящий из центрального контакта и корпуса (1), согласующий широкополосный трансформатор (2), излучатель (3) (фиг.1).A small-sized broadband antenna contains a high-frequency connector, consisting of a central contact and a housing (1), a matching broadband transformer (2), an emitter (3) (figure 1).
К центральному контакту высокочастотного разъема (1) подключается трансформатор (2) выходом «Ц». К выходу «А» трансформатора (фиг. 2) подключается излучатель (3) (фиг. 1).A transformer (2) is connected to the central contact of the high-frequency connector (1) with the “C” output. An emitter (3) is connected to the output "A" of the transformer (Fig. 2) (Fig. 1).
Согласующий широкополосный трансформатор содержит обмотку из параллельных проводов (4), обмотку из проводов, выполненных витой парой (5) на кольцевом сердечнике, выполненном из магнитомягкого термостабильного феррита магнитной проницаемостью 30, центральный контакт для подключения к высокочастотному разъему (Ц), контакт для подключения к корпусу (К), контакт для подключения к излучателю (А) (фиг. 2).A matching broadband transformer contains a winding of parallel wires (4), a winding of wires made of twisted pair (5) on a ring core made of magnetically soft thermostable ferrite with a magnetic permeability of 30, a central contact for connecting to a high-frequency connector (C), a contact for connecting to body (K), contact for connection to the emitter (A) (Fig. 2).
Контакт «Ц» подключается к центральному контакту высокочастотного разъема (1) выход «Щ» (фиг. 1, 2).Contact "C" is connected to the central contact of the high-frequency connector (1) output "Sch" (Fig. 1, 2).
Контакт «К» подключается к корпусу высокочастотного разъема (1) выход «1К» (фиг. 1, 2).Contact "K" is connected to the body of the high-frequency connector (1) output "1K" (Fig. 1, 2).
Контакт «А» подключается к излучателю (3) выход «3А» (фиг. 1, 2).Contact "A" is connected to the emitter (3) output "3A" (Fig. 1, 2).
Намотка выполняется двумя парами из провода сечением 0,12 мм2 в фторопластовой изоляции. Длина каждого провода (В) в обеих парах не более 60 мм (фиг. 2).Winding is carried out in two pairs of wire with a cross section of 0.12 mm2 in fluoroplastic insulation. The length of each wire (B) in both pairs is not more than 60 mm (Fig. 2).
Первая пара (4) наматывается параллельными проводами, виток к витку на одной стороне кольцевого сердечника. Число витков - 2 (фиг. 2).The first pair (4) is wound with parallel wires, winding to winding on one side of the ring core. The number of turns - 2 (Fig. 2).
Вторая пара (5) наматывается на противоположной стороне кольцевого сердечника свитыми между собой проводами, число витков в свивке - 10 (фиг. 2).The second pair (5) is wound on the opposite side of the annular core with wires twisted together, the number of turns in the twist is 10 (Fig. 2).
Излучатель выполнен из медных луженых проводников, свитых между собой в плетенку размерами 2×4×145 мм (3).The emitter is made of tinned copper conductors twisted together in a braid with dimensions of 2×4×145 mm (3).
Работает устройство следующим образом.The device works as follows.
Антенна устанавливается на радиостанцию путем закрепления высокочастотного разъема антенны (1) в антенном разъеме радиостанции. При включении радиостанции в режим передачи сигнал с выхода усилителя мощности радиостанции поступает в антенну через центральный контакт высокочастотного разъема (1). Далее сигнал проходит через обмотку трансформатора (2) выполненную параллельными проводниками (4) и приходит на излучатель антенны (3), с которого затем происходит излучение радиоволны. При этом, за счет того, трансформатор имеет обратную петлю связи из свитых в витую пару проводов (5) создается система, которая компенсирует паразитные токи, что тоже способствует увеличению широкополосных качеств согласования трансформатора (2). Из-за необходимости применения феррита в трансформаторе для расширения полосы согласования у антенны имеется ограничение по мощности передатчика до 3 Вт. Благодаря отсутствию резистивных элементов в согласующей системе обеспечивается высокое КПД антенны.The antenna is mounted to the radio by attaching the RF antenna connector (1) to the radio's antenna connector. 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 central contact of the high-frequency connector (1). Further, the signal passes through the transformer winding (2) made by parallel conductors (4) and arrives at the antenna emitter (3), from which the radio wave is then emitted. At the same time, due to the fact that the transformer has a feedback loop of wires twisted into a twisted pair (5), a system is created that compensates for parasitic currents, which also contributes to an increase in the broadband matching qualities of the transformer (2). Due to the need to use ferrite in the transformer to expand the matching band, the antenna has a transmitter power limit of up to 3 watts. Due to the absence of resistive elements in the matching system, a high antenna efficiency is ensured.
Сердечник трансформатора (2) в данном случае не используется в качестве магнитопровода для токов в излучателе антенны, в отличие от других трансформаторов с кольцевым сердечником. Он служит для задержки паразитных токов снаружи витой (5) и параллельной пары (4). Поскольку пары из провода (4, 5) намотаны на сердечник, достаточную индуктивность можно получить при его небольших размерах, в отличие, например, от трансформатора на отрезках коаксиального кабеля.The transformer core (2) in this case is not used as a magnetic circuit for currents in the antenna radiator, unlike other transformers with a ring core. It serves to stop parasitic currents outside the twisted (5) and parallel pair (4). Since pairs of wires (4, 5) are wound around the core, sufficient inductance can be obtained with its small dimensions, unlike, for example, a transformer on coaxial cable segments.
Удобство и качество сборки достигается за счет надежности соединения всех конструктивных элементов, а также за счет возможности поэлементного проведения самой сборки в рациональном технологическом процессе.Convenience and assembly quality is achieved due to the reliability of the connection of all structural elements, as well as due to the possibility of element-by-element assembly itself in a rational technological process.
Наиболее успешно заявленная Малогабаритная широкополосная антенна диапазона ДМВ применяется для связи между портативными радиостанциями.The most successfully claimed UHF small-sized broadband antenna is used for communication between portable radio stations.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU216829U1 true RU216829U1 (en) | 2023-03-02 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6657601B2 (en) * | 2001-12-21 | 2003-12-02 | Tdk Rf Solutions | Metrology antenna system utilizing two-port, sleeve dipole and non-radiating balancing network |
RU2344433C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ferrite antenna |
GB2484160A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-04 | Kenneth Roy Ginn | Compact vertically polarised omni-directional antenna |
RU2488927C1 (en) * | 2012-03-16 | 2013-07-27 | Научно-Производственное Общество С Ограниченной Ответственностью "Кв-Связь" | Tunable resonant antenna with matching device |
RU2674516C1 (en) * | 2018-02-05 | 2018-12-11 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" | Antenna |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6657601B2 (en) * | 2001-12-21 | 2003-12-02 | Tdk Rf Solutions | Metrology antenna system utilizing two-port, sleeve dipole and non-radiating balancing network |
RU2344433C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Ferrite antenna |
GB2484160A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-04 | Kenneth Roy Ginn | Compact vertically polarised omni-directional antenna |
RU2488927C1 (en) * | 2012-03-16 | 2013-07-27 | Научно-Производственное Общество С Ограниченной Ответственностью "Кв-Связь" | Tunable resonant antenna with matching device |
RU2674516C1 (en) * | 2018-02-05 | 2018-12-11 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" | Antenna |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6956535B2 (en) | Coaxial inductor and dipole EH antenna | |
JP3946955B2 (en) | antenna | |
US7528795B2 (en) | High gain antenna and magnetic preamplifier | |
CN102544700B (en) | Ultra-wide band antenna | |
US3879735A (en) | Broadband antenna systems with isolated independent radiators | |
CN108039570B (en) | Low-profile ultra-wideband dual-polarized radiation device | |
US7994992B1 (en) | Multiband current probe fed antenna | |
RU216829U1 (en) | SMALL BROADBAND UHF ANTENNA | |
CN210628496U (en) | Broadband high-power omnidirectional whip antenna | |
US3267478A (en) | Tunable ferromagnetic rod loop antenna | |
US8094083B1 (en) | Multi-band tree antenna | |
US4439772A (en) | Inductor type half wave antenna | |
RU217948U1 (en) | SMALL ANTENNA OF THE UHF1 RANGE | |
RU2634801C1 (en) | Ultra-wideband dual-port antenna | |
CN210956990U (en) | Ultra-wideband dipole antenna | |
US6867747B2 (en) | Helical antenna system | |
CA2885936C (en) | Operation of an antenna on a second, higher frequency | |
RU225131U1 (en) | Ultra-wideband dipole antenna for MV and UHF1 bands | |
KR100296189B1 (en) | Portable wireless machinery antenna and processing method thereof | |
CN114300833B (en) | Cone antenna and digital broadcasting antenna | |
RU226347U1 (en) | SHORTENED SMALL LOCOMOTIVE HECTOMETER WAVE RADIator | |
CN216903356U (en) | Ultra-wideband antenna | |
RU189384U1 (en) | Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load | |
CN206116605U (en) | Vehicular -locating set multifrequency section, high -gain antenna | |
CN205319326U (en) | Multiband aerial and communication device |