RU2227948C1

RU2227948C1 - Antenna

Info

Publication number: RU2227948C1
Application number: RU2002127981/09A
Authority: RU
Inventors: К.П. Харченко
Original assignee: Харченко Константин Павлович
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2004-04-27

Abstract

FIELD: radio engineering; linearly-polarized directional antennas of antenna-feeder assemblies. SUBSTANCE: antenna has dielectric substrate and two conductor lengths constituting feeder line. Both conductor lengths are disposed on dielectric substrate and are made in the form of narrow and wide interconnected rectangles alternating in longitudinal axis. Narrow rectangles of one conductor length are paced to oppose wide rectangles of other conductor length. Both conductor lengths are disposed on same side of dielectric substrate surface. One side of narrow rectangle is aligned with wide rectangle side to form parallel facing lines between conductor sections. Newly introduced in antenna are rectangular strips disposed on dielectric substrate between wire rectangles to form through gap together with narrow rectangle and adjacent wide rectangle. Comprehensive use of energy of high-frequency currents carried by feeder line conductor lengths makes it possible to raise radiation resistance of antenna. EFFECT: enhanced efficiency and directive gain; simplified design. 15 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах в качестве направленной антенны линейной поляризации.The invention relates to radio engineering and can be used in antenna-feeder devices as a directional antenna of linear polarization.

Известна антенна, содержащая диэлектрическую подложку, два отрезка проводников, образующих фидерную линию, каждый из которых размещен на диэлектрической подложке и выполнен из узких прямоугольников и из широких прямоугольников, соединенных и чередующихся между собой вдоль продольной оси отрезков проводников, причем узкие прямоугольники одного отрезка проводников расположены напротив широких прямоугольников другого отрезка проводников, а длина сторон узких и широких прямоугольников вдоль продольной оси отрезков проводников выбрана λ/2, где λ - длина средней рабочей волны (Патент США №5339089, Н 01 Q 1/38, опубл. 1994 г.).A known antenna containing a dielectric substrate, two pieces of conductors forming a feeder line, each of which is placed on a dielectric substrate and made of narrow rectangles and wide rectangles connected and alternating along the longitudinal axis of the segments of conductors, and the narrow rectangles of one segment of conductors are located opposite the wide rectangles of another segment of conductors, and the length of the sides of the narrow and wide rectangles along the longitudinal axis of the segments of conductors is selected λ / 2, where λ - length of the average operating wavelength (U.S. Patent №5339089, H 01 Q 1/38, 1994 g. publ.).

В этой антенне два отрезка проводников расположены на противоположных поверхностях диэлектрической подложки. Края широких прямоугольников одного отрезка проводников загнуты вдоль торцов диэлектрической подложки в направлении к узким прямоугольникам другого отрезка проводников в виде желобов и образованные желоба частично с торцов узких прямоугольников окружают отрезок проводника.In this antenna, two pieces of conductors are located on opposite surfaces of the dielectric substrate. The edges of the wide rectangles of one segment of the conductors are bent along the ends of the dielectric substrate in the direction to the narrow rectangles of the other segment of the conductors in the form of grooves and the formed grooves partially from the ends of the narrow rectangles surround the segment of the conductor.

Это техническое решение имеет следующие ограничения.This technical solution has the following limitations.

Поскольку излучение осуществляется со стороны широких прямоугольников, а узкие прямоугольники выполняют только функцию отрезков линии соединения широких прямоугольников, то необходимо подавлять излучение от узких прямоугольников для обоих отрезков проводников. Принудительное подавление излучения для узких прямоугольников приводит к уменьшению общей излучающей поверхности и, как следствие, к уменьшению сопротивления излучения антенны. Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) и коэффициент направленного действия (КНД) уменьшается.Since the radiation is carried out from the side of wide rectangles, and narrow rectangles perform only the function of segments of the connection line of wide rectangles, it is necessary to suppress radiation from narrow rectangles for both segments of conductors. Forced suppression of radiation for narrow rectangles leads to a decrease in the total emitting surface and, as a consequence, to a decrease in the radiation resistance of the antenna. Thus, the coefficient of performance (COP) and the coefficient of directional action (KND) is reduced.

Кроме того, известное техническое решение является конструктивно сложным. Трудно обеспечить точность совмещения желобов относительно узких прямоугольников, необходимо технологически обрабатывать торцы диэлектрической пластины, необходимо использовать процессы фотолитографии или другие методы нанесения конфигурации отрезков проводников для обоих сторон диэлектрической пластины. Такая конструкция практически исключает возможность расположения антенны над плоским экраном с обеспечением равновеликого воздействия наведенных от плоского экрана сопротивлений для обоих отрезков проводников одновременно с целью обеспечения синфазного излучения.In addition, the known technical solution is structurally complex. It is difficult to ensure the alignment of the gutters with respect to narrow rectangles, it is necessary to technologically process the ends of the dielectric plate, it is necessary to use photolithography processes or other methods of applying the configuration of the segments of conductors for both sides of the dielectric plate. This design virtually eliminates the possibility of placing the antenna above the flat screen with equal effects of the impedances induced from the flat screen for both segments of the conductors at the same time in order to ensure common-mode radiation.

Решаемая изобретением задача - улучшение технико-эксплуатационных параметров антенны.The problem solved by the invention is the improvement of the technical and operational parameters of the antenna.

Технический результат, который может быть получен при выполнении антенны, - увеличение сопротивления излучения за счет полного использования энергии токов высоких частоты, протекающих по отрезками проводников фидерной линии; увеличение КПД и КНД; упрощение конструкции.The technical result that can be obtained by performing the antenna is an increase in radiation resistance due to the full use of the energy of high frequency currents flowing along the segments of the feeder line conductors; increase in efficiency and efficiency; simplification of the design.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известной антенне, содержащей диэлектрическую подложку, два отрезка проводников, образующих фидерную линию, каждый из которых размещен на диэлектрической подложке и выполнен в виде узких прямоугольников и широких прямоугольников, соединенных и чередующихся между собой вдоль продольной оси отрезков проводников, причем узкие прямоугольники одного отрезка проводников расположены напротив широких прямоугольников другого отрезка проводников, а длина сторон узких и широких прямоугольников вдоль продольной оси отрезков проводников выбрана λ/2, где λ - длина средней рабочей волны, согласно изобретению два отрезка проводников размещены на одной стороне поверхности диэлектрической подложки, при этом для каждого из отрезков проводников одна из сторон узкого прямоугольника совмещена со стороной широкого прямоугольника с образованием обращенных друг к другу параллельных линий между отрезками проводников, для каждого из отрезков проводников введены прямоугольные пластины, расположенные на диэлектрической подложке в промежутках между широкими прямоугольниками с образованием щелевого зазора с узким прямоугольником и с соседним широким прямоугольником.To solve the problem with achieving a technical result in a known antenna containing a dielectric substrate, two pieces of conductors forming a feeder line, each of which is placed on a dielectric substrate and made in the form of narrow rectangles and wide rectangles connected and alternating between themselves along the longitudinal axis of the segments conductors, and the narrow rectangles of one section of conductors are located opposite the wide rectangles of another segment of conductors, and the lengths of the sides are narrow and λ / 2, where λ is the average working wavelength, according to the invention, two segments of conductors are placed on one side of the surface of the dielectric substrate, while for each of the segments of the conductors one of the sides of the narrow rectangle is aligned with the side of the wide rectangle with the formation of parallel lines facing each other between the segments of the conductors, rectangular plates located on the dielectric are introduced for each of the segments of the conductors tion substrate in the gaps between the wide rectangles to form the slit gap with a narrow rectangle and an adjacent wide rectangle.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:Additional embodiments of the device are possible, in which it is advisable that:

- щелевой зазор между прямоугольной пластиной и соседними широкими прямоугольниками и узким прямоугольником был выполнен П-образным;- the gap gap between the rectangular plate and adjacent wide rectangles and a narrow rectangle was made U-shaped;

- на противоположных краях отрезков проводников щелевой зазор между прямоугольной пластиной и широким прямоугольником и узким прямоугольником был выполнен Г-образным;- on the opposite edges of the segments of the conductors, the gap between the rectangular plate and the wide rectangle and the narrow rectangle was made L-shaped;

- ширина t щелевого зазора выбрана удовлетворяющей условию 0,008≤t/λ≤0,012;- the width t of the gap gap is selected satisfying the condition of 0.008≤t / λ≤0,012;

- одна из сторон прямоугольной пластины была расположена на одной прямой линии со сторонами широких прямоугольников;- one of the sides of the rectangular plate was located on one straight line with the sides of the wide rectangles;

- одна из сторон прямоугольной пластины была расположена с выступом за габариты широких прямоугольников;- one of the sides of the rectangular plate was located with a protrusion beyond the dimensions of the wide rectangles;

- одна из сторон широких прямоугольников была расположена с выступом за габариты прямоугольной пластины;- one of the sides of the wide rectangles was located with a protrusion beyond the dimensions of the rectangular plate;

- был введен плоский экран, расположенный параллельно диэлектрической подложке на расстоянии, выбранном из условия 0,15≤S/λ≤0,3;- a flat screen was introduced, located parallel to the dielectric substrate at a distance selected from the condition 0.15≤S / λ≤0.3;

- были введены пластинчатые директоры, пространственно расположенные параллельно упомянутым широким и узким прямоугольникам отрезков проводников, при этом максимальная длина каждого пластинчатого директора выбрана равной длине отрезка проводника вдоль его продольной оси.- plate directors were introduced spatially located parallel to the aforementioned wide and narrow rectangles of the conductor segments, with the maximum length of each plate director being chosen equal to the length of the conductor segment along its longitudinal axis.

В дополнение к последним вариантам возможны варианты, в которых:In addition to the latter options, options are possible in which:

- пластинчатые директоры выполнены с шириной пластины меньшей, чем ширина широкого прямоугольника, пластинчатые директоры расположены между плоским экраном и диэлектрической подложкой, а обращенные друг к другу продольные стороны пластинчатых директоров и упомянутые обращенные друг к другу параллельные линии совмещения сторон узкого прямоугольника и широкого прямоугольника отрезков проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану;- the plate directors are made with a plate width smaller than the width of the wide rectangle, the plate directors are located between the flat screen and the dielectric substrate, and the longitudinal sides of the plate directors facing each other and the parallel lines of alignment of the sides of the narrow rectangle and the wide rectangle of the conductor sections facing each other located respectively in planes orthogonal to the flat screen;

- пластинчатые директоры выполнены с шириной пластины меньшей, чем ширина широкого прямоугольника, диэлектрическая подложка расположена между плоским экраном и пластинчатыми директорами, а обращенные друг от друга продольные стороны пластинчатых директоров и обращенные друг от друга стороны широких прямоугольников отрезков проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану.- plate directors are made with a plate width smaller than the width of the wide rectangle, the dielectric substrate is located between the flat screen and the plate directors, and the longitudinal sides of the plate directors and the sides of the wide rectangles of the wires facing each other are located respectively in planes orthogonal to the flat to the screen.

Кроме того, могут быть введены проволочные директоры, пространственно расположенные в параллельной плоскости к диэлектрической пластине и в одной ортогональной плоскости с узкой стороной широкого прямоугольника, при этом длина l_д проволочного директора выбрана меньшей, чем ширина широкого прямоугольника.In addition, wire directors can be introduced spatially located in a parallel plane to the dielectric plate and in the same orthogonal plane with the narrow side of the wide rectangle, while the length l _{d of the} wire director is chosen smaller than the width of the wide rectangle.

В дополнение к последнему варианту аналогично предыдущим вариантам возможны варианты выполнения антенны, в которых:In addition to the last option, similarly to the previous options, antenna embodiments are possible in which:

- проволочные директоры расположены между плоским экраном и диэлектрической подложкой, а обращенные друг к другу края проволочных директоров и упомянутые обращенные друг к другу параллельные линии совмещения сторон узкого прямоугольника и широкого прямоугольника отрезков проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану;- wire directors are located between the flat screen and the dielectric substrate, and the edges of the wire directors facing each other and the parallel lines facing each other aligning the sides of the narrow rectangle and the wide rectangle of the wire segments are respectively located in planes orthogonal to the flat screen;

- диэлектрическая подложка расположена между плоским экраном и проволочными директорами, а обращенные друг от друга края проволочных директоров и обращенные друг от друга стороны широких прямоугольников отрезков проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану;- the dielectric substrate is located between the flat screen and the wire directors, and the edges of the wire directors facing away from each other and the sides of the wide rectangles of the conductor sections facing away from each other are located respectively in planes orthogonal to the flat screen;

- продольные края диэлектрической подложки с размещенными на них частями широких прямоугольников и частями прямоугольных пластин были выполнены изогнутыми и обращенными друг к другу.- the longitudinal edges of the dielectric substrate with parts of wide rectangles placed on them and parts of rectangular plates were made curved and facing each other.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.These advantages, as well as features of the present invention are illustrated by the best options for its implementation with reference to the accompanying figures.

Фиг.1 изображает заявленную антенну, вид сверху; фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; фиг.3 - сечение В-В на фиг.1; фиг.4 - антенну с выступающими прямоугольными пластинами; фиг.5 - антенну с выступающими широкими прямоугольниками; фиг.6 - заявленную антенну над плоским экраном, схематично; фиг.7 - вид антенны с директорами в сечении, проходящем через точки а и b приложения ЭДС в плоскости YZ на фиг.6, расположенную над плоским экраном, схематично; фиг.8 - антенну с загнутыми продольными краями диэлектрической подложки.Figure 1 depicts the claimed antenna, a top view; figure 2 - section aa in figure 1; figure 3 - section bb in figure 1; 4 is an antenna with protruding rectangular plates; 5 is an antenna with protruding wide rectangles; 6 is a claimed antenna above a flat screen, schematically; Fig.7 is a view of an antenna with directors in cross section passing through points a and b of the application of the EMF in the YZ plane of Fig.6, located above the flat screen, schematically; Fig.8 is an antenna with curved longitudinal edges of the dielectric substrate.

Антенна (фиг.1, 2, 3) содержит диэлектрическую подложку 1, два отрезка 2, 3 проводников, образующих фидерную линию. Каждый из отрезков 2, 3 проводников размещен на диэлектрической подложке и 1 выполнен в виде узких прямоугольников 4 и широких прямоугольников 5, соединенных и чередующихся между собой вдоль продольной оси отрезков 2, 3. Узкие прямоугольники 4 одного отрезка 2 проводников расположены напротив широких прямоугольников 5 другого отрезка 3 проводников. Длина сторон узких прямоугольников 4 и широких прямоугольников 5 вдоль продольной оси отрезков 2, 3 выбрана λ/2, где λ - длина средней рабочей волны. Два отрезка 2, 3 проводников размещены на одной стороне поверхности диэлектрической подложки 1. Для каждого из отрезков 2, 3 стороной широкого прямоугольника 5 с образованием обращенных друг к другу параллельных линий между отрезками 2, 3 проводников. Для каждого из отрезков 2, 3 проводников введены прямоугольные пластины 6, расположенные на диэлектрической подложке 1 в промежутках между широкими прямоугольниками 5 с образованием щелевого зазора 7 с узким прямоугольником 4 и с соседним широким прямоугольником 5.The antenna (figure 1, 2, 3) contains a dielectric substrate 1, two segments 2, 3 of the conductors forming a feeder line. Each of the segments 2, 3 of the conductors is placed on a dielectric substrate and 1 is made in the form of narrow rectangles 4 and wide rectangles 5 connected and alternating along the longitudinal axis of segments 2, 3. The narrow rectangles 4 of one segment of 2 conductors are located opposite the wide rectangles 5 of the other cut 3 conductors. The side lengths of narrow rectangles 4 and wide rectangles 5 along the longitudinal axis of segments 2, 3 are chosen λ / 2, where λ is the length of the average working wave. Two segments 2, 3 of the conductors are placed on one side of the surface of the dielectric substrate 1. For each of the segments 2, 3, the side of a wide rectangle 5 with the formation of parallel lines facing each other between the segments 2, 3 of the conductors. For each of the segments 2, 3 of the conductors, rectangular plates 6 are introduced, located on the dielectric substrate 1 in the spaces between the wide rectangles 5 with the formation of a gap gap 7 with a narrow rectangle 4 and with an adjacent wide rectangle 5.

Щелевой зазор 7 (фиг.1) между прямоугольной пластиной 6 и соседними широкими прямоугольниками 5 и узким прямоугольником 4 выполнен П-образным, а на противоположных краях отрезков 2, 3 проводников щелевой зазор 7 между прямоугольной пластиной 6 и широким прямоугольником 5 и узким прямоугольником 4 выполнен Г-образным.The gap gap 7 (FIG. 1) between the rectangular plate 6 and adjacent wide rectangles 5 and the narrow rectangle 4 is made U-shaped, and at the opposite edges of the conductor sections 2, 3, the gap gap 7 between the rectangular plate 6 and the wide rectangle 5 and the narrow rectangle 4 made by L-shaped.

Ширина t щелевого зазора 7 (фиг.1-3) выбрана удовлетворяющей условию 0,008<t/λ<0,012. Ширина паза между отрезками 2, 3 проводников выбрана 2-4 мм.The width t of the gap gap 7 (Fig.1-3) is selected satisfying the condition of 0.008 <t / λ <0.012. The width of the groove between the segments 2, 3 conductors selected 2-4 mm

Кроме того, одна из сторон прямоугольной пластины 6 может быть расположена на одной прямой линии со сторонами широких прямоугольников 5 (фиг.1).In addition, one of the sides of the rectangular plate 6 can be located on the same straight line with the sides of the wide rectangles 5 (figure 1).

Одна из сторон прямоугольной пластины 6 расположена с выступом за наружный габарит широких прямоугольников 5 (фиг.4).One of the sides of the rectangular plate 6 is located with a protrusion beyond the outer dimension of the wide rectangles 5 (figure 4).

Одна из сторон широких прямоугольников 5 расположена с выступом за габарит прямоугольной пластины 6 (фиг.5).One of the sides of the wide rectangles 5 is located with a protrusion beyond the size of the rectangular plate 6 (figure 5).

Кроме того, в устройство может быть введен плоский экран 8 (фиг.6), расположенный параллельно диэлектрической подложке 1 на расстоянии S, выбранном из условия 0,15≤S/λ≤0,3.In addition, a flat screen 8 (Fig. 6) located parallel to the dielectric substrate 1 at a distance S selected from the condition 0.15≤S / λ≤0.3 can be introduced into the device.

Могут быть введены пластинчатые директоры 9 (фиг.7), пространственно расположенные параллельно упомянутым широким и узким прямоугольникам 4, 5 отрезков 2, 3 проводников, при этом максимальная длина каждого пластинчатого директора 9 выбрана равной длине отрезка 2 и 3 проводника вдоль его продольной оси.Lamellar directors 9 can be introduced (Fig. 7), spatially spaced parallel to the aforementioned wide and narrow rectangles 4, 5 of segments 2, 3 of the conductors, while the maximum length of each plate director 9 is chosen equal to the length of the segment 2 and 3 of the conductor along its longitudinal axis.

Кроме того, пластинчатые директоры 9 (фиг.7) могут быть выполнены с шириной пластины меньшей, чем ширина широкого прямоугольника 5. Пластинчатые директоры 9 расположены между плоским экраном 8 и диэлектрической подложкой 1, а обращенные друг к другу продольные стороны пластинчатых директоров 9 и упомянутые обращенные друг к другу параллельные линии совмещения сторон узкого прямоугольника 4 и широкого прямоугольника 5 отрезков 2, 3 проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану 8 (фиг.7 - нижние пластинчатые директоры 9).In addition, the plate directors 9 (Fig. 7) can be made with a plate width smaller than the width of a wide rectangle 5. The plate directors 9 are located between the flat screen 8 and the dielectric substrate 1, and the longitudinal sides of the plate directors 9 facing each other and the aforementioned facing each other parallel lines of alignment of the sides of a narrow rectangle 4 and a wide rectangle 5 of segments 2, 3 of the conductors are respectively located in planes orthogonal to the flat screen 8 (Fig.7 - lower plate directors 9).

Кроме того, пластинчатые директоры 9 могут быть также выполнены с шириной пластины меньшей, чем ширина широкого прямоугольника 5. Диэлектрическая подложка 1 расположена между плоским экраном 8 и пластинчатыми директорами 9. Обращенные друг от друга продольные стороны пластинчатых директоров 9 и обращенные друг от друга стороны широких прямоугольников 5 отрезков 2, 3 проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану 8 (фиг.7 - верхние пластинчатые директоры 9).In addition, the plate directors 9 can also be made with a plate width smaller than the width of the wide rectangle 5. The dielectric substrate 1 is located between the flat screen 8 and the plate directors 9. The longitudinal sides of the plate directors 9 facing each other and the wide sides facing each other rectangles 5 of segments 2, 3 of the conductors are respectively located in planes orthogonal to the flat screen 8 (Fig.7 - the upper plate directors 9).

Могут быть введены и проволочные директоры 9 (на фиг.7 показаны той же позицией, что и пластинчатые директоры 9), пространственно расположенные в параллельной плоскости к диэлектрической пластине 1 и в одной ортогональной плоскости с узкой стороной широкого прямоугольника, при этом длина l_д проволочного директора 9 выбрана меньшей, чем ширина широкого прямоугольника 5: l_д<λ/2, а расположены проволочные директоры 9 одинаково на всех λ/2 участках отрезков проводников 2, 3.Wire directors 9 can also be introduced (Fig. 7 shows the same position as the plate directors 9) spatially located in a parallel plane to the dielectric plate 1 and in the same orthogonal plane with the narrow side of a wide rectangle, while the length l _{d of the} wire Director 9 is chosen smaller than the width of the wide rectangle 5: l _d <λ / 2, and the wire directors 9 are located equally on all λ / 2 sections of the segments of conductors 2, 3.

Проволочные директоры 9 могут быть расположены между плоским экраном 8 и диэлектрической подложкой 1, а обращенные друг к другу края проволочных директоров 9 и упомянутые обращенные друг к другу параллельные линии совмещения сторон узкого прямоугольника 4 и широкого прямоугольника 5 отрезков 2, 3 проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану 8 (фиг.7 - нижние проволочные директоры 9).The wire directors 9 can be located between the flat screen 8 and the dielectric substrate 1, and the edges of the wire directors 9 and the parallel lines of alignment of the sides of the narrow rectangle 4 and the wide rectangle 5 of the segments 2, 3 of the wires facing each other are located respectively in the planes orthogonal to the flat screen 8 (Fig.7 - lower wire directors 9).

Диэлектрическая подложка 1 может быть расположена между плоским экраном 8 и проволочными директорами 9, а обращенные друг от друга края проволочных директоров 9 и обращенные друг от друга стороны широких прямоугольников 5 отрезков 2, 3 проводников расположены соответственно в плоскостях, ортогональных плоскому экрану 8 (фиг.7 - верхние проволочные директоры 9).The dielectric substrate 1 can be located between the flat screen 8 and the wire directors 9, and the edges of the wire directors 9 facing away from each other and the sides of the wide rectangles 5 of the segments 2, 3 of the conductors are located respectively in planes orthogonal to the flat screen 8 (Fig. 7 - top wire directors 9).

Продольные края диэлектрической подложки 1 с размещенными на них частями широких прямоугольников 5 и частями прямоугольных пластин 6 могут быть выполнены изогнутыми и обращенными друг к другу (фиг.8).The longitudinal edges of the dielectric substrate 1 with parts of wide rectangles 5 and parts of rectangular plates 6 placed on them can be made curved and facing each other (Fig. 8).

Работает антенна следующим образом (фиг.1-3).The antenna operates as follows (Fig.1-3).

Как видно из фиг.1, 4, 5, щелевые зазоры 7 (П-образные) для отрезка 2 проводника сдвинуты по отношению к щелевым зазорам 7 (П-образным), для отрезка 3 проводника на λ/2. Поэтому сами отрезки 2, 3 проводников разграничены на участки длиной λ, образованные из узких прямоугольников 4 и из широких прямоугольников 5.As can be seen from Figs. 1, 4, 5, the gap gaps 7 (U-shaped) for the segment 2 of the conductor are shifted with respect to the gap gaps 7 (U-shaped), for the segment 3 of the conductor by λ / 2. Therefore, the segments 2, 3 of the conductors themselves are delimited into sections of length λ formed from narrow rectangles 4 and from wide rectangles 5.

Под воздействием ЭДС, приложенной в одном или нескольких сечениях паза между отрезками 2, 3 проводников, схематично показанных точками а, b, с, d и расположенных посередине секций λ/2, возникают токи стоячей волны, т.к. концы отрезков 2, 3 проводников не нагружены. Через λ/2 на узких прямоугольниках 4 и широких прямоугольниках 5 отрезка 2 фаза токов скачком изменяется на 180°, и аналогично изменяется фаза на отрезке 3 проводника. Соседние участки секции λ/2 оказываются в противофазе. Введение прямоугольных пластин 6 с образованием щелевого зазора 7 между узкими прямоугольниками 4 и широкими прямоугольниками 5 позволяет использовать их в качестве трансформаторов фазы, сдвигая ее на 90°. Разность фаз в 180° между токами отрезка 2 проводника по отношению к токам отрезка 3 проводника, которая возникает вследствие симметричного возбуждения вводимой ЭДС антенны, компенсируется конструктивным сдвигом в пространстве на λ/2 (на 180° по фазе) одного широкого прямоугольника 5 отрезка 2 относительно другого широкого прямоугольника отрезка 3 (и соответственно такого же сдвига узких прямоугольников 4). В результате такого сдвига широкие пластины 5 отрезка 2 расположены напротив прямоугольных пластин 6 отрезка 3, и наоборот. В совокупности вся поверхность антенны (все участки отрезков 2, 3 проводников) являются излучающими и находятся в состоянии синфазности. Поверхность излучения антенны приближается к максимально возможной - к площади геометрической поверхности отрезков 2, 3 проводников с прямоугольными пластинами 6.Under the influence of the EMF applied in one or several sections of the groove between the segments 2, 3 of the conductors, schematically shown by the points a, b, c, d and located in the middle of the λ / 2 sections, standing wave currents arise, because the ends of segments 2, 3 of the conductors are not loaded. Through λ / 2 on the narrow rectangles 4 and wide rectangles 5 of segment 2, the phase of the currents abruptly changes by 180 °, and the phase on segment 3 of the conductor also changes. The adjacent sections of the λ / 2 section are in antiphase. The introduction of rectangular plates 6 with the formation of a gap gap 7 between narrow rectangles 4 and wide rectangles 5 allows you to use them as phase transformers, shifting it by 90 °. The phase difference of 180 ° between the currents of section 2 of the conductor with respect to the currents of section 3 of the conductor, which occurs due to the symmetric excitation of the introduced EMF antenna, is compensated by the structural shift in space by λ / 2 (180 ° phase) of one wide rectangle 5 of section 2 relative to another wide rectangle of segment 3 (and, correspondingly, the same shift of narrow rectangles 4). As a result of such a shift, the wide plates 5 of segment 2 are located opposite the rectangular plates 6 of segment 3, and vice versa. In total, the entire surface of the antenna (all sections of segments 2, 3 of the conductors) are radiating and are in phase state. The radiation surface of the antenna approaches the maximum possible - to the geometric surface area of segments 2, 3 of the conductors with rectangular plates 6.

Поверхность отрезков 2, 3 проводников с прямоугольными пластинами 6 может быть выполнена при одном или нескольких вводах ЭДС достаточно протяженной, что позволяет достичь большого значения коэффициента направленного действия (КНД до 20 дБ) при высокой величине КПД.The surface of segments 2, 3 of conductors with rectangular plates 6 can be made with one or more inputs of the EMF sufficiently long, which allows to achieve a large value of the coefficient of directional action (KND up to 20 dB) with a high value of efficiency.

Варианты выполнения прямоугольной пластины 6 с выступом за габариты широкого прямоугольника 5 или выступа габаритов широкого прямоугольника 5 за поперечный габарит прямоугольной пластины 6 могут быть использованы для изменения рабочей полосы частот.Embodiments of a rectangular plate 6 with a protrusion beyond the dimensions of a wide rectangle 5 or a protrusion of the dimensions of a wide rectangle 5 beyond the transverse dimension of a rectangular plate 6 can be used to change the operating frequency band.

Продольные края диэлектрической подложки 1 с размещенными на них частями широких прямоугольников 5 и частями прямоугольных пластин 6 могут быть выполнены изогнутыми под углом 90°≤φ≤180° и обращенными друг к другу (фиг.8). В зависимости от величины угла φ можно производить настройку входного сопротивления антенны относительно питающего фидера для согласования.The longitudinal edges of the dielectric substrate 1 with parts of wide rectangles 5 and parts of rectangular plates 6 placed on them can be made curved at an angle of 90 ° ≤φ≤180 ° and facing each other (Fig. 8). Depending on the angle φ, it is possible to adjust the input impedance of the antenna relative to the feed feeder for matching.

Наиболее успешно заявленная антенна может быть промышленно применима в качестве направленной антенны линейной поляризации.The most successfully claimed antenna can be industrially applicable as a directional antenna of linear polarization.

Claims

1. An antenna containing a dielectric substrate, two pieces of conductors forming a feeder line, each of which is placed on the dielectric substrate and is made in the form of narrow rectangles and wide rectangles connected and alternating along the longitudinal axis of the segments of conductors, and narrow rectangles of one segment of conductors are located opposite the wide rectangles of another segment of conductors, and the length of the sides of narrow and wide rectangles along the longitudinal axis of the segments of conductors is selected λ / 2, where e λ is the average working wavelength, characterized in that two pieces of conductors are placed on one side of the surface of the dielectric substrate, while for each of the pieces of conductors one of the sides of the narrow rectangle is combined with the side of the wide rectangle with the formation of parallel lines facing each other between the segments conductors, rectangular plates located on the dielectric substrate in the intervals between wide rectangles with the formation of a gap are introduced for each of the segments of conductors th gap with a narrow rectangle and the adjacent wide rectangle.

2. The antenna according to claim 1, characterized in that the gap between the rectangular plate and adjacent wide rectangles and a narrow rectangle is made U-shaped.

3. The antenna according to claim 1, characterized in that on the opposite edges of the conductor lengths, the gap between the rectangular plate and the wide rectangle and the narrow rectangle is made L-shaped.

4. The antenna according to claim 1, characterized in that the width t of the gap gap is selected satisfying the condition of 0.008 <t / λ <0.012.

5. The antenna according to claim 1, characterized in that one of the sides of the rectangular plate is located on one straight line with the sides of the wide rectangles.

6. The antenna according to claim 1, characterized in that one of the sides of the plate is located with a protrusion beyond the dimensions of the wide rectangles.

7. The antenna according to claim 1, characterized in that one of the sides of the wide rectangles is located with a protrusion beyond the dimensions of the rectangular plate.

8. The antenna according to claim 1, characterized in that a flat screen is inserted that is parallel to the dielectric substrate at a distance S selected from the condition 0.15≤S / λ≤0.3.

9. The antenna according to claim 1, characterized in that the plate directors are introduced that are spatially spaced parallel to the aforementioned wide and narrow rectangles of the conductor segments, while the maximum length of each plate director is chosen equal to the length of the conductor segment along its longitudinal axis.

10. The antenna of claim 8 or 9, characterized in that the plate directors are made with a plate width smaller than the width of a wide rectangle, the plate directors are located between the flat screen and the dielectric substrate, and the longitudinal sides of the plate directors facing each other and said facing each other parallel lines of alignment of the sides of the narrow rectangle and the wide rectangle of the segments of the conductors are respectively located in planes orthogonal to the flat screen.

11. The antenna of claim 8 or 9, characterized in that the plate directors are made with a plate width smaller than the width of a wide rectangle, the dielectric substrate is located between the flat screen and the plate directors, and the longitudinal sides of the plate directors facing each other and facing away from each other the other side of the wide rectangles of the segments of the conductors are respectively located in planes orthogonal to the flat screen.

12. The antenna according to claim 1, characterized in that the introduced wire directors spatially located in a parallel plane to the dielectric plate and in the same orthogonal plane with the narrow side of the wide rectangle, while the length l _{d of the} wire director is chosen smaller than the width of the wide rectangle.

13. The antenna of claim 8 or 12, characterized in that the wire directors are located between the flat screen and the dielectric substrate, and the edges of the wire directors facing each other and the parallel lines of alignment of the sides of the narrow rectangle and the wide rectangle of the conductor sections are facing each other respectively, in planes orthogonal to the flat screen.

14. The antenna of claim 8 or 12, characterized in that the dielectric substrate is located between the flat screen and the wire directors, and the edges of the wire directors facing each other and the sides of the wide rectangles of the conductor sections facing each other are located respectively in planes orthogonal to the flat screen .

15. The antenna according to claim 1, characterized in that the longitudinal edges of the dielectric substrate with parts of wide rectangles and parts of rectangular plates placed on them are made curved and facing each other.