RU2231179C1 - Antenna - Google Patents

Antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2231179C1
RU2231179C1 RU2002131372/09A RU2002131372A RU2231179C1 RU 2231179 C1 RU2231179 C1 RU 2231179C1 RU 2002131372/09 A RU2002131372/09 A RU 2002131372/09A RU 2002131372 A RU2002131372 A RU 2002131372A RU 2231179 C1 RU2231179 C1 RU 2231179C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
loop
antenna
coaxial cable
length
plane
Prior art date
Application number
RU2002131372/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002131372A (en
Inventor
К.П. Харченко (RU)
К.П. Харченко
Original Assignee
Харченко Константин Павлович
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 Харченко Константин Павлович filed Critical Харченко Константин Павлович
Priority to RU2002131372/09A priority Critical patent/RU2231179C1/en
Publication of RU2002131372A publication Critical patent/RU2002131372A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231179C1 publication Critical patent/RU2231179C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, antenna-feeder facilities.
SUBSTANCE: technical result of invention consists in correction of asymmetry of antenna directional pattern in E and H polarization planes. Antenna includes section of coaxial cable. Part of section has form of loop positioned in plane parallel to current conducting base. Ends of loop are bent and orthogonal to current conducting base. Two parts of section between loop and its bent end are located in plane of loop with arrangement of bent ends along longitudinal axis of loop inside it.
EFFECT: diminished height and simplified design of antenna.
7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах, преимущественно, когда приемопередатчик установлен на подвижном объекте, например автомобиле, судне и т.п. Кроме того, изобретение может быть использовано при работе в диапазоне коротких и средних волн, в котором длина рабочей волны относительно большая.The invention relates to radio engineering and can be used in antenna-feeder devices, mainly when the transceiver is mounted on a moving object, such as a car, ship, etc. In addition, the invention can be used when working in the range of short and medium waves, in which the working wavelength is relatively large.

Известные петлевые антенны имеют большую высоту (Пистолькорс А.А. Антенны. М.: Связьиздат, 1947 г.), (Айзенберг Г.З. и др. Коротковолновые антенны. - М.: Радио и связь, 1985 г.).Known loop antennas are of great height (Pistolkors A.A. Antennas. M.: Svyazizdat, 1947), (Eisenberg GZ and other Short-wave antennas. - M .: Radio and communications, 1985).

Наиболее близким техническим решением является антенна, содержащая отрезок коаксиального кабеля, с одного конца которого центральный проводник предназначен для подключения к генератору или приемнику, а с другого конца которого оплетка предназначена для подключения к электропроводному основанию, часть отрезка коаксиального кабеля выполнена в форме петли, расположенной в плоскости параллельной электропроводному основанию, а концы петли загнуты и ортогональны электропроводному основанию (Патент США №2417793, 259-33, опубл. 1947 г.).The closest technical solution is an antenna containing a piece of coaxial cable, from one end of which the central conductor is designed to connect to a generator or receiver, and from the other end of which a braid is designed to connect to an electrically conductive base, part of the piece of coaxial cable is made in the form of a loop located in plane parallel to the conductive base, and the ends of the loop are bent and orthogonal to the conductive base (US Patent No. 2417793, 259-33, publ. 1947).

В этом устройстве реализована антенна линейной вертикальной поляризации, содержащая электропроводное основание - токопроводящую пластину и излучающий элемент, выполненный в виде двух параллельно расположенных Г-образных проводников, концы которых соединены в плоскости расположения петли, а другие концы запитаны последовательно. В описании к патенту отмечается, что техническое решение позволяет достичь высоты антенны h=λ/8, где λ - длина средней рабочей волны. Такое значение высоты антенны в два раза меньше, чем высота традиционно используемой штыревой антенны. В одном из вариантов выполнения антенны частично роль Г-образных проводников выполняет наружная оплетка коаксиального кабеля. Для практической реализации схемы возбуждения наружная токопроводящая оплетка коаксиального кабеля удалена на петле, расположенной в горизонтальной плоскости, параллельной электропроводному основанию.This device implements a linear vertical polarization antenna containing an electrically conductive base - a conductive plate and a radiating element, made in the form of two parallel L-shaped conductors, the ends of which are connected in the plane of the loop, and the other ends are fed in series. In the description of the patent, it is noted that the technical solution allows reaching the antenna height h = λ / 8, where λ is the length of the average working wave. This antenna height value is half that of a traditionally used whip antenna. In one embodiment of the antenna, the outer braid of the coaxial cable partially fulfills the role of the L-shaped conductors. For practical implementation of the excitation circuit, the outer conductive braid of the coaxial cable is removed on a loop located in a horizontal plane parallel to the conductive base.

Г-образная форма излучающего элемента является главной причиной асимметрии в диаграмме направленности (ДН) антенны как в Е, так и в Н плоскостях поляризации. Процесс удаления наружной оболочки коаксиального кабеля является относительно трудоемким, что усложняет конструкцию и повышает стоимость производства. Достигнутое значение высоты h=λ/8 является недостаточным. Практика требует уменьшение высоты h антенны.The L-shaped shape of the radiating element is the main cause of asymmetry in the radiation pattern (LH) of the antenna in both E and H polarization planes. The process of removing the outer sheath of the coaxial cable is relatively time-consuming, which complicates the design and increases the cost of production. The achieved height value h = λ / 8 is insufficient. Practice requires reducing the height h of the antenna.

Таким образом, ограничениями этого технического решения являются: невысокие электрические, технологические и эксплуатационные характеристики антенны.Thus, the limitations of this technical solution are: low electrical, technological and operational characteristics of the antenna.

Решаемая изобретением задача - повышение технико-эксплуатационных характеристик.The problem solved by the invention is the improvement of technical and operational characteristics.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - устранение асимметрии ДН антенны в Е и Н плоскостях поляризации, уменьшение высоты антенны и упрощение ее конструкции.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to eliminate the asymmetry of the antenna bottom in the E and H polarization planes, reducing the height of the antenna and simplifying its design.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной антенне, содержащей отрезок коаксиального кабеля, с одного конца которого центральный проводник предназначен для подключения к генератору или приемнику, а с другого конца которого оплетка предназначена для подключения к электропроводному основанию, причем часть отрезка коаксиального кабеля выполнена в форме петли, расположенной в плоскости параллельной электропроводному основанию, а концы петли загнуты и ортогональны электропроводному основанию, согласно изобретению две части отрезка коаксиального кабеля между петлей и ее загнутыми концами расположены в плоскости петли с обеспечением расположения загнутых концов вдоль продольной оси петли внутри нее.To solve the problem with achieving the specified technical result in a known antenna containing a segment of a coaxial cable, from one end of which the central conductor is designed to connect to a generator or receiver, and from the other end of which a braid is designed to connect to an electrically conductive base, and part of the length of a coaxial cable made in the form of a loop located in a plane parallel to the conductive base, and the ends of the loop are bent and orthogonal to the conductive axis Hovhan according to the invention the two parts of the coaxial cable between the loop and its curved ends are located in the plane of the loops with the ends folded arrangement providing along the longitudinal axis inside the loop.

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

- часть отрезка коаксиального кабеля, выполненная в форме петли, была изогнута в плоскости расположения петли;- part of the length of the coaxial cable, made in the form of a loop, was bent in the plane of the loop;

- часть отрезка коаксиального кабеля, выполненная в форме петли, была изогнута в плоскости расположения петли в виде волнистой линии;- the part of the segment of the coaxial cable, made in the form of a loop, was curved in the plane of the loop in the form of a wavy line;

- часть отрезка коаксиального кабеля, выполненная в форме петли, была изогнута в плоскости расположения петли в виде меандрообразной линии;- the part of the segment of the coaxial cable, made in the form of a loop, was bent in the plane of the loop in the form of a meander line;

- длина загнутых концов петли h была выбрана равной λ/12, где λ - длина средней рабочей волны.- the length of the bent ends of the loop h was chosen equal to λ / 12, where λ is the length of the average working wave.

Кроме того, петля может быть выполнена из двух витков, электрически разомкнутых, и введен отрезок провода, при этом оплетка посередине петли из двух витков электрически замкнута на электропроводное основание посредством отрезка провода.In addition, the loop can be made of two turns, electrically open, and a piece of wire is introduced, while the braid in the middle of the loop of two turns is electrically closed to the electrically conductive base by means of a piece of wire.

В этом случае длина загнутых концов петли h может быть выбрана равной λ/23, где λ - длина средней рабочей волны.In this case, the length of the bent ends of the loop h can be chosen equal to λ / 23, where λ is the length of the average working wave.

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

Фиг. 1 схематично изображает заявленное техническое решение.FIG. 1 schematically depicts the claimed technical solution.

Фиг. 2 - то же, что фиг. 1, другой вариант выполнения.FIG. 2 is the same as FIG. 1, another embodiment.

Фиг. 3 - то же, что фиг. 1, другой вариант выполнения.FIG. 3 is the same as FIG. 1, another embodiment.

Фиг. 4 - вариант выполнения антенны из петли с двумя витками.FIG. 4 - an embodiment of an antenna from a loop with two turns.

Антенна (фиг. 1) содержит отрезок 1 коаксиального кабеля. С одного конца отрезка 1 коаксиального кабеля центральный проводник предназначен для подключения к генератору или приемнику, а с другого конца которого оплетка предназначена для подключения к электропроводному основанию 2 (на фиг. 1 показано схематично). Часть отрезка 1 выполнена в форме петли 3, расположенной в плоскости, параллельной электропроводному основанию 2. Концы 4 петли 3 загнуты и ортогональны электропроводному основанию 2.The antenna (Fig. 1) contains a length of 1 coaxial cable. At one end of the segment 1 of the coaxial cable, the central conductor is designed to be connected to a generator or receiver, and at the other end of which the braid is designed to be connected to an electrically conductive base 2 (shown in Fig. 1 schematically). Part of the segment 1 is made in the form of a loop 3 located in a plane parallel to the conductive base 2. The ends 4 of the loop 3 are bent and orthogonal to the conductive base 2.

Две части 5 отрезка 1 коаксиального кабеля между петлей 3 и ее загнутыми концами 4 расположены в плоскости петли 3 с обеспечением расположения загнутых концов 4 вдоль продольной оси петли 3 внутри нее.Two parts 5 of the segment 1 of the coaxial cable between the loop 3 and its curved ends 4 are located in the plane of the loop 3 with the location of the curved ends 4 along the longitudinal axis of the loop 3 inside it.

Часть отрезка 1 коаксиального кабеля, выполненная в форме петли 3, изогнута в плоскости расположения петли 3 (фиг. 2, 3). Например, часть отрезка 1, выполненная в форме петли 3, может быть изогнута в плоскости расположения петли 3 в виде волнистой линии. Или часть отрезка 1, выполненная в форме петли 3, может быть изогнута в плоскости расположения петли в виде меандрообразной линии (фиг. 3).Part of the segment 1 of the coaxial cable, made in the form of a loop 3, is curved in the plane of the location of the loop 3 (Fig. 2, 3). For example, the part of the segment 1, made in the form of a loop 3, can be curved in the plane of the location of the loop 3 in the form of a wavy line. Or, part of the segment 1, made in the form of a loop 3, can be curved in the plane of the loop in the form of a meander line (Fig. 3).

Длина загнутых концов 4 петли 3 (т.е. ее высота h) выбрана приблизительно равной λ/12, где λ - длина средней рабочей волны (фиг. 1-3).The length of the bent ends 4 of the loop 3 (i.e., its height h) is selected to be approximately equal to λ / 12, where λ is the length of the average working wave (Fig. 1-3).

В другом варианте выполнения изобретения (фиг. 4) петля 3 выполнена из двух витков, электрически разомкнутых. Введен отрезок 6 провода. Оплетка посередине петли 3 из двух витков электрически замкнута на электропроводное основание 2 посредством отрезка 6 провода.In another embodiment of the invention (Fig. 4), loop 3 is made of two turns electrically open. Line segment 6 has been entered. The braid in the middle of a loop 3 of two turns is electrically closed to the conductive base 2 by means of a length of 6 wires.

Для этого варианта длина загнутых концов 4 петли (т.е. ее высота h) выбрана приблизительно равной λ/23, где λ - длина средней рабочей волны.For this option, the length of the bent ends of the 4 loops (i.e., its height h) is chosen approximately equal to λ / 23, where λ is the length of the average working wave.

Антенна (фиг. 1-4) работает следующим образом.The antenna (Fig. 1-4) works as follows.

К зазору между центральным проводником отрезка 1 коаксиального кабеля и электропроводным основанием прикладывается эдс возбуждения (на фиг. показано ~). При этом на отрезке 1 устанавливается режим стоячей волны. В соответствии с выбранными размерами загнутых концов 4 (фиг. 1-3), а также отрезка 6 провода (фиг. 4) и длины волны λ на параллельно расположенных этих проводниках устанавливается такое распределение тока, при котором все протекающие по ним токи оказываются в фазе. Поэтому расстояние между загнутыми концами 4 много меньше λ и не влияет на фазовые соотношения. Это обстоятельство увеличивает сопротивление излучения антенны и повышает ее коэффициент полезного действия. Ортогональное расположение загнутых концов 4 к электропроводному основанию 2 обуславливает поляризацию антенны - линейную вертикальную. Компоновка загнутых концов 4 относительно петли 3 с обеспечением расположения загнутых концов 4 вдоль продольной оси петли 3 внутри нее, параллельно друг другу и в непосредственной близости друг от друга, является симметричной, что в совокупности обеспечивает круговую ДН в H плоскости поляризации.The excitation emf is applied to the gap between the central conductor of the segment 1 of the coaxial cable and the conductive base (Fig. ~ Is shown). At the same time, in section 1, the standing wave mode is established. In accordance with the selected dimensions of the bent ends 4 (Fig. 1-3), as well as the length of the wire 6 (Fig. 4) and the wavelength λ on these parallel conductors, a current distribution is established in which all currents flowing through them are in phase . Therefore, the distance between the bent ends 4 is much smaller than λ and does not affect the phase relations. This circumstance increases the radiation resistance of the antenna and increases its efficiency. The orthogonal arrangement of the bent ends 4 to the conductive base 2 determines the polarization of the antenna - linear vertical. The arrangement of the bent ends 4 relative to the loop 3 with the location of the bent ends 4 along the longitudinal axis of the loop 3 inside it, parallel to each other and in close proximity to each other, is symmetrical, which together provides a circular pattern in the H plane of polarization.

Проведенные экспериментальные измерения показали, что выполненная в вариантах (фиг. 1-3) антенна имеет значение высоты h≈λ/12, где λ - длина средней рабочей волны. А при использовании другого варианта (фиг. 4) удается достичь значения высоты h≈λ/23, что втрое превосходит значение высоты антенны ближайшего аналога. Вариант (фиг. 1) целесообразно использовать в общем случае для упрощения конструкции. Варианты (фиг. 2, 3) позволяют осуществлять работу на более низких частотах за счет увеличения электрической длины петли. Вариант (фиг. 4) позволяет значительно уменьшить размеры и осуществлять работу на еще более низких частотах.The experimental measurements showed that the antenna made in the variants (Figs. 1-3) has a height value of h≈λ / 12, where λ is the length of the average working wave. And when using another option (Fig. 4), it is possible to achieve a height value of h≈λ / 23, which is three times higher than the antenna height of the nearest analogue. The option (Fig. 1) is advisable to use in the General case to simplify the design. Options (Fig. 2, 3) allow you to work at lower frequencies by increasing the electrical length of the loop. Option (Fig. 4) can significantly reduce the size and carry out work at even lower frequencies.

Наиболее успешно заявленная антенна промышленно применима:The most successfully declared antenna is industrially applicable:

- на подвижных объектах связи, где ее малая высота необходима в силу функциональной специфики, присущей самому подвижному объекту;- on mobile communication objects, where its low height is necessary due to the functional specificity inherent in the moving object itself;

- на стационарных объектах связи, где ее малая высота уменьшает силы и время, необходимые для строительства, регламентных работ и ремонта самой антенны.- at stationary communication facilities, where its low height reduces the forces and time required for construction, routine maintenance and repair of the antenna itself.

Claims (7)

1. Антенна, содержащая отрезок коаксиального кабеля, с одного конца которого центральный проводник предназначен для подключения к генератору или приемнику, а с другого конца которого оплетка предназначена для подключения к электропроводному основанию, часть отрезка коаксиального кабеля выполнена в форме петли, расположенной в плоскости, параллельной электропроводному основанию, а концы петли загнуты и ортогональны электропроводному основанию, отличающаяся тем, что две части отрезка коаксиального кабеля между петлей и ее загнутыми концами расположены в плоскости петли с обеспечением расположения загнутых концов вдоль продольной оси петли внутри нее.1. An antenna containing a piece of coaxial cable, from one end of which the central conductor is designed to connect to a generator or receiver, and from the other end of which a braid is designed to connect to an electrically conductive base, part of the piece of coaxial cable is made in the form of a loop located in a plane parallel to electrically conductive base, and the ends of the loop are bent and orthogonal to the conductive base, characterized in that the two parts of the length of the coaxial cable between the loop and its bent to Tsami loop located in a plane with providing location bent ends along a longitudinal axis inside the loop. 2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что часть отрезка коаксиального кабеля, выполненная в форме петли, изогнута в плоскости расположения петли.2. The antenna according to claim 1, characterized in that the part of the length of the coaxial cable, made in the form of a loop, is curved in the plane of the loop. 3. Антенна по п.2, отличающаяся тем, что часть отрезка коаксиального кабеля, выполненная в форме петли, изогнута в плоскости расположения петли в виде волнистой линии.3. The antenna according to claim 2, characterized in that the part of the segment of the coaxial cable, made in the form of a loop, is curved in the plane of the loop in the form of a wavy line. 4. Антенна по п.2, отличающаяся тем, что часть отрезка коаксиального кабеля, выполненная в форме петли, изогнута в плоскости расположения петли в виде меандрообразной линии.4. The antenna according to claim 2, characterized in that the part of the segment of the coaxial cable, made in the form of a loop, is curved in the plane of the loop in the form of a meander line. 5. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что длина загнутых концов петли h выбрана равной λ/12, где λ - длина средней рабочей волны.5. The antenna according to claim 1, characterized in that the length of the bent ends of the loop h is chosen equal to λ / 12, where λ is the length of the average working wave. 6. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что петля выполнена из двух витков, электрически разомкнутых, введен отрезок провода, при этом оплетка посередине петли из двух витков электрически замкнута на электропроводное основание посредством отрезка провода.6. The antenna according to claim 1, characterized in that the loop is made of two turns, electrically open, a piece of wire is inserted, while the braid in the middle of a loop of two turns is electrically closed to an electrically conductive base by means of a piece of wire. 7. Антенна по п.6, отличающаяся тем, что длина загнутых концов петли h выбрана равной λ/23, где λ - длина средней рабочей волны.7. The antenna according to claim 6, characterized in that the length of the bent ends of the loop h is chosen equal to λ / 23, where λ is the length of the average working wave.
RU2002131372/09A 2002-11-22 2002-11-22 Antenna RU2231179C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131372/09A RU2231179C1 (en) 2002-11-22 2002-11-22 Antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131372/09A RU2231179C1 (en) 2002-11-22 2002-11-22 Antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002131372A RU2002131372A (en) 2004-05-20
RU2231179C1 true RU2231179C1 (en) 2004-06-20

Family

ID=32846432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002131372/09A RU2231179C1 (en) 2002-11-22 2002-11-22 Antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231179C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549655C2 (en) * 2009-03-24 2015-04-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Non-flat antenna for directional resistivity logging
RU2686856C1 (en) * 2018-09-03 2019-05-06 Дмитрий Алексеевич Антропов Doublet antenna

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2549655C2 (en) * 2009-03-24 2015-04-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Non-flat antenna for directional resistivity logging
RU2686856C1 (en) * 2018-09-03 2019-05-06 Дмитрий Алексеевич Антропов Doublet antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2858171B1 (en) Printed circuit board antenna and terminal
JP3658639B2 (en) Surface mount type antenna and radio equipped with the antenna
US8477073B2 (en) Internal wide band antenna using slow wave structure
EP3172797B1 (en) Slot antenna
KR20100017207A (en) Multimode antenna structure
CN102800967A (en) Antenna for a portable computer
CN105745787A (en) Wireless mobile device
CN109411876A (en) A kind of antenna and communication equipment
CN206301949U (en) Directional diagram reconstructable aerial and communication apparatus
JPH08204431A (en) Multi-resonance antenna device
US9419327B2 (en) System for radiating radio frequency signals
US20080165073A1 (en) Omni-directional high gain dipole antenna
JP2004112044A (en) Loop antenna
RU2231179C1 (en) Antenna
JP2020098999A (en) Antenna device and radio terminal
RU2705745C1 (en) Directed vertical polarization antenna with resonator power supply
CN104795626A (en) Double-frequency printed single-pole antenna
CN104716431A (en) Multi-band antenna
TWM547191U (en) Wideband antenna with t-shape loop structure
KR101148366B1 (en) Antenna for mobile communication terminals
KR101155266B1 (en) loop antenna for mobile communication terminals
Rohadi et al. Ultra low profile antenna for 2.45 GHz wireless communication
Fan et al. Design of a dual (UHF/S) bands antenna handset
EP3972053B1 (en) Antenna device
KR20020005041A (en) Antenna arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051123

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101123