RU2237322C1 - Four-band aerial - Google Patents

Four-band aerial Download PDF

Info

Publication number
RU2237322C1
RU2237322C1 RU2003113355/09A RU2003113355A RU2237322C1 RU 2237322 C1 RU2237322 C1 RU 2237322C1 RU 2003113355/09 A RU2003113355/09 A RU 2003113355/09A RU 2003113355 A RU2003113355 A RU 2003113355A RU 2237322 C1 RU2237322 C1 RU 2237322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
segment
coaxial feeder
plates
central conductor
Prior art date
Application number
RU2003113355/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113355A (en
Inventor
А.В. Криштопов (RU)
А.В. Криштопов
Original Assignee
Арт Лаборатори Лтд.
Икрамов Гайрат Саидхакимович
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 Арт Лаборатори Лтд., Икрамов Гайрат Саидхакимович filed Critical Арт Лаборатори Лтд.
Priority to RU2003113355/09A priority Critical patent/RU2237322C1/en
Priority to PCT/RU2004/000177 priority patent/WO2004100308A2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2237322C1 publication Critical patent/RU2237322C1/en
Publication of RU2003113355A publication Critical patent/RU2003113355A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration

Abstract

FIELD: radio communication engineering.
SUBSTANCE: device has four plates and four segments of coaxial feeder. The plates are made from metal, have rectangular shape of various area and are arranged in parallel to each other. Centers of the four plates belong to the central axis and their long and short sides are arranged in parallel to each other, respectively. The central conductor of the first coaxial feeder segment is connected to the first plate and the external envelope of the first coaxial feeder segment is connected to the second plate. The central conductor if the second coaxial feeder segment is connected to the second plate at a greater distance from the central axis than the distance from the central conductor of the first coaxial feeder segment. External envelope of the second coaxial feeder segment is connected to the fourth plate. The central conductor if the third coaxial feeder segment is connected to the third plate and the external envelope of the third coaxial feeder segment is connected to the fourth plate. Omnidirectional aerial is set on the same side with the first plate. The fourth coaxial feeder segment of the omnidirectional aerial is in the central opening of al plates, its external envelope is connected to the first plate.
EFFECT: improved characteristic features.
11 cl, 18 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах, преимущественно в малогабаритных антеннах, функционирующих в четырех частных диапазонах для совместного приема (передачи) сигналов радиосистем различного назначения.The invention relates to radio engineering and can be used in antenna-feeder devices, mainly in small antennas, operating in four private ranges for the joint reception (transmission) of radio signals for various purposes.

Известна антенна, выполненная в виде металлической пластины прямоугольной формы, расположенной на поверхности диэлектрика, обратная сторона которого металлизирована (Панченко Б.А., Нефедов Е.И. Микрополосковые антенны. М.: Радио и связь, 1986 г., стр.91-115).A known antenna made in the form of a metal plate of rectangular shape located on the surface of the dielectric, the reverse side of which is metallized (Panchenko B.A., Nefedov E.I. Microstrip antennas. M: Radio and communications, 1986, p. 91- 115).

Выполняя и возбуждая данную антенну специальным образом можно обеспечить различные варианты поляризации. Ограничением этой антенны является работа в одном диапазоне частот. Такая антенна не может функционировать с разнесенными диапазонами частот в радиотехнических системах различного назначения, например, при создании антенн глобальной системы навигации ГЛОНАС/GPS (Padros N., J.I. Ortigosa, J. Baker, M.F. Iskander and B. Thommerg, “Comparative Study of High-Performance GPS Receiving Antenna Designs,” IEEE Trans. Antennas. Propa-gat., vol.45, pp.698-706, 1997).By performing and exciting this antenna in a special way, various polarization options can be provided. A limitation of this antenna is operation in the same frequency range. Such an antenna cannot operate with spaced frequency ranges in various radio systems, for example, when creating antennas for the GLONAS / GPS global navigation system (Padros N., JI Ortigosa, J. Baker, MF Iskander and B. Thommerg, “Comparative Study of High -Performance GPS Receiving Antenna Designs, ”IEEE Trans. Antennas. Propa-gat., Vol. 45, pp.698-706, 1997).

Наиболее близким техническим решением является антенна, содержащая три пластины и два отрезка коаксиального фидера, при этом пластины выполнены прямоугольными с различной площадью поверхности и расположены параллельно одна над другой, первая пластина выполнена с меньшей площадью поверхности и расположена по одну сторону от второй пластины со средней площадью поверхности, а третья пластина с большей площадью поверхности - по другую сторону от нее, центры трех пластин расположены на центральной оси, а их длинные стороны параллельны друг другу, первый отрезок коаксиального фидера расположен в одном отверстии, выполненном во второй и третьей пластинах, центральный проводник первого отрезка коаксиального фидера подсоединен к первой пластине на расстоянии от центральной оси, а наружная оболочка первого отрезка коаксиального фидера подсоединена ко второй пластине, второй отрезок коаксиального фидера расположен в другом отверстии, выполненном в третьей пластине, центральный проводник второго отрезка коаксиального фидера подсоединен ко второй пластине на большем расстоянии от центральной оси, чем расстояние от центральной оси первого отрезка коаксиального фидера (Заявка ЕР №0521384, Н 01 Q 5/00, опубл. 1993 г.).The closest technical solution is an antenna containing three plates and two pieces of coaxial feeder, with the plates made rectangular with different surface areas and parallel to one another, the first plate made with a smaller surface area and located on one side of the second plate with an average area surface, and the third plate with a larger surface area is on the other side of it, the centers of the three plates are located on the central axis, and their long sides are parallel to each other friend, the first segment of the coaxial feeder is located in one hole made in the second and third plates, the Central conductor of the first segment of the coaxial feeder is connected to the first plate at a distance from the Central axis, and the outer shell of the first segment of the coaxial feeder is connected to the second plate, the second segment of the coaxial feeder located in another hole made in the third plate, the Central conductor of the second segment of the coaxial feeder is connected to the second plate at a greater distance from the center axis than a distance from the central axis of the first segment of the coaxial feeder (EP Application №0521384, H 01 Q 5/00, publ. 1993).

В этом техническом решении наружная оболочка второго отрезка коаксиального фидера подсоединена к третьей пластине. Пластины закреплены на диэлектрических слоях, расположенных между ними. Возбуждение пластин осуществляется двумя отрезками коаксиальных фидеров, при этом каждая пара соседних пластин образует антенну, работающую соответственно на частоте fmax и fmin. In this technical solution, the outer shell of the second segment of the coaxial feeder is connected to the third plate. The plates are mounted on dielectric layers located between them. The excitation of the plates is carried out by two segments of coaxial feeders, while each pair of adjacent plates forms an antenna operating respectively at a frequency f max and f min.

Ограничением ближайшего аналога является эффективная работа только на двух разнесенных частотах. Разнос по частоте составляет fmax - fmin ≥ 600МHz, что необходимо для обеспечения развязки между антеннами <-20dB. Работа в близко лежащих диапазонах частот ближайшим аналогом технического решения не обеспечивается.A limitation of the closest analogue is the efficient operation of only two spaced frequencies. The frequency spacing is f max - f min ≥ 600 MHz, which is necessary to ensure isolation between antennas <-20dB. Work in closely spaced frequency ranges by the closest analogue of a technical solution is not provided.

Решаемая изобретением задача - расширение функциональных возможностей, улучшение технико-эксплуатационных характеристик и расширение арсенала используемых технических средств.The problem solved by the invention is the expansion of functionality, the improvement of technical and operational characteristics and the expansion of the arsenal of used technical means.

Технический результат, который может быть получен при выполнении заявленной антенны - обеспечение направленного приема (передачи) сигналов в трех диапазонах частот с одинаковыми или различными вариантами поляризации и с близко находящимися диапазонами частот, а также обеспечение ненаправленного приема (передачи) сигналов с линейной поляризацией.The technical result that can be obtained by performing the claimed antenna is the provision of directional reception (transmission) of signals in three frequency ranges with the same or different polarization options and with closely spaced frequency ranges, as well as providing non-directional reception (transmission) of signals with linear polarization.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной антенне, содержащей три пластины и два отрезка коаксиального фидера, при этом пластины выполнены металлическими, прямоугольными с различной площадью поверхности и расположены параллельно одна над другой, первая пластина выполнена с меньшей площадью поверхности и расположена по одну сторону от второй пластины со средней площадью поверхности, а третья пластина с большей площадью поверхности - по другую сторону от нее, центры трех пластин расположены на центральной оси, а их длинные стороны параллельны друг другу, первый отрезок коаксиального фидера расположен в одном отверстии, выполненном во второй и третьей пластинах, центральный проводник первого отрезка коаксиального фидера подсоединен к первой пластине на расстоянии от центральной оси, а наружная оболочка первого отрезка коаксиального фидера подсоединена ко второй пластине, второй отрезок коаксиального фидера расположен в другом отверстии, выполненном в третьей пластине, центральный проводник второго отрезка коаксиального фидера подсоединен ко второй пластине на большем расстоянии от центральной оси, чем расстояние от центральной оси первого отрезка коаксиального фидера, согласно изобретению введена четвертая пластина, расположенная параллельно с противоположной стороны от третьей пластины относительно второй пластины, четвертая пластина выполнена металлической, прямоугольной с площадью поверхности, большей, чем площадь третьей пластины, центр четвертой пластины расположен на центральной оси упомянутых трех пластин, а ее длинные стороны параллельны длинным сторонам упомянутых трех пластин, в четвертой пластине выполнены отверстия для расположения соответственно первого и второго отрезков коаксиального фидера, при этом наружная оболочка второго отрезка коаксиального фидера подсоединена к четвертой пластине, введен третий отрезок коаксиального фидера, в четвертой пластине выполнено отверстие для расположения в нем третьего отрезка коаксиального фидера, при этом центральный проводник третьего отрезка коаксиального фидера подсоединен к третьей пластине, а наружная оболочка третьего отрезка коаксиального фидера подсоединена к четвертой пластине, введены четвертый отрезок коаксиального фидера и всенаправленная антенна, расположенная со стороны первой пластины, противоположной второй пластине, по центральной оси во всех четырех пластинах выполнено центральное отверстие, в котором установлен четвертый отрезок коаксиального фидера всенаправленной антенны, наружная оболочка которого подсоединена к первой пластине.To solve the problem with achieving the specified technical result in a known antenna containing three plates and two segments of a coaxial feeder, the plates are made of metal, rectangular with different surface areas and are parallel to one another, the first plate is made with a smaller surface area and is located on one side of the second plate with an average surface area, and a third plate with a larger surface area - on the other side of it, the centers of the three plates are located are married on the central axis, and their long sides are parallel to each other, the first segment of the coaxial feeder is located in one hole made in the second and third plates, the central conductor of the first segment of the coaxial feeder is connected to the first plate at a distance from the central axis, and the outer shell of the first segment the coaxial feeder is connected to the second plate, the second segment of the coaxial feeder is located in another hole made in the third plate, the Central conductor of the second segment of the coaxial of the first feeder is connected to the second plate at a greater distance from the central axis than the distance from the central axis of the first segment of the coaxial feeder, according to the invention, a fourth plate is inserted parallel to the opposite side of the third plate relative to the second plate, the fourth plate is made of metal, rectangular with a surface area larger than the area of the third plate, the center of the fourth plate is located on the central axis of the three plates, and its long sides are parallel are long on the long sides of the three plates, in the fourth plate there are holes for arranging the first and second segments of the coaxial feeder, respectively, while the outer shell of the second segment of the coaxial feeder is connected to the fourth plate, the third segment of the coaxial feeder is inserted, in the fourth plate there is a hole for positioning in it the third segment of the coaxial feeder, while the Central conductor of the third segment of the coaxial feeder is connected to the third plate, and the outer shell As the third segment of the coaxial feeder is connected to the fourth plate, the fourth segment of the coaxial feeder and an omnidirectional antenna located on the side of the first plate opposite the second plate are introduced, along the central axis in all four plates there is a central hole in which the fourth segment of the coaxial feeder of the omnidirectional antenna is installed, the outer shell of which is connected to the first plate.

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

- всенаправленная антенна была выполнена в виде Г-образной петли, для этого центральный проводник четвертого отрезка коаксиального фидера выполнен изогнутым в плоскости, параллельной плоскости первой пластины с образованием петли, а конец центрального проводника четвертого отрезка коаксиального фидера подсоединен к первой пластине в области центрального отверстия;- the omnidirectional antenna was made in the form of a L-shaped loop, for this the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is made curved in a plane parallel to the plane of the first plate to form a loop, and the end of the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is connected to the first plate in the region of the central hole;

- всенаправленная антенна была выполнена с образованием замедляющей структуры, для этого центральный проводник четвертого отрезка коаксиального фидера выполнен меандрообразно изогнутым в плоскости, ортогональной плоскости первой пластины, а конец центрального проводника четвертого отрезка коаксиального фидера разомкнут от первой пластины;- the omnidirectional antenna was made with the formation of a slowing down structure, for this the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is meander-curved in a plane orthogonal to the plane of the first plate, and the end of the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is open from the first plate;

- всенаправленная антенна была выполнена спиральной, для этого центральный проводник четвертого отрезка коаксиального фидера выполнен изогнутым в виде витков спирали, расположенных вдоль центральной оси, а конец центрального проводника четвертого отрезка коаксиального фидера разомкнут от первой пластины;- the omnidirectional antenna was made spiral, for this the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is made curved in the form of spirals arranged along the central axis, and the end of the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is open from the first plate;

- были введены диэлектрические слои, расположенные соответственно между первой и второй, второй и третьей, третьей и четвертой пластинами соответственно, и на которых закреплены упомянутые пластины, а в диэлектрических слоях выполнены отверстия для расположения в них первого, второго, третьего и четвертого отрезков проводников коаксиального фидера соответственно;- dielectric layers were introduced, located respectively between the first and second, second, third, third and fourth plates, respectively, and on which the said plates are fixed, and holes are made in the dielectric layers for arranging the first, second, third and fourth pieces of coaxial conductors in them feeder, respectively;

- диэлектрические слои были выполнены с различной диэлектрической проницаемостью;- dielectric layers were made with different dielectric constants;

- соотношение длинной стороны аn пластины к короткой стороне bn пластины для любой первой и/или второй и/или третьей пластины было выбрано удовлетворяющим соотношению

Figure 00000002
, где n - номер пластины, а Qn - добротность антенны, образованной n-й пластиной;- the ratio of the long side a n of the plate to the short side b n of the plate for any first and / or second and / or third plate was chosen to satisfy the ratio
Figure 00000002
where n is the plate number, and Q n is the quality factor of the antenna formed by the nth plate;

- центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера был подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии- the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder was connected to the nth plate at a point located on the line

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где Y, X - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне аn;where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n ;

- центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера был подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии- the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder was connected to the nth plate at a point located on the line

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины, и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Г, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне an;where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate, and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the axis G parallel to the side b n , and with the axis X parallel to the side a n ;

- центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера был подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии х=0, где Y, X-прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне аn;- the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder was connected to the nth plate at a point located on the line x = 0, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the axis Y, parallel to the side b n , and with the axis X, parallel to the side a n ;

- центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера был подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии у=0, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне аn.- the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder was connected to the nth plate at a point located on the line y = 0, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to the side b n , and with the X axis parallel to the side a n .

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 продольное сечение заявленного устройства, в котором всенаправленная антенна выполнена в виде Г-образной петли;Figure 1 depicts a longitudinal section of the claimed device, in which the omnidirectional antenna is made in the form of a L-shaped loop;

Фиг.2 - то же, что фиг.1, в которой всенаправленная антенна выполнена с образованием замедляющей структуры;Figure 2 is the same as figure 1, in which the omnidirectional antenna is made with the formation of a delay structure;

Фиг.3 - то же, что фиг.1, в которой всенаправленная антенна выполнена в виде спирали;Figure 3 is the same as figure 1, in which the omnidirectional antenna is made in the form of a spiral;

Фиг.4 - схему возбуждения пластины для работы с правой круговой поляризацией;4 is a diagram of the excitation plate for working with right circular polarization;

Фиг.5 - схему возбуждения пластины для работы с левой круговой поляризацией;5 is a diagram of the excitation plate for working with left circular polarization;

Фиг.6 - схему возбуждения пластины для работы с линейной вертикальной поляризацией;6 is a diagram of the excitation plate for working with linear vertical polarization;

Фиг.7 - схему возбуждения пластины для работы с линейной горизонтальной поляризацией;7 is a diagram of the excitation plate for working with linear horizontal polarization;

Фиг.8 - диаграмму направленности антенны на частоте 1227 MHz при работе с правой круговой поляризацией;Fig - radiation pattern of the antenna at a frequency of 1227 MHz when working with the right circular polarization;

Фиг.9 - то же, что фиг.8, при работе на частоте 1575 MHz с правой круговой поляризацией.Fig.9 is the same as Fig.8, when operating at a frequency of 1575 MHz with right circular polarization.

Фиг.10 - то же, что фиг.8, при работе на частоте 5820 MHz с правой круговой поляризацией;Figure 10 is the same as figure 8, when operating at a frequency of 5820 MHz with right circular polarization;

Фиг.11 - то же, что фиг.8, при работе на частоте 1800 МНz всенаправленный прием линейная поляризация;11 - the same as Fig, when operating at a frequency of 1800 MHz omnidirectional reception of linear polarization;

Фиг.12 - график VSWR антенны, приведенного к волновому сопротивлению 50 Ом при работе в диапазоне частот 1227 MHz;12 is a graph of a VSWR antenna reduced to a wave impedance of 50 Ohms when operating in the frequency range 1227 MHz;

Фиг.13 - то же, что фиг.12, при работе в диапазоне частот 1575 MHz;Fig.13 is the same as Fig.12, when operating in the frequency range 1575 MHz;

Фиг.14 - то же, что фиг.12, при работе в диапазоне частот 5820 MHz;Fig.14 is the same as Fig.12, when operating in the frequency range 5820 MHz;

Фиг.15 - то же, что фиг.12, при работе в диапазоне частот 1800 MHz;Fig - the same as Fig, when working in the frequency range 1800 MHz;

Фиг.16 - график коэффициента эллиптичности предлагаемой антенны на частоте 1227 MHz;Fig is a graph of the coefficient of ellipticity of the proposed antenna at a frequency of 1227 MHz;

Фиг.17 - то же, что фиг.16, при работе на частоте 1575 MHz;Fig.17 is the same as Fig.16, when operating at a frequency of 1575 MHz;

Фиг.18 - то же, что фиг.16, при работе на частоте 5820 MHz.Fig. 18 is the same as Fig. 16 when operating at a frequency of 5820 MHz.

На фиг.1 схематично показаны четыре пластины 1, 2, 3, 4 соответственно; диэлектрические слои 5, расположенные между пластинами; первый, второй, третий и четвертый отрезки коаксиального фидера 6, 7, 8, 9 соответственно; всенаправленная антенна 10.Figure 1 schematically shows four plates 1, 2, 3, 4, respectively; dielectric layers 5 located between the plates; the first, second, third and fourth segments of the coaxial feeder 6, 7, 8, 9, respectively; omnidirectional antenna 10.

Антенна (фиг.1) содержит три пластины 1, 2, 3 и два отрезка 6, 7 коаксиального фидера. Пластины 1, 2, 3 выполнены металлическими (электропроводными), прямоугольными (вид сверху на любую из пластин 1-3 показана на фиг.4-7) с различной площадью поверхности и расположены параллельно одна над другой (фиг.1). Первая пластина 1 выполнена с меньшей площадью поверхности и расположена по одну сторону от второй пластины 2 со средней площадью поверхности, а третья пластина 3 с большей площадью поверхности - по другую сторону от второй пластины 2. Центры трех пластин 1, 2, 3 расположены на центральной оси О-О, а их длинные стороны аn параллельны друг другу (соответственно, параллельны друг другу и короткие стороны bn, фиг.4-7), где n - номер пластины. Первый отрезок 6 коаксиального фидера расположен в одном отверстии, выполненном во второй пластине 2 и третьей пластине 3 (фиг.1). Центральный проводник первого отрезка 6 подсоединен к первой пластине 1 на расстоянии от центральной оси О-О. Наружная оболочка первого отрезка 6 коаксиального фидера подсоединена ко второй пластине 2. Второй отрезок 7 коаксиального фидера расположен в другом отверстии, выполненном в третьей пластине 3. Центральный проводник второго отрезка 7 подсоединен ко второй пластине 2 на большем расстоянии от центральной оси О-О, чем расстояние от центральной оси О-О первого отрезка 6.The antenna (figure 1) contains three plates 1, 2, 3 and two segments 6, 7 of the coaxial feeder. The plates 1, 2, 3 are made of metal (electrically conductive), rectangular (a top view of any of the plates 1-3 is shown in Figs. 4-7) with different surface areas and parallel to one another (Fig. 1). The first plate 1 is made with a smaller surface area and is located on one side of the second plate 2 with an average surface area, and the third plate 3 with a larger surface area is on the other side of the second plate 2. The centers of the three plates 1, 2, 3 are located on the central axis O-O, and their long sides a n are parallel to each other (respectively, parallel to each other and short sides b n , Figs. 4-7), where n is the plate number. The first segment 6 of the coaxial feeder is located in one hole made in the second plate 2 and the third plate 3 (figure 1). The Central conductor of the first segment 6 is connected to the first plate 1 at a distance from the Central axis O-O. The outer shell of the first segment 6 of the coaxial feeder is connected to the second plate 2. The second segment 7 of the coaxial feeder is located in another hole made in the third plate 3. The central conductor of the second segment 7 is connected to the second plate 2 at a greater distance from the central axis O-O than the distance from the Central axis OO of the first segment 6.

Введена четвертая пластина 4, расположенная параллельно с противоположной стороны от третьей пластины 3 относительно второй пластины 2. Четвертая пластина 4 выполненная металлической, прямоугольной (фиг.4) с площадью поверхности, большей, чем площадь третьей пластины 3. Центр четвертой пластины 4 также расположен на центральной оси О-О трех пластин 1, 2, 3 (фиг.1), а ее длинные стороны а4 соответственно параллельны длинным сторонам а1, а2, а3, для трех пластин 1, 2, 3. В четвертой пластине 4 выполнены отверстия для расположения соответственно первого отрезка 6 коаксиального фидера и второго отрезка 7 коаксиального фидера. Наружная оболочка второго отрезка 7 коаксиального фидера подсоединена к четвертой пластине 4. Введен третий отрезок 8 коаксиального фидера. В четвертой пластине 4 выполнено отверстие для расположения в нем третьего отрезка 8. Центральный проводник третьего отрезка 8 подсоединен к третьей пластине 3 на расстоянии от центральной оси О-О, большем, чем расстояние подсоединения от центральной оси О-О центрального проводника первого отрезка 6 к первой пластине 1. Наружная оболочка третьего отрезка 8 подсоединена к четвертой пластине 4. Введены четвертый отрезок 9 коаксиального фидера и всенаправленная антенна 10. Всенаправленная антенна 10 расположена со стороны первой пластины 1, противоположной второй пластине 2. По центральной оси О-О во всех четырех пластинах 1, 2, 3, 4 выполнено центральное отверстие, в котором установлен четвертый отрезок 9 коаксиального фидера всенаправленной антенны 10. Наружная оболочка четвертого отрезка 9 подсоединена к первой пластине 1.A fourth plate 4 is introduced, located parallel to the opposite side of the third plate 3 relative to the second plate 2. The fourth plate 4 is made of metal, rectangular (figure 4) with a surface area greater than the area of the third plate 3. The center of the fourth plate 4 is also located on the central axis O-O of the three plates 1, 2, 3 (Fig. 1), and its long sides a 4, respectively, are parallel to the long sides a 1, 2 , a 3, for the three plates 1, 2, 3. In the fourth plate 4 holes are made for the location, respectively, of the first segment 6 of the coaxial feeder and the second segment 7 of the coaxial feeder. The outer shell of the second segment 7 of the coaxial feeder is connected to the fourth plate 4. A third segment 8 of the coaxial feeder is introduced. A hole is made in the fourth plate 4 for positioning the third segment 8. The central conductor of the third segment 8 is connected to the third plate 3 at a distance from the central axis O-O, greater than the connection distance from the central axis O-O of the central conductor of the first segment 6 to the first plate 1. The outer shell of the third segment 8 is connected to the fourth plate 4. Introduced the fourth segment 9 of the coaxial feeder and an omnidirectional antenna 10. The omnidirectional antenna 10 is located on the side of the first plate 1, against the opposite second plate 2. On the central axis O-O, in all four plates 1, 2, 3, 4, a central hole is made in which a fourth segment 9 of the coaxial feeder of the omnidirectional antenna 10 is installed. The outer shell of the fourth segment 9 is connected to the first plate 1.

Всенаправленная антенна 10 (фиг.1) может быть выполнена в виде Г-образной петли. Центральный проводник четвертого отрезка 9 коаксиального фидера выполнен изогнутым в плоскости, параллельной плоскости первой пластины 1 с образованием петли. Конец центрального проводника четвертого отрезка 9 коаксиального фидера подсоединен к первой пластине 1 в области центрального отверстия.Omni-directional antenna 10 (figure 1) can be made in the form of a L-shaped loop. The Central conductor of the fourth segment 9 of the coaxial feeder is made curved in a plane parallel to the plane of the first plate 1 with the formation of a loop. The end of the Central conductor of the fourth section 9 of the coaxial feeder is connected to the first plate 1 in the region of the Central hole.

Всенаправленная антенна 10 может быть выполнена с образованием замедляющей структуры (фиг.2). Центральный проводник четвертого отрезка 9 коаксиального фидера выполнен меандрообразно изогнутым в плоскости, ортогональной плоскости первой пластины 1. Конец центрального проводника четвертого отрезка 9 разомкнут от первой пластины 1.Omni-directional antenna 10 can be performed with the formation of a slowdown structure (figure 2). The central conductor of the fourth segment 9 of the coaxial feeder is meander-curved in a plane orthogonal to the plane of the first plate 1. The end of the central conductor of the fourth segment 9 is open from the first plate 1.

Всенаправленная антенна 10 может быть выполнена спиральной (фиг.3). Для этого центральный проводник четвертого отрезка 9 коаксиального фидера выполнен изогнутым в виде витков спирали, расположенных вдоль центральной оси О-О.Omni-directional antenna 10 can be made spiral (figure 3). To this end, the central conductor of the fourth segment 9 of the coaxial feeder is made curved in the form of spiral turns located along the central axis O-O.

Специалистам понятно, что поскольку всенаправленная антенна выполнена отдельно от антенн, реализованных на четырех пластинах 1, 2, 3, 4, не влияет на их работу, а пластина 1 образует для нее подстилающую поверхность, то в качестве всенаправленной антенны 10 может быть использован любой существующий на практике тип ненаправленных антенн.Specialists understand that since the omnidirectional antenna is made separately from the antennas implemented on the four plates 1, 2, 3, 4, does not affect their work, and the plate 1 forms an underlying surface for it, then any existing antenna can be used as an omnidirectional antenna 10 in practice, the type of omnidirectional antennas.

В устройство для уменьшения габаритов и удобства исполнения конструкции способами печатной технологии (фиг.1-3) введены диэлектрические слои 5, расположенные соответственно между первой пластиной 1 и второй пластиной 2, между второй пластиной 2 и третьей пластиной 3, между третьей пластиной 3 и четвертой пластиной 4. На диэлектрических слоях 5 закреплены упомянутые пластины 1, 2, 3, 4. В диэлектрических слоях 5 выполнены отверстия для расположения в них первого, второго, третьего и четвертого отрезков 6, 7, 8, 9 проводников коаксиального фидера соответственно. Диэлектрические слои 5 могут быть выполнены с различной диэлектрической проницаемостью между отдельными пластинами, поскольку каждые из двух соседних пластин реализуют отдельную антенну.Dielectric layers 5 are inserted into the device to reduce the dimensions and ease of construction using printing technology (Figs. 1-3), located respectively between the first plate 1 and the second plate 2, between the second plate 2 and the third plate 3, between the third plate 3 and the fourth plate 4. On the dielectric layers 5 are fixed the aforementioned plates 1, 2, 3, 4. In the dielectric layers 5 holes are made for the location of the first, second, third and fourth sections 6, 7, 8, 9 of the coaxial feeder wires respectively -retarded. The dielectric layers 5 can be made with different dielectric constants between the individual plates, since each of two adjacent plates implements a separate antenna.

Для обеспечения функционирования с круговой поляризацией отношение длинной стороны аn пластины к короткой стороне bn пластины для любой первой пластины 1, второй пластины 2, третьей пластины 3 выбрано удовлетворяющим соотношению

Figure 00000005
, где n - номер пластины, a Qn - добротность антенны, образованная n-й пластиной.To ensure operation with circular polarization, the ratio of the long side a n of the plate to the short side b n of the plate for any first plate 1, second plate 2, third plate 3 is selected to satisfy the ratio
Figure 00000005
where n is the plate number, and Q n is the quality factor of the antenna formed by the nth plate.

При функционировании с правой круговой поляризацией (фиг.4) центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии

Figure 00000006
, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне an.When operating with right circular polarization (Fig. 4), the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line
Figure 00000006
, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n .

При функционировании с левой круговой поляризацией (фиг.5) центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии

Figure 00000007
, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне аn.When operating with left circular polarization (Fig. 5), the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line
Figure 00000007
where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n and the X axis parallel to side a n .

Для работы с линейной вертикальной поляризацией (фиг.6) центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии х=0, где Y, X - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне аn. To work with linear vertical polarization (Fig. 6), the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line x = 0, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n.

Для обеспечения функционирования с линейной горизонтальной поляризацией (фиг.7) центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии y=0, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью У, параллельной стороне bn, и с осью X, параллельной стороне аn.To ensure functioning with linear horizontal polarization (Fig. 7), the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line y = 0, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n .

Работает антенна (фиг.1) следующим образом.The antenna works (figure 1) as follows.

Предлагаемая компактная конструкция четырехдиапазонной антенны (фиг.1) состоит из четырех металлических пластин 1, 2, 3, 4 прямоугольной формы и всенаправленной антенны 10, например Г-образной петли. Все пластины 1-4 расположены параллельно одна над другой и разделены диэлектрическим слоем 5. Каждая последующая пластина, начиная с верхней, по площади больше предыдущей. Над верхней первой пластиной 1 расположена Г-образная петля. Возбуждение пластин 1-3 осуществляется тремя отрезками коаксиальных фидеров 6, 7, 8. Верхняя первая пластина 1 возбуждается с помощью центрального проводника первого отрезка 6 коаксиального фидера, который проходит через отверстия в нижних второй, третьей и четвертой пластинах 2, 3, 4 и соединяется наружной оболочкой отрезка 6 со второй пластиной 2, образуя отдельную антенну, работающую на частоте ƒ 1 со своим видом поляризации. Вторая пластина 2 возбуждается центральным проводником второго отрезка 7 коаксиального фидера, проходящего через другое отверстие в третьей и четвертой пластинах 3, 4 и соединяется наружной оболочкой второго отрезка с четвертой пластиной 4. Таким образом, вторая пластина 2 и четвертая пластина 4 образуют отдельную антенну, работающую на частоте ƒ 2 со своим видом поляризации. Третья пластина 3 возбуждается центральным проводником третьего отрезка 8 коаксиального фидера, проходящего через другое отверстие в четвертой пластине 4, и соединяется наружной оболочкой отрезка 8 с четвертой пластиной 4, образуя отдельную антенну, работающую на частоте ƒ 3 со своим видом поляризации. Возбуждение Г-образной петли осуществляется четвертым отрезком 9 коаксиального фидера, который проходит через центральное отверстие (в центре всех пластин 1-4) и соединяется наружной оболочкой с первой пластиной 1, а центральный проводник четвертого отрезка 9 переходит в плечо Г-образной петли, при этом конец другого плеча соединен с первой пластиной 1 в области центрального отверстия, образуя отдельную антенну - всенаправленную антенну 10, работающую на частоте ƒ 4 с линейной поляризацией.The proposed compact design of the four-band antenna (figure 1) consists of four metal plates 1, 2, 3, 4 of a rectangular shape and an omnidirectional antenna 10, for example, an L-shaped loop. All plates 1-4 are located parallel to one another and are separated by a dielectric layer 5. Each subsequent plate, starting from the top, is larger in area than the previous one. Above the upper first plate 1 is a L-shaped loop. The excitation of the plates 1-3 is carried out by three segments of coaxial feeders 6, 7, 8. The upper first plate 1 is excited by the central conductor of the first segment 6 of the coaxial feeder, which passes through the holes in the lower second, third and fourth plates 2, 3, 4 and is connected the outer shell of the segment 6 with the second plate 2, forming a separate antenna operating at a frequency of ƒ 1 with its own type of polarization. The second plate 2 is excited by the central conductor of the second segment 7 of the coaxial feeder passing through another hole in the third and fourth plates 3, 4 and is connected by the outer shell of the second segment to the fourth plate 4. Thus, the second plate 2 and the fourth plate 4 form a separate antenna operating at a frequency of ƒ 2 with its own kind of polarization. The third plate 3 is excited by the central conductor of the third segment 8 of the coaxial feeder passing through another hole in the fourth plate 4, and is connected by the outer shell of the segment 8 with the fourth plate 4, forming a separate antenna operating at a frequency of ƒ 3 with its own type of polarization. The L-shaped loop is excited by the fourth segment 9 of the coaxial feeder, which passes through the central hole (in the center of all plates 1-4) and is connected by the outer shell to the first plate 1, and the central conductor of the fourth segment 9 passes into the shoulder of the L-shaped loop, the end of the other arm is connected to the first plate 1 in the region of the central hole, forming a separate antenna — an omnidirectional antenna 10 operating at a frequency of ƒ 4 with linear polarization.

Прямоугольная металлическая первая пластина 1 имеет размер около

Figure 00000008
, где λ 1∂ - длина волны в диэлектрике диэлектрического слоя 5 для высокочастотного диапазона ƒ 1. Вторая пластина 2 имеет размер около
Figure 00000009
, где λ 2∂ - длина волны в диэлектрике диэлектрического слоя 5 для диапазона ƒ 2&λτ; ƒ 1. Третья пластина 3 имеет размер около
Figure 00000010
, где λ 3∂ - длина волны в диэлектрике для диапазона ƒ 3&λτ; ƒ 2. Четвертая пластина 4 имеет размер
Figure 00000011
. В качестве диэлектрика диэлектрических слоев 5 используется материал с относительной диэлектрической проницаемостью ε >1, применение материала с высоким ε позволяет уменьшить размеры антенны в
Figure 00000012
раз, однако применение материалов с ε >5 приводит к увеличению потерь в антенне. Возможно выполнение диэлектрических слоев 5 с различной диэлектрической проницаемостью в зависимости от заданного рабочего диапазона для отдельных антенн, построенных на основе пластин 1-4. Основное требование к диэлектрическому материалу - малые потери, характеризуемые тангенсом угла потерь tgδ =(l· 10-4-30· 10-4).The rectangular metal first plate 1 has a size of about
Figure 00000008
where λ 1∂ is the wavelength in the dielectric of the dielectric layer 5 for the high-frequency range ƒ 1 . The second plate 2 has a size of about
Figure 00000009
where λ 2∂ is the wavelength in the dielectric of the dielectric layer 5 for the range ƒ 2 &λτ; ƒ 1 . The third plate 3 has a size of about
Figure 00000010
where λ 3∂ is the wavelength in the dielectric for the range ƒ 3 &λτ; ƒ 2 . The fourth plate 4 has a size
Figure 00000011
. As the dielectric of the dielectric layers 5, a material with a relative dielectric constant ε> 1 is used, the use of a material with high ε allows us to reduce the size of the antenna in
Figure 00000012
times, however, the use of materials with ε> 5 leads to an increase in losses in the antenna. It is possible to perform dielectric layers 5 with different dielectric constants depending on a given operating range for individual antennas based on plates 1-4. The main requirement for a dielectric material is small losses, characterized by a loss tangent tanδ = (l · 10 -4 -30 · 10 -4 ).

Для Г-образной петли 10 (фиг.1) сумма ее вертикальной и горизонтальной частей равна

Figure 00000013
, где λ 4 - длина волны для диапазона ƒ 4. Выполнение петли Г-образной формы позволяет расширить рабочий диапазон частот и улучшить ее согласование с питающим фидером.For the L-shaped loop 10 (Fig. 1), the sum of its vertical and horizontal parts is
Figure 00000013
where λ 4 is the wavelength for the range ƒ 4 . The implementation of the loop of the L-shaped shape allows you to expand the operating frequency range and improve its coordination with the supply feeder.

Местоположение (фиг.4-7) точек возбуждения первой пластины 1, второй пластины 2 и третьей пластины 3 рассчитывается или определяется экспериментально, исходя из условий согласования с питающим фидером и видом поляризации.The location (Figs. 4-7) of the excitation points of the first plate 1, the second plate 2 and the third plate 3 is calculated or determined experimentally, based on matching conditions with the supply feeder and the type of polarization.

Для обеспечения работы с правой круговой поляризацией в диапазоне ƒ n необходимо возбудить n-ю пластину по линии

Figure 00000014
(фиг.4), где аn, bn - соответственно стороны n-й пластины; n=1, 2, 3 - номер пластины. Соотношения размеров пластин должны удовлетворять условиям
Figure 00000015
, где Qn - добротность отдельной антенны, образованной n-й возбуждаемой пластиной. Для обеспечения работы с левой круговой поляризацией необходимо возбудить n-ю пластину по линии
Figure 00000016
(фиг.5). Соотношения размеров пластин также должны удовлетворять условиям
Figure 00000017
.To ensure operation with right circular polarization in the range ƒ n, it is necessary to excite the nth plate along the line
Figure 00000014
(Fig. 4), where a n , b n are the sides of the nth plate, respectively; n = 1, 2, 3 - plate number. The aspect ratio of the plates must satisfy the conditions
Figure 00000015
where Q n is the figure of merit of an individual antenna formed by the nth excited plate. To ensure operation with left circular polarization, it is necessary to excite the nth plate along the line
Figure 00000016
(figure 5). The aspect ratio of the plates must also satisfy the conditions
Figure 00000017
.

Линейная вертикальная поляризация получается при возбуждении n-й пластины по линии х=0 (фиг.6), при этом

Figure 00000018
, где λ nД - длина волны в диэлектрике диэлектрического слоя 5 для соответствующего рабочего диапазона частот, реализуемого отдельной антенной на базе n-й пластины. От размеров пластины bn зависит величина входного сопротивления антенны и место возбуждения на линии х=0.Linear vertical polarization is obtained when the nth plate is excited along the line x = 0 (Fig.6), while
Figure 00000018
where λ nD is the wavelength in the dielectric of the dielectric layer 5 for the corresponding operating frequency range, implemented by a separate antenna based on the nth plate. The size of the plate b n depends on the input resistance of the antenna and the place of excitation on the line x = 0.

Линейная горизонтальная поляризация получается при возбуждении n-й пластины по линии y=0 (фиг.7), при этом

Figure 00000019
. От размеров пластины аn зависит величина входного сопротивления отдельной антенны и место возбуждения на линии y=0.A linear horizontal polarization is obtained when the nth plate is excited along the line y = 0 (Fig. 7), while
Figure 00000019
. The size of the input resistance of an individual antenna and the place of excitation on the line y = 0 depend on the dimensions of the plate a n .

Таким образом, в результате заявленного технического решения удается реализовать четырехдиапазонную антенну. При возбуждении первой пластины 1 область между краями этой пластины и второй пластиной 2 образует излучающую апертуру, работающую в высокочастотной части диапазона ƒ 1. При возбуждении второй пластины 2 область между краями этой пластины и четвертой пластиной 4 образует излучающую апертуру, работающую в диапазоне ƒ 2&λτ; ƒ 1 и

Figure 00000020
где ƒ 1ср - средняя частота диапазона ƒ 1, а ƒ 2ср - средняя частота диапазона ƒ 2. При возбуждении третьей пластины 3 область между краями этой пластины и четвертой пластиной 4 образует излучающую апертуру, работающую в диапазоне ƒ 3&λτ; ƒ 2 и
Figure 00000021
где ƒ 3cp - средняя частота диапазона ƒ 3. Таким образом, пары указанных пластин образуют антенну на одну полосу частот со своим видом поляризации. Первая пластина 1, образующая экранирующую поверхность для Г-образной петли, и сама Г-образная петля (фиг.1) создают несимметричную всенаправленную антенну 10, работающую в диапазоне ƒ 4. Рабочий диапазон ƒ 4 выбирается исходя из предназначения. В качестве всенаправленных антенн 10 могут быть использованы совершенно различные типы антенн (фиг.2, 3).Thus, as a result of the claimed technical solution, it is possible to implement a four-band antenna. When the first plate 1 is excited, the region between the edges of this plate and the second plate 2 forms a radiating aperture operating in the high-frequency part of the диапазона 1 range. When the second plate 2 is excited, the region between the edges of this plate and the fourth plate 4 forms a radiating aperture operating in the range of ƒ 2 &λτ; ƒ 1 and
Figure 00000020
where ƒ 1 sr is the average frequency of the ƒ 1 range, and ƒ 2 sr is the average frequency of the ƒ 2 range. When the third plate 3 is excited, the region between the edges of this plate and the fourth plate 4 forms a radiating aperture operating in the range ƒ 3 &λτ; ƒ 2 and
Figure 00000021
where ƒ 3 cp is the average frequency of the range ƒ 3 . Thus, pairs of these plates form an antenna on one frequency band with its own type of polarization. The first plate 1, which forms the shielding surface for the L-shaped loop, and the L-shaped loop itself (Fig. 1) create an asymmetric omnidirectional antenna 10 operating in the ƒ 4 range. Operating range ƒ 4 is selected based on the intended use. As omnidirectional antennas 10, completely different types of antennas can be used (FIGS. 2, 3).

Все четыре пластины 1, 2, 3, 4 могут быть выполнены методами травления (печатной технологии) с использованием фотошаблона из фольгированного высокочастотного диэлектрика или методом напыления. При таком исполнении вследствие малой толщины предлагаемой четырехдиапазонной антенны ее можно размещать на наружных поверхностях транспортных средств без ухудшения электрических характеристик.All four plates 1, 2, 3, 4 can be made by etching (printing technology) using a photomask from a foil-coated high-frequency dielectric or by spraying. With this design, due to the small thickness of the proposed four-band antenna, it can be placed on the outer surfaces of vehicles without sacrificing electrical characteristics.

Результаты экспериментальной проверки работоспособности предлагаемой четырехдиапазонной антенны представлены на фиг.8-18. Исследуемая антенна была выполнена из фольгированного диэлектрика марки РРЕ, толщиной 2.0 мм, диэлектрическая проницаемость ε =3.3, тангенс угла потерь в диэлектрике tgδ =0.002. Антенна разрабатывалась для направленного приема сигналов с правой круговой поляризацией в диапазонах частот 1227 MHz, 1575 MHz, 5820 MHz и ненаправленного приема с линейной поляризацией на частоте 1800 MHz.The results of an experimental test of the health of the proposed four-band antenna are presented in Figs. The antenna under investigation was made of a foil dielectric of the PPE brand, 2.0 mm thick, dielectric constant ε = 3.3, and the loss tangent of the dielectric tgδ = 0.002. The antenna was developed for directional reception of signals with right circular polarization in the frequency ranges 1227 MHz, 1575 MHz, 5820 MHz and non-directional reception with linear polarization at a frequency of 1800 MHz.

Наиболее успешно заявленная четырехдиапазонная антенна может быть промышленно применима в радиотехнической промышленности при создании антенно-фидерных устройств с улучшенными технико-эксплуатационными и массогабаритными характеристиками.The most successfully announced four-band antenna can be industrially applicable in the radio industry when creating antenna-feeder devices with improved technical and operational and weight and size characteristics.

Claims (11)

1. Антенна, содержащая три пластины и два отрезка коаксиального фидера, при этом пластины выполнены металлическими, прямоугольными с различной площадью поверхности и расположены параллельно одна над другой, первая пластина выполнена с меньшей площадью поверхности и расположена по одну сторону от второй пластины со средней площадью поверхности, а третья пластина с большей площадью поверхности - по другую сторону от нее, центры трех пластин расположены на центральной оси, а их длинные стороны параллельны друг другу, первый отрезок коаксиального фидера расположен в одном отверстии, выполненном во второй и третьей пластинах, центральный проводник первого отрезка коаксиального фидера подсоединен к первой пластине на расстоянии от центральной оси, а наружная оболочка первого отрезка коаксиального фидера подсоединена ко второй пластине, второй отрезок коаксиального фидера расположен в другом отверстии, выполненном в третьей пластине, центральный проводник второго отрезка коаксиального фидера подсоединен ко второй пластине на большем расстоянии от центральной оси, чем расстояние от центральной оси первого отрезка коаксиального фидера, отличающаяся тем, что введена четвертая пластина, расположенная параллельно с противоположной стороны от третьей пластины относительно второй пластины, четвертая пластина выполнена металлической, прямоугольной с площадью поверхности большей, чем площадь третьей пластины, центр четвертой пластины расположен на центральной оси упомянутых трех пластин, а ее длинные стороны параллельны длинным сторонам упомянутых трех пластин, в четвертой пластине выполнены отверстия для расположения соответственно первого и второго отрезка коаксиального фидера, при этом наружная оболочка второго отрезка коаксиального фидера подсоединена к четвертой пластине, введен третий отрезок коаксиального фидера, в четвертой пластине выполнено отверстие для расположения в нем третьего отрезка коаксиального фидера, при этом центральный проводник третьего отрезка коаксиального фидера подсоединен к третьей пластине, а наружная оболочка третьего отрезка коаксиального фидера подсоединена к четвертой пластине, введены четвертый отрезок коаксиального фидера и всенаправленная антенна, расположенная со стороны первой пластины, противоположной второй пластине, по центральной оси во всех четырех пластинах выполнено центральное отверстие, в котором установлен четвертый отрезок коаксиального фидера всенаправленной антенны, наружная оболочка которого подсоединена к первой пластине.1. An antenna containing three plates and two segments of a coaxial feeder, wherein the plates are made of metal, rectangular with different surface areas and are parallel to one another, the first plate is made with a smaller surface area and is located on one side of the second plate with an average surface area and the third plate with a larger surface area is on the other side of it, the centers of the three plates are located on the central axis, and their long sides are parallel to each other, the first segment of coax the feeder is located in one hole made in the second and third plates, the central conductor of the first segment of the coaxial feeder is connected to the first plate at a distance from the central axis, and the outer shell of the first segment of the coaxial feeder is connected to the second plate, the second segment of the coaxial feeder is located in another hole made in the third plate, the Central conductor of the second segment of the coaxial feeder is connected to the second plate at a greater distance from the Central axis than p the distance from the central axis of the first segment of the coaxial feeder, characterized in that a fourth plate is inserted, located parallel to the opposite side of the third plate relative to the second plate, the fourth plate is made of metal, rectangular with a surface area greater than the area of the third plate, the center of the fourth plate is located on the central axis of the three plates, and its long sides parallel to the long sides of the three plates, holes are made in the fourth plate for the location of the first and second segment of the coaxial feeder, respectively, while the outer shell of the second segment of the coaxial feeder is connected to the fourth plate, a third segment of the coaxial feeder is introduced, a hole is made in the fourth plate for positioning the third segment of the coaxial feeder in it, while the central conductor of the third segment of the coaxial the feeder is connected to the third plate, and the outer shell of the third segment of the coaxial feeder is connected to the fourth plate, the fourth The first segment of the coaxial feeder and the omnidirectional antenna located on the side of the first plate opposite the second plate have a central hole along the central axis in all four plates, in which the fourth segment of the coaxial feeder of the omnidirectional antenna is installed, the outer shell of which is connected to the first plate. 2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что всенаправленная антенна выполнена в виде Г-образной петли, для этого центральный проводник четвертого отрезка коаксиального фидера выполнен изогнутым в плоскости, параллельной плоскости первой пластины с образованием петли, а конец центрального проводника четвертого отрезка коаксиального фидера подсоединен к первой пластине в области центрального отверстия.2. The antenna according to claim 1, characterized in that the omnidirectional antenna is made in the form of a L-shaped loop, for this the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is made curved in a plane parallel to the plane of the first plate to form a loop, and the end of the central conductor of the fourth segment of the coaxial The feeder is connected to the first plate in the region of the central hole. 3. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что всенаправленная антенна выполнена с образованием замедляющей структуры, для этого центральный проводник четвертого отрезка коаксиального фидера выполнен меандрообразно изогнутым в плоскости, ортогональной плоскости первой пластины, а конец центрального проводника четвертого отрезка коаксиального фидера разомкнут от первой пластины.3. The antenna according to claim 1, characterized in that the omnidirectional antenna is made with the formation of a slowdown structure, for this the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is meander-curved in a plane orthogonal to the plane of the first plate, and the end of the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is open from the first plates. 4. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что всенаправленная антенна выполнена спиральной, для этого центральный проводник четвертого отрезка коаксиального фидера выполнен изогнутым в виде витков спирали, расположенных вдоль центральной оси.4. The antenna according to claim 1, characterized in that the omnidirectional antenna is helical, for this the central conductor of the fourth segment of the coaxial feeder is made curved in the form of spirals arranged along a central axis. 5. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что введены диэлектрические слои, расположенные соответственно между первой и второй, второй и третьей, третьей и четвертой пластинами соответственно, и на которых закреплены упомянутые пластины, а в диэлектрических слоях выполнены отверстия для расположения в них первого, второго, третьего и четвертого отрезков проводников коаксиального фидера соответственно.5. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric layers are inserted, located respectively between the first and second, second and third, third and fourth plates, respectively, and on which the said plates are fixed, and holes are made in the dielectric layers for placement in them the first, second, third and fourth lengths of conductors of the coaxial feeder, respectively. 6. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что диэлектрические слои выполнены с различной диэлектрической проницаемостью.6. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric layers are made with different dielectric constants. 7. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что соотношение длинной стороны аn пластины к короткой стороне bn пластины для любой первой, и/или второй, и/или третьей пластины выбрано удовлетворяющим соотношению7. The antenna according to claim 1, characterized in that the ratio of the long side a n of the plate to the short side b n of the plate for any first, and / or second, and / or third plate is selected to satisfy the ratio
Figure 00000022
,
Figure 00000022
, где n - номер пластины;where n is the plate number; Qn - добротность антенны, образованной n-й пластиной.Q n is the quality factor of the antenna formed by the nth plate. 8. Антенна по п.7, отличающаяся тем, что центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии
Figure 00000023
, где Y, X - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn , и с осью X, параллельной стороне аn.8. The antenna according to claim 7, characterized in that the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line
Figure 00000023
where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n . 9. Антенна по п.7, отличающаяся тем, что центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии
Figure 00000024
, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn , и с осью X, параллельной стороне an.9. The antenna according to claim 7, characterized in that the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line
Figure 00000024
, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n . 10. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии x=0, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn , и с осью X, параллельной стороне an.10. The antenna according to claim 1, characterized in that the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line x = 0, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the X axis parallel to side a n . 11. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что центральный проводник соответствующего отрезка коаксиального фидера подсоединен к n-й пластине в точке, расположенной на линии y=0, где Y, Х - прямоугольная система координат, расположенная в плоскости n-й пластины и с центром системы координат, совпадающим с положением центральной оси, с осью Y, параллельной стороне bn , и с осью Y, параллельной стороне an.11. The antenna according to claim 1, characterized in that the central conductor of the corresponding segment of the coaxial feeder is connected to the nth plate at a point located on the line y = 0, where Y, X is a rectangular coordinate system located in the plane of the nth plate and with the center of the coordinate system coinciding with the position of the central axis, with the Y axis parallel to side b n , and with the Y axis parallel to side a n .
RU2003113355/09A 2003-05-12 2003-05-12 Four-band aerial RU2237322C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113355/09A RU2237322C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Four-band aerial
PCT/RU2004/000177 WO2004100308A2 (en) 2003-05-12 2004-05-05 Antennas (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113355/09A RU2237322C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Four-band aerial

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2237322C1 true RU2237322C1 (en) 2004-09-27
RU2003113355A RU2003113355A (en) 2004-11-20

Family

ID=33433871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113355/09A RU2237322C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Four-band aerial

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2237322C1 (en)
WO (1) WO2004100308A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008016327A1 (en) * 2006-08-01 2008-02-07 Agency For Science, Technology And Research Antenna for near field and far field radio frequency identification
JP2018019228A (en) * 2016-07-27 2018-02-01 マスプロ電工株式会社 Antenna device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2640431B1 (en) * 1988-12-08 1991-05-10 Alcatel Espace MULTI-FREQUENCY RADIANT DEVICE
US5153600A (en) * 1991-07-01 1992-10-06 Ball Corporation Multiple-frequency stacked microstrip antenna
US5319378A (en) * 1992-10-09 1994-06-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Multi-band microstrip antenna

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004100308A2 (en) 2004-11-18
WO2004100308A3 (en) 2005-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10879616B2 (en) Shared-aperture antenna
US9793611B2 (en) Antenna
US7218282B2 (en) Antenna device
JP6195935B2 (en) Antenna element, radiator having antenna element, dual-polarized current loop radiator, and phased array antenna
Raj et al. Compact asymmetric coplanar strip fed monopole antenna for multiband applications
US7636063B2 (en) Compact broadband patch antenna
US7079082B2 (en) Coplanar waveguide continuous transverse stub (CPW-CTS) antenna for wireless communications
RU2576592C2 (en) Broadband microstrip antennae and antenna arrays
US20120068898A1 (en) Compact ultra wide band antenna for transmission and reception of radio waves
CN109075436A (en) Ultra wideband dual polarization radiating element for antenna for base station
KR20100079243A (en) Infinite wavelength antenna apparatus
JP2003514422A (en) Printed antenna
KR101345764B1 (en) Quasi yagi antenna
JP3628668B2 (en) Multi-frequency dipole antenna device
JP2003298339A (en) Stacked dielectric antenna
JP2009100253A (en) Antenna for radar device
US20200373666A1 (en) Multiband antenna, wireless communication module, and wireless communication device
CN212648490U (en) Dual-band antenna and IOT equipment
KR102095943B1 (en) Dual broadband microstrip patch antenna with shared aperture
RU2237322C1 (en) Four-band aerial
CN113937465B (en) Dual-polarized electromagnetic transparent antenna and method for realizing dual-frequency scattering suppression
KR101857388B1 (en) High gain antenna device acting in dual band frequencly
Hasan et al. Dual band slotted printed circular patch antenna with superstrate and EBG structure for 5G applications
Liu et al. Dual-band CPW-fed G-shaped monopole antenna for 2.4/5 GHz WLAN application
Karthikeya et al. Implementational aspects of various feeding techniques for mmWave 5G antennas

Legal Events

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

Effective date: 20090513