RU2248075C1 - Loop antenna - Google Patents
Loop antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2248075C1 RU2248075C1 RU2003127195/09A RU2003127195A RU2248075C1 RU 2248075 C1 RU2248075 C1 RU 2248075C1 RU 2003127195/09 A RU2003127195/09 A RU 2003127195/09A RU 2003127195 A RU2003127195 A RU 2003127195A RU 2248075 C1 RU2248075 C1 RU 2248075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turns
- turn
- wavelength
- horizontal plane
- frame
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и предназначено, в частности, для использования в качестве передающей антенны для цифрового вещания земной волной в диапазоне декаметровых волн.The invention relates to radio engineering and is intended, in particular, for use as a transmitting antenna for digital broadcasting by the earth wave in the decameter wavelength range.
Для упомянутой цели нужны всенаправленные в горизонтальной плоскости антенны, обеспечивающие излучение вертикально поляризованных волн. Вертикальный размер антенн должен быть небольшим (значительно меньше длины рабочей волны) для удобства размещения на крышах зданий.For this purpose, omnidirectional antennas in the horizontal plane are needed, which ensure the emission of vertically polarized waves. The vertical size of the antennas should be small (significantly less than the working wavelength) for ease of placement on the roofs of buildings.
Известна рамочная антенна для диапазона декаметровых волн, у которой плоскости рамок вертикальные, следовательно, антенна может излучать вертикально поляризованные волны [1]. Однако эта антенна - направленная в горизонтальной плоскости, кроме того, размер рамок у нее велик (сравним с длиной волны).Known loop antenna for the range of decameter waves, in which the planes of the frames are vertical, therefore, the antenna can emit vertically polarized waves [1]. However, this antenna is directed in the horizontal plane, in addition, its frame size is large (comparable to the wavelength).
Известна рамочная антенна, всенаправленная в плоскости рамки [2]. Однако, когда плоскость рамки ориентирована горизонтально, эта антенна излучает горизонтально поляризованные волны. Кроме того, размер ее велик (сравним с длиной волны).Known loop antenna, omnidirectional in the plane of the frame [2]. However, when the plane of the frame is oriented horizontally, this antenna emits horizontally polarized waves. In addition, its size is large (comparable with the wavelength).
Известна рамочная антенна, которая может излучать радиоволны с разной поляризацией, причем диаграмма направленности в горизонтальной плоскости близка к всенаправленной [3]. Однако размеры антенны велики: периметр рамки составляет половину длины рабочей длины волны. Эта антенна так же, как и упомянутые выше [1, 2], содержит малое количество витков в рамке (в данном случае один), поэтому такие антенны могут эффективно излучать только, если размеры витков рамок достаточно велики (сравнимы с длиной волны).Known loop antenna, which can emit radio waves with different polarization, and the radiation pattern in the horizontal plane is close to omnidirectional [3]. However, the dimensions of the antenna are large: the perimeter of the frame is half the length of the working wavelength. This antenna, like the ones mentioned above [1, 2], contains a small number of turns in the frame (in this case, one), therefore, such antennas can effectively radiate only if the dimensions of the turns of the frames are large enough (comparable to the wavelength).
Известна рамочная антенна, содержащая многовитковую рамку, плоскости витков которой параллельны друг другу, а размеры каждого из витков значительно меньше рабочей длины волны, причем многовитковая рамка выполнена секционированной, а в каждую секцию включен конденсатор, при этом секции соединены между собой каскадно, а витки в смежных секциях выполнены с противоположным направлением намотки [4] (прототип). Эта антенна способна эффективно излучать при относительно малом размере витков. Однако, чтобы обеспечить излучение радиоволн с вертикальной поляризацией, плоскости витков рамки должны быть вертикальными, следовательно, ось рамки должна быть горизонтальной; при этом диаграмма направленности в горизонтальной плоскости получается неравномерной - в ней будут глубокие провалы в направлении оси рамки.A loop antenna is known that contains a multi-turn frame, the turns of which are parallel to each other, and the dimensions of each of the turns are much smaller than the working wavelength, with the multi-turn frame made sectioned and a capacitor included in each section, while the sections are connected in cascade, and the turns in adjacent sections are made with the opposite direction of the winding [4] (prototype). This antenna is capable of efficiently emitting at a relatively small coil size. However, in order to ensure the emission of vertical polarized radio waves, the planes of the turns of the frame must be vertical, therefore, the axis of the frame must be horizontal; in this case, the directivity pattern in the horizontal plane is uneven - there will be deep dips in the direction of the frame axis.
Предлагаемым изобретением решается задача получения всенаправленной диаграммы направленности в горизонтальной плоскости при малом вертикальном размере антенны и при достаточной эффективности излучения (т.е. высоких сопротивлении излучения, КПД) вертикально поляризованных радиоволн.The present invention solves the problem of obtaining an omnidirectional radiation pattern in the horizontal plane with a small vertical antenna size and with sufficient radiation efficiency (i.e. high radiation resistance, efficiency) of vertically polarized radio waves.
Для достижения этого технического результата в известную рамочную антенну, содержащую многовитковую рамку, плоскости витков которой параллельны друг другу, а размеры каждого из витков значительно меньше рабочей длины волны, причем многовитковая рамка выполнена секционированной, а в каждую секцию включен конденсатор, при этом секции соединены между собой каскадно, а витки в смежных секциях выполнены с противоположным направлением намотки, введена вторая такая же многовитковая рамка, причем оси обеих рамок лежат в одной и той же горизонтальной плоскости и взаимно перпендикулярны, а центры многовитковых рамок удалены от точки пересечения осей на расстояние 0,2...0,32 длины волны на средней частоте рабочей полосы частот.To achieve this technical result, in a known loop antenna containing a multi-turn frame, the planes of the turns of which are parallel to each other, and the dimensions of each of the turns are much smaller than the working wavelength, with the multi-turn frame made sectioned and a capacitor included in each section, while the sections are connected between a cascade, and the turns in adjacent sections are made with the opposite direction of winding, the second same multi-turn frame is introduced, and the axes of both frames lie in the same horizon cial plane and perpendicular to each other, and the centers of multiturn frames are removed from the point of intersection of the axes to a distance of 0.2 ... 0.32 wavelength at the average frequency of the operating frequency band.
На фиг.1 изображена схематически предлагаемая рамочная антенна, вид сверху.Figure 1 shows a schematically proposed loop antenna, a top view.
На фиг.2 изображена многовитковая рамка (вторая из двух одинаковых) - основная составная часть предлагаемой антенны.Figure 2 shows a multi-turn frame (the second of two identical) - the main component of the proposed antenna.
На фиг.3 приведены диаграммы направленности в горизонтальной плоскости предлагаемой рамочной антенны.Figure 3 shows the radiation patterns in the horizontal plane of the proposed loop antenna.
Предлагаемая рамочная антенна содержит две многовитковые рамки 1 и 2 (фиг.1). Оси многовитковых рамок взаимно перпендикулярны и расположены в одной и той же горизонтальной плоскости. Таким образом, плоскости витков многовитковых рамок вертикальны; при этом плоскости витков многовитковой рамки 1 перпендикулярны плоскостям витков многовитковой рамки 2. Центры многовитковых рамок удалены от точки пересечения осей на расстояние l (фиг.1), равное 0,2...0,32 длины волны на средней частоте рабочей полосы частот рамочной антенны. Многовитковые рамки 1, 2 соединены фидерами 3, 4 равной длины с источником сигнала 5 (фидер передатчика при необходимости с согласующим устройством, на фиг.1 не показано). Многовитковая рамка (фиг.2) выполнена в виде секций 6, соединенных каскадно. Каждая секция содержит катушку 7, состоящую из одного или более витков, и конденсатор 8. Плоскости всех витков многовитковой рамки параллельны друг другу; витки в смежных секциях выполнены с противоположным направлением намотки (на фиг.2 начала катушек обозначены точками).The proposed loop antenna contains two
Предлагаемая рамочная антенна работает следующим образом (см. фиг.1). Энергия от источника сигнала 5 по фидерам 3 и 4 поступает в многовитковые рамки 1 и 2 и излучается ими. Вследствие того что плоскости витков многовиткой рамки 1 перпендикулярны плоскостям витков многовитковой рамки 2 и благодаря сдвигу центров многовитковых рамок на расстояние l, излучение в горизонтальной плоскости получается в достаточной степени равномерным: упомянутый интервал величин для l обеспечивает неравномерность диаграммы направленности в пределах ±1,5 дБ (отношение минимума диаграммы направленности к максимуму не менее 0,7). Интервал величин l получен исходя из этого критерия путем численного электродинамического моделирования. На фиг.3 показаны диаграммы направленности в горизонтальной плоскости предлагаемой антенны: кривая 1 для l=0,25, кривая 2 для l=0,2 и кривая 3 для l=0,32. Там же приведена диаграмма направленности прототипа - одной многовитковой рамки с горизонтальной осью (кривая 4). Секционированные многовитковые рамки обеспечивают высокое сопротивление излучения, благодаря чему получается достаточный для практических целей КПД рамочной антенны и облегчается согласование ее с фидером.The proposed loop antenna operates as follows (see figure 1). The energy from signal source 5 through
Использованные источникиUsed sources
1. Патент США №6342861, кл. Н 01 Q 7/00 (нац. кл. 343/741; 343/834), опубл. 29.01.2002.1. US patent No. 6342861, CL. H 01
2. Патент России №2.180.151, кл. Н 01 Q 9/00, опубл. 27.02.02, БИ №6.2. Patent of Russia No. 2.180.151, cl. H 01 Q 9/00, publ. 02.27.02, BI No. 6.
3. Заявка WO №227862, кл. Н 01 Q 1/24; H 01 Q 7/00, опубл. 04.04.2002.3. Application WO No. 227862, cl. H 01
4. Авторское свидетельство СССР №854232, кл. Н 01 Q 7/00, опубл. 27.05.96, БИ №15.4. USSR author's certificate No. 854232, cl. H 01
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127195/09A RU2248075C1 (en) | 2003-09-08 | 2003-09-08 | Loop antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003127195/09A RU2248075C1 (en) | 2003-09-08 | 2003-09-08 | Loop antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003127195A RU2003127195A (en) | 2005-03-10 |
RU2248075C1 true RU2248075C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364379
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003127195/09A RU2248075C1 (en) | 2003-09-08 | 2003-09-08 | Loop antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2248075C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488201C2 (en) * | 2011-01-20 | 2013-07-20 | Цатурян Эдуард Николаевич | Antenna |
RU2566387C1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-10-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Frame antenna |
RU2659184C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-06-28 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Composite electrically small loop radiator with mirror symmetry of quartic and the receiving triorthogonal antenna system of hf range on its basis |
-
2003
- 2003-09-08 RU RU2003127195/09A patent/RU2248075C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2488201C2 (en) * | 2011-01-20 | 2013-07-20 | Цатурян Эдуард Николаевич | Antenna |
RU2566387C1 (en) * | 2014-06-16 | 2015-10-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации | Frame antenna |
RU2659184C1 (en) * | 2017-01-10 | 2018-06-28 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Радио (Фгуп Ниир) | Composite electrically small loop radiator with mirror symmetry of quartic and the receiving triorthogonal antenna system of hf range on its basis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003127195A (en) | 2005-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102614892B1 (en) | Antenna units and terminal equipment | |
US20140266953A1 (en) | Antenna having split directors and antenna array comprising same | |
US20160020647A1 (en) | Integrated Antenna Structure Arrays for Wireless Power Transmission | |
KR102172187B1 (en) | Omni-directional antenna for mobile communication service | |
US20050128154A1 (en) | Radio antennas | |
CN107658568A (en) | Dual-band and dual-polarization Shared aperture waveguide trumpet planar array antenna | |
US10553962B2 (en) | Dipole antenna with beamforming ring | |
US10320094B2 (en) | Multi-band dual polarization omni-directional antenna | |
MXPA02005113A (en) | Device for receiving/transmitting electromagnetic waves with omnidirectional radiation. | |
AU2001230764A1 (en) | Vivaldi cloverleaf antenna | |
CN207320331U (en) | Dual-band and dual-polarization Shared aperture waveguide trumpet planar array antenna | |
CN104600422B (en) | A kind of coaxial yagi aerial system of dual polarization | |
RU2248075C1 (en) | Loop antenna | |
CN108352622B (en) | Antenna unit and antenna array | |
Dawoud | High frequency radiation and human exposure | |
CN110176668A (en) | Antenna element and electronic equipment | |
Brizzi et al. | Design of a cylindrical resonant cavity antenna for BAN applications at V band | |
US7791555B2 (en) | High gain multiple polarization antenna assembly | |
JP2009043984A (en) | Composite type radio wave absorber | |
CN205680784U (en) | Zigzag crossed slit circular polarisation cavity-backed radiator antenna | |
KR102327580B1 (en) | Wireless power transmit apparatus | |
RU71821U1 (en) | DIRECTED ANTENNA | |
RU164860U1 (en) | DIRECTED DIRECTOR ANTENNA | |
AU2009261639B2 (en) | Aerial | |
RU164857U1 (en) | DIRECTED DIRECTOR ANTENA |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20101110 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200909 |