RU2383974C1 - Inductance-capacitance antenna - Google Patents
Inductance-capacitance antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383974C1 RU2383974C1 RU2008136029/09A RU2008136029A RU2383974C1 RU 2383974 C1 RU2383974 C1 RU 2383974C1 RU 2008136029/09 A RU2008136029/09 A RU 2008136029/09A RU 2008136029 A RU2008136029 A RU 2008136029A RU 2383974 C1 RU2383974 C1 RU 2383974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductive
- capacitive antenna
- antenna according
- conductive surface
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при изготовлении малогабаритных антенн KB и УКВ диапазонов.The invention relates to antenna technology and can be used in the manufacture of small antennas KB and VHF bands.
Как известно, установка коротковолновых и ультракоротковолновых полноразмерных антенн зачастую вызывает целый ряд затруднений. Одна из основных причин этого - относительно большие размеры антенны, особенно на коротких волнах, так как электрическая длина вибратора в виде линейных проводников оказывается очень близкой к геометрической. Так, например, общая длина полноразмерного диполя, настроенного на частоту 2 МГц, составляет около 75 метров. К тому же, для эффективной работы такой антенны необходима большая высота ее установки относительно земли, что во многих случаях является неприемлемым.As you know, the installation of short-wave and ultra-short-wave full-size antennas often causes a number of difficulties. One of the main reasons for this is the relatively large dimensions of the antenna, especially at short waves, since the electric length of the vibrator in the form of linear conductors is very close to geometric. So, for example, the total length of a full-sized dipole tuned to a frequency of 2 MHz is about 75 meters. In addition, for the effective operation of such an antenna, a large installation height relative to the ground is necessary, which in many cases is unacceptable.
Известны также укороченные антенны, у которых геометрические размеры в 2-2,5 раза меньше, чем у полноразмерных диполей, как например, укороченная антенна диапазона 160 м - журнал «Радио», 1986 год, №1, с.58 - с укорочением примерно в 2 раза. Общая длина каждой из половин излучателя около 60 м, которые сложены втрое и удерживаются в таком положении двумя концевыми и несколькими промежуточными изоляторами.Shortened antennas are also known, in which the geometric dimensions are 2-2.5 times smaller than that of full-sized dipoles, such as a shortened antenna of a range of 160 m - Radio magazine, 1986, No. 1, p. 58 - with a shortening of approximately 2 times. The total length of each of the halves of the emitter is about 60 m, which are folded three times and held in this position by two end and several intermediate insulators.
Недостатком данной антенны являются ее большие габариты. Несмотря на сложение каждого из плеч диполя в три раза общий размах антенны составляет 40,5 метров.The disadvantage of this antenna is its large dimensions. Despite the addition of each of the shoulders of the dipole three times, the total antenna span is 40.5 meters.
Дальнейшее укорочение подобных антенн является нецелесообразным, так как при укорочении в три и более раз резко снижается КПД антенны и уменьшается дальность связи.Further shortening of such antennas is impractical, since when shortening by three or more times, the antenna efficiency decreases sharply and the communication range decreases.
Эта известная антенна взята за прототип.This famous antenna is taken as a prototype.
Целью изобретения является многократное уменьшение габаритов антенны, многократное уменьшение площади, необходимой для ее размещения, уменьшение высоты установки антенны при относительно высокой эффективности ее работы.The aim of the invention is a multiple reduction in the dimensions of the antenna, a multiple reduction in the area required for its placement, a decrease in the height of the antenna with a relatively high efficiency.
Технический результат достигается тем, что индуктивно-емкостная антенна, содержащая элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, элемент, подключенный к основной жиле фидерной линии, отличается тем, что элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, содержит токопроводящую поверхность, выполняющую функцию конденсаторной обкладки, расположенной напротив элемента, подключенного к основной жиле фидерной линии, выполненного в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены в одной плоскости по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности, а элемент с токопроводящей поверхностью и элемент в виде плоской катушки индуктивности расположены параллельно относительно друг друга на изоляционном элементе индуктивно-емкостной антенны, и для настройки на резонансную частоту элемент с токопроводящей поверхностью конструктивно имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента в виде плоской катушки индуктивности, как и элемент в виде плоской катушки индуктивности имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента с токопроводящей поверхностью.The technical result is achieved in that the inductive-capacitive antenna containing the element connected to the braid of the feeder line, the element connected to the main core of the feeder line, characterized in that the element connected to the braid of the feeder line contains a conductive surface that performs the function of a capacitor plate, located opposite the element connected to the main core of the feeder line, made in the form of a flat inductor, the turns of which are located in the same plane in the direction from the center to the inductor coil with increasing radius of winding of the turns of the inductor, and the element with a conductive surface and an element in the form of a flat inductor are parallel to each other on the insulating element of the inductive-capacitive antenna, and to adjust to the resonant frequency the element with the conductive surface is structurally able to move to reduce or increase the distance relative to the element in the form of a flat inductor, as the element in the form of a flat cat the inductance lugs can be moved to reduce or increase the distance relative to the element with a conductive surface.
На чертежах и фотографиях изображено:The drawings and photographs depict:
на фиг.1 - общая схема расположения индуктивно-емкостной антенны (вариант).figure 1 - General layout of the inductive-capacitive antenna (option).
На фиг.2 - элемент индуктивно-емкостной антенны, выполненный в виде плоской катушки индуктивности.Figure 2 - element of an inductive-capacitive antenna, made in the form of a flat inductor.
На фиг.3 - элемент индуктивно-емкостной антенны с токопроводящей поверхностью, выполняющий функцию конденсаторной обкладки.Figure 3 - element of an inductive-capacitive antenna with a conductive surface, performing the function of a capacitor plate.
На фиг.4 - фотография индуктивно-емкостной антенны с горизонтальной поляризацией.Figure 4 is a photograph of an inductive-capacitive antenna with horizontal polarization.
На фиг.5 - фотография индуктивно-емкостной антенны с вертикальной поляризацией.Figure 5 is a photograph of an inductive-capacitive antenna with vertical polarization.
На фиг.6 - фотография индуктивно-емкостной антенны с элементом, выполненным в виде плоской катушки индуктивности, и элементом с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки, выполненным также в виде плоской катушки индуктивности.6 is a photograph of an inductive-capacitive antenna with an element made in the form of a flat inductor, and an element with a conductive surface that performs the function of a capacitor plate, also made in the form of a flat inductor.
На фиг.1 индуктивно-емкостная антенна содержит мачту 1, изоляционный элемент 2, элемент 3, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, элемент 4 с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки.In Fig. 1, an inductive-capacitive antenna comprises a
На фиг.2 - элемент 3, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, содержит плоскую катушку 5 индуктивности, элементы 6 крепления плоской катушки 5 индуктивности, металлический диск 7.Figure 2 -
На фиг.3 - элемент индуктивно-емкостной антенны с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки, содержит металлический элемент 8 дискообразной формы, алюминиевое кольцо 9, лепестки 10 из алюминиевых трубок.Figure 3 - element of an inductive-capacitive antenna with a conductive surface that performs the function of a capacitor plate, contains a
Базовая конструкция индуктивно-емкостной антенны содержит два основных элемента - фиг.1. Элемент 3, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, и элемент 4 с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки, расположены на изоляционном элементе 2 в виде диэлектрической трубы. Конструктивно элемент 3 в виде плоской катушки индуктивности может иметь соединение с металлическим диском 7 и намотку витков вокруг металлического диска 7, находящегося в одной плоскости с плоской катушкой 5 индуктивности - фиг.2, а элемент 4 с токопроводящей поверхностью может быть изготовлен из металлического листа или из 1+n металлических листов, где 1+n - количество металлических листов больше одного, может иметь решетчатую структуру, дискообразную форму, может содержать элемент 8 дискообразной формы с алюминиевым кольцом 9 и лепестками 10 из алюминиевых трубок - фиг.3, или может быть выполнен также в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности - фиг.6, и в этом случае индуктивно-емкостная антенна является симметричной.The basic design of the inductive-capacitive antenna contains two main elements - figure 1.
Элементы индуктивно-емкостной антенны могут иметь прямое подключение к фидерной линии или подключение к фидерной линии через согласующее устройство, могут иметь горизонтальную поляризацию - фиг.4, или вертикальную поляризацию - фиг.5.The elements of the inductive-capacitive antenna can have a direct connection to the feeder line or connect to the feeder line through a matching device, can have horizontal polarization - figure 4, or vertical polarization - figure 5.
Небольшие габариты и малая площадь, необходимая для размещения индуктивно-емкостной антенны, при относительно высокой эффективности определяют широкий круг ее применения.The small size and small area required to accommodate an inductive-capacitive antenna, with relatively high efficiency, determine a wide range of its applications.
В различных конструктивных модификациях индуктивно-емкостная антенна может использоваться как стационарная, устанавливаемая на мачтах, крышах зданий и сооружений, так и внутри чердачных помещений не только с радиопрозрачной крышей, но и с металлической кровлей, имеющей небольшие кирпичные вставки, в полевых условиях не только на открытой местности, но и в лесных массивах.In various structural modifications, an inductive-capacitive antenna can be used both stationary, mounted on masts, roofs of buildings and structures, and inside attics, not only with a radio-transparent roof, but also with a metal roof with small brick inserts, in the field not only on open areas, but also in forests.
В мобильном варианте заявленная антенна может использоваться на железнодорожном транспорте, в автофургонах, на малоразмерных судах и т.д. На развертывание такой антенны требуется 5-10 минут. Индуктивно-емкостная антенна нормально работает при высоте установки уже 2-3 метра от земли.In the mobile version, the claimed antenna can be used in railway transport, in motor vans, on small vessels, etc. It takes 5-10 minutes to deploy such an antenna. The inductive-capacitive antenna works normally when the installation height is already 2-3 meters from the ground.
По габаритам индуктивно-емкостная антенна в десятки раз меньше полноразмерного диполя, а по эффективности, при наличии согласующего устройства, индуктивно-емкостная антенна приравнивается к четвертьволновой вертикальной штыревой антенне, при этом индуктивно-емкостной антенне не требуются противовесы, что многократно сокращает занимаемую площадь. Ввиду того что магнитная составляющая для данной конструкции имеет малое значение, влияние окружающих предметов и земли существенно уменьшается.In size, the inductive-capacitive antenna is ten times smaller than the full-size dipole, and in terms of efficiency, if there is a matching device, the inductive-capacitive antenna is equated to a quarter-wave vertical whip antenna, while the inductive-capacitive antenna does not require counterweights, which greatly reduces the occupied area. Due to the fact that the magnetic component for this design is of little importance, the influence of surrounding objects and the earth is significantly reduced.
В процессе разработки конструкции антенны на низкочастотном участке KB диапазона изготавливались различные варианты и проводились их измерения и испытания в эфире на любительских диапазонах. Испытания проводились на участках 3500-3800, 7000-7100, 14000-14250 кГц. Эффективность работы индуктивно-емкостной антенны определялась по силе сигнала, принимаемого корреспондентом, и сравнивалась с сигналом от вертикальной штыревой четвертьволновой антенны на частоте 7-7,1 МГц. Размеры испытываемой антенны: диаметр излучающих элементов - 620 мм, расстояние между ними - 300 мм. Ширина полосы пропускания индуктивно-емкостной антенны на частоте 7,0-7,1 МГц при КСВ=2 составила 240 кГц. Время переключения испытуемой антенны на классическую занимало не более 1 секунды. Высота верхней части штыревой четвертьволновой антенны составляла 12 метров, испытываемой антенны - 3 метра. С использованием индуктивно-емкостной антенны было проведено порядка 120 связей с корреспондентами от Италии до Красноярского края в различное время суток. С 28 корреспондентами были проведены сравнения сигналов с обеих антенн, при этом 20 корреспондентов разницы уровней не зафиксировали, 5 корреспондентов зафиксировали минимальное увеличение сигнала при использовании штыревой четвертьволновой антенны, 3 корреспондента зафиксировали увеличение сигналов при использовании индуктивно-емкостной антенны.In the process of developing the design of the antenna in the low-frequency section of the KB range, various options were made and their measurements and tests were carried out on the air in the amateur bands. The tests were carried out in the areas of 3500-3800, 7000-7100, 14000-14250 kHz. The efficiency of the inductive-capacitive antenna was determined by the strength of the signal received by the correspondent, and was compared with the signal from a vertical whip quarter-wave antenna at a frequency of 7-7.1 MHz. The dimensions of the tested antenna: the diameter of the radiating elements is 620 mm, the distance between them is 300 mm. The bandwidth of the inductive-capacitive antenna at a frequency of 7.0-7.1 MHz at SWR = 2 was 240 kHz. The switching time of the tested antenna to the classic one took no more than 1 second. The height of the top of the quarter-wave pin antenna was 12 meters, and the antenna under test was 3 meters. Using an inductive-capacitive antenna, about 120 contacts were made with correspondents from Italy to the Krasnoyarsk Territory at various times of the day. Signals from both antennas were compared with 28 correspondents, while 20 correspondents did not record level differences, 5 correspondents recorded a minimum increase in signal when using a quarter-wave antenna, 3 correspondents recorded an increase in signals when using an inductive-capacitive antenna.
При снижении высоты установки антенны до 1,5 метра уровень сигнала почти не изменялся. Эта же конструкция антенны была установлена на чердаке двухэтажного дома с металлической крышей и железобетонными плитами перекрытия у торцевой кирпичной стены на расстоянии двух метров. Индуктивно-емкостная антенна работала так же, как на открытом пространстве.With a decrease in the antenna installation height to 1.5 meters, the signal level remained almost unchanged. The same antenna design was installed in the attic of a two-story house with a metal roof and reinforced concrete floor slabs at the end brick wall at a distance of two meters. Inductive-capacitive antenna worked the same as in open space.
Ввиду небольшого веса - 3,2 кг, малых габаритов и высокой эффективности работы данная конструкция индуктивно-емкостной антенны может также применяться как элемент сложных направленных антенн, логопериодических антенн, антенных решеток.Due to the light weight of 3.2 kg, small dimensions and high efficiency, this inductive-capacitive antenna design can also be used as an element of complex directional antennas, log-periodic antennas, antenna arrays.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008136029/09A RU2383974C1 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Inductance-capacitance antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008136029/09A RU2383974C1 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Inductance-capacitance antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2383974C1 true RU2383974C1 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008136029/09A RU2383974C1 (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Inductance-capacitance antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2383974C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470424C1 (en) * | 2011-10-12 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" | Small-size capacitive antenna with matching inductance coil |
RU170222U1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") | ANTENNA |
RU2625631C1 (en) * | 2016-10-14 | 2017-07-17 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Small-size quickly retunable antenna |
-
2008
- 2008-09-05 RU RU2008136029/09A patent/RU2383974C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470424C1 (en) * | 2011-10-12 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" | Small-size capacitive antenna with matching inductance coil |
RU2625631C1 (en) * | 2016-10-14 | 2017-07-17 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Small-size quickly retunable antenna |
RU170222U1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") | ANTENNA |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100322753B1 (en) | Plane radiation element | |
CN102882004B (en) | A kind of electromagnetic dipole antenna | |
JP4121424B2 (en) | Dual polarized antenna | |
US20130284485A1 (en) | Ultra-Wideband Miniaturized Omnidirectional Antennas Via Multi-Mode Three-Dimensional (3-D) Traveling-Wave (TW) | |
BG104054A (en) | Doubled multitriangular aerial for gsm and dcs cellular telephony | |
WO2008023800A1 (en) | Antenna device | |
US20050200554A1 (en) | Low visibility dual band antenna with dual polarization | |
Chang et al. | Suppression of cross-band coupling interference in tri-band shared-aperture base station antenna | |
CN108140931B (en) | Wireless network antenna and communication equipment | |
CN112823447B (en) | Antenna and wireless device | |
CA2764005A1 (en) | A compact ultra wide band antenna for transmission and reception of radio waves | |
CN102576938B (en) | Antenna | |
US3789416A (en) | Shortened turnstile antenna | |
CN108199146B (en) | Annular ultra-wideband dual-polarized base station antenna unit and multi-frequency antenna system | |
JP2017092663A (en) | Broadband non-directional antenna | |
RU2383974C1 (en) | Inductance-capacitance antenna | |
Seo et al. | Wide beam coverage dipole antenna array with parasitic elements for UAV communication | |
KR101989481B1 (en) | Antenna for Vehicle | |
US7994992B1 (en) | Multiband current probe fed antenna | |
JPH11274828A (en) | Portable communication terminal and its antenna device | |
US4141014A (en) | Multiband high frequency communication antenna with adjustable slot aperture | |
US7450081B1 (en) | Compact low frequency radio antenna | |
JP7149307B2 (en) | LORAN Apparatus with Electrically Short Antenna and Crystal Resonator and Related Methods | |
US8648754B2 (en) | Multi-resonant broadband antenna | |
US20100013731A1 (en) | Coaxial cable dipole antenna for high frequency applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140906 |