RU2383975C2 - Broadband antenna - Google Patents
Broadband antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383975C2 RU2383975C2 RU2008110764/09A RU2008110764A RU2383975C2 RU 2383975 C2 RU2383975 C2 RU 2383975C2 RU 2008110764/09 A RU2008110764/09 A RU 2008110764/09A RU 2008110764 A RU2008110764 A RU 2008110764A RU 2383975 C2 RU2383975 C2 RU 2383975C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductor
- antenna
- broadband
- mast
- electrically connected
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к антенной технике, а именно к вертикальным широкополосным приемопередающим антеннам, работающим в KB диапазоне, как в стационарных, так и в полевых условиях.The invention relates to antenna technology, namely to vertical broadband transceiver antennas operating in the KB range, both in stationary and in the field.
Известна коротковолновая вибраторная антенна с емкостной нагрузкой, авторское свидетельство SU №285837, МПК H01Q 9/18, 11.07.1969, выполненная в виде вертикального вибратора с емкостной нагрузкой, отличающаяся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона и уменьшения потерь, вокруг упомянутого излучателя по окружности размещены вертикальные штыри неравной высоты.Known short-wave vibrator antenna with capacitive load, copyright certificate SU No. 285837, IPC H01Q 9/18, 07/11/1969, made in the form of a vertical vibrator with capacitive load, characterized in that, in order to expand the operating range and reduce losses around the said emitter around the circumference are vertical pins of unequal height.
Недостатком данного изобретения является большая геометрическая высота - Н=0,2λМАКС и массивность антенны.The disadvantage of this invention is the large geometric height - H = 0.2λ MAX and antenna mass.
Известна слабонаправленная широкополосная антенна, авторское свидетельство SU №1823038 А1, МПК H01Q 9/34, 02.07.1990, содержащая вертикальную опору, основание которой закреплено на поверхности земли, ряд токопроводящих проводов, подключенных к собирательному кольцу, установленному на вертикальной опоре и изолированному от нее, и заземление, отличающаяся тем, что с целью уменьшения вертикального размера и расширения диапазона рабочих частот по согласованию, введен электрический канатик, четыре шунта, высота вертикальной опоры выбрана равной (0,015-0,02)λДЛ, а токопроводящие провода образуют усеченную четырехгранную пирамиду, основание которой расположено горизонтально на высоте 0,097λДЛ, где λДЛ - наибольшая длина волны рабочего диапазона и представляет собой квадрат со стороной 0,0161λДЛ, плоскость которого образована пересекающимися токопроводящими проводами, расположенными в виде сетки с равномерным шагом, каждая боковая грань усеченной четырехгранной пирамиды выполнена из пяти равномерно веерообразно расходящихся токопроводящих проводов, верхние концы которых закреплены на сторонах основания усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние - на собирательном кольце, имеющем диаметр 0,007λДЛ и расположенном на высоте 0,12λДЛ, причем крайние токопроводящие провода являются ребрами усеченной четырехгранной пирамиды и выполнены в виде трубок длиной l=0,116λДЛ и диаметром (0,00015-0,00025)λДЛ, а диаметр остальных токопроводящих проводов составляет 0,00003λДЛ, при этом нижние концы трубок закреплены на собирательном кольце с помощью шарниров, а верхние концы трубок содержат блоки, в которых расположены шунты, образованные вертикальными проводами, верхние концы которых имеют гальванический контакт с основанием усеченной четырехгранной пирамиды, а нижние концы которых закреплены на поверхности посредством анкеров, диэлектрический канатик закреплен на трубках посредством блоков, расположенных на расстоянии (0,15-0,25)l от верхнего конца трубки и 0,3l от ее нижнего конца, при этом диэлектрический канатик соединен с трубками попарно в плоскостях, проходящих через диагонали основания усеченной четырехгранной пирамиды, а трубки вместе с шунтами являются каркасом слабонаправленной широкополосной антенны.Known low-directional broadband antenna, copyright certificate SU No. 1823038 A1, IPC H01Q 9/34, 07/02/1990, containing a vertical support, the base of which is fixed to the surface of the earth, a series of conductive wires connected to a collective ring mounted on a vertical support and isolated from it , and grounding, characterized in that in order to reduce the vertical size and expand the range of operating frequencies by agreement, an electric cord is inserted, four shunts, the height of the vertical support is chosen equal to (0.015-0.02) DL and the conductive wire forming the truncated quadrangular pyramid whose base is arranged horizontally at a height 0,097λ DL, DL where λ - the maximum length of the working wave range and is a square with a side 0,0161λ DL, which plane is formed by intersecting conductive wires arranged in a mesh with a uniform pitch, each side face of a truncated tetrahedral pyramid is made of five uniformly fan-shaped diverging conductive wires, the upper ends of which are fixed to ronah base truncated four-sided pyramid, and bottom - for collective ring having a diameter 0,007λ DL and located at a height 0,12λ JL, wherein the conductive wires are extreme edges of a truncated four-sided pyramid, and are in the form of tubes the length l = 0,116λ diameter DL ( 0.00015-0,00025) λ DL , and the diameter of the remaining conductive wires is 0.00003λ DL , while the lower ends of the tubes are mounted on the collective ring with hinges, and the upper ends of the tubes contain blocks in which shunts are formed, formed vertically wires, the upper ends of which have galvanic contact with the base of the truncated tetrahedral pyramid, and the lower ends of which are fixed to the surface by means of anchors, the dielectric cord is fixed to the tubes by means of blocks located at a distance of (0.15-0.25) l from the upper end of the tube and 0.3l from its lower end, while the dielectric cord is connected to the tubes in pairs in planes passing through the diagonals of the base of the truncated tetrahedral pyramid, and the tubes together with the shunts are a low-voltage skeleton Broadband Antenna.
Недостатками этого изобретения являются сложность конструкции антенны, высокий КСВ, большая площадь участка земли, необходимого для установки антенны.The disadvantages of this invention are the complexity of the antenna design, high SWR, a large area of the land required to install the antenna.
Известен широкополосный вертикальный излучатель, патент RU №2289180, МПК H01Q 9/34, 31.01.2005, содержащий основание антенны, механически соединенное с мачтой антенны, систему противовесов, верхние и нижние собирательные кольца, причем нижнее собирательное кольцо является первой точкой питания антенны, а второй точкой питания антенны являются электрически объединенные концы противовесов, равномерно размещенных вокруг антенны, а также N излучателей, размещенных вдоль образующих линий двух сопряженных своими основаниями разновысотных прямых конусов, верхние и нижние концы N излучателей механически соединены с вершиной и основанием мачты, причем точки перегиба N излучателей геометрически размещены на окружности оснований двух разновысотных прямых конусов, мачта в вертикальном положении удерживается оттяжками, отличающийся тем, что мачта выполнена разъемной и телескопической, состоящей из М колен, каждое из которых выполнено из диэлектрических труб и снабжено фиксирующим замком, излучатели выполнены из отрезков коаксиального кабеля с высокочастотными коаксиальными разъемами на концах, при этом у каждого разъема на верхнем конце внутренний проводник и экран электрически соединены с верхним собирательным кольцом, на котором установлены приборные части коаксиальных разъемов, на нижнем конце экран электрически соединен с основным нижним собирательным кольцом, на котором также установлены приборные части коаксиальных разъемов, внутренние проводники разъемов соединены с дополнительным нижним собирательным кольцом, причем между дополнительным нижним собирательным кольцом и основанием включена катушка индуктивности, все оттяжки выполнены из высокопрочного малорастяжимого полимерного шнура, к основанию антенны подключена система радиальных противовесов из K>N проводников, расположенных равномерно по кругу радиусом, равным высоте антенны, необходимая геометрическая форма антенны обеспечивается с помощью диэлектрических распорок, количество которых равно числу излучателей N.Known broadband vertical emitter, patent RU No. 2289180, IPC H01Q 9/34, 01/31/2005, comprising an antenna base mechanically connected to the antenna mast, a counterbalance system, upper and lower collective rings, the lower collective ring being the first antenna supply point, and the second antenna power point is the electrically combined ends of the counterweights evenly placed around the antenna, as well as N emitters located along the generatrix lines of two different-height straight cones conjugated by their bases c, the upper and lower ends of the N emitters are mechanically connected to the top and base of the mast, and the inflection points of the N emitters are geometrically placed on the circumference of the bases of the two straight cones of different heights, the mast is held upright by guy wires, characterized in that the mast is detachable and telescopic, consisting of M elbows, each of which is made of dielectric pipes and is equipped with a locking lock, radiators are made of pieces of coaxial cable with high-frequency coaxial connectors on the ends, wherein at each connector at the upper end, the inner conductor and the shield are electrically connected to the upper collective ring on which the instrument parts of the coaxial connectors are mounted, at the lower end the shield is electrically connected to the main lower collective ring on which the instrument parts of the coaxial connectors are also installed, the inner conductors of the connectors are connected to an additional lower collective ring, and an inductance coil is connected between the additional lower collective ring and the base In fact, all guy wires are made of a high-strength, low-extensible polymer cord, a system of radial counterweights from K> N conductors arranged uniformly in a circle with a radius equal to the antenna height is connected to the base of the antenna, the required geometric shape of the antenna is provided by means of dielectric spacers, the number of which is equal to the number of emitters N .
Недостатками известного изобретения являются высокий КСВ, достигающий величины 10.0 на частотах 2-2,5 МГц, большая площадь участка, необходимого для установки антенны из-за радиально расположенных противовесов, равных высоте антенны.The disadvantages of the known invention are the high SWR, reaching a value of 10.0 at frequencies of 2-2.5 MHz, a large area of the site required for installation of the antenna due to radially located balances equal to the height of the antenna.
Широкополосный вертикальный излучатель по патенту RU №2289180 взят за прототип.The broadband vertical radiator according to patent RU No. 2289180 is taken as a prototype.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение габаритов, массы антенны, при достижении высоких электрических параметров и надежности конструкции, уменьшение КСВ до 2,0-3,5 на низких частотах KB диапазона, уменьшение площади, занимаемой антенной, достижение возможности установки антенны на крышах зданий.The problem to which the invention is directed, is to reduce the size, weight of the antenna, when achieving high electrical parameters and reliability of the design, reducing the SWR to 2.0-3.5 at low frequencies of the KB range, reducing the area occupied by the antenna, achieving the possibility of installing the antenna on the roofs of buildings.
Технический результат достигается тем, что широкополосная KB антенна, содержащая мачту, растяжки мачты, устройство крепления противовесов, нижнее и верхнее собирательные кольца, причем нижнее собирательное кольцо является первой точкой питания антенны, а второй точкой питания антенны являются электрически соединенные концы противовесов на устройстве крепления противовесов, излучатели, электрически соединенные с нижним собирательным кольцом, направленные вверх и удаляющиеся от мачты до точек перегиба, приближающиеся друг к другу после точек перегиба и электрически соединенные с верхним собирательным кольцом, отличается тем, что содержит проводник, электрически соединенный с излучателями в точках их перегиба, устройство крепления проводника с мачтой, устройство крепления вертикального излучателя, установленного на вершине мачты, вертикальный излучатель имеет электрическое соединение с верхним собирательным кольцом, причем длина излучателей от нижнего собирательного кольца до проводника больше чем в два раза длины излучателей от проводника до верхнего собирательного кольца, а концы противовесов, удаленные от мачты антенны, электрически соединены между собой проводом.The technical result is achieved by the fact that a broadband KB antenna containing a mast, mast extensions, a counterweight mounting device, lower and upper collective rings, the lower collective ring being the first antenna supply point, and the second antenna supply point are the electrically connected ends of the counterweights on the counterweight mounting device , emitters, electrically connected to the lower collective ring, directed upwards and moving away from the mast to the inflection points, approaching each other after e inflection points and electrically connected to the upper collective ring, characterized in that it contains a conductor electrically connected to the emitters at the points of their inflection, a device for attaching a conductor to the mast, a device for attaching a vertical emitter mounted on top of the mast, the vertical emitter has an electrical connection to the upper a collective ring, and the length of the emitters from the lower collective ring to the conductor is more than twice the length of the emitters from the conductor to the upper collector ring of and counterweights ends remote from the antenna mast, electrically interconnected conductor.
На чертежах изображено:The drawings show:
На фиг.1 - широкополосная KB антенна;Figure 1 - broadband KB antenna;
На фиг.2 - проводник антенны, имеющий конфигурацию многоугольника, соединенный с устройством крепления радиально расположенными трубками (вид сверху);Figure 2 - antenna conductor having a polygon configuration, connected to a mounting device with radially arranged tubes (top view);
На фиг.3 - проводник антенны, имеющий конфигурацию круга, соединенный с устройством крепления трубчатыми устройствами, каждое из которых имеет конфигурацию лепестка (вид сверху);Figure 3 - antenna conductor having a circle configuration connected to a mounting device by tubular devices, each of which has a petal configuration (top view);
На фиг.4 - график КСВ широкополосной KB антенны;Figure 4 is a graph of the SWR of a broadband KB antenna;
На фиг.5 - фотография широкополосной KB антенны, изготовленной согласно изобретению.Figure 5 is a photograph of a broadband KB antenna made according to the invention.
На фиг.1 широкополосная KB антенна содержит мачту 1, растяжки 2 мачты 1, устройство 3 крепления противовесов 4, нижнее собирательное кольцо 5, излучатели 6, проводник 7, устройство 8 крепления проводника 7, верхнее собирательное кольцо 9, устройство 10 крепления вертикального излучателя 11.In Fig. 1, a broadband KB antenna contains a
На фиг.1 указано:Figure 1 indicates:
h1 - высота широкополосной KB антенны от нижнего собирательного кольца 5 до проводника 7;h1 is the height of the broadband KB antenna from the lower
h2 - высота широкополосной KB антенны от проводника 7 до верхнего собирательного кольца 9;h2 is the height of the broadband KB antenna from the
h3 - высота неподвижной части вертикального излучателя 11;h3 is the height of the fixed part of the
h4 - высота подвижной части вертикального излучателя 11;h4 is the height of the movable part of the
L1 - длина неподвижной части противовеса 4;L1 is the length of the fixed part of the
L2 - длина подвижной части противовеса 4.L2 is the length of the movable part of the
На фиг.2 широкополосная KB антенна содержит мачту 1, проводник 7, устройство 8 крепления проводника 7, радиально расположенные трубки 12, соединяющие проводник 7 с устройством 8 крепления проводника 7.In figure 2, the broadband KB antenna comprises a
На фиг.3 широкополосная KB антенна содержит мачту 1, проводник 7, устройство 8 крепления проводника 7, трубчатые устройства 13, соединяющие проводник 7 с устройством 8 крепления проводника 7.In Fig.3, the broadband KB antenna comprises a
Вертикальная широкополосная KB антенна размещена на мачте 1 из изоляционного материала, которая удерживается растяжками 2. В нижней части мачты 1 установлено устройство 3 крепления противовесов 4 и нижнее собирательное кольцо 5. В верхней части мачты 1 установлено устройство 8 крепления проводника 7, выполненного из алюминиевой трубки и имеющего замкнутый периметр, являющегося емкостной нагрузкой и одновременно формообразующим элементом антенны, а также верхнее собирательное кольцо 9, устройство 10 крепления с вертикальным излучателем 11.A vertical broadband KB antenna is placed on the
Излучатели 6 выполнены из антенного изолированного канатика и электрически соединены с нижним собирательным кольцом 5, проводником 7, верхним собирательным кольцом 9, вертикальным излучателем 11 и равномерно расположены по окружности на одинаковом расстоянии от мачты 1.The
В разных вариантах конструкции широкополосной KB антенны проводник 7 может иметь конфигурацию круга или многоугольника и может быть соединен с устройством 8 крепления трубчатыми устройствами 13, каждое из которых имеет конфигурацию лепестка, радиально расположенными трубками 12 или трубками с изогнутой конфигурацией. Вертикальный излучатель 11 и противовесы 4 могут иметь телескопические конструкции, позволяющие удлинять или укорачивать их длину для подстройки КСВ по минимальному значению, в зависимости от высоты установки антенны и характера окружающих предметов. В некоторых вариантах конструкции данной антенны противовесы 4 поддерживаются полимерными шнурами, закрепленными на мачте 1.In various designs of the broadband KB antenna, the
Концы противовесов 4, удаленные от мачты 1, электрически соединяют между собой проводом, что позволяет уменьшить длину противовесов 4, соответственно уменьшить занимаемую ими площадь и делает их работу более эффективной.The ends of the
Такое конструктивное решение позволяет уменьшить габариты антенны, расширить полосу пропускания при достаточно высокой эффективности на низкочастотном участке KB диапазона по сравнению с другими вертикальными антеннами, близкими по размерам.Such a constructive solution allows to reduce the dimensions of the antenna, to expand the bandwidth at a sufficiently high efficiency in the low-frequency section of the KB range in comparison with other vertical antennas, similar in size.
Установленные антенны, изготовленные в соответствии с заявленным изобретением, показали, что они практически не требуют площади для развертывания и крепления противовесов, занимают малую площадь при установке на крышах зданий и имеют полосу пропускания от 2 до 30 МГц при КСВ менее 2,0 и только в нескольких точках до 3,0-3,5, имеют низкие углы излучения вертикальной плоскости на низкочастотной части KB диапазона.The installed antennas made in accordance with the claimed invention showed that they practically do not require an area for deployment and mounting of counterweights, they occupy a small area when installed on the roofs of buildings and have a passband from 2 to 30 MHz with an SWR of less than 2.0 and only in several points up to 3.0-3.5, have low angles of emission of a vertical plane on the low-frequency part of the KB range.
Такая конструкция, при отсутствии сосредоточенных индуктивностей и наличии условно толстого вибратора с емкостной нагрузкой, позволяет снижать потери в антенне.This design, in the absence of concentrated inductances and the presence of a conditionally thick vibrator with a capacitive load, allows to reduce losses in the antenna.
При высоте антенны около 9 метров на низкочастотном участке KB диапазона (3-7 МГц) коэффициент усиления всего на 2-3 децибела ниже, чем в полноразмерной антенне λ/4 20 метров высотой. С повышением частоты коэффициент усиления растет.With an antenna height of about 9 meters in the low-frequency portion of the KB range (3-7 MHz), the gain is only 2-3 decibels lower than in a full-size antenna λ / 4 20 meters high. With increasing frequency, the gain increases.
Вертикальная широкополосная KB антенна предназначена для работы как в стационарных, так и в полевых условиях. Малая масса и небольшая площадь, необходимая для размещения антенны, позволяет устанавливать ее на крышах небольших зданий и сооружениях в лесных массивах. Высота установки антенны не критична, уже при установке антенны на высоте 3 метров от поверхности земли она работает достаточно эффективно.The vertical broadband KB antenna is designed to operate both in stationary and in the field. The small mass and small area required to place the antenna allows you to install it on the roofs of small buildings and structures in forests. The antenna installation height is not critical, already when the antenna is installed at a height of 3 meters from the ground, it works quite efficiently.
На фиг.5 - фотография широкополосной KB антенны, изготовленной согласно изобретению, показывает, что антенна установлена и отлично работает в таких условиях, в которых другие широкополосные KB антенны практически невозможно установить.Figure 5 is a photograph of a broadband KB antenna made according to the invention, shows that the antenna is installed and works perfectly in such conditions in which other broadband KB antennas are almost impossible to install.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008110764/09A RU2383975C2 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Broadband antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008110764/09A RU2383975C2 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Broadband antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008110764A RU2008110764A (en) | 2009-09-27 |
RU2383975C2 true RU2383975C2 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=41169009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008110764/09A RU2383975C2 (en) | 2008-03-20 | 2008-03-20 | Broadband antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2383975C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU205210U1 (en) * | 2020-07-23 | 2021-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | VERTICAL STATIONARY MEDIUM WAVE ANTENNA |
RU205474U1 (en) * | 2020-10-06 | 2021-07-15 | Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") | Antenna mast |
-
2008
- 2008-03-20 RU RU2008110764/09A patent/RU2383975C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU205210U1 (en) * | 2020-07-23 | 2021-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" | VERTICAL STATIONARY MEDIUM WAVE ANTENNA |
RU205474U1 (en) * | 2020-10-06 | 2021-07-15 | Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") | Antenna mast |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008110764A (en) | 2009-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4593289A (en) | Multi-band dipole antenna with matching stubs | |
KR20010020557A (en) | Dual multitriangular antennas for gsm and dcs cellular telephony | |
RU2383975C2 (en) | Broadband antenna | |
US4785308A (en) | Antenna | |
CA2462721A1 (en) | Antenna system utilizing elevated, resonant, radial wires | |
JPS59167102A (en) | Spiral antenna | |
RU99250U1 (en) | SYMMETRIC VERTICAL RANGE RADIATOR | |
US3212094A (en) | Vertically polarized unidirectional log periodic antenna over ground | |
CN201829617U (en) | High-gain large-power short-wave wideband omni-directional antenna | |
US3701159A (en) | Discone antenna | |
RU205474U1 (en) | Antenna mast | |
CN212848800U (en) | Large-scale high frequency dish vertebra antenna and miniaturized high frequency dish vertebra antenna thereof | |
CN115036692A (en) | Three-frequency combined feed source applied to ring-focus antenna | |
RU2335834C1 (en) | Super wide band transceiver antenna | |
RU2383974C1 (en) | Inductance-capacitance antenna | |
KR102228184B1 (en) | Tower based antenna including multiple sets of elongate antenna elements and related methods | |
CN209963224U (en) | Wide-band high-gain omnidirectional antenna | |
CN209913027U (en) | Small-size dual-frenquency antenna suitable for high frequency ground wave radar | |
CN206673100U (en) | Double-frequency omnidirectional antenna | |
RU2289180C2 (en) | Broadband vertical radiator | |
US2508648A (en) | Aerial system | |
CZ341792A3 (en) | All-band dipole for the band of decametric waves | |
US20220069472A1 (en) | Antenna device | |
RU2378749C1 (en) | Combined broadband television antenna | |
RU212517U1 (en) | MODULAR ANTENNA FOR LONG-TERM NAVIGATION RADIO ENGINEERING SYSTEM |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140321 |