RU2394320C1 - Antenna - Google Patents
Antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394320C1 RU2394320C1 RU2009117221/09A RU2009117221A RU2394320C1 RU 2394320 C1 RU2394320 C1 RU 2394320C1 RU 2009117221/09 A RU2009117221/09 A RU 2009117221/09A RU 2009117221 A RU2009117221 A RU 2009117221A RU 2394320 C1 RU2394320 C1 RU 2394320C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflecting mirror
- antenna
- cone
- mirror
- conical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к антеннам мобильных передающих телевизионных центров дециметрового диапазона волн, временно разворачиваемых в процессе устранения природных и иных катастроф для информации населения.The invention relates to antennas of mobile transmitting television centers of the decimeter wave range, temporarily deployed in the process of eliminating natural and other disasters for public information.
Изобретение может быть использовано: во временных информационных телевизионных центрах дециметрового диапазона волн для оперативной информации населения; для передачи видеоинформации на проводящие мониторинг беспилотные или пилотируемее летательные аппараты для оперативного изменения программы мониторинга по мере анализа разрушений катастрофы.The invention can be used: in temporary information television centers of the decimeter wave range for operational information of the population; to transmit video information to monitoring unmanned or piloted aircraft; to quickly change the monitoring program as an analysis of the destruction of the disaster.
Антенные системы передающих телевизионных центров дециметрового диапазона строятся с использованием широкополосных вибраторных излучателей вибраторного типа, реже из излучателей оптического типа [1, 2].Antenna systems of transmitting television centers of the decimeter range are constructed using broadband vibrator emitters of the vibrator type, less often from optical emitters [1, 2].
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой антенне является антенна, разработанная для микроволновой интегрированной телеинформационной системы (МИТРИС) и описанная в [3].The closest technical solution to the proposed antenna is an antenna developed for the microwave integrated tele-information system (MITRIS) and described in [3].
Прототип построен по двухзеркальной схеме. Антенна состоит из облучателя, в качестве которого использован волновод с гофрированным фланцем, квазипараболического зеркала и конического отражателя. Размеры раскрыва зеркала и основания конуса совпадают. Раскрывом антенны является высота усеченного конуса h. Выбором угла наклона α можно регулировать угол наклона Δθ максимума диаграммы направленности в вертикальной плоскости. Азимутальная диаграмма - круговая.The prototype is built on a two-mirror scheme. The antenna consists of an irradiator, which is used as a waveguide with a corrugated flange, a quasi-parabolic mirror and a conical reflector. The dimensions of the aperture of the mirror and the base of the cone are the same. The antenna opening is the height of the truncated cone h. By choosing the tilt angle α, it is possible to adjust the tilt angle Δθ of the maximum radiation pattern in the vertical plane. The azimuthal diagram is a pie chart.
Недостатками известного технического решения являются: применение зеркала специальной квазипараболической (модифицированной) формы; узкополосность и изменение формы диаграммы в широкой полосе частот в обеих плоскостях, зависящие от параметров волновода облучателя и гофра фланца; сокращение вертикального раскрыва антенны из-за необходимости применения гофрированного фланца достаточно большого диаметра, чтобы ограничить уровень боковых лепестков облучателя; высокий уровень боковых лепестков из-за интенсивного облучения края зеркала и перелива энергии за края рефлектора; значительный уровень стоячей волны в фидере из-за реакции зеркала; высокий уровень лепестка диаграммы, направленного в зенит из-за значительных токов на тыльной стороне зеркала.The disadvantages of the known technical solutions are: the use of a special mirror quasiparabolic (modified) form; narrow band and changing the shape of the diagram in a wide frequency band in both planes, depending on the parameters of the irradiator waveguide and flange corrugation; reduction of the vertical aperture of the antenna due to the need to use a corrugated flange of a sufficiently large diameter to limit the level of the side lobes of the irradiator; high level of side lobes due to intense irradiation of the mirror edge and overflow of energy beyond the edges of the reflector; a significant level of the standing wave in the feeder due to the reaction of the mirror; high level of the lobe of the diagram, directed to the zenith due to significant currents on the back of the mirror.
Решаемая техническая задача заключается в упрощении технологии изготовления антенны применением отражающего зеркала параболической формы; в устранении узкополосности и изменении формы диаграммы направленности в широкой полосе частот в обеих плоскостях с использованием сверхширокополосного спирального излучателя круговой поляризации; в исключении сокращения вертикального раскрыва антенны, так как диаметр сверхширокополосного спирального излучателя не превышает величины 
В предлагаемой антенне, содержащей отражающее зеркало и переотражатель в виде конической поверхности, у которых размеры раскрыва отражающего зеркала и основания конуса переотражателя совпадают, а также облучатель, решение поставленной технической задачи достигается тем, что отражающее зеркало параболическое, облучатель выполнен сверхширокополосным в виде конического спирального излучателя круговой поляризации с конической диаграммой во всем дециметровом телевизионном диапазоне, а по краю отражающего зеркала и на нижней образующей конуса переотражателя размещены кольца из радиопоглощающего материала, в центре отражающего параболического зеркала установлен металлический конус, который закреплен на винте, а на тыльной стороне отражающего зеркала размещены два последовательно расположенных дополнительных металлических кольцевых экрана, причем к спиральному облучателю присоединен коаксиальный кабель через разъем.In the proposed antenna, containing a reflecting mirror and a reflector in the form of a conical surface, in which the dimensions of the aperture of the reflecting mirror and the base of the cone of the reflector are the same as the irradiator, the solution of the technical problem is achieved by the fact that the reflecting mirror is parabolic, the irradiator is made ultra-wideband in the form of a conical spiral radiator circular polarization with a conical diagram in the entire decimeter television range, and along the edge of the reflecting mirror and on the lower generatrix pereotrazhatelya cone ring has from radio absorbing material in the center of the reflecting parabolic mirror mounted metal cone which is fixed on the screw and on the rear side of the reflecting mirror has two successively arranged additional annular metal screen, wherein the spiral irradiator coupled through a coaxial cable connector.
На чертеже изображена схема антенны.The drawing shows a diagram of the antenna.
Антенна (чертеж) содержит отражающее зеркало 1 и переотражатель 2 в виде конической поверхности, у которых размеры раскрыва отражающего зеркала 1 и основания конуса переотражателя 2 совпадают, а также облучатель 3, причем отражающее зеркало 1 параболическое, облучатель 3 выполнен сверхширокополосным в виде конического спирального излучателя круговой поляризации с конической диаграммой во всем дециметровом телевизионном диапазоне, а по краю отражающего зеркала 1 и на нижней образующей конуса переотражателя 2 размещены кольца 4 из радиопоглощающего материала, в центре отражающего параболического зеркала 1 установлен металлический конус 5, который закреплен на винте 6, а на тыльной стороне отражающего зеркала 1 размещены два последовательно расположенных дополнительных металлических кольцевых экрана 7, причем к спиральному облучателю 3 присоединен коаксиальный кабель 8 через разъем 9.The antenna (drawing) contains a reflecting mirror 1 and a re-reflector 2 in the form of a conical surface, in which the dimensions of the aperture of the reflecting mirror 1 and the base of the cone of the re-reflector 2 are the same, as well as an irradiator 3, and the reflecting mirror 1 is parabolic, the irradiator 3 is made ultra-wide-band in the form of a conical spiral radiator circular polarization with a conical diagram in the entire decimeter television range, and on the edge of the reflecting mirror 1 and on the lower generatrix of the cone of the reflector 2 are placed rings 4 from the radio sensing material, a metal cone 5 is mounted in the center of the reflecting parabolic mirror 1, which is mounted on the screw 6, and two additional metal ring shields 7 are placed in series on the back of the reflecting mirror 1, and a coaxial cable 8 is connected to the spiral irradiator 3 through connector 9.
Работа антенны может быть пояснена следующим.The operation of the antenna can be explained as follows.
Известно [1], что основными факторами, определяющими зону уверенного приема сигналов в дециметровом диапазоне волн, являются, кроме возможного выбора более или менее удачного места расположения передающего центра, высоты расположения передающей антенны, величина эквивалентной изотропно-излучаемой мощности. Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность определяется как произведение подводимой к антенне мощности на коэффициент усиления антенны, а при малых потерях в антенне - на коэффициент направленного действия.It is known [1] that the main factors determining the zone of reliable signal reception in the decimeter wavelength range are, in addition to the possible choice of a more or less successful location of the transmitting center, the height of the transmitting antenna, and the value of the equivalent isotropically radiated power. Equivalent isotropically radiated power is defined as the product of the power supplied to the antenna by the antenna gain, and for small losses in the antenna, by the directional coefficient.
В связи с тем, что место возникшей катастрофы обычно случайно и, следовательно, частотно-территориальный план для этой местности может быть выяснен только в процессе развертывания телевизионного центра, то назначаемый для передачи информации телевизионный канал реально может находиться в любой из полос частот дециметрового диапазона 568…790 МГц [1]. Поэтому рабочая полоса частот антенны должна удовлетворять требованиям [1] к телевизионным центрам всего дециметрового диапазона.Due to the fact that the place of the catastrophe is usually accidental and, consequently, the frequency-territorial plan for this area can be clarified only in the process of deploying a television center, the television channel assigned to transmit information can actually be in any of the 568 decimeter bands ... 790 MHz [1]. Therefore, the working frequency band of the antenna must satisfy the requirements [1] for television centers of the entire decimeter range.
При развертывании центра практически возможна только простейшая проверка-регулировка перед установкой антенны на мачту по указателю коэффициента стоячей волны канала передатчика, расположенного в блоке сопряжения с антенной. Эти измерения выполняются на минимальном уровне мощности на новой заданной частоте, т.е. перед поднятием мачты с антенной в рабочее положение. Такое требование исключает использование в антенне узкополосных (резонансных) излучателей и фазирующих элементов. Для получения достаточно высокого значения уровня эквивалентной изотропно-излучаемой мощности от передатчиков с мощностью до 500 Вт мобильного исполнения, чрезвычайно важно иметь антенну с предельно большим значением коэффициента направленного действия при минимальных массогабаритных характеристиках и при выполнении минимума регулировочных работ. При установке антенны практически исключены работы, связанные с фазированием излучающих элементов на вновь заданных участках частотного диапазона для реализации вращающегося поля в горизонтальной плоскости, в том числе при многоэтажной конструкции антенны из групп излучателей.When deploying the center, only the simplest check-adjustment is possible before installing the antenna on the mast according to the index of the standing wave coefficient of the transmitter channel located in the antenna interface unit. These measurements are performed at the minimum power level at the new preset frequency, i.e. before lifting the mast with the antenna into position. This requirement eliminates the use of narrow-band (resonant) emitters and phasing elements in the antenna. To obtain a sufficiently high value of the level of equivalent isotropically radiated power from transmitters with a power of up to 500 W of mobile design, it is extremely important to have an antenna with an extremely large value of the directional coefficient with minimal weight and size characteristics and with a minimum of adjustment work. When installing the antenna, the work associated with phasing of radiating elements in newly defined sections of the frequency range for the implementation of a rotating field in the horizontal plane, including with a multi-story antenna structure from groups of emitters, is practically excluded.
Поскольку по возможности желательно размещать передатчик в центре обслуживаемой территории, то диаграмма направленности в плоскости горизонта должна быть близкой к круговой, а основной рост коэффициента направленного действия реализуется за счет сжатия диаграммы направленности в угломестной плоскости путем увеличения этажности антенны. Однако сужение диаграммы направленности в вертикальной плоскости целесообразно ограничить величиной в 40-45°, так как предполагается передача видеоинформации летательным аппаратам, производящим оперативный мониторинг территории по результатам разворачивающегося анализа катастрофы. Высота подъема антенны ограничена до 12 м (телескопическая мобильная) мачта.Since it is desirable to place the transmitter in the center of the served territory, the radiation pattern in the horizontal plane should be close to circular, and the main increase in the directional coefficient is realized by compressing the radiation pattern in the elevation plane by increasing the number of storeys of the antenna. However, it is advisable to limit the narrowing of the radiation pattern in the vertical plane to a value of 40-45 °, since it is supposed to transmit video information to aircraft that perform operational monitoring of the territory according to the results of an unfolding disaster analysis. The height of the antenna is limited to 12 m (telescopic mobile) mast.
Облучатель 3, возбуждающий параболическое отражающее зеркало 1 антенны, выполнен в виде конической спиральной антенны с широкой диаграммой конической формы, создающей поле вращающейся поляризации в горизонтальной плоскости и равномерно облучающей отражающее зеркало 1 во всем дециметровом телевизионном диапазоне [4, 5].The irradiator 3, exciting the parabolic reflecting mirror 1 of the antenna, is made in the form of a conical spiral antenna with a wide conical diagram, creating a field of rotating polarization in the horizontal plane and uniformly irradiating the reflecting mirror 1 in the entire decimeter television range [4, 5].
Сформированная отражающим параболическим зеркалом 1 плоская волна облучает коническую поверхность переотражателя 2, создающего ненаправленную диаграмму в горизонтальной плоскости, с вращающейся в этой плоскости поляризацией. Ширина диаграммы в плоскости угла места определяется высотой конуса h (Фиг.1), а угол α наклона образующей определяет положение максимума диаграммы в этой плоскости. Для снижения уровня боковых лепестков в плоскости угла места из-за высокого уровня облучения кромки отражающего зеркала 1 и основания конуса переотражателя 2, по краю отражающего зеркала 1 и по основанию конуса переотражателя 2 кольцеобразно укреплен радиопоглощающий материал в виде опоясывающих колец. 4. На тыльной стороне отражающего зеркала 1 последовательно установлены два дополнительных металлических кольцевых экрана 7, снижающих уровень излучения, направленного в зенит. Возбуждение облучателя 3 осуществляется коаксиальным кабелем 8, заканчивающимся разъемом 9. В центре отражающего параболического зеркала 1 установлен металлический конус 5, предназначенный для согласования фидерного тракта при оперативной установке заданной частоты, обусловленной реакцией зеркала, с помощью вращения винта 6.Formed by a reflecting parabolic mirror 1, a plane wave irradiates the conical surface of the reflector 2, which creates an undirected diagram in the horizontal plane, with polarization rotating in this plane. The width of the diagram in the elevation plane is determined by the height of the cone h (Figure 1), and the angle of inclination α defines the position of the maximum diagram in this plane. To reduce the level of the side lobes in the elevation plane due to the high level of irradiation of the edges of the reflecting mirror 1 and the base of the cone of the reflector 2, the radar absorbing material in the form of encircling rings is ring-shaped along the edge of the reflecting mirror 1 and on the base of the cone of the reflector 2. 4. On the back side of the reflecting mirror 1, two additional metal annular screens 7 are sequentially installed, which reduce the level of radiation directed to the zenith. Excitation of the irradiator 3 is carried out by a coaxial cable 8, ending with a connector 9. In the center of the reflecting parabolic mirror 1, a metal cone 5 is installed, designed to coordinate the feeder path during the operational installation of a given frequency due to the reaction of the mirror by rotating the screw 6.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Сети телевизионного и звукового ОВЧ ЧМ вещания: Справочник. / Локшин М.Г. и др. М.: Радио и связь, 1988. - 144 с.1. Network television and sound VHF FM broadcast: a Handbook. / Lokshin M.G. et al. M.: Radio and Communications, 1988. - 144 p.
2. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ. М.: Связь, ч.1, 1977, 384 с; ч.2, 1977, 288 с.2. Eisenberg G.Z., Yampolsky V.G., Tereshin O.N. VHF antennas. M .: Communication, part 1, 1977, 384 s; Part 2, 1977, 288 p.
3. Гряник М.В. и др. Всенаправленная передающая антенна для микроволновых систем передачи информации. Электросвязь, №2, 1999, стр.26-28.3. Gryanik M.V. Omnidirectional transmitting antenna for microwave information transmission systems. Telecommunications, No. 2, 1999, pp. 26-28.
4. Сверхширокополосные антенны. / Под ред. Бененсона Л.С. Изд. МИР, М.: 1964 г., 416 с.4. Ultra-wideband antennas. / Ed. Benenson L.S. Ed. WORLD, Moscow: 1964, 416 p.
5. Юрцев О.А. и др. Спиральные антенны. М.: Сов. Радио, 1974, 223 с.5. Yurtsev O.A. and other spiral antennas. M .: Sov. Radio, 1974, 223 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009117221/09A RU2394320C1 (en) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | Antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009117221/09A RU2394320C1 (en) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | Antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2394320C1 true RU2394320C1 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=42684761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009117221/09A RU2394320C1 (en) | 2009-05-05 | 2009-05-05 | Antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2394320C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527195C1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Integrated antenna device |
-
2009
- 2009-05-05 RU RU2009117221/09A patent/RU2394320C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГРЯНИК М.В. и др. Всенаправленная передающая антенна для микроволновых систем передачи информации. - Электросвязь, №2, 1999, с.26-28. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527195C1 (en) * | 2013-03-22 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Integrated antenna device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nguyen-Trong et al. | Low-profile wideband monopolar UHF antennas for integration onto vehicles and helmets | |
| JP4298173B2 (en) | Circularly polarized dielectric resonator antenna | |
| US6219004B1 (en) | Antenna having hemispherical radiation optimized for peak gain at horizon | |
| EP3391466B1 (en) | Double-reflector antenna and related antenna system for use on board low-earth-orbit satellites for high-throughput data downlink and/or for telemetry, tracking and command | |
| KR100898321B1 (en) | Small type wide dual band omni antenna | |
| EP1746685A2 (en) | Apparatus and method for local broadcasting in the twenty-six megahertz short wave band | |
| JPH09246847A (en) | Single wire spiral antenna | |
| RU2435263C1 (en) | Dual-band antenna | |
| CN115173065A (en) | Multi-mode fused broadband dual-polarized base station antenna and communication equipment | |
| Dixit et al. | A dual band antipodal Vivaldi antenna for fifth-generation applications | |
| CN108258403B (en) | Miniaturized dual-frequency nested antenna | |
| RU2394320C1 (en) | Antenna | |
| CA3188902A1 (en) | Multisegment array-fed ring-focus reflector antenna for wide-angle scanning | |
| WO2018096307A1 (en) | A frequency scanned array antenna | |
| KR101161262B1 (en) | Stacked type multi band antenna device | |
| KR101751123B1 (en) | Reflect Type Cell Array Antenna with Small Size | |
| RU2335834C1 (en) | Super wide band transceiver antenna | |
| Matsubayashi et al. | A modified top-loaded monopole antenna with trapezoidal plates element arranged in Y-shape | |
| RU2774813C1 (en) | Uhf antenna with a conical reflector, omnidirectional in a horizontal plane | |
| JPH05299925A (en) | Mobile body antenna system | |
| Ridho et al. | Design of corrugated horn antenna with wire medium addition as parabolic feeder for Ku-band very small aperture terminal (VSAT) application | |
| RU2654903C1 (en) | Annular slit antenna | |
| KR100946623B1 (en) | Wide-band omni-directional antenna | |
| GB2311169A (en) | A broadband omnidirectional microwave antenna with decreased sky radiation and with a simple means of elevation-plane pattern control | |
| Hwang et al. | Short-backfire antenna with corrugated reflector for radio astronomical array receivers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120506 |