RU2401492C1 - Wideband turnstile cavity antenna - Google Patents
Wideband turnstile cavity antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2401492C1 RU2401492C1 RU2009133771/07A RU2009133771A RU2401492C1 RU 2401492 C1 RU2401492 C1 RU 2401492C1 RU 2009133771/07 A RU2009133771/07 A RU 2009133771/07A RU 2009133771 A RU2009133771 A RU 2009133771A RU 2401492 C1 RU2401492 C1 RU 2401492C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plates
- antenna
- plate
- racks
- power divider
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Это изобретение относится к радиоантеннам, а более конкретно к широкополосным антенным системам с горизонтальной поляризацией поля излучения, имеющим круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости, малый коэффициент стоячей волны, 1,15 и менее, в широкой полосе частот. Такие антенны необходимы для передачи и приема радиосигналов, телевизионных сигналов, в системах слепой посадки самолетов, в радионавигационных радиомаяках и других радиосистемах.This invention relates to radio antennas, and more particularly to wideband antenna systems with horizontal polarization of the radiation field having a circular radiation pattern in the horizontal plane, a small standing wave coefficient, 1.15 or less, in a wide frequency band. Such antennas are necessary for the transmission and reception of radio signals, television signals, in blind landing systems for aircraft, in radio navigation beacons and other radio systems.
Уровень техникиState of the art
Известна первая турникетная антенна, содержащая два взаимно-перпендикулярных горизонтальных вибратора, питаемых со сдвигом по фазе в 90° [П.Н.Рамлау, А.А.Пистолькорс. Патент на изобретение №17427. - Класс 21 a4, 4603. - Заявл. 21.12.1929, №60752. - Опубл. 30.09.1930. Трусканов Д.М. Развитие отечественной техники телевизионных передающих антенн. Сборник "Антенны". - М.: Связь. - 1967, №2. - Стр.5]. Известная первая турникетная антенна имеет значительный уровень излучения под большими углами места, что делает их не пригодными в качестве одиночных излучателей для радиовещания и телевидения в диапазоне ультракоротких волн. Известная первая турникетная антенна имеет недостатки, обусловленные выносом плеч вибратора относительно вертикальной оси антенны:The first turnstile antenna is known, containing two mutually perpendicular horizontal vibrators, fed with a phase shift of 90 ° [P.N. Ramlau, A.A. Pistolkors. Patent for invention No. 17427. -
- большая неравномерность диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, достигающая величины ±3 дБ;- large non-uniformity of the radiation pattern in the horizontal plane, reaching a value of ± 3 dB;
- при построении антенны в дециметровом диапазоне волн опора при разумном электрическом размере диаметра не обеспечивает необходимую прочность и жесткость антенны;- when constructing the antenna in the decimeter wavelength range, the support with a reasonable electrical size of the diameter does not provide the necessary antenna strength and rigidity;
- низкий коэффициент направленного действия антенны;- low antenna directivity;
- высокий уровень излучения в окрестности направления оси опоры, что при использовании антенны в качестве передающей телевизионной антенны обуславливает высокий уровень излучения на технической территории телевизионной станции, расположенной вблизи антенной опоры;- a high level of radiation in the vicinity of the direction of the axis of the support, which when using the antenna as a transmitting television antenna causes a high level of radiation in the technical area of the television station located near the antenna support;
- сложна система питания антенны.- A complex antenna power system.
Известна вторая турникетная антенна (Б.В.Брауде. Плоскостной вибратор. Авторское свидетельство №69974 СССР. - Приоритет 12.04.1946. Опубл. 31.12.1947. Брауде Б.В. Новая широкополосная УКВ антенна для телевидения. - Радиотехника, 1947, №7), содержащая вертикальную опору в виде трубы, первую, вторую, третью и четвертую плоские прямоугольные пластины, первый и второй фидеры, каждый из которых выполнен на двух коаксиальных кабелях, делителя мощности и крепежных деталей. Первая и вторая пластины расположены в первой плоскости, проходящей через ось трубы, по разные стороны от трубы так, что одна из кромок параллельна оси трубы и верхняя угловая точка пластины соединена с трубой с образованием первой и второй короткозамкнутой щелевой линии передачи. Первая и вторая пластина, по существу, служат плечами первого плоскостного вибратора, запитанного первой и второй щелевыми линиями передачи. Третья и четвертая пластины расположены во второй плоскости, проходящей через ось трубы. перпендикулярно к первой плоскости. Третья и четвертая пластины совместно с трубой образуют третью и четвертую щелевую линию передачи, питающую второй плоскостной вибратор, образованный третьей и четвертой пластинами. Каждая щелевые линии передачи возбуждаются с помощью коаксиального кабеля, расположенного внутри трубы. При этом внешний проводник кабеля гальванически соединен с трубой, а центральный проводник через отверстие в трубе выведен наружу и гальванически соединен с кромкой пластины в нижней угловой точке пластины. Соседние щелевые линии передачи запитаны с 90 градусным сдвигом по фазе относительно друг друга. Такие антенны применялись в нашей стране на первых телевизионных станциях.The second turnstile antenna is known (B.V. Braude. Plane vibrator. Copyright certificate No. 69974 of the USSR. - Priority 04/12/1946. Publish. 12/31/1947. Braude B.V. New broadband VHF antenna for television. - Radio engineering, 1947, No. 7) containing a vertical support in the form of a pipe, the first, second, third and fourth flat rectangular plates, the first and second feeders, each of which is made on two coaxial cables, a power divider and fasteners. The first and second plates are located in the first plane passing through the axis of the pipe, on opposite sides of the pipe so that one of the edges is parallel to the axis of the pipe and the upper corner point of the plate is connected to the pipe with the formation of the first and second short-circuited slotted transmission lines. The first and second plate essentially serve as the shoulders of the first planar vibrator fed by the first and second slotted transmission lines. The third and fourth plates are located in the second plane passing through the axis of the pipe. perpendicular to the first plane. The third and fourth plates together with the pipe form the third and fourth slotted transmission line supplying the second planar vibrator formed by the third and fourth plates. Each slotted transmission line is driven by a coaxial cable located inside the pipe. In this case, the outer conductor of the cable is galvanically connected to the pipe, and the central conductor through the hole in the pipe is brought out and galvanically connected to the edge of the plate at the lower corner point of the plate. Adjacent slotted transmission lines are powered with a 90 degree phase shift relative to each other. Such antennas were used in our country at the first television stations.
Известная вторая турникетная антенна имеет недостатки:Known second turnstile antenna has the disadvantages:
- большая неравномерность диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, достигающая величины ±3 дБ (Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Г. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь. - 1996. Стр.180);- large non-uniformity of the radiation pattern in the horizontal plane, reaching a value of ± 3 dB (Erokhin G.A., Chernyshev O.V., Kozyrev N.D., Kocherzhevsky V.G. Antenna-feeder devices and radio wave propagation. Textbook for universities. - M .: Radio and communications. - 1996. P.180);
- при построении антенны в дециметровом диапазоне волн опора при разумном электрическом размере диаметра физический диаметр имеет небольшую величину и поэтому опора не обеспечивает необходимую прочность и жесткость антенны;- when constructing the antenna in the decimeter wavelength range, the support at a reasonable electrical size of the diameter, the physical diameter is small and therefore the support does not provide the necessary strength and rigidity of the antenna;
- применение опор большого диаметра приводит к недопустимой неравномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости.- the use of large diameter supports leads to unacceptable irregularities in the horizontal pattern.
Указанные выше недостатки обусловлены тем, что опора находится внутри щелей:The above disadvantages are due to the fact that the support is inside the cracks:
- мал коэффициент использования поверхности антенны из-за неравномерного распределения тока по поверхности и, как следствие, мал коэффициент направленного действия антенны;- the coefficient of utilization of the antenna surface is small due to the uneven distribution of current over the surface and, as a result, the coefficient of directional action of the antenna is small;
- высокий уровень излучения в окрестности направления оси опоры, что при использовании антенны в качестве передающей телевизионной антенны обуславливает высокий уровень излучения на технической территории телевизионной станции, расположенной вблизи антенной опоры,- a high level of radiation in the vicinity of the direction of the axis of the support, which when using the antenna as a transmitting television antenna causes a high level of radiation in the technical territory of the television station located near the antenna support,
- сложна система питания.- complicated power system.
Известна третья турникетная антенна (R.W.Masters. Antenna. US patent №2480154). Антенна содержит опору, четыре плоских пластины, четыре перемычки, систему питания. Четыре плоских пластины расположены радиально с интервалом 90° вокруг проводящей трубчатой мачты, служащей опорой антенны. Одна кромка каждой пластины простирается параллельно мачте на близком расстоянии от нее. Эта кромка с помощью перемычек гальванически соединена в своих крайней верхней и крайней нижней точках с мачтой. Кромка каждой из пластин, расположенная вдали от мачты, выполнена с V-образным вырезом. В результате ширина пластины изменяется от одной восьмой длины волны в центре пластины до одной четвертой длины волны на ее концах. Две пластины, расположенные в одной плоскости, представляют собой диполь Ж-образной формы. Каждое плечо запитывается коаксиальным кабелем. Диполи третьей известной турникетной антенны имеют больший коэффициент направленного действия, чем диполи первой известной турникетной антенны.Known third turnstile antenna (R.W. Masters. Antenna. US patent No. 2480154). The antenna contains a support, four flat plates, four jumpers, a power system. Four flat plates are arranged radially with an interval of 90 ° around a conductive tubular mast, which serves as a support for the antenna. One edge of each plate extends parallel to the mast at a close distance from it. This edge with the help of jumpers is galvanically connected at its extreme upper and extreme lower points to the mast. The edge of each of the plates, located far from the mast, is made with a V-neck. As a result, the width of the plate varies from one eighth of the wavelength in the center of the plate to one fourth of the wavelength at its ends. Two plates located in the same plane represent a dipole of a L-shaped form. Each shoulder is powered by a coaxial cable. The dipoles of the third known turnstile antenna have a greater directional coefficient than the dipoles of the first known turnstile antenna.
Однако:However:
- коэффициент использования поверхности антенны меньше, чем это можно получить, например, при равномерном распределении тока вдоль одной координаты и косинусоидальном распределении тока вдоль другой координаты на поверхности антенны;- the utilization factor of the antenna surface is less than what can be obtained, for example, with a uniform distribution of current along one coordinate and a cosine distribution of current along another coordinate on the antenna surface;
- под антенной из Ж-образных вибраторов приходится увеличивать диаметр опоры. Проблема диаметра опоры усугубляется, когда на этой же опоре выше необходимо расположить другие антенны, например антенны других каналов. При большом разносе плеч Ж-образного вибратора, который пришлось бы применить из-за большого диаметра опоры, уже невозможно обеспечить равномерную диаграмму направленности в горизонтальной плоскости с точностью 3 дБ, что необходимо для равномерного покрытия круговой зоны действия;- under the antenna of the L-shaped vibrators have to increase the diameter of the support. The problem of the diameter of the support is compounded when other antennas, for example, antennas of other channels, need to be positioned higher on the same support. With a large shoulder spacing of the Ж-shaped vibrator, which would have to be applied due to the large diameter of the support, it is no longer possible to provide a uniform radiation pattern in the horizontal plane with an accuracy of 3 dB, which is necessary for uniform coverage of the circular coverage area;
- антенна имеет высокий уровень излучения в окрестности направления оси опоры. Сложна система питания антенны.- the antenna has a high radiation level in the vicinity of the direction of the axis of the support. The antenna power system is complex.
Известна четвертая турникетная антенна (О.М.Woodward. Broadband turnstile antenna. US patent №3932874), выполненная из четырех треугольных веерообразных излучающих элементов, размещенных вокруг вертикальной мачты. Каждый излучатель монтируется на мачте с помощью двух металлических кронштейнов, имеющих гальванический контакт с излучателями в угловых точках, удаленных от мачты. Излучающие элементы запитаны равной мощностью с относительными фазами 0°, 90°, 180° и 270°. Известная четвертая турникетная антенна имеет более широкую полосу рабочих частот по сравнению с полосой частот первой, второй и третьей известных турникетных антенн, однако обладает указанными выше недостатками первой, второй и третьей известных турникетных антенн.Known for the fourth turnstile antenna (O.M. Woodward. Broadband turnstile antenna. US patent No. 3932874), made of four triangular fan-shaped radiating elements placed around a vertical mast. Each emitter is mounted on the mast using two metal brackets having galvanic contact with the emitters at corner points remote from the mast. The radiating elements are powered with equal power with
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является третья известная антенна, которая принята авторами за прототип.Closest to the proposed technical solution is the third known antenna, which is accepted by the authors as a prototype.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Целью изобретения является:The aim of the invention is:
- уменьшение неравномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости антенны с горизонтальной поляризацией,- reducing the unevenness of the radiation pattern in the horizontal plane of the antenna with horizontal polarization,
- увеличение прочности и жесткости конструкции антенны,- an increase in the strength and rigidity of the antenna structure,
- увеличение коэффициента направленного действия антенны,- an increase in the directional coefficient of the antenna,
- уменьшение уровня излучения в направлении вертикально вниз,- reducing the level of radiation in the direction vertically down,
- упрощение схемы питания антенны,- simplification of the antenna power circuit,
- обеспечение защиты от влияния неблагоприятных метеорологических факторов на электрические параметры антенны.- providing protection from the influence of adverse meteorological factors on the electrical parameters of the antenna.
Поставленные цели достигаются благодаря тому, что антенная система, содержащая множество пар проводящих пластин (каждая пара пластин расположена в одной из N плоскостей, где N≥1), делитель мощности и линии передачи электромагнитной энергии, дополнительно содержит множество М вертикальных стоек, где M≥2, N устройств согласования, верхний и нижний кронштейны, при этом множество N плоскостей образует пучок плоскостей с вертикальной осью, контур каждой пластины состоит из прямолинейной вертикальной кромки с уступом, верхней кромки, нижней кромки и прямолинейной вертикальной кромки, противолежащей к кромке с уступом; каждая пластина вертикальной кромкой с уступом совмещена с упомянутой осью пучка, причем пластины гальванически соединены друг с другом по линиям их сопряжения с образованием уступами N щелей; к каждой щели подведена одна из упомянутых линия передачи, при этом внешний проводник на конце каждой линии передачи гальванически соединен с одной из пластин в каждой из упомянутых пар пластин, а центральный проводник соединен с соответствующим согласующим устройством, связанным гальванически со второй пластиной из упомянутой пары пластин; линии передачи своими вторыми концами соединены с делителем мощности; стойки соединены с верхним и нижним кронштейнами с образованием опоры антенны; пластины соединены с опорой антенны.The goals are achieved due to the fact that the antenna system containing many pairs of conductive plates (each pair of plates is located in one of N planes, where N≥1), the power divider and transmission lines of electromagnetic energy, additionally contains many M vertical racks, where M≥ 2, N matching devices, upper and lower brackets, while the set of N planes forms a bundle of planes with a vertical axis, the contour of each plate consists of a straight vertical edge with a ledge, upper edge, lower edge ki and rectilinear vertical edge opposite the edge with the shoulder; each plate with a vertical edge with a ledge is aligned with the aforementioned axis of the beam, and the plates are galvanically connected to each other along the lines of their interface with the formation of ledges N cracks; one of the aforementioned transmission lines is connected to each slot, while the outer conductor at the end of each transmission line is galvanically connected to one of the plates in each of the said pairs of plates, and the central conductor is connected to a corresponding matching device galvanically connected to the second plate from the said pair of plates ; transmission lines at their second ends are connected to a power divider; racks are connected to the upper and lower brackets with the formation of the antenna support; the plates are connected to the antenna support.
Введение в состав антенны дополнительно множество М вертикальных стоек, где M≥2, верхнего и нижнего кронштейнов решает задачу создания прочной и жесткой конструкции антенны при воздействии ветровой нагрузки. Образование щелей, как указано выше, позволяет получить диаграмму направленности в горизонтальной плоскости по форме, близкой к кругу. Применение в антенне пластин, вертикальный размер которых больше, чем вертикальный размер щелей (больше половины длины волны), приводит к увеличения коэффициента направленного действия антенны, к снижению уровня излучения в направлении вертикально вниз, что позволяет обеспечить экологически более безопасные условия на расположенной вблизи антенной опоры технической территории радиотелевизионной станции.Introduction to the composition of the antenna an additional set of M vertical racks, where M≥2, upper and lower brackets solves the problem of creating a strong and rigid antenna structure when exposed to wind load. The formation of gaps, as indicated above, allows you to get the radiation pattern in the horizontal plane in a shape close to a circle. The use of plates in the antenna, the vertical size of which is larger than the vertical size of the slots (more than half the wavelength), leads to an increase in the coefficient of directional action of the antenna, to a decrease in the level of radiation in the vertical downward direction, which allows providing environmentally safer conditions on the antenna support located near technical territory of the radio television station.
Введение в состав антенны дополнительно согласующих устройств "решает задачу создания антенны с КСВН на уровне ниже 1, 15 в полосе нескольких телевизионных каналов.The introduction of additional matching devices into the composition of the antenna "solves the problem of creating an antenna with VSWR below 1, 15 in the band of several television channels.
Введение указанных выше устройств в совокупности решает задачу - создать антенну с входным сопротивлением 50 или 75 Ом,The introduction of the above devices together solves the problem of creating an antenna with an input impedance of 50 or 75 Ohms,
- создать антенну, способную излучать сигналы с высоким уровнем мощности,- create an antenna capable of emitting signals with a high power level,
- создать антенну с практически постоянным входным сопротивлением в широком диапазоне частот, что важно для качества передаваемого сигнала,- create an antenna with an almost constant input impedance in a wide frequency range, which is important for the quality of the transmitted signal,
- создать антенну с высокой механической прочностью, обеспечиваемой необходимым количеством стоек и формой и размерами их поперечного сечения, что позволяет размещать выше данной антенны другие антенны, например антенны для работы на других телевизионных каналах или в других частотных диапазонах,- create an antenna with high mechanical strength, provided by the required number of racks and the shape and size of their cross section, which allows you to place other antennas above this antenna, for example antennas for working on other television channels or in other frequency ranges,
- создать антенну, конструкция излучающих элементов которой обеспечивает соединение по постоянному току всех элементов с системой заземления опоры, на которой она устанавливается,- create an antenna, the design of the radiating elements of which provides a constant current connection of all elements with the grounding system of the support on which it is installed,
- создать антенну, обеспечивающую защиту от влияния неблагоприятных метеорологических факторов на ее электрические параметры.- create an antenna that provides protection from the influence of adverse meteorological factors on its electrical parameters.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 представлена турникетная антенна в разобранном виде с двумя парами пластин в соответствии с настоящим изобретением.Figure 1 shows the disassembled turnstile antenna with two pairs of plates in accordance with the present invention.
На фиг.2 представлена турникетная антенна в собранном виде с двумя парами пластин в соответствии с настоящим изобретением.Figure 2 presents the turnstile antenna in assembled form with two pairs of plates in accordance with the present invention.
На фиг.3 дан вид сверху на антенну в собранном виде, представленном на фиг.2.Figure 3 is a top view of the assembled antenna shown in figure 2.
На фиг.4 представлен другой вариант турникетной антенны в разобранном виде, в котором третья и четвертая, металлические пластины выполнены в виде одной плоской пластины.Figure 4 presents another embodiment of the turnstile antenna in disassembled form, in which the third and fourth, metal plates are made in the form of one flat plate.
На фиг.5 приведен другой вариант турникетной антенны, в котором пластины первая и четвертая, третья и вторая попарно объединены с образованием прямых пространственных двугранных углов.Figure 5 shows another variant of the turnstile antenna, in which the plates of the first and fourth, third and second are paired together with the formation of direct spatial dihedral angles.
На фиг.6 представлен другой вариант турникетной антенны, в котором пластины выполнены с вырезом треугольной формы.Figure 6 presents another embodiment of the turnstile antenna, in which the plates are made with a triangular notch.
На фиг.7 приведен другой вариант исполнения антенны, в которой пластины выполнены в виде решетки горизонтальных проводников, контуры щелей и пластин выполнены из вертикальных проводников.Figure 7 shows another embodiment of the antenna, in which the plates are made in the form of a lattice of horizontal conductors, the contours of the slots and plates are made of vertical conductors.
На фиг.8 представлена линейная антенная решетка, в которой в качестве излучающих элементов применены щелевые турникетные излучатели.On Fig presents a linear antenna array in which slotted turnstile emitters are used as emitting elements.
На фиг.9 приведена диаграмма направленности в плоскости вектора Е первого образца антенны.Figure 9 shows the radiation pattern in the plane of the vector E of the first sample antenna.
На фиг.10 приведена диаграмма направленности в плоскости вектора Н первого образца антенны.Figure 10 shows the radiation pattern in the plane of the vector H of the first sample antenna.
На фиг.11 приведена диаграмма направленности второго образца антенны в плоскости вектора Е.Figure 11 shows the radiation pattern of the second sample of the antenna in the plane of the vector E.
На фиг.12 приведена диаграмма направленности второго образца антенны в плоскости вектора Н.On Fig shows the radiation pattern of the second sample of the antenna in the plane of the vector N.
На фиг.13 приведены расчетная (сплошная линия) и экспериментальная (пунктирная линия) диаграммы направленности третьего образца антенны в плоскости вектора Н на частоте 470 МГц.Figure 13 shows the calculated (solid line) and experimental (dashed line) radiation patterns of the third antenna sample in the plane of vector H at a frequency of 470 MHz.
На фиг.14 приведены расчетная и экспериментальная диаграммы направленности третьего образца антенны в плоскости вектора Н на частоте 550 МГц.On Fig shows the calculated and experimental radiation patterns of the third antenna sample in the plane of the vector H at a frequency of 550 MHz.
На фиг.15 приведены расчетная и экспериментальная диаграммы направленности третьего образца антенны в плоскости вектора Н на частоте 620 МГц.On Fig shows the calculated and experimental radiation patterns of the third antenna sample in the plane of the vector H at a frequency of 620 MHz.
На фиг.16 представлена зависимость КСВ от частоты для щелевого излучателя в составе четырехэлементной антенной решетки с обтекателем.On Fig presents the dependence of the SWR from the frequency for the slot emitter in the four-element antenna array with a cowl.
На фиг.17 приведены пунктирной линией диаграмма направленности антенны в плоскости вектора Е с четырьмя пластинами, сплошной линией - диаграмма направленности антенны с шестью пластинами по результатам расчета.On Fig a dashed line shows the radiation pattern of the antenna in the plane of the vector E with four plates, the solid line shows the radiation pattern of the antenna with six plates according to the calculation results.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Обратимся к фиг.1, на которой представлена турникетная антенна 1 с двумя парами пластин в соответствии с настоящим изобретением. Антенна 1 содержит первую 2, вторую 3, третью 4 и четвертую 5 плоские металлические пластины, четыре стойки 6, 7, 8 и 9, делитель мощности 10 с входом 11 и с первым 12 и вторым 13 выходами, первый 14 и второй 15 фидеры, первое согласующее устройство 16, второе согласующее устройство 17, верхний и нижний кронштейны (кронштейны на фиг.1 не показаны), обтекатель (на фиг.1 обтекатель не показан). Каждая из пластин 2-5 имеет вертикальную кромку 18 с уступом 19, верхнюю кромку 20, нижнюю кромку 21 и прямолинейную вертикальную кромку 22. Пластины 2 и 3 лежат в первой плоскости 23, пластины 4 и 5 лежат во второй плоскости 24, ортогональной к плоскости 23. Линия пересечения 25 плоскостей 23 и 24 - вертикальная прямая линия.Turning to FIG. 1, a turnstile antenna 1 with two pairs of plates is shown in accordance with the present invention. Antenna 1 contains the first 2, second 3, third 4 and fourth 5 flat metal plates, four
Пластины 2-5 выполнены из хорошо проводящего материала, такого как алюминиевый сплав, медный сплав или сталь. Возможно применение фольгированных диэлектрических пластин. Стойки 6, 7, 8 и 9, верхний и нижний кронштейны могут быть выполнены из алюминиевых, латунных или стальных труб, швеллеров, уголков или иного проката или высокочастотного диэлектрика. В качестве фидера применен стандартный коаксиальный кабель. Согласующие устройства 16. и 17 выполнены в виде отрезков коаксиального кабеля. Делитель мощности рассчитывается по известным формулам, приведенным в учебниках по технической электродинамике или в справочниках по устройствам СВЧ. Обтекатель выполнен из высокочастотного диэлектрика.Plates 2-5 are made of a highly conductive material such as aluminum alloy, copper alloy or steel. Perhaps the use of foil dielectric plates.
Указанные выше устройства соединены между собой следующим образом (фиг.2). Первая 2, вторая 3, третья 4 и четвертая 5 пластины гальванически соединены между собой кромками 18 с образованием прямых двухгранных углов 26 с общей прямой 25 - ребром двугранного угла, называемым далее вертикальной осью 25 антенны. В плане полученное устройство имеет форму креста (фиг.3). Уступы 19 на кромках 18 на первой 2 и второй 3 пластинах при гальваническом соединении пластин образуют первую щель 27 с кромками 28 и 29, параллельными оси 25. Уступы 19 на кромках 18 на третьей 4 и четвертой 5 пластинах при гальваническом соединении пластин образуют вторую щель 30 с кромками 31 и 32, параллельными оси 25. Стойки 6, 7, 8 и 9 выполнены из металла, пластины 2-5 соединены со стойками и с верхним и нижним кронштейнами с образованием гальванического контакта между пластинами и стойками, между пластинами и верхним и нижним кронштейнами.The above devices are interconnected as follows (figure 2). The first 2, second 3, third 4 and fourth 5 plates are galvanically connected to each other by edges 18 to form straight
Внешний проводник 33 (фиг.3) первого фидера 14 гальванически соединен с первой пластиной 2, а центральный проводник 34 проложен над щелью 27 и гальванически соединен с центральным проводником 35 первого согласующего отрезка фидера 16, внешний проводник которого 36 гальванически соединен со второй пластиной 3. Второй конец первого фидера 14 соединен с первым выходом 12 делителя мощности 10.The outer conductor 33 (FIG. 3) of the
Внешний проводник 37 второго фидера 15 гальванически соединен с третьей пластиной 4. Центральный проводник 38 проложен над щелью 30 и гальванически соединен с центральным проводником 39 второго согласующего отрезка фидера 17, внешний проводник 40 которого гальванически соединен с четвертой пластиной 5. Второй конец второго фидера 15 соединен со вторым выходом 13 делителя мощности 10.The
Длины первого 14 и второго 15 фидеров отличаются друг от друга на четверть длины волны на рабочей частоте. Стойки 6-9 крепятся к верхнему и нижнему кронштейнам для придания жесткости конструкции антенны. Нижний кронштейн имеет отверстия для крепления антенны на мачте или башне. При этом верхний и нижний кронштейны могут быть выполнены в виде креста, диска или иной формы.The lengths of the first 14 and second 15 feeders differ from each other by a quarter of the wavelength at the operating frequency. Racks 6-9 are attached to the upper and lower brackets to stiffen the antenna structure. The bottom bracket has holes for attaching the antenna to the mast or tower. In this case, the upper and lower brackets can be made in the form of a cross, disk or other shape.
В другом варианте соединения стойки 6-9 соединены с верхним и нижним кронштейнами, пластины имеют гальванический контакт с верхним и нижним кронштейнами, при этом между пластинами и стойками образован зазор. В другом варианте соединения пластины соединены со стойками с образованием гальванического контакта, стойки соединены с верхним и нижним кронштейнами, при этом между пластинами и верхним и нижним кронштейнами образованы зазоры.In another embodiment, the connections of the struts 6-9 are connected to the upper and lower brackets, the plates have galvanic contact with the upper and lower brackets, and a gap is formed between the plates and racks. In another embodiment, the connections of the plate are connected to the racks with the formation of galvanic contact, the racks are connected to the upper and lower brackets, while gaps are formed between the plates and the upper and lower brackets.
В другом варианте антенны 1 (фиг.4) третья 4 и четвертая 5 пластины выполнены совместно в виде одной пластины 41, в которой выполнена упомянутая щель 30.In another embodiment of the antenna 1 (Fig. 4), the third 4 and fourth 5 plates are made together in the form of one
В другом варианте антенны 1 (фиг.5) первая и третья пластины выполнены совместно в виде двугранной пластины 42, а вторая и четвертая пластины выполнены в виде двугранной пластины 43. В двухгранных пластинах 42 и 43 выполнены отверстия 44 и 45, которые при гальваническом соединении пластин 42 и 43 друг с другом образуют упомянутые щели 27 и 30.In another embodiment of the antenna 1 (Fig. 5), the first and third plates are made together in the form of a
Предпочтительно пластины 2-5 имеют форму прямоугольника. Однако возможны пластины иной конфигурации. На фиг.6 приведен пример выполнения антенн с пластинами 2-5 с вырезом треугольной формы. Возможны такие конфигурации пластин 2-5, что при их соединении образуются пластины с формой, которую называют "крылом летучей мыши". Пластины 2-5 могут быть выполнены в виде решетки из проводников, как указано на фиг.7.Preferably, the plates 2-5 are in the shape of a rectangle. However, plates of a different configuration are possible. Figure 6 shows an example of the implementation of antennas with plates 2-5 with a triangular notch. Such configurations of plates 2-5 are possible that when they are connected, plates with a shape called a "bat wing" are formed. The plates 2-5 can be made in the form of a lattice of conductors, as indicated in Fig.7.
Антенна работает в режиме передачи следующим образом. Мощность генератора, поступающая на вход 11 (фиг.3) делителя мощности 10, делится на две равные части. При этом сигналы на выходах 12 и 13 делителя синфазны друг с другом. Щель 27 возбуждается отрезком центрального проводника 34 фидера 14, расположенным в области между кромками 28 и 29. Щель 30 возбуждается отрезком центрального проводника 38 фидера 15, расположенным в области между кромками 31 и 32.The antenna operates in transmission mode as follows. The power of the generator supplied to the input 11 (figure 3) of the
Щелевая антенна, реализованная первой 2, второй 3 пластинами и щелью 27, формирует в плоскости, ортогональной оси 25, первую диаграмму направленности в виде "восьмерки". При этом максимумы диаграммы направленности направлены перпендикулярно к плоскости 23, в которой расположены первая 2 и вторая 3 пластины.The slot antenna, implemented by the first 2, second 3 plates and
Щелевая антенна, реализованная третьей 4, четвертой 5 пластинами и щелью 30, формирует в плоскости, ортогональной оси 25, вторую диаграмму направленности в виде "восьмерки". При этом максимумы диаграммы направленности направлены перпендикулярно к плоскости 24, в которой расположены третья 4 и четвертая пластины 5. В результате при графическом изображении "восьмерки", отображающие упомянутые первую и вторую диаграммы направленности, развернуты в плоскости относительно друг друга на 90°. Вследствие того, что фидеры 14 и 15 отличаются друг от друга на четверть длины волны на рабочей частоте, сигналы, излучаемые первой и второй щелевыми антеннами, сдвинуты между собой в пространстве по фазе на 90°. В результате сложения в пространстве сигналов, излучаемых первой и второй щелевыми антеннами, формируется диаграмма направленности в виде круга.The slot antenna, implemented by the third 4, fourth 5 plates and slit 30, forms in the plane orthogonal to the axis 25 a second radiation pattern in the form of a figure-eight. In this case, the maxima of the radiation pattern are directed perpendicular to the plane 24, in which the third 4 and
Обратимся теперь к фиг.8, на которой изображена турникетная антенна 46 в соответствии с настоящим изобретением, представляющая собой; по-существу, линейную вертикальную антенную решетку щелевых турникетных излучателей. Антенна 46 включает в себя первую 47, вторую 48, третью 49 и четвертую 50 пластины, первую 6, вторую 7, третью 8 и четвертую 9 стойки, верхний 51 и нижний 52 кронштейны, делитель мощности 53 на четыре направления, четыре делителя на основе квадратурных трехдецибельных направленных ответвителей 54, 55, 56 и 57, четыре соединительных фидера 58, 59, 60 и 61 равной длины, восемь фидеров 62-69 равной длины, соединяющих выходы упомянутых ответвителей с согласующими устройствами. Упомянутые четыре фидера 58-61 и восемь фидеров 62-69 выполнены из стандартного кабеля радиочастотного.Turning now to FIG. 8, a
Каждая из пластин 47-50 имеет вертикальную кромку с четырьмя уступами, верхнюю кромку, нижнюю кромку, прямолинейную вертикальную кромку. Первая 47 и вторая 48 пластины лежат в первой плоскости, третья 49 и четвертая 50 пластины лежат во второй плоскости, ортогональной к первой плоскости. Расстояние между уступами больше половины длины волны, но меньше длины волны на рабочей частоте.Each of the plates 47-50 has a vertical edge with four ledges, an upper edge, a lower edge, a straight vertical edge. The first 47 and second 48 plates lie in the first plane, the third 49 and fourth 50 plates lie in the second plane orthogonal to the first plane. The distance between the steps is more than half the wavelength, but less than the wavelength at the operating frequency.
Стойки выполнены из швеллера. Каждый из фидеров 62-69 от делителей мощности 54-57, расположенных ниже нижнего кронштейна 52, проходит вверх через соответствующее отверстие 70 в нижнем кронштейне, проложен внутри швеллера, через отверстие 71 в швеллере, примыкающей к пластине, выведен из него и проложен вдоль соответствующей пластины.Racks are made of channel. Each of the feeders 62-69 from power dividers 54-57 located below the
Межэтажный делитель мощности 53 выполнен, например, на основе коаксиальной линии и радиального волновода. Представленная антенна работает аналогично работе антенны 1. При этом в вертикальной плоскости формируется диаграмма направленности, более узкая по сравнению с диаграммой направленности антенны 1.The
Первый образец антенныFirst antenna sample
Был изготовлен первый образец антенны в соответствии с настоящим изобретением. При описании этого и последующих образцов антенны мы ссылаемся на цифровые обозначения фиг.1-8. Первый образец состоит из первой 2, второй 3, третьей 4, четвертой 5 пластин, четырех стоек 6, 7, 8 и 9, делителя мощности 10 на два направления, двух фидеров 14 и 15, первого согласующего отрезка фидера 16, второго согласующего отрезка фидера 17, верхнего 51 и нижнего 52 кронштейнов. В качестве стоек применены отрезки стандартного швеллера сечением 40×25 мм2. Верхний и нижний кронштейны выполнены в виде проводящих дисков диаметром 270 мм. Пластины 2-5 и упомянутые диски выполнены из луженой жести толщиной 0,3 мм. Макет изготовлен следующим образом. Были изготовлены два экземпляра пластины размером 400×210 мм2. В центре каждой пластины параллельно стороне длиною 400 мм прорезана щель с размерами 275×20 мм2. Первый экземпляр изготовленной пластины 41 применен в образце в качестве третьей 4 и четвертой 5 пластин со второй щелью 30. Для выполнения первой 2 и второй 3 пластин второй экземпляр изготовленной пластины был разрезан по прямой линии, совпадающей с осью щели. Полученные две пластины 2 и 3 припаяны к первому экземпляру пластины 41 с образованием второй щели 27. В результате получено устройство, имеющее в плане вид креста. Двугранные углы 26, образованные пластинами, каждый равен 90°. Пластины 2-5 припаяны к верхнему 51 и нижнему 52 кронштейнам, к стойкам 6-9. К первой пластине рядом с кромкой 28 щели 27 припаяна оплетка первого фидера 14 - коаксиального кабеля РК-50-2-21, на участке непосредственно за кромкой 28 внешний проводник кабеля удален, центральный проводник 34 коаксиального кабеля 14 продолжен в область щели 27 и припаян к центральному проводнику 35 первого согласующего отрезка кабеля 16, внешний проводник 36 которого припаян к второй пластине 3. Расстояние от места припайки кабеля до узкой (нижней) кромки щели равно 55 мм. К третьей пластине 4 в окрестности кромки 31 щели 30 припаяна оплетка второго фидера 15 - коаксиального кабеля РК-50-2-21, на участке непосредственно за кромкой 31 внешний проводник кабеля удален, центральный проводник 28 кабеля продолжен в область щели и припаян к центральному проводнику 39 второго согласующего отрезка 17 кабеля, внешний проводник 40 которого припаян к четвертой пластине 5. Места распайки первого 14 и второго 15 фидеров к пластинам разнесены по разные стороны от центра щелей. Если отсчитывать расстояние от узкого (нижнего) края первой щели до места распайки второго фидера, то расстояние равно 220 мм. Первый 14 и второй 15 фидеры, в качестве которых применен кабель радиочастотный РК-50-2-21, имеют равную длину. Длины согласующих отрезков 12 и 13, выполненных также из кабеля РК-50-2-21, равны 44 мм. В качестве делителя мощности 10 на два направления использован 3 дБ квадратурный направленный ответвитель на связанных полосковых линиях, который, как известно, обеспечивает деление мощности на две равные части и 90° сдвиг по фазе между выходными сигналами.The first sample antenna was made in accordance with the present invention. In the description of this and subsequent antenna samples, we refer to the digital designations of Figs. 1-8. The first sample consists of the first 2, second 3, third 4, fourth 5 plates, four
На фиг.9 приведена нормированная экспериментальная диаграмма направленности первого образца турникетной антенны в плоскости вектора Е. Нормировка диаграммы выполнена относительно среднеквадратичного уровня сигнала в плоскости вектора Е.Figure 9 shows the normalized experimental radiation pattern of the first sample of the turnstile antenna in the plane of the vector E. The normalization of the diagram is made relative to the mean square signal level in the plane of the vector E.
Как видно из графика на фиг.9, при возбуждении в представленном образце антенны двух ортогональных друг к другу щелей сигналами равной амплитуды, сдвинутыми по фазе на 90°, диаграмма направленности антенны в плоскости вектора Е близка по форме к окружности. Отклонения экспериментальной диаграммы направленности антенны от окружности не превышают величину +1,08÷-1,2 дБ.As can be seen from the graph in Fig. 9, when two slits orthogonal to each other are excited by signals of equal amplitude, 90 ° out of phase, the antenna pattern in the plane of vector E is close in shape to a circle. Deviations of the experimental radiation pattern of the antenna from the circle do not exceed + 1.08 ÷ -1.2 dB.
На фиг.10 приведена нормированная экспериментальная диаграмма направленности первого образца турникетной антенны в плоскости вектора Н. На фиг.10 угол отсчитывается от оси 25 антенны. Нормировка диаграммы направленности выполнена относительно максимального уровня сигнала в плоскости вектора Н.Figure 10 shows the normalized experimental radiation pattern of the first sample of the turnstile antenna in the plane of the vector N. In figure 10, the angle is counted from the
Второй образец антенныSecond antenna sample
Второй образец антенны отличается от первого образца тем, что между пластинами 2-5 и швеллерами 6-9, обращенными к торцам пластин своей широкой гранью, существует зазор 5 мм.The second sample of the antenna differs from the first sample in that between the plates 2-5 and channels 6-9, facing the ends of the plates with their wide face, there is a gap of 5 mm.
На фиг.11 приведена нормированная экспериментальная диаграмма направленности второго образца турникетной антенны в плоскости вектора Е. Нормировка диаграммы выполнена относительно среднеквадратичного уровня сигнала в плоскости вектора Е. Отклонения экспериментальной диаграммы направленности антенны от окружности не превышают величину +1,418÷-2,02 дБ.Figure 11 shows the normalized experimental radiation pattern of the second sample of the turnstile antenna in the plane of the vector E. The normalization of the diagram is made relative to the rms signal level in the plane of the vector E. The deviations of the experimental radiation pattern of the antenna from the circle do not exceed + 1.418 ÷ -2.02 dB.
На фиг.12 приведена нормированная экспериментальная диаграмма направленности второго образца турникетной антенны в плоскости вектора Н. Нормировка диаграммы направленности выполнена относительно максимального уровня сигнала в плоскости вектора Н.On Fig shows the normalized experimental radiation pattern of the second sample of the turnstile antenna in the plane of the vector N. Normalization of the radiation pattern is made relative to the maximum signal level in the plane of the vector N.
Сравнение графиков на фиг.9-12 показывает, что наличие 5 мм зазора между пластинами и стойками практически не сказывается на диаграммах направленности антенны в плоскости вектора Е и в плоскости вектора Н.A comparison of the graphs in Figs. 9-12 shows that the presence of a 5 mm gap between the plates and racks practically does not affect the antenna patterns in the plane of the vector E and in the plane of the vector N.
Третий образец антенныThird Antenna Pattern
Был изготовлен третий образец антенны (фиг.8). Третий образец 46 представляет собой линейную вертикальную четырехэтажную антенную решетку щелевых турникетных излучателей.A third antenna sample was made (Fig. 8). The
Третий образец включает в себя первую 47, вторую 48, третью 49 и четвертую 50 пластины, первую 6, вторую 7, третью 8 и четвертую 9 стойки, верхний 51 и нижний 52 кронштейны, межэтажный делитель мощности 53 на 4 направления, четыре межэтажных фидера 58, 59, 60 и 61 равной длины, четыре трехдецибельных квадратурных направленных ответвителя 54, 55, 56 и 57, восемь фидеров 62-69 равной длины, восемь согласующих устройств.The third sample includes the first 47, the second 48, the third 49 and the fourth 50 plates, the first 6, the second 7, the third 8 and the fourth 9 racks, the upper 51 and lower 52 brackets, an
Пластины 41, 2 и 3 (фиг.4) выполнены из алюминиевого листа. Пластина 41 имеет размеры 2049×120×2 мм3. Пластины 2 и 3 имеют размеры 2049×59×2 мм3. Щели имеют длину 230 мм, ширину 20 мм, расположены на расстоянии 475 мм друг от друга.The
В качестве стоек 6-9 применены стандартные алюминиевые швеллеры сечением 30×30 мм2. Швеллеры полочкой обращены в сторону оси 25 антенны. Межэтажный делитель мощности 53 на четыре направления выполнен на основе коаксиальной линии передачи электромагнитной энергии. Фидеры 58-61 и 62-69 и согласующие устройства выполнены из кабеля РК-50-2-21.As racks 6–9, standard aluminum channels with a section of 30 × 30 mm 2 were used . Channel shelves facing the
Стойки 6-9 соединены с верхним 51 и нижним 52 швеллерами и образуют опору антенны. Пластины 41, 2 и 3 соединены со швеллерами с образованием гальванического контакта. Делитель мощности 53, трехдецибельные квадратурные направленные ответвители 54-57, и фидеры 58-61 расположены ниже нижнего кронштейна 52, к которому для защиты упомянутых устройств от неблагоприятных метеоусловий присоединена юбка в форме полого цилиндра.Racks 6-9 are connected to the upper 51 and lower 52 channels and form the antenna support. The
Каждый радиочастотный кабель 62-69 выведен вверх через одно из отверстий 70 в нижнем 52 кронштейне, проложен внутри соответствующего швеллера, через отверстие 71 в широкой стенке швеллера выведен из него и проложен вдоль соответствующей пластины. Внешний проводник кабеля имеет гальванический контакт с пластиной в окрестности первой кромки щели. Центральный проводник коаксиального кабеля проложен над щелью и соединен с центральным проводником соответствующего согласующего отрезка фидера, внешний проводник которого соединен с пластиной в окрестности второй кромки щели.Each RF cable 62-69 is brought up through one of the
Как показали эксперименты отклонения диаграммы направленности в плоскости вектора Е от окружности не превышают величину ±1,5 дБ.As the experiments showed, the deviations of the radiation pattern in the plane of the vector E from the circle do not exceed ± 1.5 dB.
На фиг.13-15 приведены расчетные и экспериментальные диаграммы направленности антенны в плоскости вектора Н на частотах 470 МГц, 550 МГц и 630 МГц соответственно. Как видно из представленных графиков, за счет применения решетки щелевых излучателей диаграмма направленности антенны в плоскости вектора Н имеет более узкий вид.On Fig.13-15 shows the calculated and experimental radiation patterns of the antenna in the plane of the vector H at frequencies of 470 MHz, 550 MHz and 630 MHz, respectively. As can be seen from the presented graphs, due to the use of a grating of slot emitters, the antenna radiation pattern in the plane of the vector H has a narrower form.
Численные модели антеннNumerical antenna models
Были выполнены численные исследования влияния на согласование фидера со щелевым излучателем в составе антенной решетки из четырех турникетных щелевых антенн, построенных аналогично третьему образцу антенны. Вычислены в диапазоне частот величина входного сопротивления щелевого излучателя и коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВ) в фидере в зависимости от размеров элементов антенны: размеров пластины, размеров щели, расстояния между излучателями в решетке, размеров швеллеров, размеров верхнего и нижнего кронштейнов и их расстояния до ближайшей щели, от длины согласующего отрезка фидера, от расстояния между точкой возбуждения щели и узким (нижним или верхним) краем щели, диаметра обтекателя. Предполагалось, что обтекатель выполнен из стеклопластика толщиной 3 мм. При этом решалась в строгой электродинамической постановке задача об излучении щели с учетом влияния всех упомянутых конструктивных элементов антенны, с учетом влияния соседних щелей, с учетом обтекателя.Numerical studies of the effect on matching the feeder with the slot emitter as part of the antenna array of four turnstile slot antennas, constructed similarly to the third antenna sample, were performed. The input resistance of the slot emitter and the standing wave voltage coefficient (SWR) in the feeder are calculated in the frequency range depending on the dimensions of the antenna elements: plate sizes, slot sizes, channel spacers, channel sizes, upper and lower bracket sizes and their distance to the nearest gap, the length of the matching segment of the feeder, the distance between the point of excitation of the gap and the narrow (lower or upper) edge of the gap, the diameter of the fairing. It was assumed that the fairing is made of
Используя полученные закономерности в поведении входного сопротивления щели и КСВ в зависимости от указанных выше размеров, был выполнен параметрический синтез антенны для работы в широком диапазоне частот. Зависимость КСВ в фидере для отдельной щели в составе синтезированной четырехэтажной антенны приведена на фиг.16. Как видно из графика на фиг.16, КСВ в диапазоне частот 470-600 МГц не превышает величину, равную 1,2. Учитывая тот факт, что соседняя щель, расположенная в ортогональной плоскости, имеет 90-градусный сдвиг по фазе, будет в делителе мощности наблюдаться компенсация отраженных волн, что при идеальном делителе мощности позволит получить в указанном диапазоне частот величину КСВ турникетного щелевого излучателя в составе антенной решетки, меньшую 1,05.Using the obtained patterns in the behavior of the input resistance of the gap and the SWR, depending on the above dimensions, a parametric synthesis of the antenna was performed for operation in a wide frequency range. The dependence of the SWR in the feeder for a single slot in the composition of the synthesized four-story antenna is shown in Fig.16. As can be seen from the graph in Fig.16, the SWR in the frequency range 470-600 MHz does not exceed a value equal to 1.2. Considering the fact that the neighboring slit located in the orthogonal plane has a 90-degree phase shift, compensation of reflected waves will be observed in the power divider, which with an ideal power divider will allow to obtain the SWR of the turnstile slot emitter in the antenna array in the indicated frequency range less than 1.05.
Был выполнен для сравнения расчет диаграмм направленности антенны, содержащей две пары пластин и антенны, содержащей три пары пластин. В обеих антеннах размеры каждой пластины равны 400×210 мм2. В первой из упомянутых антенн пластины при соединении образуют четыре двугранных угла по 90° каждый, две щели. Во второй из упомянутых антенн пластины образуют шесть двугранных углов по 60° каждый, три щели. Амплитуды всех источников, возбуждающих щели, равны одному вольту. В первой антенне фазы источников, возбуждающих щели, отличаются друг от друга на 90°. Во второй антенне фазы источников, возбуждающих две соседние щели, отличаются друг от друга на 60°. Расчетные диаграммы направленности на частоте 550 МГц приведены на фиг.17. График, соответствующий диаграмме направленности с четырьмя пластинами, имеет вид пунктирной кривой линии. График, соответствующий диаграмме направленности с шестью пластинами, имеет вид непрерывной кривой.For comparison, the calculation of radiation patterns of an antenna containing two pairs of plates and an antenna containing three pairs of plates was performed. In both antennas, the dimensions of each plate are 400 × 210 mm 2 . In the first of the mentioned antennas, the plates, when connected, form four dihedral angles of 90 ° each, two slots. In the second of the aforementioned antennas, the plates form six dihedral angles of 60 ° each, three slots. The amplitudes of all sources exciting the gaps are equal to one volt. In the first antenna, the phases of the sources exciting the gaps differ by 90 ° from each other. In the second antenna, the phases of the sources exciting two adjacent slots differ by 60 ° from each other. The calculated radiation patterns at a frequency of 550 MHz are shown in Fig. 17. The graph corresponding to the radiation pattern with four plates has the form of a dashed line curve. The graph corresponding to the radiation pattern with six plates has the form of a continuous curve.
Как видно из сравнения графиков, диаграмма направленности антенны с шестью пластинами отклоняется от окружности на меньшую величину, чем диаграмма направленности антенны с четырьмя пластинами.As can be seen from a comparison of the graphs, the antenna pattern with six plates deviates from the circle by a smaller amount than the antenna pattern with four plates.
Антенна может быть использована в качестве передающей, приемной или приемопередающей антенны в системах на УКВ и в СВЧ-диапазоне, в которых требуется обеспечить горизонтальную поляризацию поля излучения с диаграммой направленности в виде окружности в горизонтальной плоскости. В частности, такие антенны найдут применение для передачи и приема радиосигналов, телевизионных сигналов, в системах слепой посадки самолетов, в аэродромных радионавигационных радиомаяках и других радиосистемах.The antenna can be used as a transmitting, receiving, or transceiving antenna in VHF and microwave systems in which it is necessary to provide horizontal polarization of the radiation field with a radiation pattern in the form of a circle in the horizontal plane. In particular, such antennas will find application for the transmission and reception of radio signals, television signals, in blind landing systems of aircraft, in aerodrome radio navigation radio beacons and other radio systems.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133771/07A RU2401492C1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Wideband turnstile cavity antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009133771/07A RU2401492C1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Wideband turnstile cavity antenna |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2401492C1 true RU2401492C1 (en) | 2010-10-10 |
Family
ID=44024928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009133771/07A RU2401492C1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Wideband turnstile cavity antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2401492C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474933C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Slot antenna |
RU2483402C2 (en) * | 2011-06-22 | 2013-05-27 | Закрытое акционерное общество "АЭРО-КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" | Low-profile six-loop short-circuited slit antenna for microwave frequency range |
RU2499314C2 (en) * | 2011-12-26 | 2013-11-20 | Юрий Пантелеевич Лепеха | Method to manufacture emitting coaxial cable |
RU2510970C1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Broadband turnstile slit antenna |
RU2574172C1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Cylindrical slit antenna |
RU2643700C1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-02-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Turnstile antenna |
-
2009
- 2009-09-08 RU RU2009133771/07A patent/RU2401492C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2483402C2 (en) * | 2011-06-22 | 2013-05-27 | Закрытое акционерное общество "АЭРО-КОСМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ" | Low-profile six-loop short-circuited slit antenna for microwave frequency range |
RU2474933C1 (en) * | 2011-09-13 | 2013-02-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Slot antenna |
RU2499314C2 (en) * | 2011-12-26 | 2013-11-20 | Юрий Пантелеевич Лепеха | Method to manufacture emitting coaxial cable |
RU2510970C1 (en) * | 2012-11-01 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Broadband turnstile slit antenna |
RU2574172C1 (en) * | 2014-10-29 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) | Cylindrical slit antenna |
RU2643700C1 (en) * | 2016-11-21 | 2018-02-05 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение измерительной техники" | Turnstile antenna |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10270177B2 (en) | Broadband antenna, multiband antenna unit and antenna array | |
US8749441B2 (en) | Simultaneous transmit and receive antenna system | |
CN109462024B (en) | Double-frequency Beidou navigation antenna with wide axial ratio wave beams | |
RU2401492C1 (en) | Wideband turnstile cavity antenna | |
EP2950394A1 (en) | Array antenna | |
US20130328733A1 (en) | Waveguide or slot radiator for wide e-plane radiation pattern beamwidth with additional structures for dual polarized operation and beamwidth control | |
KR20100113347A (en) | The series-fed array antenna for ultra high frequency band radar | |
EP2913892A1 (en) | An antenna, a multiple antenna array and a method of radiating a radio-frequency signal | |
CN104092008A (en) | Antenna element and antenna | |
CN206040964U (en) | Circularly polarized microstrip antenna | |
CN109768394A (en) | The method of microstrip antenna structure and electromagnetic radiation signal | |
CN108666742A (en) | Multifrequency antenna and communication equipment | |
Jilani et al. | Novel star-shaped fractal design of rectangular patch antenna for improved gain and bandwidth | |
Sahu et al. | 4× 4 rectangular patch array antenna for bore sight application of conical scan S-band tracking radar | |
RU2427946C1 (en) | Log-periodic combined antenna | |
GB2168538A (en) | Mixed polarization panel aerial | |
US11417962B2 (en) | Tower based antenna including multiple sets of elongate antenna elements and related methods | |
RU2552230C2 (en) | Directional band antenna | |
RU2510970C1 (en) | Broadband turnstile slit antenna | |
RU2498466C1 (en) | Collinear antenna | |
US8665173B2 (en) | Continuous current rod antenna | |
RU2400885C1 (en) | Wideband circular antenna array | |
CN109075452B (en) | Broadband back cavity type slotted antenna | |
US2778015A (en) | Antenna | |
CN218939995U (en) | Patch antenna unit, millimeter wave patch antenna and wireless communication device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110909 |