RU2427060C1 - Ultra-wideband horn antenna - Google Patents

Ultra-wideband horn antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2427060C1
RU2427060C1 RU2010100765/07A RU2010100765A RU2427060C1 RU 2427060 C1 RU2427060 C1 RU 2427060C1 RU 2010100765/07 A RU2010100765/07 A RU 2010100765/07A RU 2010100765 A RU2010100765 A RU 2010100765A RU 2427060 C1 RU2427060 C1 RU 2427060C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
horn
ultra
waveguide
wideband
Prior art date
Application number
RU2010100765/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Герман Васильевич Коробейников (RU)
Герман Васильевич Коробейников
Данил Данилович Кохнюк (RU)
Данил Данилович Кохнюк
Анатолий Ростиславович Григорьев (RU)
Анатолий Ростиславович Григорьев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики" filed Critical Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро автоматики"
Priority to RU2010100765/07A priority Critical patent/RU2427060C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2427060C1 publication Critical patent/RU2427060C1/en

Links

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: design of the ultra-wideband horn antenna uses a waveguide-to-coaxial adapter in form of a short line with an outer conductor having an inner surface which is a non-symmetric rectangular step structure whose steps are covered in the lower part by strips of radar absorbent material, and with an eccentric tapering rectangular inner conductor. A dielectric lens with a polarisation array is placed in the horn mouth. ^ EFFECT: high coefficient of overlapping the operating band of the antenna and small size and weight of the antenna. ^ 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к антенной технике, в частности к сверхширокополосным рупорным антеннам, работающим в непрерывном диапазоне ультравысоких частот (УВЧ) и сверхвысоких частот (СВЧ).The invention relates to antenna technology, in particular to ultra-wideband horn antennas operating in the continuous range of ultra-high frequencies (UHF) and ultra-high frequencies (microwave).

Рупорные антенны широко используются в качестве измерительных антенн, при этом предполагается их частая установка и демонтаж на стойках рабочих мест, в случае использования узкополосных рупорных антенн. В связи с этим целесообразно иметь сверхширокополосную малогабаритную легкую рупорную антенну, которая способна была бы работать с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона частот более 20. Это в значительной мере облегчит и ускорит процесс измерений и позволит его автоматизировать.Horn antennas are widely used as measuring antennas, and it is assumed that they are often installed and dismantled at workplace racks, in the case of narrow-band horn antennas. In this regard, it is advisable to have an ultra-wideband small-sized light horn antenna, which would be able to work with a coefficient of overlap of the operating frequency range of more than 20. This will greatly facilitate and speed up the measurement process and allow it to be automated.

Известна широкополосная рупорная антенна П6-23А (Антенна измерительная П6-23А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - ЮК1.400.016ТО. - 1974 г. С.8-9). Антенна представляет собой рупор, выполненный как одно целое с диапазонным волноводно-коаксиальным переходом. Плоскость поляризации антенны проходит через ось рупора параллельно узким сторонам раскрыва. Вход антенны стандартный коаксиальный с волновым сопротивлением 50 Ом (7/3.04 мм). Коаксиальная линия переходит в линию с прямоугольным внешним проводником и эксцентрически расположенным внутренним стержнем. Далее фидер соединен с коньковым волноводом, который постепенно переходит в Н-образный волновод, а затем в рупор. В раскрыве рупора для коррекции фазовых искажений установлена диэлектрическая линза. Коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот 12. Габаритные размеры: длина 860 мм; раскрыв рупора 342×256,5 мм. Масса антенны 6,5 кг.Known broadband horn antenna P6-23A (Antenna measuring P6-23A. Technical description and operating instructions. - UK1.400.016TO. - 1974 S. 8-9). The antenna is a horn made as a whole with a band-waveguide-coaxial transition. The plane of polarization of the antenna passes through the axis of the horn parallel to the narrow sides of the aperture. The antenna input is standard coaxial with a wave impedance of 50 Ohms (7 / 3.04 mm). The coaxial line goes into a line with a rectangular outer conductor and an eccentrically located inner rod. Next, the feeder is connected to the ridge waveguide, which gradually passes into the H-shaped waveguide, and then into the horn. A dielectric lens is installed in the aperture of the horn for phase distortion correction. Coefficient of overlapping of the working frequency range 12. Overall dimensions: length 860 mm; horn opening 342 × 256.5 mm. The weight of the antenna is 6.5 kg.

Кроме указанной антенны, известны и другие широкополосные рупорные антенны - П6-59, П6-49 (Рекламный листок ФГУП «СКБ РИАП» («Специальное конструкторское бюро радиоизмерительной аппаратуры»). - Антенна измерительная рупорная П6-59: Назначение. Основные характеристики. - Нижний Новгород) и HF906 (Broadband directional antenna, preferably for use in EMI measurements. - Antennas HF-VHF-UHF-SHF. - Cataloq 1999/2000. - ROHDE&SHWARZ. - P.127). В Таблице для сравнения приведены массогабаритные характеристики и коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот указанных рупорных антенн и предмета изобретения.In addition to this antenna, other broadband horn antennas are also known - P6-59, P6-49 (Flyer FSB SKB RIAP (Special Design Bureau of Radio Measuring Equipment). - Measuring horn antenna P6-59: Purpose. Main characteristics. - Nizhny Novgorod) and HF906 (Broadband directional antenna, preferably for use in EMI measurements. - Antennas HF-VHF-UHF-SHF. - Cataloq 1999/2000. - ROHDE & SHWARZ. - P.127). The table for comparison shows the weight and size characteristics and the coefficient of overlap of the operating frequency range of these horn antennas and the subject of the invention.

Figure 00000001
Figure 00000001

Данные широкополосные рупорные антенны имеют в первую очередь недостаточный коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот, который не удовлетворяет требованиям развивающейся современной СВЧ техники, а также большие габариты и массу антенн П6-49, П6-59 и особенно П6-23А.These broadband horn antennas have, first of all, an insufficient coefficient of overlap of the operating frequency range that does not meet the requirements of the developing modern microwave technology, as well as the large dimensions and mass of the antennas P6-49, P6-59, and especially P6-23A.

Целью изобретения является разработка максимально сверхширокополосной рупорной антенны с коэффициентом перекрытия рабочего диапазона частот более 20 при минимальных габаритах и массе.The aim of the invention is to develop the most ultra-wideband horn antenna with a coefficient of overlap of the operating frequency range of more than 20 with minimum dimensions and weight.

Указанная цель достигается за счет того, что в конструкции сверхширокополосной рупорной антенны используется волноводно-коаксиальный переход в виде короткой линии с внешним проводником, имеющим внутреннюю поверхность, представляющую собой несимметричную прямоугольную ступенчатую структуру, ступеньки которой закрыты в нижней части полосками из радиопоглощающего материала, и с эксцентрично расположенным сужающимся прямоугольным внутренним проводником. В раскрыве рупора установлена диэлектрическая линза с поляризационной решеткой.This goal is achieved due to the fact that the design of the ultra-wideband horn antenna uses a waveguide-coaxial transition in the form of a short line with an external conductor having an inner surface that is an asymmetric rectangular step structure, the steps of which are closed in the lower part by strips of radar absorbing material, and with eccentrically arranged tapering rectangular inner conductor. A dielectric lens with a polarizing grating is installed in the mouth of the horn.

На чертеже изображена конструкция антенны, где 1 - гребенчатый Н-образный рупор, 2 - волноводно-коаксиальный переход с несимметричной прямоугольной ступенчатой структурой, 3 - полоски радиопоглощающего материала, 4 - сужающийся прямоугольный внутренний проводник, 5 - диэлектрическая линза, 6 - поляризационная решетка.The drawing shows the antenna design, where 1 is a comb-shaped H-shaped horn, 2 is a waveguide-coaxial junction with an asymmetric rectangular stepped structure, 3 is a strip of radar absorbing material, 4 is a tapered rectangular inner conductor, 5 is a dielectric lens, 6 is a polarizing grating.

Сверхширокополосная рупорная антенна работает следующим образом. Металлический гребенчатый Н-образный рупор возбуждается коротким ступенчатым сверхширокополосным волноводно-коаксиальным переходом, который в свою очередь трансформирует коаксиальный тип волны стандартной 50 Ом коаксиальной линии антенны (розетка, тип IX, вариант 3 по ГОСТ 13317-89) в симметричный Н-образный волновод рупора без дополнительных переходов к несимметричным Н-образному и коньковому волноводам. Для уменьшения несинфазности излучающей поверхности рупора в раскрыве его установлена диэлектрическая линза с поляризационной решеткой. Линза позволяет осуществить коррекцию фазовых искажений и обеспечить нормальные диаграммы направленности рупора во всем рабочем диапазоне частот, а также уменьшить уровень кроссполяризационной составляющей излучаемого поля.Ultrawide horn antenna operates as follows. A metal ridge N-shaped horn is excited by a short stepped ultra-wideband coaxial waveguide junction, which in turn transforms the coaxial wave type of the standard 50 Ohm coaxial antenna line (socket, type IX, option 3 according to GOST 13317-89) into a symmetrical H-shaped horn waveguide without additional transitions to asymmetric H-shaped and ridge waveguides. To reduce the out-of-phase of the radiating surface of the horn, a dielectric lens with a polarizing grating is installed in its aperture. The lens allows you to correct phase distortions and provide normal speaker patterns in the entire operating frequency range, as well as reduce the level of cross-polarization component of the emitted field.

Предложенная конструкция антенны имеет хорошие радиотехнические характеристики, позволяет существенно уменьшить габариты и массу антенны и дает возможность получить коэффициент перекрытия рабочего диапазона частот не менее 30.The proposed antenna design has good radio characteristics, can significantly reduce the size and weight of the antenna and makes it possible to obtain a coefficient of overlap of the operating frequency range of at least 30.

Claims (1)

Сверхширокополосная рупорная антенна, содержащая металлический гребенчатый Н-образный рупор, волноводно-коаксиальный переход, диэлектрическую линзу, отличающаяся тем, что волноводно-коаксиальный переход выполнен в виде короткой линии с внешним проводником, внутренняя поверхность которого представляет собой несимметричную прямоугольную ступенчатую структуру, ступеньки которой закрыты в нижней части полосками из радиопоглощающего материала, и с эксцентрично расположенным сужающимся прямоугольным внутренним проводником, а диэлектрическая линза выполнена с поляризационной решеткой. An ultra-wideband horn antenna containing a metal comb H-shaped horn, a waveguide-coaxial transition, a dielectric lens, characterized in that the waveguide-coaxial transition is made in the form of a short line with an external conductor, the inner surface of which is an asymmetrical rectangular stepped structure, the steps of which are closed in the lower part by strips of radar absorbing material, and with an eccentrically arranged tapering rectangular inner conductor, and the dielectric nical lens provided with polarization grating.
RU2010100765/07A 2010-01-11 2010-01-11 Ultra-wideband horn antenna RU2427060C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100765/07A RU2427060C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Ultra-wideband horn antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010100765/07A RU2427060C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Ultra-wideband horn antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2427060C1 true RU2427060C1 (en) 2011-08-20

Family

ID=44755907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010100765/07A RU2427060C1 (en) 2010-01-11 2010-01-11 Ultra-wideband horn antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2427060C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488925C1 (en) * 2011-11-23 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Ultra-wideband antenna
RU2499314C2 (en) * 2011-12-26 2013-11-20 Юрий Пантелеевич Лепеха Method to manufacture emitting coaxial cable
RU2552232C2 (en) * 2013-02-11 2015-06-10 Борис Иосифович Суховецкий Manufacturing method of ultra-wideband antenna system with controlled directivity pattern
RU2761101C1 (en) * 2020-08-18 2021-12-03 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт" Ultra-broadband horn antenna

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АНТЕННА ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ П6-23А. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. ЮК1.400.016ТО. - 1974, с.8-9. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2488925C1 (en) * 2011-11-23 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Радар ммс" Ultra-wideband antenna
RU2499314C2 (en) * 2011-12-26 2013-11-20 Юрий Пантелеевич Лепеха Method to manufacture emitting coaxial cable
RU2552232C2 (en) * 2013-02-11 2015-06-10 Борис Иосифович Суховецкий Manufacturing method of ultra-wideband antenna system with controlled directivity pattern
RU2761101C1 (en) * 2020-08-18 2021-12-03 Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский радиотехнический институт" Ultra-broadband horn antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Turk et al. Partially dielectric-loaded ridged horn antenna design for ultrawideband gain and radiation performance enhancement
CN102570023A (en) Ultra wideband antenna with four-notched band characteristics
Baudha et al. A compact ultra‐wide band planar antenna with corrugated ladder ground plane for multiple applications
CN202712416U (en) Ultra wideband antenna
RU2427060C1 (en) Ultra-wideband horn antenna
TW201318265A (en) Communication device and antenna structure therein
ITRM20120003A1 (en) LOW NOISE OPENING ANTENNA
Bai et al. A broadband CPW fractal antenna for RF energy harvesting
Piltyay Wideband antiphase power combiner/divider
US9111714B2 (en) Backward-wave oscillator in communication system
Tenigeer et al. Design of a novel broadband EMC double ridged guide horn antenna
KR100834422B1 (en) Probe
EP3121900A1 (en) Power feeder
RU119173U1 (en) ULTRA-BAND FERROCERAMIC INTERACTIVE ACCESS ANTENNA (OPTIONS)
CN105140645A (en) Harmonic suppressing antenna
Kishk et al. UWB antenna for wireless communication and detection applications
Wang et al. A novel dual-band printed monopole antenna based on planar inverted-cone antenna (PICA)
Abedian et al. Design of a compact UWB rectangular dielectric resonator antenna using a simple structure
Rusakov et al. Ultra-wideband antenna with single-and dual-band notched characteristics based on electric ring resonator
RU141245U1 (en) ULTRA-BAND HORN ANTENNA WITH AN INCLINED POLARIZATION
Bala et al. Wideband metamaterial antenna employing SRR loading for WiMAX and WLAN operations
Deng et al. Design of miniaturized WLAN notched ultra-wideband microstrip antenna
CN103618137B (en) The coplanar all channel antenna of optical grating construction shape
Shen et al. Heart-shaped dual band-notched UWB antenna
Li et al. A design of quad-ridged horn antenna with dielectric loading