RU2469448C2 - Combined "quasi-carousel" antenna - Google Patents
Combined "quasi-carousel" antenna Download PDFInfo
- Publication number
- RU2469448C2 RU2469448C2 RU2011105222/07A RU2011105222A RU2469448C2 RU 2469448 C2 RU2469448 C2 RU 2469448C2 RU 2011105222/07 A RU2011105222/07 A RU 2011105222/07A RU 2011105222 A RU2011105222 A RU 2011105222A RU 2469448 C2 RU2469448 C2 RU 2469448C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductors
- antenna
- square
- vibrators
- frame elements
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах в качестве всенаправленной в горизонтальной плоскости антенны при работе с горизонтальной и вертикальной поляризациями.The invention relates to radio engineering and can be used in antenna-feeder devices as an omnidirectional antenna in the horizontal plane when working with horizontal and vertical polarizations.
Известна поляризационно-изотропная антенна [1], содержащая два плоских излучателя в виде квадратных рамок, которые расположены взаимно перпендикулярно вокруг общей вертикальной оси симметрии. В каждой рамке имеется ряд отрезков проводников, соединенных со сторонами и сходящихся к ее центру. Стороны обеих рамок выбраны не менее 0,25 λmax. Элементы антенны подключены тремя питающими фидерами.Known polarization-isotropic antenna [1], containing two flat emitters in the form of square frames that are mutually perpendicular to a common vertical axis of symmetry. Each frame has a number of pieces of conductors connected to the sides and converging to its center. The sides of both frames are selected at least 0.25 λmax. Antenna elements are connected by three power feeders.
Недостатком известной антенны является низкий коэффициент усиления.A disadvantage of the known antenna is the low gain.
Известна шунтовая антенна [2], содержащая активный излучатель, выполненный в виде ряда параллельных равной длины вертикальных проводов, расположенных друг от друга на расстоянии, много меньшем длины рабочей волны, равной длины горизонтальных проводов, присоединенных одними концами к соответствующим вертикальным проводам, а вторыми концами - к соединительному проводу с включением питания в разрыв одного из вертикальных проводов. Вертикальные провода расположены по ребрам правильной треугольной призмы, а равной длины горизонтальные провода выполнены радиально расходящимися от центра симметрии антенны под углом 2π/3 друг к другу, при этом соединительные горизонтальные провода равной длины и формы образуют в верхней и нижней частях призмы идентичные фигуры, симметричные относительно. центра симметрии антенны: круг, равносторонний треугольник, эпициклоиду, гипоциклоиду. Всенаправленная антенна с преимущественно вертикальной поляризацией имеет и паразитную горизонтальную поляризацию.Known shunt antenna [2], containing an active emitter, made in the form of a series of parallel equal length vertical wires spaced from each other at a distance much shorter than the working wave length equal to the length of horizontal wires connected at one end to the corresponding vertical wires and at the second ends - to the connecting wire with power on in the gap of one of the vertical wires. Vertical wires are located on the edges of a regular triangular prism, and of equal length, horizontal wires are made radially diverging from the center of symmetry of the antenna at an angle of 2π / 3 to each other, while the connecting horizontal wires of equal length and shape form identical shapes in the upper and lower parts of the prism, symmetrical relatively. center of symmetry of the antenna: circle, equilateral triangle, epicycloid, hypocycloid. An omnidirectional antenna with predominantly vertical polarization also has a spurious horizontal polarization.
Недостатками данной антенны являются недостаточный коэффициент усиления и сложности монтажа при использовании опорных изоляторов и особого подключения фидера питания, а также необходимость настройки путем подбора длин специальных настроечных проводов.The disadvantages of this antenna are the insufficient gain and installation complexity when using support insulators and the special connection of the power feeder, as well as the need to adjust by selecting the lengths of special tuning wires.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является «карусельная» антенна кругового излучения с квадратно-рамочными элементами [3], содержащая четверку синфазно возбуждаемых размещенных по периметру вибраторов с центральным питанием, причем проводники квадратно-рамочных элементов, вместо образования верхнего и нижнего квадратно-рамочных элементов, образуют смежные правый и левый полувибраторы каждого вибратора, а целостное полотно кратных четырем смежных синфазно возбуждаемых квадратно-рамочных элементов вибраторов выгнуто относительно центральной точки питания по окружности с образованием равноудаленного от центра квадратно-рамочного полотна, в котором углы смежных синфазно возбуждаемых квадратно-рамочных элементов вибраторов являются точками двухпроводных узлов питания, при этом внутрь структуры квадратно рамочных элементов вибраторов дополнительно введен цилиндрический отражательно-рассеивающий проводящий элемент с общей для антенны точкой симметрии и с радиусом, меньшим радиуса окружности квадратно-рамочного полотна на (0,15-0,27)λ, средней рабочей длины волны и высотой, большей λ/2 максимальной рабочей длины волны.Closest to the technical nature of the claimed is a "carousel" circular radiation antenna with square-frame elements [3], containing four in-phase excited placed along the perimeter of the vibrators with central power, and the conductors of square-frame elements, instead of forming the upper and lower square-frame elements, form adjacent right and left half vibrators of each vibrator, and an integral canvas multiple of four adjacent in-phase excited square-frame elements of vibrators you null relative to the central power point around the circle with the formation of a square-frame web equidistant from the center, in which the angles of adjacent in-phase excited square-frame elements of the vibrators are the points of two-wire power units, while a cylindrical reflective-diffusing conductive element is additionally introduced into the structure of the square-frame elements of the vibrators with a point of symmetry common to the antenna and with a radius smaller than the radius of the circumference of the square-frame web by (0.15-0.27) λ, average p bochey wavelength and a height greater than λ / 2 maximum operating wavelength.
К недостаткам прототипа следует отнести недостаточно высокий коэффициент усиления и работа антенны только с горизонтальной поляризацией.The disadvantages of the prototype should include an insufficiently high gain and antenna work only with horizontal polarization.
Задача изобретения - повышение коэффициента усиления и работа с горизонтальной и вертикальной поляризациями.The objective of the invention is to increase the gain and work with horizontal and vertical polarizations.
Дополнительным техническим результатом является возможность использования работы антенны раздельно с горизонтальной поляризацией или с переключением на вертикальную поляризацию.An additional technical result is the ability to use the antenna separately with horizontal polarization or with switching to vertical polarization.
Для достижения этого технического результата в известной антенне-прототипе, содержащей четверку размещенных по периметру вибраторов с центральным питанием, правый и левый полувибраторы каждого вибратора образованы из проводников полных квадратов с замкнутыми точками верхнего и нижнего углов квадратно-рамочных элементов и с разомкнутыми проводниками в боковых углах. При этом разомкнутые в концах вибраторов проводники соединены двухпроводными линиями радиального направления с отражательно-рассеивающим проводящим элементом с образованием короткозамкнутых шлейфов и возбуждением квадратно-рамочных элементов вибраторов в смежных углах в центре вибраторов в точках разомкнутых проводников с подключением линий питания крест-накрест.To achieve this technical result, in the well-known prototype antenna, containing four centrally-mounted vibrators placed along the perimeter, the right and left half-vibrators of each vibrator are formed from full-square conductors with closed points of the upper and lower corners of the square-frame elements and with open conductors in the side corners . In this case, the conductors open at the ends of the vibrators are connected by two-wire radial direction lines with a reflective-scattering conductive element with the formation of short-circuited loops and the excitation of square-frame vibrator elements at adjacent angles in the center of the vibrators at the points of the open conductors with cross-connected power lines connected.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан схематический вид предлагаемой антенны, на фиг.2 - схема отдельного вибратора, а на фиг.3 - результаты электронного моделирования предлагаемой антенны:Figure 1 shows a schematic view of the proposed antenna, figure 2 is a diagram of a separate vibrator, and figure 3 is the results of electronic modeling of the proposed antenna:
а - в свободном пространстве, при работе совместно с вертикальной и горизонтальной поляризациями, раздельно с вертикальной и раздельно с горизонтальной поляризациями;a - in free space, when working together with vertical and horizontal polarizations, separately with vertical and separately with horizontal polarizations;
б - при реальной земле на высоте 10 м, при работе совместно с вертикальной и горизонтальной поляризациями, раздельно с вертикальной и раздельно с горизонтальной поляризациями.b - with real earth at a height of 10 m, when working in conjunction with vertical and horizontal polarizations, separately with vertical and separately with horizontal polarizations.
Антенна (фиг.1) содержит четверку вибраторов 1 с квадратно-рамочными элементами 2 из образующих стороны проводников 3 с введенным вовнутрь структуры квадратно-рамочных вибраторов, выгнутых относительно центральной точки, цилиндрическим отражательно-рассеивающим проводящим элементом 4. Каждый вибратор, состоящий из двух квадратно-рамочных элементов с разомкнутыми проводниками в боковых углах 5, 6 и замкнутыми проводниками в верхних 7 и нижних 8 углах, имеет в концах вибраторов 9 соединение двухпроводными линиями 10 радиального направления с отражательно-рассеивающим проводящим элементом с образованием короткозамкнутых шлейфов и в смежных углах, в центре вибраторов, в точках 11, 12, 13 и 14 разомкнутых проводников с перекрестным подключением источников центрального питания.The antenna (Fig. 1) contains four vibrators 1 with square-
Комбинированная «квазикарусельная» антенна работает следующим образом.Combined "quasicarrier" antenna works as follows.
Под воздействием электродвижущей силы (ЭДС), приложенной в точки 11 и 12, 13 и 14 возникают токи в проводниках 3 квадратно-рамочных элементов 2 вибраторов 1. В случае синфазного подключения линий питания от источника ЭДС в точки 11 и 12, 13 и 14 действие токов, протекающих по проводникам и создающих в пространстве вертикальную и горизонтальную компоненты электромагнитного поля, при их сложении и вычитании обеспечивает работу антенны с вертикальной поляризацией.Under the influence of an electromotive force (EMF) applied to points 11 and 12, 13 and 14, currents occur in the conductors 3 of the square-
В случае противофазного подключения линий питания от источника ЭДС в точки 11 и 12, 14 и 13 действие токов, протекающих по проводникам и создающих в пространстве вертикальную и горизонтальную компоненты электромагнитного поля, при их сложении и вычитании обеспечивает работу антенны с горизонтальной поляризацией.In the case of in-phase connection of power lines from the EMF source to points 11 and 12, 14 and 13, the action of currents flowing through the conductors and creating vertical and horizontal components of the electromagnetic field in space, when they are added and subtracted, ensures the operation of the antenna with horizontal polarization.
При сдвиге фаз ЭДС в точках питания на ±90° вибраторы «квазикарусельной» антенны работают с круговой, вертикальной и горизонтальной поляризациями. Введенный вовнутрь цилиндрический отражательно-рассеивающим проводящий элемент, как рефлектор любой вибраторной антенны, ослабляет обратное излучение вибраторов и увеличивает коэффициент усиления в основном направлении предназначения вибраторов, а изгиб вибраторов по кругу при равном радиальном удалении от рефлектора обеспечивает расширение диаграммы направленности в горизонтальной плоскости и в комплексе скругляет ее.When the EMF phase shift at the supply points is ± 90 °, the “quasi-rotary” antenna vibrators work with circular, vertical and horizontal polarizations. The cylindrical reflecting-scattering conductive element introduced inside, like the reflector of any vibrator antenna, attenuates the return radiation of the vibrators and increases the gain in the main direction of the vibrators destination, and the bending of the vibrators in a circle at equal radial distance from the reflector provides an expansion of the radiation pattern in the horizontal plane and in the complex rounds her off.
Подключение линий питания в точки 11 и 12, 13 и 14 каждого вибратора от источника центрального питания может осуществляться в варианте двухпроводной линии двумя симметричными фидерами питания и в варианте двумя коаксиальными фидерами, проложенными симметрично от узла центрального питания по проводникам шлейфов и образующими стороны квадратно-рамочных элементов с коммутацией экранирующих проводников в точки 11 и 13, а центральных жил в точки 12 и 14. Для сдвига фаз ЭДС в точках питания на ±90° в центральный узел питания (не показано) дополнительно введен фазовращатель на 90°, включение которого при соответствующей коммутации линий питания обеспечивает режим работы антенны с круговой поляризацией.The power lines can be connected to points 11 and 12, 13 and 14 of each vibrator from the central power source in a two-wire line version with two symmetrical power feeders and in the variant with two coaxial feeders symmetrically laid from the central power supply unit along the cable conductors and forming the square-frame sides elements with switching shielding conductors at points 11 and 13, and central conductors at points 12 and 14. For phase shift of EMF at power points by ± 90 ° to a central power node (not shown) introduced a 90 ° phase shifter, the inclusion of which, with appropriate switching of the supply lines, provides the operation mode of the antenna with circular polarization.
Наиболее успешно заявленная комбинированная «квазикарусельная» антенна может быть промышленно применима в качестве всенаправленной антенны с использованием в частных случаях при работе раздельно с вертикальной или горизонтальной поляризациями при оперативной коммутации с минимумом паразитных поляризаций.The most successfully declared combined “quasicarrier” antenna can be industrially applicable as an omnidirectional antenna using in particular cases when working separately with vertical or horizontal polarizations during operational switching with a minimum of spurious polarizations.
Источники информацииInformation sources
1. RU 2011248 C1, 15.04.1994.1. RU 2011248 C1, 04/15/1994.
2. RU 2113747 C1, 20.06.1998.2. RU 2113747 C1, 20.06.1998.
3. RU 2360339 C2, 27.06.2009.3. RU 2360339 C2, 06/27/2009.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105222/07A RU2469448C2 (en) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | Combined "quasi-carousel" antenna |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105222/07A RU2469448C2 (en) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | Combined "quasi-carousel" antenna |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011105222A RU2011105222A (en) | 2012-08-20 |
RU2469448C2 true RU2469448C2 (en) | 2012-12-10 |
Family
ID=46936252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011105222/07A RU2469448C2 (en) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | Combined "quasi-carousel" antenna |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2469448C2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2011248C1 (en) * | 1988-12-26 | 1994-04-15 | Военная академия связи | Polarization-isotropic aerial |
WO1997041622A1 (en) * | 1996-04-29 | 1997-11-06 | Radio Design Innovation Ab | Antenna system |
US5751255A (en) * | 1996-06-07 | 1998-05-12 | Carter, Jr.; Philip S. | Electrically small receiving antennas |
RU2113747C1 (en) * | 1997-04-10 | 1998-06-20 | Феликс Давидович Шустерман | Shunt antenna |
RU71821U1 (en) * | 2007-09-28 | 2008-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мурманский государственный технический университет | DIRECTED ANTENNA |
RU2360339C2 (en) * | 2007-06-28 | 2009-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" | "carousel" all-round radiation antenna with square-frame elements |
-
2011
- 2011-02-11 RU RU2011105222/07A patent/RU2469448C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2011248C1 (en) * | 1988-12-26 | 1994-04-15 | Военная академия связи | Polarization-isotropic aerial |
WO1997041622A1 (en) * | 1996-04-29 | 1997-11-06 | Radio Design Innovation Ab | Antenna system |
US5751255A (en) * | 1996-06-07 | 1998-05-12 | Carter, Jr.; Philip S. | Electrically small receiving antennas |
RU2113747C1 (en) * | 1997-04-10 | 1998-06-20 | Феликс Давидович Шустерман | Shunt antenna |
RU2360339C2 (en) * | 2007-06-28 | 2009-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" | "carousel" all-round radiation antenna with square-frame elements |
RU71821U1 (en) * | 2007-09-28 | 2008-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мурманский государственный технический университет | DIRECTED ANTENNA |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011105222A (en) | 2012-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8199063B2 (en) | Dual-band dual-polarized base station antenna for mobile communication | |
CN103311652B (en) | Ultra-wideband wide-beam dual-polarized antenna unit | |
DE50300732D1 (en) | DUAL POLARIZED BEAM ARRANGEMENT | |
KR20120088471A (en) | Dual-polarized antenna for mobile communication base station and multi-band antenna system | |
JP2002534826A (en) | Bipolar dipole antenna device | |
JP2016127481A (en) | Polarization shared antenna | |
RU2469448C2 (en) | Combined "quasi-carousel" antenna | |
US3438043A (en) | Short backfire antenna | |
RU164860U1 (en) | DIRECTED DIRECTOR ANTENNA | |
WO2015133458A1 (en) | Array antenna and sector antenna | |
KR20110088177A (en) | The dipole device of hybrid type and dual polarization array antenna using that device | |
RU164857U1 (en) | DIRECTED DIRECTOR ANTENA | |
RU2580406C1 (en) | Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna | |
RU158419U1 (en) | DEVICE FOR INCREASING THE REINFORCEMENT COEFFICIENT AND DIRECTIONS OF IOP ANTENNA TYPE | |
RU148376U1 (en) | Wi-Fi TRANSFORMER ANTENNA ADAPTER | |
RU2684433C2 (en) | Antenna adapter - circular polarization dipole | |
US20190131927A1 (en) | Sunlight receiving device and sunlight receiving system | |
RU164858U1 (en) | DIRECTED DIRECTOR ANTENNA | |
RU2356137C1 (en) | "carousel" antenna of circular radiation of vertical polarisation | |
JP2526673B2 (en) | Circularly polarized antenna | |
RU102855U1 (en) | SUBSCRIBER ANTENNA | |
Roy | A reciprocal CPSS molecule | |
RU2378749C1 (en) | Combined broadband television antenna | |
RU2474017C2 (en) | Universal directional polarisation zigzag-shaped antenna | |
CN108140953A (en) | Wide band array antenna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200212 |