RU2483404C2 - Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver - Google Patents

Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver Download PDF

Info

Publication number
RU2483404C2
RU2483404C2 RU2010103895/07A RU2010103895A RU2483404C2 RU 2483404 C2 RU2483404 C2 RU 2483404C2 RU 2010103895/07 A RU2010103895/07 A RU 2010103895/07A RU 2010103895 A RU2010103895 A RU 2010103895A RU 2483404 C2 RU2483404 C2 RU 2483404C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna element
plate
antenna
range
elements
Prior art date
Application number
RU2010103895/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010103895A (en
Inventor
Дмитрий Витальевич Татарников
Павел Петрович Шаматульский
Андрей Витальевич Астахов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Топкон Позишионинг Системс"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Топкон Позишионинг Системс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Топкон Позишионинг Системс"
Priority to RU2010103895/07A priority Critical patent/RU2483404C2/en
Publication of RU2010103895A publication Critical patent/RU2010103895A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483404C2 publication Critical patent/RU2483404C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: antenna has a conducting housing in form of a first cavity which particularly accommodates a signal processing circuit, a navigation receiver, position or tilt angle sensors, a signal port for output of obtained radio signals, a top antenna element and a coaxially lying bottom antenna element, the top antenna element consisting of: a radiating plate lying over a shielding plate; the bottom antenna element consists of a shielding plate below which there is a flat plate; the top antenna element lies such that its shielding plate lies near the surface or at least part of the surface of the shielding plate of the bottom antenna element. The top and bottom antenna elements have a different degree of electromagnetic interaction with the signal port. The plate of the bottom antenna element lies on the first cavity on the side of the outer surface.
EFFECT: reduced multibeam reception effect.
24 cl, 45 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к антеннам, и в частности к микрополосковым антеннам для глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS). Системы GNSS позволяют быстро определить свое местоположение с высокой точностью в любой точке земной поверхности вне зависимости от погодных условий.The present invention relates to antennas, and in particular to microstrip antennas for global navigation satellite systems (GNSS). GNSS systems allow you to quickly determine your location with high accuracy anywhere in the world, regardless of weather conditions.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время применение микрополосковых антенн (МПА) для GNSS требует обеспечения широкой полосы пропускания, что необходимо для обеспечения приема сигнала на двух различных частотах со спутников, принадлежащих различным системам позиционирования, таких как GPS, ГЛОНАСС, Galileo и др.Currently, the use of microstrip antennas (MPAs) for GNSS requires a wide bandwidth, which is necessary to ensure the reception of a signal at two different frequencies from satellites belonging to different positioning systems, such as GPS, GLONASS, Galileo, etc.

В известных микрополосковых антеннах есть ряд недостатков. В частности, при приеме сигналов от спутников в силу различной геометрии распространения сигнала и наличия отраженных сигналов от земли и различных объектов возникает эффект многолучевого приема сигнала. Так, полученный антенной сигнал представляет собой комбинацию прямого сигнала и отраженного сигнала. Наличие последнего приводит, искажению амплитуды и фазы принятого сигнала, что негативно сказывается на работе системы.Known microstrip antennas have a number of disadvantages. In particular, when receiving signals from satellites due to the different geometry of signal propagation and the presence of reflected signals from the earth and various objects, the effect of multipath signal reception arises. So, the signal received by the antenna is a combination of a direct signal and a reflected signal. The presence of the latter leads to distortion of the amplitude and phase of the received signal, which negatively affects the operation of the system.

Для эффективной работы антенна должна обеспечивать в требуемой полосе частот ряд характеристик, таких как коэффициент стоячей волны (КСВ) и заданные свойства диаграммы направленности. Так, для оценки способности антенны подавлять отраженный от подстилающей поверхности сигнал применяют отношение down/up, т.е.

Figure 00000001
. Указанная характеристика D/U(θ) равна отношению уровня диаграммы направленности (ДН) в задней полусфере под каким-либо углом к уровню ДН в передней полусфере под зеркальным углом. На практике для оценки частотных свойств часто используется параметр D/U(θ) по углу 90°, который принято называть зенит D/U(90°).For effective operation, the antenna must provide a number of characteristics in the required frequency band, such as the standing wave coefficient (SWR) and the desired radiation pattern properties. So, to assess the ability of the antenna to suppress the signal reflected from the underlying surface, the down / up ratio is used, i.e.
Figure 00000001
. The indicated characteristic D / U (θ) is equal to the ratio of the level of the radiation pattern (MD) in the rear hemisphere at any angle to the level of the radiation pattern in the front hemisphere at a specular angle. In practice, to evaluate the frequency properties, the D / U (θ) parameter is often used along an angle of 90 °, which is commonly called the Zenith D / U (90 °).

Обычно для уменьшения эффекта многолучевого приема используют плоский экран больших размеров или применяют конструкции типа дроссельных колец (choke ring). Однако такие конструкции имеют большие габариты и вес.Typically, to reduce the effect of multipath reception, a large flat screen is used or designs such as choke rings are used. However, such designs have large dimensions and weight.

Для уменьшения размеров антенной системы при сохранении коэффициента D/U(θ) по углу 90° в соответствующих пределах известно техническое решение WO 2004027920, опубл. 01.04.2004 - [1], в котором раскрыта антенная система GPS для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов. Такая антенна имеет достаточно эффективную конструкцию, которая позволяет уменьшить эффект многолучевого приема сигнала, а также обеспечить достаточную ширину полосы частот по КСВ, но не позволяет ее непосредственно устанавливать над поверхностью транспортного средства. Также в такой конструкции при заданных размерах относительно узкий диапазон рабочих частот, в котором обеспечивается подавление многолучевого сигнала по Down/Up 90°.To reduce the size of the antenna system while maintaining the coefficient D / U (θ) at an angle of 90 ° within appropriate limits, the technical solution WO 2004027920, publ. 04/01/2004 - [1], in which the GPS antenna system is disclosed to reduce the effect of multipath signal reception. Such an antenna has a sufficiently effective design, which allows you to reduce the effect of multipath signal reception, as well as to provide sufficient bandwidth for SWR, but does not allow it to be installed directly above the surface of the vehicle. Also, in this design, for given sizes, a relatively narrow range of operating frequencies, in which the multipath signal is suppressed by Down / Up 90 °.

Для некоторых GNSS применений требуется устанавливать антенну с приемником на транспортное средство. Однако большинство существующих антенн спроектированы и разработаны для установки на геодезических стойках/треногах на некоторой высоте над подстилающейся поверхностью. В случае установки таких антенн вблизи проводящего корпуса транспортного средства или вплотную к нему эффективность работы экрана антенны уменьшается, что приводит к увеличению уровня многолучевых помех.For some GNSS applications, it is required to mount an antenna with a receiver on the vehicle. However, most existing antennas are designed and developed for installation on geodetic racks / tripods at a certain height above the underlying surface. If such antennas are installed close to or adjacent to the vehicle’s conductive body, the antenna screen’s performance decreases, which leads to an increase in the level of multipath interference.

Для эффективной работы системы в целом необходимо обеспечить уменьшение многолучевых помех от проводящей поверхности транспортного средства. Таким образом, существует потребность в преодолении вышеуказанных проблем. Для этого предложена конструкция антенной системы, позволяющая, по сравнению с известной конструкцией [1], обеспечить возможность ее установки непосредственно на плоскую металлическую поверхность, например на крышу транспортного средства, обеспечивая при этом эффективное подавление многолучевого приема сигнала и возможность размещения навигационного приемника в отдельном уровне, который представляет собой замкнутую полость.For the effective operation of the system as a whole, it is necessary to reduce multipath interference from the conductive surface of the vehicle. Thus, there is a need to overcome the above problems. For this purpose, an antenna system design has been proposed that, in comparison with the known structure [1], allows its installation directly on a flat metal surface, for example, on the roof of a vehicle, while ensuring effective suppression of multipath signal reception and the possibility of placing the navigation receiver at a separate level , which is a closed cavity.

Также во втором варианте за счет использования особой конструкции нижнего антенного элемента и особенностей предложенных загнутых элементов на пластинках уменьшается общий вес антенны, поскольку не используется диэлектрик; а также обеспечивается дополнительное расширение полосы частот как по КСВ, так и по Down/Up 90°, простота изготовления и настройки антенны и возможность размещения внутри объема антенны дополнительного уровня с печатной платой МШУ.Also in the second embodiment, due to the use of the special design of the lower antenna element and the features of the proposed bent elements on the plates, the total weight of the antenna is reduced, since no dielectric is used; and also provides an additional extension of the frequency band for both SWR and Down / Up 90 °, ease of manufacturing and tuning of the antenna and the possibility of placing an additional level with the printed circuit board of the LNA inside the antenna volume.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Согласно настоящему изобретению предложена антенная система для приема радиосигнала, содержащая: верхний антенный элемент и соосно расположенный под ним нижний антенный элемент. Верхний антенный элемент состоит из: излучающей пластинки, расположенной противоположно и над экранирующей пластинкой, которая является экраном по отношению к излучающей пластинке, и системы возбуждения, оканчивающейся сигнальным портом, который предназначен для ввода/вывода радиосигналов, полученных упомянутой антенной системой.According to the present invention, an antenna system for receiving a radio signal is provided, comprising: an upper antenna element and a lower antenna element coaxially located below it. The upper antenna element consists of: a radiating plate located opposite and above the shielding plate, which is a screen with respect to the radiating plate, and an excitation system ending in a signal port, which is designed to input / output radio signals received by the said antenna system.

Нижний антенный элемент состоит из экранирующей пластинки, под которой противоположно ей расположена пластинка, причем упомянутая экранирующая пластинка является экраном для этой пластинки. Нижний антенный элемент размещен так, что экранирующая пластинка верхнего антенного элемента располагается вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки нижнего антенного элемента. Таким образом, излучающая пластинка верхнего антенного элемента расположена ближе к экранирующей пластинке нижнего антенного элемента, чем к пластинке нижнего антенного элемента.The lower antenna element consists of a shielding plate, under which a plate is located opposite to it, and the said shielding plate is a screen for this plate. The lower antenna element is arranged so that the shielding plate of the upper antenna element is located close to the surface or at least part of the surface of the shielding plate of the lower antenna element. Thus, the radiating plate of the upper antenna element is located closer to the shielding plate of the lower antenna element than to the plate of the lower antenna element.

Нижний антенный элемент имеет аналогичную (зеркальную) конструкцию верхнего антенного элемента. При этом его габаритные размеры могут отличаться от размеров верхнего антенного элемента и определяются при настройке антенны.The lower antenna element has a similar (mirror) design of the upper antenna element. At the same time, its overall dimensions may differ from the dimensions of the upper antenna element and are determined when tuning the antenna.

Пластинка нижнего антенного элемента со стороны внешней поверхности размещена на проводящей замкнутой полости определенного размера, верхний антенный элемент непосредственно соединен с сигнальным портом, а нижний антенный элемент возбуждается путем электромагнитного взаимодействия с верхним антенным элементом.The plate of the lower antenna element from the outer surface side is placed on a conductive closed cavity of a certain size, the upper antenna element is directly connected to the signal port, and the lower antenna element is excited by electromagnetic interaction with the upper antenna element.

В качестве системы возбуждения могут использоваться возбуждающие штыри, микрополосковые линии и т.д. Для создания линейной поляризации используют штыревой возбудитель. Для возбуждения круговой поляризации возбуждение излучающей пластинки осуществляют посредством системы возбуждения, состоящей, например, из: возбуждающих штырей и моста, который размещен, например, с внутренней стороны пластинок. Мост обеспечивает в широкой полосе частот необходимый фазовый сдвиг между выходными сигналами. Для круговой поляризации можно использовать два штыря, проходящих сквозь пластинки антенны и соединяющих выход моста с излучающей пластинкой - излучателем.As the excitation system, excitation pins, microstrip lines, etc. can be used. A pin driver is used to create linear polarization. To excite circular polarization, the excitation of the emitting plate is carried out by means of an excitation system consisting, for example, of: excitation pins and a bridge, which is located, for example, on the inside of the plates. The bridge provides the necessary phase shift between the output signals in a wide frequency band. For circular polarization, you can use two pins passing through the antenna plate and connecting the bridge output to the radiating plate - the emitter.

Следует отметить, что под сигнальным портом понимается местоположение, где радиосигналы, полученные антенной, доступны для использования, например в малошумящем усилителе или коаксиальном кабеле.It should be noted that the signal port refers to the location where the radio signals received by the antenna are available for use, for example in a low-noise amplifier or coaxial cable.

Верхний антенный элемент имеет сигнальный порт, который осуществляет электрическую взаимосвязь с ним, а в нижнем антенном элементе сигнальный порт отсутствует. Возбуждение верхнего антенного элемента осуществляется посредством штыря возбуждения. Нижний антенный элемент возбуждается путем электромагнитного взаимодействия с верхним антенным элементом. Таким образом, верхний и нижний антенные элементы имеют различную степень электромагнитного взаимодействия с сигнальным портом, причем эти соответствующие степени взаимодействия отличны друг от друга.The upper antenna element has a signal port, which carries out electrical interconnection with it, and there is no signal port in the lower antenna element. The excitation of the upper antenna element is carried out by means of the excitation pin. The lower antenna element is excited by electromagnetic interaction with the upper antenna element. Thus, the upper and lower antenna elements have a different degree of electromagnetic interaction with the signal port, and these corresponding degrees of interaction are different from each other.

Подавление многолучевого сигнала в предложенной антенной системе осуществляется путем электромагнитного взаимодействия верхнего антенного элемента с нижним антенным элементом. Для этого их располагают на определенном расстоянии друг от друга. На нижнем элементе возникают наведенные токи, за счет настройки антенны поле этих токов в области нижней полусферы оказывается в противофазе с полем токов верхнего элемента. Таким образом, амплитуды полей токов в задней полусфере антенны вычитаются, тем самым уменьшая уровень ДН в задней полусфере, обеспечивая подавление отраженного многолучевого сигнала.The suppression of the multipath signal in the proposed antenna system is carried out by electromagnetic interaction of the upper antenna element with the lower antenna element. To do this, they are placed at a certain distance from each other. Induced currents appear on the lower element, due to the antenna tuning, the field of these currents in the region of the lower hemisphere is in antiphase with the current field of the upper element. Thus, the amplitudes of the current fields in the rear hemisphere of the antenna are subtracted, thereby reducing the level of the beam in the rear hemisphere, providing suppression of the reflected multipath signal.

Как вариант используют, по меньшей мере, одну замкнутую полость определенного размера. Замкнутая полость представляет собой корпус, в котором размещают дополнительные элементы: схему обработки сигнала, например, приемник, датчики положения или угла наклона. Замкнутая полость имеет заданный габаритный размер от 1 до 5 габаритного размера пластинки нижнего антенного элемента.Alternatively, at least one closed cavity of a certain size is used. A closed cavity is a housing in which additional elements are placed: a signal processing circuit, for example, a receiver, position or angle sensors. The closed cavity has a predetermined overall dimension of 1 to 5 of the overall dimension of the lower antenna element plate.

Количество пристраиваемых к антенне полостей может быть различным, от одной до нескольких, и не влияет на рабочие характеристики антенной системы в целом. Для этого настройка антенны осуществляется при подключении и размещении одной замкнутой полости к пластинке нижнего антенного элемента.The number of cavities attached to the antenna can be different, from one to several, and does not affect the performance of the antenna system as a whole. To do this, the antenna is configured when connecting and placing one closed cavity to the plate of the lower antenna element.

Предложенная конструкция с замкнутыми полостями позволяет разместить антенную систему непосредственно со стороны нижней поверхности замкнутой полости на плоской проводящей поверхности, например на крыше транспортного средства.The proposed design with closed cavities allows you to place the antenna system directly from the bottom surface of the closed cavity on a flat conductive surface, for example on the roof of a vehicle.

Для уменьшения резонансного размера антенны пространство между излучающей пластинкой и экранирующей пластинкой нижнего и верхнего антенных элементов заполняют диэлектриком, уменьшающим длину волны в

Figure 00000002
раз, где ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, или используют замедляющую структуру в виде загнутых проводящих элементов, в качестве которых, как вариант, предложено использовать, по меньшей мере, с двух сторон или на двух противоположных краях пластинок верхнего и/или нижнего антенного элемента соответствующие емкостные элементы. Емкостные элементы выполнены в виде загнутых элементов. Загнутые элементы представляют загнутые внутрь конструкции антенны элементы пластинки в виде: ребер, или зубцов, или гребенок, или штырьков. Они имеют определенную поверхностную форму и площадь и расположены по краям периметра излучающей пластинки, и/или экранирующей пластинки верхнего антенного элемента, и/или пластинки, и/или второй экранирующей пластинки нижнего антенного элемента в различном их сочетании. Элементы загнуты так, чтобы располагаться вертикально или ортогонально по отношению к пластинкам, из которых они загнуты.To reduce the resonant size of the antenna, the space between the radiating plate and the shielding plate of the lower and upper antenna elements is filled with a dielectric that reduces the wavelength in
Figure 00000002
times, where ε is the dielectric constant of the dielectric, or use a slowing structure in the form of bent conductive elements, which, as an option, it is proposed to use, at least on two sides or on two opposite edges of the plates of the upper and / or lower antenna element capacitive elements. Capacitive elements are made in the form of curved elements. The bent elements represent the elements of the plate bent into the antenna structure in the form of: ribs, or teeth, or combs, or pins. They have a certain surface shape and area and are located along the edges of the perimeter of the emitting plate and / or the shielding plate of the upper antenna element and / or plate and / or the second shielding plate of the lower antenna element in various combinations thereof. The elements are bent so as to be arranged vertically or orthogonally with respect to the plates from which they are bent.

Антенная система обеспечивает заданную полосу частот в соответствующем диапазоне частот, при этом обеспечивается коэффициент Down/Up 90° меньше - 15 дБ.The antenna system provides a given frequency band in the corresponding frequency range, while providing a Down / Up coefficient of 90 ° less than -15 dB.

В нижнем антенном элементе при использовании замедляющей структуры в виде загнутых проводящих элементов в пространстве между пластинкой и экранирующей пластинкой размещена дополнительная печатная плата со схемой обработки сигнала, например плата с МШУ или навигационный приемник, который может располагаться в защитном экране.An additional printed circuit board with a signal processing circuitry, for example, a LNA board or a navigation receiver, which can be located in a protective screen, is placed in the lower antenna element when using a slowdown structure in the form of curved conductive elements in the space between the plate and the shielding plate.

Также согласно изобретению предложена двухдиапазонная антенная система для приема радиосигнала, содержащая: двухдиапазонный верхний антенный элемент, под которым соосно с ним расположен двухдиапазонный нижний антенный элемент, каждый из которых выполнен в форме двухэтажерчатой конструкции.The invention also provides a dual-band antenna system for receiving a radio signal, comprising: a dual-band upper antenna element, under which coaxially there is a dual-band lower antenna element, each of which is made in the form of a two-story structure.

Двухдиапазонный верхний антенный элемент состоит из: излучающей пластинки первого частотного диапазона, излучающей пластинки второго частотного диапазона, двух экранирующих пластинок первого и второго частотного диапазона, которые служат экраном для соответствующих излучающих пластинок, а также системы возбуждения. Излучающие и экранирующие пластинки для соответствующих диапазонов расположены противоположно и отделены друг от друга на определенное расстояние, которое определяется рабочим диапазоном частот. Каждая экранирующая пластинка соответствующего диапазона расположена под излучающей пластинкой своего диапазона. Так, верхняя излучающая пластинка первого диапазона расположена над экранирующей пластинкой для первого диапазона. Экранирующая пластинка первого диапазона размещена вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности нижней излучающей пластинки второго диапазона. Снизу нижней излучающей пластинки второго диапазона расположена ее экранирующая пластинка второго диапазона.The dual-band upper antenna element consists of: a radiating plate of the first frequency range, a radiating plate of the second frequency range, two shielding plates of the first and second frequency range, which serve as a screen for the respective radiating plates, as well as an excitation system. The radiating and shielding plates for the respective ranges are located opposite and separated from each other by a certain distance, which is determined by the operating frequency range. Each shielding plate of the corresponding range is located under the radiating plate of its range. Thus, the upper radiating plate of the first range is located above the shielding plate for the first range. The shielding plate of the first range is located close to the surface or at least part of the surface of the lower radiating plate of the second range. Below the lower radiating plate of the second range is its shielding plate of the second range.

Система возбуждения для каждого диапазона состоит, в частности, из двух штырей возбуждения, которые соединяются посредством линии передачи со схемой деления мощности, которая оканчивается соответствующим сигнальным портом. Сигнальный порт предназначен для ввода/вывода сигналов соответствующих частотных диапазонов, полученных/переданных упомянутой антенной системой. Так, верхняя излучающая пластинка первого диапазона электрически соединена с первым сигнальным портом, а соответствующий ей нижний антенный элемент первого диапазона не соединен с первым сигнальным портом. В свою очередь нижняя излучающая пластинка второго диапазона электрически взаимосвязана и соединена со вторым сигнальным портом соответствующего второго диапазона. Нижний антенный элемент второго диапазона не соединен со вторым сигнальным портом.The excitation system for each range consists, in particular, of two excitation pins, which are connected via a transmission line to a power division circuit, which terminates in a corresponding signal port. The signal port is intended for input / output of signals of the corresponding frequency ranges received / transmitted by said antenna system. So, the upper radiating plate of the first range is electrically connected to the first signal port, and the corresponding lower antenna element of the first range is not connected to the first signal port. In turn, the lower radiating plate of the second range is electrically interconnected and connected to the second signal port of the corresponding second range. The lower antenna element of the second range is not connected to the second signal port.

Нижний двухдиапазонный антенный элемент имеет аналогичную конструкцию расположения пластинок по отношению к верхнему двухдиапазонному антенному элементу. Двухдиапазонный нижний антенный элемент состоит из: двух экранирующих пластинок второго и первого частотного диапазона, и пластинки второго частотного диапазона и пластинки первого частотного диапазона. Соответствующие пластинки и экранирующие пластинки для соответствующих диапазонов расположены противоположно и отделены друг от друга на определенное расстояние диэлектриком или воздухом при использовании замедляющей структуры в виде загнутых элементов. Указанное расстояние определяет рабочий диапазон частот антенны.The lower dual-band antenna element has a similar plate arrangement with respect to the upper dual-band antenna element. The dual-band lower antenna element consists of: two shielding plates of the second and first frequency range, and a plate of the second frequency range and a plate of the first frequency range. Corresponding plates and shielding plates for the respective ranges are located opposite and separated from each other by a certain distance by dielectric or air when using a retardation structure in the form of curved elements. The indicated distance determines the operating frequency range of the antenna.

Причем под экранирующей пластинкой второго частотного диапазона размещена пластинка второго частотного диапазона. Пластинка второго частотного диапазона в свою очередь размещена вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки первого частотного диапазона. Снизу экранирующей пластинки первого частотного диапазона расположена нижняя пластинка первого частотного диапазона.Moreover, under the shielding plate of the second frequency range placed plate of the second frequency range. The plate of the second frequency range, in turn, is placed close to the surface or at least part of the surface of the shielding plate of the first frequency range. The bottom plate of the first frequency range is located below the shielding plate of the first frequency range.

Двухдиапазонный верхний антенный элемент размещен на, по меньшей мере, части поверхности двухдиапазонного нижнего антенного элемента таким образом, что экранирующая пластинка для второго диапазона верхнего антенного элемента размещена вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки второго частотного диапазона нижнего антенного элемента. Причем пластинка (patch) нижнего антенного элемента первого диапазона со своей внешней стороны размещена на проводящей замкнутой полости.A dual-band upper antenna element is placed on at least a portion of the surface of the dual-band lower antenna element such that a shielding plate for the second range of the upper antenna element is placed close to the surface or at least a portion of the surface of the shielding plate of the second frequency range of the lower antenna element. Moreover, the plate (patch) of the lower antenna element of the first range from its outer side is placed on a conductive closed cavity.

Подавление многолучевого приема в такой антенной системе происходит за счет электромагнитного взаимодействия верхнего и нижнего антенных элементов соответствующего диапазона. Для этого их располагают на определенном расстоянии друг от друга. Таким образом, излучающая пластинка первого частотного диапазона верхнего антенного элемента и пластинка первого частотного диапазона нижнего антенного элемента имеют соответствующую и различную степень электромагнитного взаимодействия (связи) с первым сигнальным портом, причем эти степени взаимодействия отличны друг от друга. А излучающая пластинка второго частотного диапазона верхнего антенного элемента и пластинка второго частотного диапазона нижнего антенного элемента имеют свою соответствующую степень электромагнитного взаимодействия (связи) со вторым сигнальным портом, причем эти соответствующие степени взаимодействия отличны друг от друга.The suppression of multipath reception in such an antenna system occurs due to the electromagnetic interaction of the upper and lower antenna elements of the corresponding range. To do this, they are placed at a certain distance from each other. Thus, the radiating plate of the first frequency range of the upper antenna element and the plate of the first frequency range of the lower antenna element have a corresponding and different degree of electromagnetic interaction (communication) with the first signal port, and these degrees of interaction are different from each other. And the radiating plate of the second frequency range of the upper antenna element and the plate of the second frequency range of the lower antenna element have their respective degree of electromagnetic interaction (communication) with the second signal port, and these corresponding degrees of interaction are different from each other.

Пространство между излучающей пластинкой и экранирующей пластинкой нижнего и верхнего антенных элементов каждого диапазона имеет замедляющую структуру, в качестве которой может использоваться: диэлектрик или замедляющая структура в виде эмкостных загнутых элементов, которые имеют различную комбинацию расположения на соответствующих пластинках.The space between the radiating plate and the shielding plate of the lower and upper antenna elements of each range has a slowing structure, which can be used as a dielectric or a slowing structure in the form of capacitive bent elements, which have a different combination of arrangement on the respective plates.

Эти и другие конструктивные особенности и преимущества предложенного изобретения станут очевидными из детального описания вариантов конструкции, которое должно читаться совместно с сопроводительными чертежами.These and other design features and advantages of the proposed invention will become apparent from the detailed description of design options, which should be read in conjunction with the accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 показывает конструкцию известной антенной системы для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов.Figure 1 shows the construction of a known antenna system to reduce the effect of multipath signal reception.

Фиг.2a показывает общий вид установленной на плоской поверхности предложенной многоярусной двухдиапазонной широкополосной антенной системы, выполненной на диэлектрической подложке.Fig. 2a shows a general view of the proposed multi-tier dual-band wideband antenna system mounted on a flat surface, made on a dielectric substrate.

Фиг.2b показывает общий вид установленной на плоской поверхности однодиапазонной антенной системы с загнутыми элементами.Fig.2b shows a General view of a flat-mounted single-band antenna system with curved elements.

Фиг.2c показывает общий вид двухдиапазонной антенной системы с загнутыми элементами, установленной на плоской поверхности.Fig. 2c shows a general view of a dual band antenna system with curved elements mounted on a flat surface.

Фиг.3a-3c показывают варианты выполнения двухдиапазонной антенной системы с полостью, в которую встроен GPS/GNSS приемник.3a-3c show embodiments of a dual-band antenna system with a cavity in which a GPS / GNSS receiver is integrated.

Фиг.4 показывает вид в разрезе предложенной конструкции двухдиапазонной антенной системы с загнутыми элементами по краям пластинок.Figure 4 shows a sectional view of the proposed design of a dual-band antenna system with curved elements along the edges of the plates.

Фиг.5 показывает ориентацию векторов E и H полей для случая, когда штырь возбуждения расположен на оси x.5 shows the orientation of the field vectors E and H for the case where the excitation pin is located on the x axis.

Фиг.6 показывает конструкцию антенной системы линейной поляризации для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов в расширенной полосе частот, в которой емкостные элементы выполнены в виде ребра длиной, равной длине пластинки b, и расположены вдоль Н-плоскости.6 shows the design of an antenna linear polarization system to reduce the effect of multipath signal reception in the extended frequency band, in which capacitive elements are made in the form of ribs with a length equal to the length of the plate b and are located along the H-plane.

Фиг.6a-6h показывают антенную систему линейной поляризации с различными вариантами расположения ребер.Figures 6a-6h show a linear polarization antenna system with various ribs.

Фиг.7 показывает конструкцию широкополосной антенной системы линейной поляризации для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов, в которой емкостные элементы выполнены в виде набора раздельных элементов ребер длиной, меньшей, чем длина пластинки, и расположенных вдоль H-плоскости.Fig.7 shows the design of a broadband linear polarization antenna system to reduce the effect of multipath signal reception, in which capacitive elements are made in the form of a set of separate elements of the ribs with a length shorter than the length of the plate and located along the H-plane.

Фиг.7a-7k показывают антенную систему линейной поляризации с различными вариантами расположения раздельных емкостных элементов.Figa-7k show an antenna system of linear polarization with various options for the location of separate capacitive elements.

Фиг.8 показывает вид в поперечном разрезе однодиапазонной широкополосной антенной системы линейной поляризации для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов.Fig. 8 shows a cross-sectional view of a single-band wideband linear polarization antenna system to reduce the effect of multipath signal reception.

Фиг.9 показывает конструкцию антенной системы круговой поляризации для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов в расширенной полосе частот, в которой емкостные элементы располагаются вдоль всего периметра пластинок.Fig.9 shows the design of the antenna system of circular polarization to reduce the effect of multipath reception of signals in the extended frequency band in which capacitive elements are located along the entire perimeter of the plates.

Фиг.9a-9k показывают конструкцию предложенной антенной системы антенны круговой поляризации с различными вариантами расположения раздельных емкостных элементов.Figa-9k show the design of the proposed antenna system of the circular polarization antenna with different options for the location of separate capacitive elements.

Фиг.10 показывает график зависимости отношения Down/Up в полосе частот двух диапазонов L1 и L2 прототипа и предложенной конструкции двухдиапазонной антенной системы.Figure 10 shows a graph of the relationship of the Down / Up in the frequency band of the two ranges L1 and L2 of the prototype and the proposed design of a dual-band antenna system.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Предложена конструкция антенной системы с интегрированным приемником, например GPS/Глонасс приемником, которая обеспечивает уменьшение эффекта многолучевого приема сигналов в широкой полосе частот при непосредственной ее установке на плоскую проводящую поверхность. Излучающая пластинка и экранирующая пластинка верхнего антенного элемента отделены друг от друга на определенное расстояние. Система возбуждения формирует в верхнем антенном элементе высокочастотные колебания определенного типа. Для уменьшения резонансного размера предложено использовать диэлектрическое основание или загнутые емкостные элементы, расположенные по краям пластинок. Для этого пластинка нижнего антенного элемента соответственно отделена от экранирующей пластинки нижнего антенного элемента диэлектрической подложкой определенной высоты. Как вариант на краях пластинок может быть выполнена замедляющая структура в форме загнутых проводящих элементов, которые имеют различную форму и варианты загиба и расположения по краям пластинок.A design of an antenna system with an integrated receiver, for example, a GPS / Glonass receiver, is proposed, which provides a reduction in the effect of multipath signal reception in a wide frequency band when it is installed directly on a flat conductive surface. The radiating plate and the shielding plate of the upper antenna element are separated from each other by a certain distance. The excitation system generates high-frequency oscillations of a certain type in the upper antenna element. To reduce the resonant size, it is proposed to use a dielectric base or curved capacitive elements located at the edges of the plates. For this, the plate of the lower antenna element is respectively separated from the shielding plate of the lower antenna element by a dielectric substrate of a certain height. Alternatively, at the edges of the plates, a retarding structure in the form of curved conductive elements that have different shapes and options for bending and arrangement along the edges of the plates can be made.

Так, емкостные элементы выполнены на верхнем антенном элементе и нижнем антенном элементе. Таким образом, загнутые элементы расположены, по меньшей мере, по двум краям излучающей пластинки и/или экранирующей пластинки верхнего антенного элемента. Также загнутые элементы расположены, по меньшей мере, по двум краям пластинки и/или экранирующей пластинки нижнего антенного элемента.So, capacitive elements are made on the upper antenna element and the lower antenna element. Thus, the bent elements are located at least at two edges of the radiating plate and / or the shielding plate of the upper antenna element. Also, the bent elements are located at least along two edges of the plate and / or shielding plate of the lower antenna element.

Также на фиг.2a-2b предложен вариант выполнения соответственно компактной одно- и двухдиапазонной антенной системы для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов со встроенным навигационным приемником, размещенным в замкнутой полости, которая образует тем самым пластинку нижнего антенного элемента. Пластинка нижнего антенного элемента совмещена с верхней поверхностью первой замкнутой полости - корпуса, так что корпус становится частью нижнего антенного элемента диапазона L1. При этом резонансный размер этого антенного элемента определяется диаметром первой полости, заключенной между верхней поверхностью корпуса и излучающей пластинкой нижнего антенного элемента диапазона L2.2a-2b, an embodiment of a suitably compact single- and dual-band antenna system is proposed to reduce the effect of multipath signal reception with an integrated navigation receiver located in a closed cavity, which thereby forms a plate of the lower antenna element. The plate of the lower antenna element is aligned with the upper surface of the first closed cavity - the housing, so that the housing becomes part of the lower antenna element of the L1 range. In this case, the resonant size of this antenna element is determined by the diameter of the first cavity enclosed between the upper surface of the housing and the radiating plate of the lower antenna element of the L2 range.

Пластинка 8 нижнего антенного элемента первого диапазона 60 выполнена в виде объемной замкнутой полости, в которой размещают дополнительные конструктивные элементы, в частности GPS приемник 29, оптические датчики положения и другие элементы. Со стороны верхней поверхности 8а замкнутой полости 8, которая расположена противоположно экранирующей пластинке 7 нижнего антенного элемента 60 первого диапазона, выполнены емкостные элементы 3b'. Емкостные элементы 3b могут быть выполнены как по краям, так и по соответствующему периметру от края замкнутой полости 8. Форма и расположение емкостных элементов 3b соответствуют вышеописанным вариантам фиг.6a-9k. На фиг.2a показан вариант с использованием замедляющей структуры в виде диэлектрической подложки 3c.The plate 8 of the lower antenna element of the first range 60 is made in the form of a volumetric closed cavity in which additional structural elements are placed, in particular a GPS receiver 29, optical position sensors and other elements. On the side of the upper surface 8a of the closed cavity 8, which is located opposite the shielding plate 7 of the lower antenna element 60 of the first range, capacitive elements 3b 'are made. Capacitive elements 3b can be made both at the edges and along the corresponding perimeter from the edge of the closed cavity 8. The shape and location of the capacitive elements 3b correspond to the above-described variants of figa-9k. Fig. 2a shows an embodiment using a retardation structure in the form of a dielectric substrate 3c.

Аналогично и для однодиапазонной антенной системы пластинка 10 нижнего антенного элемента 40 выполняется в виде объемной замкнутой полости 10, в которой размещают дополнительные элементы, например навигационный приемник 29. Емкостные элементы 3b выполнены на поверхности 10a замкнутой полости 10. Поверхность 10a расположена противоположно и под экранирующей пластинкой 9 нижнего антенного элемента 40.Similarly, for a single-band antenna system, the plate 10 of the lower antenna element 40 is made in the form of a volumetric closed cavity 10, in which additional elements are placed, for example, a navigation receiver 29. Capacitive elements 3b are made on the surface 10a of the closed cavity 10. The surface 10a is located opposite and under the shielding plate 9 lower antenna element 40.

Опционально используется несколько, от одного и более, модулей замкнутых полостей 8. Для этого настраивают антенную систему при подключении одной верхней замкнутой полости к пластинке нижнего антенного элемента.Optionally, several, from one or more, modules of closed cavities are used 8. For this, the antenna system is configured when one upper closed cavity is connected to the plate of the lower antenna element.

Количество пристраиваемых к антенне полостей может быть различным, от одной до нескольких, и не влияет на рабочие характеристики антенной системы в целом. Для этого настройка антенны осуществляется при подключении и размещении одной замкнутой полости к пластинке нижнего антенного элемента. При выборе габаритного размера замкнутой полости его соотносят с размерами других элементов антенной системы.The number of cavities attached to the antenna can be different, from one to several, and does not affect the performance of the antenna system as a whole. To do this, the antenna is configured when connecting and placing one closed cavity to the plate of the lower antenna element. When choosing the overall size of a closed cavity, it is correlated with the sizes of other elements of the antenna system.

1) Если антенна предназначена для установки на выносной опоре с возможностью подключения снизу дополнительных полостей, то габаритный размер первой полости может быть меньше размера экранирующей пластинки нижнего антенного элемента (фигура 3c). При этом размер дополнительно подключаемых полостей не должен быть больше размера первой полости.1) If the antenna is designed to be mounted on an outrigger with the possibility of connecting additional cavities from below, then the overall dimension of the first cavity may be smaller than the size of the shielding plate of the lower antenna element (Figure 3c). The size of the additionally connected cavities should not be larger than the size of the first cavity.

2) Если антенну устанавливают вплотную к проводящей поверхности без перенастройки (с дополнительными полостями или без), то габаритный размер первой полости должен быть равным или большим размеру экранирующей пластинки нижнего антенного элемента (фигуры 3a-3b). Дополнительные полости размещают друг под другом в виде многоярусной конструкции, при этом количество и габаритный размер не влияют на работу антенной системы в целом и в частности, на подавление многолучевого сигнала.2) If the antenna is installed close to the conductive surface without reconfiguration (with or without additional cavities), then the overall dimension of the first cavity should be equal to or larger than the size of the shielding plate of the lower antenna element (Figures 3a-3b). Additional cavities are placed under each other in the form of a multi-tiered structure, while the number and overall size do not affect the operation of the antenna system as a whole, and in particular, the suppression of a multipath signal.

Частотный диапазон, в котором осуществляется подавление многолучевости, определяется нижним антенным элементом. Подстройку частоты выполняют путем изменения взаимного перекрытия между встречными плоскими штырями при неизменном габарите пластинок. В случае с диэлектриком изменяют его диэлектрическую проницаемость.The frequency range in which multipath is suppressed is determined by the lower antenna element. The frequency adjustment is performed by changing the mutual overlap between the oncoming flat pins with a constant dimension of the plates. In the case of a dielectric, its dielectric constant is changed.

На фиг.2a показан вариант с двумя замкнутыми полостями 8 и 8c. Использование таких замкнутых полостей позволяет разместить в каждой из них дополнительные элементы обработки сигнала и различные датчики 29a-b. Два смежных модуля полости могут иметь одну общую нижнюю поверхность 8b.On figa shows a variant with two closed cavities 8 and 8c. The use of such closed cavities allows you to place additional signal processing elements and various sensors 29a-b in each of them. Two adjacent cavity modules may have one common bottom surface 8b.

Такое выполнение антенной системы позволяет непосредственно устанавливать антенную систему со стороны нижней поверхности 8b или 10b нижней полости 8 или полости 10 на плоскую поверхность 100, например на крышу транспортного средства, при этом сохраняя в расширенной полосе частот свойства подавления многолучевого сигнала без дополнительной перестройки антенной системы.This embodiment of the antenna system allows you to directly install the antenna system from the side of the lower surface 8b or 10b of the lower cavity 8 or cavity 10 on a flat surface 100, for example, on the roof of a vehicle, while maintaining the multipath signal suppression properties in the expanded frequency band without additional tuning of the antenna system.

На фиг.3a показан вариант когда габаритный размер корпуса Dgp может составлять от 1 до 5 размеров DL2 пластинки нижнего антенного элемента L2 диапазона.On figa shows an option when the overall size of the housing D gp can be from 1 to 5 sizes D L2 plate lower antenna element L2 range.

На фиг.3b показан вариант, когда размер корпуса Dgp соответствует размеру DL2 пластинки нижнего антенного элемента L2 диапазона.FIG. 3b shows an embodiment when the case size D gp corresponds to the size D L2 of the plate of the lower antenna element L2 of the range.

На фиг.3c показан вариант, когда корпус имеет уменьшенный поперечный размер Dgp до размеров DL1 пластинки нижнего антенного элемента диапазона L1.FIG. 3c shows an embodiment when the housing has a reduced lateral dimension D gp to dimensions D L1 of the plate of the lower antenna element of the L1 range.

Для обеспечения работы антенны в режиме линейной поляризации загнутые элементы выполнены в виде: ребер заданной протяженности, которые распложены вдоль краев излучающей пластинки верхнего антенного элемента параллельно Н-плоскости, а также ребер вдоль соответствующих краев экранирующей пластинки верхнего антенного элемента параллельно Н-плоскости. Для нижнего антенного элемента ребра расположены вдоль краев пластинки и экранирующей пластинки нижнего антенного элемента, симметрично Н-плоскости, т.е. вдоль оси у, как проиллюстрировано на фиг.6, 6a-6h. Как вариант, емкостные элементы выполнены как раздельные ребра, представляющие собой набор более коротких отдельных ребер - гребенок, как показано на фиг.7, 7a-7k. При этом длина этих элементов, их высота и количество определяют общую эквивалентную емкость. Причем для уменьшения резонансного размера антенны необходимо обеспечить большую площадь перекрытия элементов со стороны излучающей пластинки и экранирующей пластинки. Соответственно, наименьший резонансный размер дает конструкция антенной системы со сплошным ребром, показанная на фиг.6, 6a-6h.To ensure the operation of the antenna in linear polarization mode, the bent elements are made in the form of: ribs of a given length, which are arranged along the edges of the radiating plate of the upper antenna element parallel to the H-plane, as well as edges along the corresponding edges of the shielding plate of the upper antenna element parallel to the H-plane. For the lower antenna element, the ribs are located along the edges of the plate and the shielding plate of the lower antenna element, symmetrically to the H-plane, i.e. along the y axis, as illustrated in FIGS. 6, 6a-6h. Alternatively, the capacitive elements are made as separate ribs, representing a set of shorter individual ribs - combs, as shown in Fig.7, 7a-7k. Moreover, the length of these elements, their height and quantity determine the total equivalent capacity. Moreover, to reduce the resonant size of the antenna, it is necessary to provide a large area of overlap of the elements from the side of the radiating plate and the shielding plate. Accordingly, the smallest resonant size gives the design of the solid-state antenna system shown in Fig.6, 6a-6h.

Предложенные варианты выполнения на пластинках соответствующих загибов позволяют расширить полосу пропускания антенны и использовать при этом всю поверхность излучающей пластинки для установки на них других элементов конструкции.The proposed embodiments on the plates of the respective bends allow you to expand the antenna bandwidth and use the entire surface of the radiating plate to install other structural elements on them.

Для круговой поляризации емкостные элементы должны быть выполнены как раздельные ребра - гребенки, как проиллюстрировано на фиг.9.For circular polarization, capacitive elements must be made as separate ribs - combs, as illustrated in Fig.9.

Система возбуждения антенны может быть выполнена в виде: полосковых линий, коаксиального кабеля и другим известным специалисту способом. Так, для создания линейной поляризации можно использовать штыревой возбудитель. Для возбуждения круговой поляризации используют различные схемы возбуждения, например через по меньшей мере один штырь возбуждения, подключенный к делителю (мосту).The antenna excitation system can be made in the form of: strip lines, coaxial cable and other methods known to the specialist. So, to create a linear polarization, a pin driver can be used. For excitation of circular polarization, various excitation schemes are used, for example, through at least one excitation pin connected to a divider (bridge).

В варианте на фиг.6 предложена конструкция антенной системы линейной поляризации, в которой емкостные элементы расположены вдоль Н-плоскости, т.е. оси y. Вдоль Е-плоскости, т.е. оси x, емкостные элементы отсутствуют. Конструктивные элементы, которые поддерживают излучающую пластинку над экраном, на этих фигурах не показаны. Это могут быть, например, тонкие изолирующие проставки, не вносящие существенных изменений в электрические характеристики антенны.In the embodiment of FIG. 6, a linear polarization antenna system is proposed in which capacitive elements are located along the H-plane, i.e. y axis. Along the E-plane, i.e. x axis, no capacitive elements. Structural elements that support the radiating plate above the screen are not shown in these figures. These can be, for example, thin insulating spacers that do not introduce significant changes in the electrical characteristics of the antenna.

Антенная система содержит: экранирующую пластинку 601 верхнего антенного элемента, сверху которой на определенном расстоянии от нее расположена излучающая пластинка 602 верхнего антенного элемента, которая возбуждается с помощью коаксиального кабеля или штыря 604, а также экранирующую пластинку 605 нижнего антенного элемента, снизу которой располагается пластинка 606 нижнего антенного элемента. Первая экранирующая пластинка 601 размещена на, по меньшей мере, части поверхности второй экранирующей пластинки 605.The antenna system includes: a shielding plate 601 of the upper antenna element, on top of which at a certain distance from it there is a radiating plate 602 of the upper antenna element, which is excited using a coaxial cable or pin 604, as well as a shielding plate 605 of the lower antenna element, below which the plate 606 is located lower antenna element. The first shielding plate 601 is placed on at least a portion of the surface of the second shielding plate 605.

Для обеспечения требуемой рабочей полосы частот объем резонатора электромагнитных колебаний, т.е. объем, заключенный между излучающей пластинкой и экранирующей пластинкой, заполняют диэлектриком. Диэлектрическую подложку размещают на экранирующей пластинке, а сверху подложки размещают излучающую пластинку.To provide the required operating frequency band, the volume of the resonator cavity of electromagnetic oscillations, i.e. the volume enclosed between the radiating plate and the shielding plate is filled with a dielectric. The dielectric substrate is placed on the shielding plate, and a radiating plate is placed on top of the substrate.

Как вариант замедляющая структура антенны выполнена в виде расположенных на торцах - двух противоположных краях излучающей пластинки 602 и/или двух противоположных краях экранирующей пластинки 601 (не показано) - отдельно расположенных друг от друга и загнутых внутрь антенны вертикальных ребер 603. Длина ребер 603 равна или короче длины пластинок, на которых они загнуты, а плоскость и линия расположения каждого упомянутого ребра соответствуют и расположены вдоль H-плоскости антенны. Загнутые на пластинках ребра имеют определенную высоту от основания пластинки. Высота ребра как вариант должна обеспечивать зазор между этим ребром и противоположной пластинкой или ее ребром.Alternatively, the antenna deceleration structure is made in the form of vertical ribs 603 located at the ends — two opposite edges of the radiating plate 602 and / or two opposite edges of the shielding plate 601 (not shown) —the ribs 603 are equal to or shorter than the length of the plates on which they are bent, and the plane and line of location of each said rib correspond and are located along the H-plane of the antenna. The ribs bent on the plates have a certain height from the base of the plate. The height of the rib, as an option, should provide a gap between this rib and the opposite plate or its rib.

На двух противоположных краях экранирующей пластинки 605 и/или двух противоположных краях пластинки нижнего антенного элемента 606 выполнены отдельно расположенные и загнутые внутрь антенны вертикальные ребра 607. Ребра имеют определенную высоту. Плоскость и линия расположения каждого упомянутого ребра (607) расположены вдоль оси у и соответствуют H-плоскости. Длина b ребер 603, 607 равна длине пластинок, но не ограничена этим, она может быть и короче длины пластинок.On two opposite edges of the shielding plate 605 and / or two opposite edges of the plate of the lower antenna element 606, vertical ribs 607 are arranged separately and bent into the antenna. The ribs have a certain height. The plane and the location line of each of these ribs (607) are located along the y axis and correspond to the H-plane. The length b of the ribs 603, 607 is equal to the length of the plates, but is not limited to this, it can be shorter than the length of the plates.

На фиг.6a-6h показаны различные комбинации расположения загнутых ребер, выполненные на окончании соответствующих пластинок антенны. Ребра расположены соответственно вдоль H-плоскости для верхнего антенного элемента, а для нижнего антенного элемента ребра симметричны ребрам верхнего антенного элемента.On figa-6h shows various combinations of the location of the bent ribs made at the end of the respective plates of the antenna. The ribs are respectively located along the H-plane for the upper antenna element, and for the lower antenna element, the edges are symmetrical to the edges of the upper antenna element.

На фигурах 6a-6h, 7a-7k, 9a-9k показано, что нижний антенный элемент имеет равные размеры с верхним антенным элементом.Figures 6a-6h, 7a-7k, 9a-9k show that the lower antenna element has equal dimensions with the upper antenna element.

Для обеспечения лучшей характеристики отношения Down/Up размер пластинок нижнего антенного элемента имеет отношение к размеру пластинок верхнего антенного элемента порядка от 1 до 3.5, как показано на фиг.6, 7, т.е. экранирующая пластинка нижнего антенного элемента может быть выполнена более протяженной, чем экранирующая пластинка верхнего антенного элемента. Однако размеры антенны не ограничены указанными соотношения, в том числе размер пластинок верхнего антенного элемента может быть больше размера пластинок нижнего антенного элемента.To provide a better characteristic of the Down / Up ratio, the size of the plates of the lower antenna element is related to the size of the plates of the upper antenna element of the order of 1 to 3.5, as shown in Figs. 6, 7, i.e. the shielding plate of the lower antenna element can be made more extended than the shielding plate of the upper antenna element. However, the dimensions of the antenna are not limited to these ratios, including the size of the plates of the upper antenna element may be larger than the size of the plates of the lower antenna element.

На фиг.6a показана антенная система, содержащая: верхний антенный элемент и нижний антенный элемент, расположенный симметрично верхнему антенному элементу и под ним. Причем по двум краям излучающей пластинки верхнего антенного элемента и по двум краям пластинки нижнего антенного элемента выполнены вертикальные ребра. Ребра соответственно загнуты вертикально вниз и вертикально вверх внутрь конструкции антенны по направлению друг к другу. Экранирующая пластинка верхнего антенного элемента и экранирующая пластинка нижнего антенного элемента представляют собой плоскую проводящую пластинку без загиба ребер.Fig. 6a shows an antenna system comprising: an upper antenna element and a lower antenna element located symmetrically to and below the upper antenna element. Moreover, along the two edges of the radiating plate of the upper antenna element and along the two edges of the plate of the lower antenna element, vertical ribs are made. The ribs are respectively bent vertically downward and vertically upward into the antenna structure towards each other. The shielding plate of the upper antenna element and the shielding plate of the lower antenna element are a flat conductive plate without bending the ribs.

На фиг.6b показана антенная система с вертикальными ребрами, расположенными по краям экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов. Ребра загнуты на упомянутых пластинках так, чтобы располагаться вертикально по отношению к основанию своих пластинок.Fig.6b shows an antenna system with vertical ribs located at the edges of the shielding plates of the upper and lower antenna elements. The ribs are bent on the said plates so as to be located vertically with respect to the base of their plates.

На фиг.6c показана антенная система с вертикальными ребрами, загнутыми по краям всех пластинок верхнего и нижнего антенных элементов. Ребра расположены противоположно друг другу и тем самым они отделены друг от друга в плоскости их расположения на определенное расстояние. Длина экранирующей пластинки меньше длины пластинки или излучающей пластинки. Ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и ребра пластинки нижнего антенного элемента расположены снаружи ребер и на определенном расстоянии от соответствующих им экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов.Fig. 6c shows an antenna system with vertical ribs bent around the edges of all plates of the upper and lower antenna elements. The ribs are located opposite each other and thereby they are separated from each other in the plane of their location at a certain distance. The length of the shielding plate is less than the length of the plate or radiating plate. The ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the ribs of the plate of the lower antenna element are located outside the ribs and at a certain distance from the corresponding shielding plates of the upper and lower antenna elements.

На фиг.6d показана антенная система, в которой загнутые внутрь конструкции ребра экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов расположены снаружи противоположных им ребер излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента.Fig. 6d shows an antenna system in which the ribs of the shielding plates of the upper and lower antenna elements bent inwardly are located outside the edges of the radiating plates of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element opposite to them.

На фиг.6e показана антенная система, в которой ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента выполнены загнутыми вертикально внутрь антенны и расположены снаружи противоположных им ребер экранирующих пластинок. Ребра экранирующих пластинок от основания пластинок сначала загнуты вертикально таким образом, чтобы, по меньшей мере, часть их поверхности была противоположна поверхности загнутых вертикальных ребер соответственно излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента. Далее загнутые ребра экранирующих пластинок продолжены и загнуты соответственно внутрь объема верхнего антенного элемента и нижнего антенного элемента. Они загнуты далее горизонтально так, чтобы располагаться на определенном расстоянии от противоположной излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента.Fig. 6e shows an antenna system in which the ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are vertically bent inside the antenna and are located outside the edges of the shielding plates opposite to them. The ribs of the shielding plates from the base of the plates are first bent vertically so that at least part of their surface is opposite to the surface of the bent vertical ribs respectively of the radiating plate of the upper antenna element and the lower antenna element plate. Further, the bent ribs of the shielding plates are continued and bent respectively into the volume of the upper antenna element and the lower antenna element. They are further bent horizontally so as to be located at a certain distance from the opposite radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element.

На фиг.6f показана антенная система, в которой ребра экранирующих пластинок выполнены загнутыми вертикально и расположены снаружи противоположных им ребер излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента. Ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента от их основания сначала загнуты внутрь конструкции. Далее ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента продолжены и загнуты соответственно внутрь объема верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента. Ребра загнуты далее горизонтально на определенную длину так, чтобы располагаться на определенном расстоянии от противоположной экранирующей пластинки.Fig. 6f shows an antenna system in which the ribs of the shielding plates are vertically bent and are located outside the edges of the radiating plates of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element opposite to them. The edges of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element from their base are first bent into the structure. Further, the ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are continued and bent respectively into the volume of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element. The ribs are further bent horizontally to a certain length so as to be located at a certain distance from the opposite shielding plate.

На фиг.6g показана антенная система, в которой соответствующие ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены снаружи вертикальных ребер экранирующих пластинок. Ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента продолжены и далее загнуты соответственно наружу конструкции антенны и располагаются на определенном протяжении противоположно соответственно экранирующей пластинке верхнего антенного элемента и экранирующей пластинке нижнего антенного.Fig. 6g shows an antenna system in which the corresponding ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are located outside the vertical edges of the shielding plates. The ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are continued and further bent respectively to the outside of the antenna structure and are located for a certain extent opposite the shielding plate of the upper antenna element and the shielding plate of the lower antenna, respectively.

На фиг.6h показана антенная система, в которой соответствующие ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены снаружи ребер экранирующих пластинок. Ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента продолжены и далее загнуты соответственно наружу конструкции антенны так, чтобы располагаться на определенном протяжении противоположно соответствующей экранирующей пластинке. Ребра экранирующих пластинок далее загнуты внутрь объема конструкции, так чтобы располагаться на определенном протяжении противоположно соответствующей излучающей пластинке верхнего антенного элемента и пластинке нижнего антенного элемента.Fig. 6h shows an antenna system in which the corresponding ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are located outside the edges of the shielding plates. The ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are continued and further bent respectively to the outside of the antenna structure so as to be located over a certain extent opposite the corresponding shielding plate. The ribs of the shielding plates are further bent into the interior of the structure so as to be located over a certain extent opposite the corresponding radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element.

Во втором варианте на фиг.7 предложена конструкция антенной системы линейной поляризации, в которой емкостные элементы расположены вдоль H-плоскости, а вдоль Е-плоскости емкостные элементы отсутствуют.In the second embodiment, Fig. 7 proposes the construction of an antenna system of linear polarization in which capacitive elements are located along the H-plane, and along the E-plane there are no capacitive elements.

Антенная система содержит верхний антенный элемент и соосно расположенный под ним нижний антенный элемент.The antenna system comprises an upper antenna element and a lower antenna element coaxially located below it.

Верхний антенный элемент состоит из: экранирующей пластинки 701, сверху которой на определенном расстоянии от нее расположена излучающая пластинка 702, которая возбуждается с помощью коаксиальной линии или штыря 704. Емкостные элементы выполнены на двух краях излучающей пластинки 702 и/или на двух краях экранирующей пластинки 701 (не показано). Емкостные элементы выполнены в виде гребенок, т.е. отдельно расположенного периодического набора элементов ребер 703. Гребенки экранирующей пластинки и излучающей пластинки загнуты внутрь конструкции, по сути, вертикально по отношению к пластинкам, из которых они загнуты.The upper antenna element consists of: a shielding plate 701, on top of which a radiating plate 702 is located at a certain distance from it, which is excited by a coaxial line or pin 704. Capacitive elements are made on two edges of the radiating plate 702 and / or on two edges of the shielding plate 701 (not shown). Capacitive elements are made in the form of combs, i.e. a separately located periodic set of rib elements 703. The combs of the shielding plate and the radiating plate are bent into the structure, essentially vertically with respect to the plates from which they are bent.

Нижний антенный элемент выполнен зеркально конструкции верхнего антенного элемента и состоит соответственно: из второй экранирующей пластинки 705, под которой располагается пластинка 706. На двух краях второй экранирующей пластинки 705 и/или двух краях пластинки 706 выполнен набор вертикальных элементов ребер - гребенок 707. Гребенки 707 загнуты внутрь конструкции нижнего антенного элемента, по сути, вертикально по отношению к пластинкам из которых они загнуты. Для обеспечения максимальной полосы частот антенной системы расстояние d между элементами периодической системы раздельных ребер (отдельными штырьками, зубцами, ребрами) должно составлять более 0.1 от ширины w элемента гребенки (одного штырька), но не ограничено этим. Каждый элемент гребенки имеет определенную высоту 1 от основания пластинки, из которого он загнут.The lower antenna element is made mirror-like in the design of the upper antenna element and consists of: a second shielding plate 705, under which a plate 706 is located. At the two edges of the second shielding plate 705 and / or two edges of the plate 706, a set of vertical rib elements - combs 707. is made. Combs 707 bent into the structure of the lower antenna element, essentially vertically with respect to the plates of which they are bent. To ensure the maximum frequency band of the antenna system, the distance d between the elements of the periodic system of separate ribs (individual pins, teeth, ribs) should be more than 0.1 of the width w of the comb element (one pin), but not limited to this. Each comb element has a certain height 1 from the base of the plate from which it is bent.

На фиг.7a-8k показаны различные комбинации расположения раздельных ребер, выполненных на соответствующих пластинках верхнего и нижнего антенных элементов. Раздельные ребра расположены соответственно вдоль H-плоскости для верхнего антенного элемента, а для нижнего антенного элемента соответственно симметрично ребрам верхнего антенного элемента.On figa-8k shows various combinations of the location of the separate ribs made on the respective plates of the upper and lower antenna elements. Separate ribs are respectively located along the H-plane for the upper antenna element, and for the lower antenna element, respectively, symmetrically to the edges of the upper antenna element.

На фиг.7a показана антенная система, в которой раздельные ребра - гребенки, расположены по двум краям излучающей пластинки верхнего и пластинки нижнего антенных элементов. Отдельные емкостные элементы раздельных ребер загнуты вертикально. Элементы излучающей пластинки верхнего антенного элемента загнуты вертикально вниз, а емкостные элементы пластинки нижнего антенного элемента - вертикально вверх внутрь конструкции антенны по направлению друг к другу. На экранирующих пластинках емкостные элементы отсутствуют.On figa shows an antenna system in which separate ribs - combs, are located on two edges of the radiating plate of the upper and lower plate of the antenna elements. The individual capacitive elements of the separate ribs are bent vertically. The elements of the radiating plate of the upper antenna element are bent vertically downward, and the capacitive elements of the plate of the lower antenna element are vertically upward inward of the antenna structure towards each other. There are no capacitive elements on the shielding plates.

На фиг.7b показана антенная система, в которой на экранирующих пластинках верхнего и нижнего антенных элементов емкостные элементы соответственно загнуты вертикально вверх и вниз. Емкостные элементы загнуты на упомянутых пластинках так, чтобы располагаться вертикально по отношению к основанию своих пластинок, из которых они загнуты.Fig. 7b shows an antenna system in which capacitive elements are respectively bent vertically up and down on the shielding plates of the upper and lower antenna elements. Capacitive elements are bent on said plates so as to be located vertically with respect to the base of their plates, from which they are bent.

На фиг.7c показана антенная система с вертикальными емкостными элементами, загнутыми из краев всех пластинок верхнего и нижнего антенных элементов.Fig. 7c shows an antenna system with vertical capacitive elements bent from the edges of all plates of the upper and lower antenna elements.

Загнутые емкостные элементы излучающей пластинки верхнего антенного элемента и ее экранирующей пластинки загнуты внутрь конструкции и расположены противоположно друг другу. Соответственно емкостные элементы пластинки нижнего антенного элемента и ее экранирующей пластинки также загнуты внутрь и расположены противоположно друг другу. Емкостные элементы излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены соответственно снаружи емкостных элементов их экранирующих пластинок. Каждый элемент раздельных ребер излучающей пластинки верхнего антенного элемента и расположенный противоположно ему элемент раздельного ребра экранирующей пластинки верхнего антенного элемента образуют соответствующую область перекрытия. Аналогично и для емкостных элементов нижнего антенного элемента.The bent capacitive elements of the radiating plate of the upper antenna element and its shielding plate are bent into the structure and are located opposite to each other. Accordingly, the capacitive elements of the plate of the lower antenna element and its shielding plate are also bent inward and are located opposite to each other. The capacitive elements of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are respectively located outside the capacitive elements of their shielding plates. Each element of the separate ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the opposite element of the separate edges of the shielding plate of the upper antenna element form a corresponding overlap area. Similarly for the capacitive elements of the lower antenna element.

На фиг.7d показана антенная система, в которой загнутые внутрь конструкции емкостные элементы экранирующих пластинок верхнего антенного элемента и нижнего антенного элемента расположены снаружи соответствующих емкостных элементов излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента.Fig. 7d shows an antenna system in which capacitive elements of the shielding plates of the upper antenna element and the lower antenna element are folded inside the structure and are located outside the corresponding capacitive elements of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element.

На фиг.7e показана антенная система, в которой раздельные ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены снаружи раздельных ребер экранирующих пластинок соответственно верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента. Каждый емкостной элемент ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента или пластинки нижнего антенного элемента и расположенный противоположно ему соответствующей элемент ребра экранирующей пластинки выполнены так, чтобы быть смещенными относительно друг друга по линии их расположения на определенное расстояние. Область перекрытия формируется только частью поверхности емкостных элементов. Общая емкость определяется набором областей перекрытия для всех элементов раздельных ребер.Fig. 7e shows an antenna system in which the separate ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are located outside the separate edges of the shielding plates of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element, respectively. Each capacitive element of the edge of the radiating plate of the upper antenna element or plate of the lower antenna element and the corresponding corresponding element of the edge of the shielding plate are made so as to be offset relative to each other along the line of their location by a certain distance. The overlap area is formed only by part of the surface of the capacitive elements. The total capacity is determined by the set of overlapping regions for all elements of separate edges.

На фиг.7f показана антенная система, в которой раздельные ребра экранирующих пластинок верхнего антенного элемента и нижнего антенного элемента расположены снаружи раздельных ребер излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента. Каждый загнутый емкостной элемент соответствующей пластинки смещен относительно элемента противоположной пластинки по линии их расположения на определенное расстояние.Fig. 7f shows an antenna system in which the separate ribs of the shielding plates of the upper antenna element and the lower antenna element are located outside of the separate ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element. Each bent capacitive element of the corresponding plate is displaced relative to the element of the opposite plate along the line of their location by a certain distance.

На фиг.7g показана антенная система, в которой раздельные ребра выполнены в одной плоскости, на одной линии расположения на всех пластинках верхнего антенного элемента и нижнего антенного элемента. Для верхнего антенного элемента раздельные ребра загнуты по краям излучающей пластинки и расположены в промежутках раздельных ребер экранирующей пластинки. Для нижнего антенного элемента раздельные ребра загнуты по краям пластинки и расположены в промежутках раздельных ребер его экранирующей пластинки.Fig.7g shows an antenna system in which separate ribs are made in one plane, on the same location line on all plates of the upper antenna element and the lower antenna element. For the upper antenna element, separate ribs are bent along the edges of the radiating plate and are located at the intervals of the separate ribs of the shielding plate. For the lower antenna element, separate ribs are bent along the edges of the plate and are located at the intervals of the separate ribs of its shielding plate.

На фиг.7h показана антенная система, в которой раздельные ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены соответственно снаружи раздельных ребер экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов. Элементы ребер экранирующих пластинок от их основания сначала загнуты внутрь конструкции таким образом, чтобы, по меньшей мере, часть их поверхности была противоположна поверхности вертикально загнутых элементов излучающей пластинки верхнего и соответственно пластинки нижнего антенных элементов. Далее элементы ребер экранирующих пластинок продолжены и загнуты, чтобы оканчиваться соответственно внутри объема верхнего антенного элемента и нижнего антенного элемента, причем они загнуты так, чтобы располагаться на определенном расстоянии вдоль пластинок соответственно верхнего и нижнего антенных элементов.Fig. 7h shows an antenna system in which the separate ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are respectively located outside the separate edges of the shielding plates of the upper and lower antenna elements. The elements of the ribs of the shielding plates from their base are first bent into the structure so that at least part of their surface is opposite to the surface of the vertically bent elements of the radiating plate of the upper and, accordingly, the plate of the lower antenna elements. Further, the elements of the ribs of the shielding plates are extended and bent to end respectively inside the volume of the upper antenna element and the lower antenna element, and they are bent so as to be located at a certain distance along the plates of the upper and lower antenna elements, respectively.

На фиг.7i показана антенная система, в которой раздельные ребра экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов расположены снаружи соответственно раздельных ребер излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента. Элементы ребер излучающей пластинки верхнего и соответственно пластинки нижнего антенных элементов сначала загнуты внутрь конструкции таким образом, чтобы, по меньшей мере, часть их поверхности была противоположна поверхности загнутых элементов экранирующих пластинок. Далее элементы излучающей пластинки верхнего и соответственно пластинки нижнего антенных элементов продолжены и загнуты, чтобы оканчиваться соответственно внутри объема антенны, причем они загнуты так, чтобы располагаться вдоль пластинок соответственно верхнего и нижнего антенных элементов.Fig. 7i shows an antenna system in which separate ribs of the shielding plates of the upper and lower antenna elements are located outside respectively separate ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element. The elements of the ribs of the radiating plate of the upper and, accordingly, the plate of the lower antenna elements are first bent into the structure so that at least part of their surface is opposite to the surface of the bent elements of the shielding plates. Further, the elements of the radiating plate of the upper and, accordingly, the plate of the lower antenna elements are extended and bent to end respectively inside the volume of the antenna, and they are bent so as to be located along the plates of the upper and lower antenna elements, respectively.

На фиг.7j показана антенная система, в которой раздельные ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены снаружи соответственно раздельных ребер экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов. Элементы на экранирующих пластинках выполнены загнутыми на определенное расстояние вертикально вверх. Загнутые элементы излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента продолжены и далее загнуты соответственно наружу конструкции антенны так, чтобы располагаться вдоль экранирующих пластинок соответственно верхнего и нижнего антенных элементов.Fig. 7j shows an antenna system in which the separate ribs of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are located outside respectively separate ribs of the shielding plates of the upper and lower antenna elements. Elements on the shielding plates are bent vertically upward at a certain distance. The bent elements of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are continued and further bent respectively to the outside of the antenna structure so as to be located along the shielding plates of the upper and lower antenna elements, respectively.

На фиг.7k антенная система, в которой раздельные ребра излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента расположены снаружи соответственно раздельных ребер экранирующих пластинок верхнего и нижнего антенных элементов. Элементы ребер загнуты на экранирующих пластинках, выполнены далее внутрь объема конструкции, так чтобы располагаться на определенном расстоянии вдоль противоположной соответствующей излучающей пластинки или пластинки. Загнутые элементы излучающей пластинки верхнего антенного элемента и пластинки нижнего антенного элемента продолжены и далее загнуты соответственно наружу конструкции антенны так, чтобы располагаться вдоль экранирующих пластинок соответственно верхнего и нижнего антенных элементов.7k, an antenna system in which separate ribs of a radiating plate of an upper antenna element and a plate of a lower antenna element are located outside respectively separate ribs of the shielding plates of the upper and lower antenna elements. The elements of the ribs are bent on the shielding plates, made further inside the volume of the structure, so as to be located at a certain distance along the opposite corresponding radiating plate or plate. The bent elements of the radiating plate of the upper antenna element and the plate of the lower antenna element are continued and further bent respectively to the outside of the antenna structure so as to be located along the shielding plates of the upper and lower antenna elements, respectively.

На фиг.8 показана однодиапазонная широкополосная антенная система для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов в расширенной полосе частот, состоящая из: верхнего антенного элемента и соосно расположенного под ним нижнего антенного элемента, сигнального порта, размещенного в объеме верхнего антенного элемента и предназначенного для ввода/вывода радиосигналов, полученных упомянутой антенной, а также системы возбуждения.On Fig shows a single-band broadband antenna system to reduce the effect of multipath signal reception in the extended frequency band, consisting of: the upper antenna element and the lower antenna element coaxially located below it, the signal port, located in the volume of the upper antenna element and intended for input / output radio signals received by the aforementioned antenna, as well as the excitation system.

Верхний антенный элемент 30 состоит из излучающей пластинки 13 и проводящей экранирующей пластинки 14, которые отделены друг от друга на определенное расстояние воздушным пространством. Пластинки 13, 14 по двум противоположным сторонам или краям выполнены загнутыми внутрь себя так, чтобы загибы имели форму вертикальных элементов, например ребер 3a. Ребра 3a располагаются вертикально (или ортогонально) по отношению к пластинкам, из которых они загнуты, а также и к противоположным им пластинкам.The upper antenna element 30 consists of a radiating plate 13 and a conductive shielding plate 14, which are separated from each other by a certain distance by the air space. The plates 13, 14 on two opposite sides or edges are made bent inward so that the bends are in the form of vertical elements, for example ribs 3a. The ribs 3a are arranged vertically (or orthogonally) with respect to the plates from which they are bent, as well as to the opposite plates.

Загнутые ребра 3 не обязательно должны быть ортогональны к излучающей пластинке. Они предпочтительно должны быть расположены вертикально по отношению к пластинке. Более точно их размер и расположение под определенным углом по отношению к пластинкам определяются при настройке антенны. Загнутые ребра имеют поперечный размер и могут быть штырьками, в частности и цилиндрической формы.Curved ribs 3 need not be orthogonal to the radiating plate. They should preferably be arranged vertically with respect to the plate. More precisely, their size and location at a certain angle with respect to the plates are determined when tuning the antenna. Curved ribs have a transverse dimension and can be pins, in particular of cylindrical shape.

Экранирующая пластинка 14 размещена на части поверхности экранирующей пластинки 9 и соосно с ней. Верхний антенный элемент имеет сигнальный порт, который осуществляет электрическую взаимосвязь с ним, а в нижнем антенном элементе сигнальный порт отсутствует. Возбуждение верхнего антенного элемента осуществляется посредством штыря возбуждения.The shielding plate 14 is placed on a part of the surface of the shielding plate 9 and coaxially with it. The upper antenna element has a signal port, which carries out electrical interconnection with it, and there is no signal port in the lower antenna element. The excitation of the upper antenna element is carried out by means of the excitation pin.

Нижний антенный элемент 40 расположен симметрично верхнему антенному элементу 30 и под ним. Нижний антенный элемент 40 состоит из плоской пластинки 10 и экранирующей ее пластинки 9, которые отделены друг от друга на определенное расстояние воздушным пространством. При этом на нижнем антенном элементе возникают наведенные токи. За счет заданных размеров пластинок 10, 9 и их расположения относительно друг друга на определенном расстоянии поле этих токов в области нижней полусферы оказывается в противофазе с полем токов верхнего антенного элемента. Таким образом, амплитуды полей токов в задней полусфере антенны вычитаются, тем самым уменьшая уровень ДН в задней полусфере, т.е. осуществляется подавление отраженного многолучевого сигнала. На краях пластинок 9, 10 выполнены емкостные элементы. Емкостные элементы имеют форму коротких загнутых элементов, например, в виде вертикальных ребер 3b. Ребра 3b загнуты в объем нижнего антенного элемента и расположены преимущественно вертикально (или ортогонально) по отношению к пластинкам, из которых они загнуты, а также и к противоположным им пластинкам. Нижний антенный элемент возбуждается путем электромагнитного взаимодействия посредством верхнего антенного элемента. Таким образом, верхний и нижний антенные элементы имеют различную степень электромагнитного взаимодействия с сигнальным портом, причем эти соответствующие степени взаимодействия отличны друг от друга.The lower antenna element 40 is located symmetrically to the upper antenna element 30 and below it. The lower antenna element 40 consists of a flat plate 10 and its shielding plate 9, which are separated from each other by a certain distance by the air space. In this case, induced currents occur on the lower antenna element. Due to the given sizes of the plates 10, 9 and their location relative to each other at a certain distance, the field of these currents in the region of the lower hemisphere is out of phase with the current field of the upper antenna element. Thus, the amplitudes of the current fields in the rear hemisphere of the antenna are subtracted, thereby reducing the level of the in the rear hemisphere, i.e. suppression of the reflected multipath signal. At the edges of the plates 9, 10 capacitive elements are made. Capacitive elements are in the form of short curved elements, for example, in the form of vertical ribs 3b. The ribs 3b are bent into the volume of the lower antenna element and are located mainly vertically (or orthogonally) with respect to the plates from which they are bent, as well as to the opposite plates. The lower antenna element is excited by electromagnetic interaction through the upper antenna element. Thus, the upper and lower antenna elements have a different degree of electromagnetic interaction with the signal port, and these corresponding degrees of interaction are different from each other.

Позицией 15 показаны штыри возбуждения, позиция 16 - выходной разъем, позиция 17 - коаксиальный кабель питания 18, позиция 3' - область перекрытия, сформированная емкостными элементами, расположенными по двум краям пластинок верхнего антенного элемента и нижнего антенного элемента. Как вариант, емкостные элементы могут располагать только на одной пластинке верхнего или нижнего антенного элемента или в различном их сочетании. Емкостные элементы могут быть выполнены по всей длине пластинки или ее части в виде ребер определенной длины или раздельного набора элементов ребер - гребенок различной поверхностной формы, так что область перекрытия 3' имеет максимальную площадь.Position 15 shows the excitation pins, position 16 is the output connector, position 17 is the coaxial power cable 18, position 3 'is the overlap region formed by capacitive elements located at two edges of the plates of the upper antenna element and the lower antenna element. Alternatively, capacitive elements can be placed only on one plate of the upper or lower antenna element or in a different combination thereof. Capacitive elements can be made along the entire length of the plate or its part in the form of ribs of a certain length or a separate set of rib elements - combs of various surface shapes, so that the overlap region 3 'has a maximum area.

Нижний антенный элемент 40 не соединен с сигнальным портом 28. Нижний антенный элемент 40 настроен так, чтобы его резонансная частота была близка к резонансной частоте верхнего антенного элемента 30. Для GPS L1-полосы и L2-полосы резонансная частота нижнего антенного элемента 40 должна быть предпочтительно в пределах- 60 МГц к +60 МГц рабочей частоты верхнего антенного элемента 30, т.е. -5% - +5% от центральной частоты.The lower antenna element 40 is not connected to the signal port 28. The lower antenna element 40 is configured so that its resonant frequency is close to the resonant frequency of the upper antenna element 30. For GPS L1-band and L2-band, the resonant frequency of the lower antenna element 40 should be preferably within - 60 MHz to +60 MHz of the operating frequency of the upper antenna element 30, i.e. -5% - + 5% of the center frequency.

Резонансная частота нижнего антенного элемента 40 может быть измерена с помощью установленного в нем вспомогательного зонда и определения входного полного сопротивления, используя функцию частоты возбуждения, измеренную на коаксиальном выходе зонда. В процессе этих измерений должен быть удален верхний антенный элемент. Частота, на которой имеется максимум в действительной части входного полного сопротивления, указывает на резонансную частоту. Окончательную настройку размера пластинок нижнего антенного элемента осуществляют в процессе минимизации отношения Down/Up. Для этого в безэховой камере измеряют распределение значения отношения Down/Up в зависимости от частоты для верхнего и нижнего антенных элементов, и немного изменяя расположение загнутых ребер нижнего антенного элемента относительно друг друга или их расположение относительно основания пластинок или изменяя размер поверхности ребер, смещают минимум отношения Down/Up к требуемой частоте.The resonant frequency of the lower antenna element 40 can be measured using the auxiliary probe installed in it and determining the input impedance using the function of the excitation frequency measured at the coaxial output of the probe. During these measurements, the upper antenna element must be removed. The frequency at which there is a maximum in the real part of the input impedance indicates a resonant frequency. The final adjustment of the size of the plates of the lower antenna element is carried out in the process of minimizing the Down / Up ratio. To do this, in the anechoic chamber, the distribution of the Down / Up ratio is measured depending on the frequency for the upper and lower antenna elements, and slightly changing the location of the bent ribs of the lower antenna element relative to each other or their location relative to the base of the plates or changing the size of the surface of the ribs, shift the minimum of the ratio Down / Up to the desired frequency.

Для реализации функционирования микрополосковой антенной системы в режиме круговой поляризации предлагается структура емкостных элементов, расположенных с некоторым шагом по всему периметру излучающих пластинок 902, и/или экранирующих пластинок 901 верхнего антенного элемента, и/или пластинок 907, и/или экранирующих пластинок 906 нижнего антенного элемента.To implement the operation of the microstrip antenna system in the circular polarization mode, a structure of capacitive elements is proposed that are located at a certain pitch along the entire perimeter of the radiating plates 902 and / or shielding plates 901 of the upper antenna element and / or plates 907 and / or shielding plates 906 of the lower antenna item.

Режим круговой поляризации обеспечивают возбуждением поля двух ортогонально ориентированных в пространстве линейных поляризаций посредством системы возбуждения, например, двух штырей 904, 905 и расположением емкостных элементов в виде по всему периметру пластинок. Как показано на фиг.9, гребенки 903a и 903b расположены по периметру излучающей пластинки 902 верхнего антенного элемента. При этом элементы, которые для одной поляризации располагались вдоль Н-плоскости, для ортогональной поляризации окажутся расположенными вдоль Е-плоскости, и наоборот. Например, для поля линейной поляризации, возбуждаемого штырем 904, элементы которого расположены вдоль оси у, будут расположены в Н-плоскости, а для поля, возбуждаемого штырем 905, элементы окажутся расположенными в Е-плоскости. Нижний антенный элемент выполнен зеркально конструкции верхнего антенного элемента и состоит соответственно: из экранирующей пластинки 906, снизу которой располагается пластинка 907. Причем экранирующая пластинка 901 верхнего антенного элемента размещена на, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки 906 нижнего антенного элемента. По всему периметру пластинки 907 нижнего антенного элемента выполнены емкостные элементы - гребенки 908. Плоскость и линия расположения емкостных элементов 908 соответствуют плоскости и линии расположения емкостных элементов 903.The circular polarization mode provides excitation of the field of two linearly polarized orthogonally oriented in space by means of an excitation system, for example, two pins 904, 905 and the arrangement of capacitive elements in the form of plates around the entire perimeter. As shown in FIG. 9, combs 903a and 903b are located around the perimeter of the radiating plate 902 of the upper antenna element. In this case, the elements that for one polarization were located along the H-plane, for orthogonal polarization will be located along the E-plane, and vice versa. For example, for a linear polarization field excited by pin 904, the elements of which are located along the y axis, will be located in the H-plane, and for a field excited by pin 905, the elements will be located in the E-plane. The lower antenna element is made mirror-like in the design of the upper antenna element and consists respectively of a shielding plate 906, a plate 907 is located below. Moreover, a shielding plate 901 of the upper antenna element is placed on at least a portion of the surface of the shielding plate 906 of the lower antenna element. Capacitive elements (combs 908) are made around the entire perimeter of the plate 907 of the lower antenna element. The plane and the location line of the capacitive elements 908 correspond to the plane and the location line of the capacitive elements 903.

Для антенны, работающей в режиме круговой поляризации, нельзя определить E- и H-плоскость, так как векторы электрического и магнитного полей имеют разную пространственную ориентацию в разные моменты времени, а именно они вращаются. (Более подробно описано в LO Y.T., LEE S.W., Antenna Handbook, Chapman&Hall, Vol.I, Antenna fundamentals and mathematical techniques, New York 1993 [2].) Определения и пояснения фиг.5 касаются только антенны линейной поляризации, причем для случая, когда питающий штырь расположен так, как показано на фиг.6, 7, а именно штырь 604 и 704 смещен относительно центра конструкции по оси x и не смещен по оси y. В этом случае возбуждается поле линейной поляризации, причем вектор электрического поля Е параллелен оси x, а вектор магнитного поля Н параллелен оси y. Поле круговой поляризации является суммой полей двух линейных поляризации, ортогональных между собой и сдвинутых по фазе на 90°. Для возбуждения таких полей используются два штыря 905 и 904, причем 904 смещен относительно центра вдоль оси x, а 905 вдоль оси y. Плоскость xz для поля, возбуждаемого штырем 904, будет являться Е-плоскостью, а для поля, возбуждаемого штырем 905, H-плоскостью. Поэтому для поля, возбуждаемого, например, штырем 904 элементы 903a расположены вдоль вектора магнитного поля, т.е. в плоскости Н, а элементы 903b расположены вдоль вектора электрического поля, т.е. в плоскости Е. Аналогично для поля, возбуждаемого штырем 905, элементы 903a расположены вдоль вектора электрического поля, т.е. в плоскости Е, а элементы 903b расположены вдоль вектора магнитного поля, т.е. в плоскости H.For an antenna operating in the circular polarization mode, it is impossible to determine the E and H planes, since the vectors of the electric and magnetic fields have different spatial orientations at different instants of time, namely, they rotate. (Described in more detail in LO YT, LEE SW, Antenna Handbook, Chapman & Hall, Vol. I, Antenna fundamentals and mathematical techniques, New York 1993 [2].) The definitions and explanations of FIG. 5 relate only to linear polarization antennas, and for the case, when the supply pin is positioned as shown in FIGS. 6, 7, namely, the pin 604 and 704 is offset from the center of the structure along the x axis and not offset along the y axis. In this case, a linear polarization field is excited, with the electric field vector E parallel to the x axis and the magnetic field vector H parallel to the y axis. The circular polarization field is the sum of the fields of two linear polarizations, orthogonal to each other and shifted in phase by 90 °. To excite such fields, two pins 905 and 904 are used, with 904 offset from the center along the x axis, and 905 along the y axis. The xz plane for the field excited by the pin 904 will be the E-plane, and for the field excited by the pin 905, the H-plane. Therefore, for a field excited, for example, by pin 904, elements 903a are located along the magnetic field vector, i.e. in the plane H, and elements 903b are located along the electric field vector, i.e. in the plane E. Similarly, for the field excited by the pin 905, the elements 903a are located along the electric field vector, i.e. in the plane E, and the elements 903b are located along the magnetic field vector, i.e. in the plane H.

В соответствии с вышеизложенным описанием для обеспечения режима круговой поляризации, что особенно важно для применения в GSSN приложениях, необходимо в излучателях круговой поляризации возбудить два ортогональных типа колебаний (продольных и поперечных колебаний с токами, параллельными оси x и y, и фазовым сдвигом 90°), например, с помощью двух ортогональных штырей возбуждения. Для этого предложена конструкция антенной системы круговой поляризации, в которой емкостные элементы выполнены в виде раздельных ребер, таких как гребенки, отдельные штырьки высотой l, преимущественно меньшей, чем длина пластинки, из которой они загнуты. Емкостные элементы расположены по периметру антенны, т.е. вдоль оси x и оси y, на излучающей пластинке 902, и/или экранирующей пластинке 901 верхнего антенного элемента, и/или пластинках 907, и/или экранирующих пластинках 906 нижнего антенного элемента.In accordance with the above description, to ensure the circular polarization mode, which is especially important for applications in GSSN applications, it is necessary to excite two orthogonal types of oscillations in the circular polarization emitters (longitudinal and transverse vibrations with currents parallel to the x and y axis and a phase shift of 90 °) , for example, using two orthogonal excitation pins. To this end, a circular polarization antenna system design has been proposed in which capacitive elements are made in the form of separate ribs, such as combs, individual pins with a height l, predominantly less than the length of the plate from which they are bent. Capacitive elements are located around the perimeter of the antenna, i.e. along the x axis and y axis, on the radiating plate 902, and / or the shielding plate 901 of the upper antenna element, and / or the plates 907, and / or the shielding plates 906 of the lower antenna element.

При реализации антенны круговой поляризации (фиг.9а-9g) возможны варианты выполнения набора отдельных ребер в виде гребенок, зубцов или штырьков. Для этого их располагают по всему периметру антенны как вдоль оси x, так и вдоль оси y, аналогично описанному выше второму варианту конструкции. В антенной системе с круговой поляризации все пластинки предпочтительно выполнять в форме круга, квадрата.When implementing a circular polarization antenna (Figs. 9a-9g), embodiments of a set of individual ribs in the form of combs, teeth or pins are possible. To do this, they are placed along the entire perimeter of the antenna both along the x axis and along the y axis, similarly to the second construction variant described above. In an antenna system with circular polarization, all plates are preferably in the form of a circle, square.

На фиг.2a, 2c показана в разрезе двухдиапазонная широкополосная антенная система для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов в широкой полосе частот.Figures 2a, 2c show a cross-section of a dual-band wideband antenna system to reduce the effect of multipath signal reception in a wide frequency band.

Двухдиапазонная антенная система для уменьшения эффекта многолучевого приема сигналов имеет этажерчатую конструкцию, в которой как вариант антенна более высокого частотного (ВЧ) диапазона расположена над антенной с более низким диапазоном (НЧ), но может быть и наоборот. Для этого на верхнем антенном элементе второго диапазона располагают излучатель первого диапазона, причем излучающая пластинка второго диапазона является экраном для излучающей пластинки первого диапазона.To reduce the effect of multipath signal reception, the dual-band antenna system has a storied design in which, as an option, an antenna of a higher frequency (HF) range is located above an antenna with a lower range (LF), but it can be vice versa. To this end, a first-band emitter is arranged on the upper antenna element of the second range, the second-range radiating plate being a screen for the first-range radiating plate.

Антенная система включает верхний антенный элемент первого ВЧ диапазона 50 и верхний антенный элемент второго НЧ диапазона 30, а также соответствующие им нижний антенный элемент первого 60 и второго диапазонов 40. Излучающая пластина 13 первого диапазона размещена над излучающей пластиной 11 второго диапазона. Экранирующая пластина 14 первого диапазона отделена воздушным пространством от излучающей пластинки 13 первого диапазона и расположена на поверхности излучающей пластинки 11 второго диапазона. Излучающая пластинка 11 второго диапазона отделена воздушным пространством от экранирующей пластинки 12 второго диапазона, которая в свою очередь размещена на части поверхности экранирующей пластины 9 нижнего антенного элемента второго диапазона.The antenna system includes an upper antenna element of the first high frequency range 50 and an upper antenna element of the second low frequency range 30, as well as their corresponding lower antenna element of the first 60 and second ranges 40. The radiating plate 13 of the first range is placed above the radiating plate 11 of the second range. The shielding plate 14 of the first range is separated by air from the radiating plate 13 of the first range and is located on the surface of the radiating plate 11 of the second range. The radiating plate 11 of the second range is separated by air space from the shielding plate 12 of the second range, which in turn is located on a part of the surface of the shielding plate 9 of the lower antenna element of the second range.

Нижний антенный элемент первого диапазона содержит: экранирующую пластину 7 и пластинку 8, которые расположены противоположно друг другу и отделены воздушным пространством друг от друга на определенное расстояние. Нижний антенный элемент второго диапазона содержит: экранирующую пластину 9 и пластинку 10, которые расположены противоположно друг другу и отделены воздушным пространством друг от друга на определенное расстояние.The lower antenna element of the first range contains: a shielding plate 7 and a plate 8, which are located opposite to each other and separated by air space from each other at a certain distance. The lower antenna element of the second range contains: a shielding plate 9 and a plate 10, which are located opposite to each other and are separated by air space from each other at a certain distance.

Пластинка 10 нижнего антенного элемента второго диапазона размещена на поверхности экранирующей пластины 7 нижнего антенного элемента первого диапазона. Следует отметить, что пластинка 10 располагается ближе к экранирующей пластинке 12 верхнего антенного элемента второго диапазона, чем пластинка 8 к экранирующей пластинке 14 верхнего антенного элемента второго диапазона. Излучающая пластинка 13 верхнего антенного элемента первого диапазона электрически взаимосвязана и соединена с первым сигнальным портом, а соответствующая ей по диапазону пластинка 8 нижнего антенного элемента первого диапазона не соединена с сигнальным портом. В свою очередь излучающая пластинка 11 электрически взаимосвязана и соединена со вторым сигнальным портом, а соответствующая ей по диапазону пластинка 10 не соединена с сигнальным портом. Объем резонатора электромагнитных колебаний заполняют диэлектриком 3c или используют загнутые элементы 3 по краям пластинок.The plate 10 of the lower antenna element of the second range is placed on the surface of the shielding plate 7 of the lower antenna element of the first range. It should be noted that the plate 10 is closer to the shielding plate 12 of the upper antenna element of the second range than the plate 8 to the shielding plate 14 of the upper antenna element of the second range. The radiating plate 13 of the upper antenna element of the first range is electrically interconnected and connected to the first signal port, and the corresponding plate along the range of the plate 8 of the lower antenna element of the first range is not connected to the signal port. In turn, the radiating plate 11 is electrically interconnected and connected to the second signal port, and the corresponding plate 10 in the range is not connected to the signal port. The cavity volume of electromagnetic waves is filled with a dielectric 3c or bent elements 3 are used at the edges of the plates.

Подавление многолучевого сигнала осуществляют путем электромагнитного взаимодействия излучающей пластинки верхнего антенного элемента соответствующего диапазона с пластинкой нижнего антенного элемента соответствующего диапазона и определяется за счет их расположения на определенном расстоянии друг от друга. Таким образом, излучающая пластинка первого диапазона верхнего антенного элемента и пластинка первого диапазона нижнего антенного элемента имеют различную степень (величину) электромагнитного взаимодействия с первым сигнальным портом, причем эти степени взаимодействия неравны друг другу. Излучающая пластинка второго диапазона верхнего антенного элемента и пластинка второго диапазона нижнего антенного элемента также имеют различную степень электромагнитного взаимодействия со вторым сигнальным портом, причем эти степени взаимодействия неравны.The suppression of the multipath signal is carried out by electromagnetic interaction of the radiating plate of the upper antenna element of the corresponding range with the plate of the lower antenna element of the corresponding range and is determined by their location at a certain distance from each other. Thus, the radiating plate of the first range of the upper antenna element and the plate of the first range of the lower antenna element have different degrees (magnitude) of electromagnetic interaction with the first signal port, and these degrees of interaction are unequal to each other. The radiating plate of the second range of the upper antenna element and the plate of the second range of the lower antenna element also have a different degree of electromagnetic interaction with the second signal port, and these degrees of interaction are unequal.

По периметру краев основания всех упомянутых пластин двухдиапазонной широкополосной антенной системы круговой поляризации выполнены емкостные элементы в виде раздельных ребер. Для верхнего антенного элемента первого диапазона 50 элементы ребер экранирующей пластинки 14 расположены снаружи элементов ребер излучающей пластинки 13 и выполнены противоположно друг другу. Для верхнего антенного элемента 30 второго диапазона элементы ребер экранирующей пластинки 12 расположены снаружи элементов ребер излучающей пластинки 11. Для нижнего антенного элемента второго диапазона элементы ребер пластинки 10 расположены снаружи элементов ребер экранирующей пластинки 9. Для нижнего антенного элемента первого диапазона элементы ребер экранирующей пластинки 7 расположены снаружи элементов ребер пластинки 8.Along the perimeter of the edges of the base of all the plates of the dual-band wideband antenna of the circular polarization system, capacitive elements are made in the form of separate ribs. For the upper antenna element of the first range 50, the ribs of the shielding plate 14 are located outside the ribs of the radiating plate 13 and are made opposite to each other. For the upper antenna element 30 of the second range, the elements of the ribs of the shielding plate 12 are located outside the elements of the ribs of the emitting plate 11. For the lower antenna element of the edges of the plates 10 are located outside the elements of the ribs of the shielding plate 9. For the lower antenna element of the first range, the elements of the ribs of the shielding plate 7 are located outside the elements of the ribs of the plate 8.

В каждом верхнем и нижнем антенном элементе соответствующего диапазона элементы ребер загнуты по периметру пластинок внутрь антенны навстречу другим элементам ребер противоположной пластинки так, чтобы располагаться вертикально по отношению к пластинкам, из которых они загнуты. Элементы ребер на каждой противоположной пластинке расположены в одной плоскости. Элементы ребер одной пластинки отделены от противоположных элементов другой пластинки на определенное расстояние. Размер экранирующей пластинки 12 или 9 больше, чем размер излучающей пластинки 11 или пластинки 10, и тем самым экранирующая пластинка 12 или 9 продолжена за емкостные элементы 3, которые расположены на ней.In each upper and lower antenna element of the corresponding range, the elements of the ribs are bent around the perimeter of the plates inside the antenna towards the other elements of the ribs of the opposite plate so as to be located vertically with respect to the plates from which they are bent. The elements of the ribs on each opposite plate are located in the same plane. The elements of the ribs of one plate are separated from the opposite elements of the other plate by a certain distance. The size of the shielding plate 12 or 9 is larger than the size of the radiating plate 11 or plate 10, and thereby the shielding plate 12 or 9 is extended beyond the capacitive elements 3, which are located on it.

При реализации многодиапазонной антенны круговой поляризации возможны все вышеуказанные согласно второму варианту изобретения варианты включения емкостных элементов в виде: раздельных ребер; гребенок, зубцов или штырьков. Для этого каждый нижний и/или верхний антенный элемент соответствующего диапазона выполняют согласно и аналогично раскрытым выше вариантам конструкции.When implementing a multi-band circular polarized antenna, all of the above options according to the second embodiment of the invention for including capacitive elements in the form of: separate ribs; combs, prongs or pins. To do this, each lower and / or upper antenna element of the corresponding range is performed according to and similarly to the above construction options.

Настроечные параметры, определяющие конструктивное выполнение антенной системы, подбираются так, чтобы верхний антенный элемент 50 первого диапазона в полосе частот L1 и соответствующий ей нижний антенный элемент 60 обеспечивали требуемые характеристики Down/Up, а верхний антенный элемент 30 второго диапазона в полосе частот L2 и соответствующий ей нижний антенный элемент 40 обеспечивали требуемые характеристики Down/Up для L2. Под настроечными параметрами антенны понимаются: параметры, которые позволяют корректировать вышеуказанные значения резонансной частоты и Down/Up, а именно: форма емкостных элементов, высота l, ширина w и др., их расположение относительно друг друга или местоположение на пластинках, из которых они загнуты, площадь поверхности этих элементов или зазор между загнутыми элементами противоположных пластинок или область их перекрытия друг с другом. Так параметры нижнего антенного элемента 60 выбираются так, чтобы иметь резонансную частоту на или около полосы L1 верхнего антенного элемента 50, а параметры нижнего антенного элемента 40 берут такими, чтобы обеспечивать резонансную ее частоту на или около полосы L2 верхнего антенного элемента 30. Например, для приема сигналов GPS и GLONASS в L1 диапазоне 1563 МГц - 1616 МГц и L2 диапазоне 1216 МГц - 1260 МГц параметры берут так, чтобы резонансная частота нижнего антенного элемента 60 диапазона L1 предпочтительно была близкой -60 МГц к +25 МГц к центральной частоте полосы L1 1590 МГц, а резонансная частота нижнего антенного элемента 40 диапазона L2, была близкой -50 МГц к +20 МГц к центральной частоте L2 1240 МГц.The tuning parameters that determine the design of the antenna system are selected so that the upper antenna element 50 of the first range in the L1 frequency band and the corresponding lower antenna element 60 provide the required Down / Up characteristics, and the upper antenna element 30 of the second range in the L2 frequency band and the corresponding her lower antenna element 40 provided the required Down / Up characteristics for L2. Antenna tuning parameters are understood to mean: parameters that allow you to correct the above values of the resonant frequency and Down / Up, namely: the shape of capacitive elements, height l, width w, etc., their location relative to each other or the location on the plates from which they are bent , the surface area of these elements or the gap between the bent elements of opposite plates or the area of their overlap with each other. Thus, the parameters of the lower antenna element 60 are selected so as to have a resonant frequency on or near the band L1 of the upper antenna element 50, and the parameters of the lower antenna element 40 are taken so as to ensure its resonant frequency on or near the band L2 of the upper antenna element 30. For example, for receiving GPS and GLONASS signals in the L1 band 1563 MHz - 1616 MHz and the L2 band 1216 MHz - 1260 MHz, the parameters are taken so that the resonant frequency of the lower antenna element 60 of the L1 band is preferably close to -60 MHz to +25 MHz to the center frequency p VOCs L1 1590 MHz, and the resonance frequency of the antenna element 40 of the lower range L2, was close to 20 MHz -50 MHz center frequency 1240 MHz L2.

Позициями 1 и 2 обозначены соответственно нижняя и верхняя крышки антенного блока, поз.3a-3b - емкостные элементы в виде гребенок на соответствующих пластинках антенны, поз.4 - плата усилителя, на которой также может располагаться система возбуждения для диапазона L2, поз.5 - система возбуждения для диапазона L1, поз.6 - экран усилителя, поз.7 - экранирующая пластинка нижнего антенного элемента первого диапазона, поз.8 - пластинка нижнего антенного элемента первого диапазона, поз.9 - экранирующая пластинка нижнего антенного элемента второго диапазона, поз.10 - пластинка нижнего антенного элемента второго диапазона, поз.11 - излучающая пластинка верхнего антенного элемента второго диапазона, поз.12 - экранирующая пластинка верхнего антенного элемента второго диапазона 13 - излучающая пластинка верхнего антенного элемента первого диапазона, поз.14 - экранирующая пластинка верхнего антенного элемента первого диапазона, поз.15 - штыри возбуждения, поз.16 - выходной разъем, поз.17 - коаксиальный кабель питания, поз.18, 19, 26 - крепежные элементы винты, шайбы, поз.20-24 - диэлектрические поддерживающие проставки различной высоты, поз.25 - подкладочная шайба.Positions 1 and 2 indicate the lower and upper covers of the antenna unit, pos. 3a-3b - capacitive elements in the form of combs on the corresponding plates of the antenna, pos. 4 - amplifier board, which can also accommodate the excitation system for the L2 range, pos. 5 - an excitation system for the L1 range, pos.6 - amplifier screen, pos.7 - shielding plate of the lower antenna element of the first range, pos.8 - plate of the lower antenna element of the first range, pos.9 - shielding plate of the lower antenna element of the second range , item 10 - plate of the lower antenna element of the second range, item 11 - radiating plate of the upper antenna element of the second range, item 12 - shielding plate of the upper antenna element of the second range 13 - radiating plate of the upper antenna element of the first range, item 14 - shielding plate of the upper antenna element of the first range, pos.15 - excitation pins, pos.16 - output connector, pos.17 - coaxial power cable, pos.18, 19, 26 - fasteners screws, washers, pos.20-24 - dielectric supporting simple avki of various heights, pos.25 - washer.

На фиг.4 показан вариант двухдиапазонной антенны, в которой емкостные элементы выполнены как набор раздельных ребер, загнутый по всему периметру (вдоль Н- и Е-плоскости) краев излучающих пластинок и экранирующих пластинок верхнего антенного элемента первого и второго диапазонов, а также раздельных ребер, загнутых по всему периметру краев пластинок и экранирующих пластинок нижнего антенного элемента первого и второго диапазонов. Элементы могут быть сформированы путем загиба листового проводящего материала, из которого выполнены пластинки.Figure 4 shows a variant of a dual-band antenna in which capacitive elements are made as a set of separate ribs, bent around the entire perimeter (along the H- and E-plane) of the edges of the emitting plates and shielding plates of the upper antenna element of the first and second ranges, as well as separate ribs bent around the entire perimeter of the edges of the plates and shielding plates of the lower antenna element of the first and second ranges. Elements can be formed by bending sheet conductive material from which the plates are made.

Пластинка 8 нижнего антенного элемента первого диапазона 60 выполнена в виде объемной замкнутой полости, в которой размещают дополнительные конструктивные элементы, в частности навигационный приемник 29, оптические датчики положения и другие элементы. Со стороны верхней поверхности 8а замкнутой полости 8, которая расположена противоположно экранирующей пластинке 7 нижнего антенного элемента 60 первого диапазона, выполнены емкостные элементы 3b'. Емкостные элементы 3b могут быть выполнены как по краям, так и по соответствующему периметру от края замкнутой полости 8. Форма и расположение емкостных элементов 3b соответствуют вышеописанным вариантам фиг.6a-9k.The plate 8 of the lower antenna element of the first range 60 is made in the form of a volumetric closed cavity in which additional structural elements are placed, in particular a navigation receiver 29, optical position sensors and other elements. On the side of the upper surface 8a of the closed cavity 8, which is located opposite the shielding plate 7 of the lower antenna element 60 of the first range, capacitive elements 3b 'are made. Capacitive elements 3b can be made both at the edges and along the corresponding perimeter from the edge of the closed cavity 8. The shape and location of the capacitive elements 3b correspond to the above-described variants of figa-9k.

Емкостные элементы в виде гребенок загнуты по краям пластинок. Гребенки 3a' расположены на излучающих пластинках соответствующего диапазона верхнего антенного элемента, гребенки 3a” расположены на экранирующих пластинах соответствующего диапазона верхнего антенного элемента. Гребенки 3a' и 3a” выполнены загнутыми внутрь верхнего антенного элемента и расположены друг напротив друга.Capacitive elements in the form of combs are bent along the edges of the plates. Combs 3a 'are located on the radiating plates of the corresponding range of the upper antenna element, combs 3a "are located on the shielding plates of the corresponding range of the upper antenna element. Combs 3a 'and 3a ”are made bent inward of the upper antenna element and are located opposite each other.

Также соответственно гребенки 3b” расположены на экранирующих пластинах соответствующего диапазона нижнего антенного элемента, а гребенки 3b' на пластинках соответствующего диапазона нижнего антенного элемента. Гребенки 3b' и 3b” выполнены загнутыми внутрь нижнего антенного элемента и расположены друг напротив друга.Also, combs 3b ”are respectively located on the shielding plates of the corresponding range of the lower antenna element, and combs 3b 'on the plates of the corresponding range of the lower antenna element. Combs 3b 'and 3b ”are made bent inward of the lower antenna element and are located opposite each other.

Гребенки 3a” расположены снаружи гребенок 3a'. Гребенки 3b' пластинки второго диапазона нижнего антенного элемента расположены снаружи гребенок 3b” экранирующей пластинки второго диапазона нижнего антенного элемента, гребенки 3b” экранирующей пластинки первого диапазона нижнего антенного элемента снаружи гребенок 3b' пластинки первого диапазона нижнего антенного элемента.Combs 3a ”are located outside the combs 3a '. The combs 3b 'of the plate of the second range of the lower antenna element are located outside the combs 3b "of the shield plate of the second range of the lower antenna element, the combs 3b" of the shield of the plate of the first range of the lower antenna element outside the combs 3b' of the plate of the first range of the lower antenna element.

Гребенки 3a” экранирующих пластинок и противоположные им гребенки 3a' излучающих пластинок верхнего антенного элемента находятся в одной плоскости расположения на определенном расстоянии друг от друга, но смещены относительно друг друга по линии их расположения. Соответственно гребенки 3b” экранирующих пластинок и гребенки 3b' пластинок нижнего антенного элемента также расположены в одной плоскости и смещены относительно друг друга по линии расположения на заданное расстояние.The combs 3a ”of the shielding plates and the combs 3a ′ of the radiating plates of the upper antenna element opposite them are located in the same plane at a certain distance from each other, but are offset relative to each other along the line of their location. Accordingly, the combs 3b ”of the shielding plates and the combs 3b 'of the plates of the lower antenna element are also located in the same plane and are offset relative to each other along the line of location by a predetermined distance.

Указанный вариант выполнения емкостных элементов не ограничивается данным примером и может быть выполнен согласно любому из описанных вариантов фиг.9a-9g. Емкостные элементы для нижнего антенного элемента выполняются идентично элементам верхнего антенного элемента или имеют различное сочетание для верхнего и нижнего антенных элементов, т.е. имеют симметричное выполнение или имеют отличную друг от друга форму, согласно раскрытым вариантам выполнения. Так, верхний антенный элемент может быть выполнен с гребенками по краям его излучающих и экранирующих пластинок соответствующего диапазона, причем противоположные гребенки смещены относительно друг друга в плоскости их расположения. Нижний антенный элемент может быть выполнен с гребенками только по краям экранирующих пластинок соответствующего диапазона.The specified embodiment of the capacitive elements is not limited to this example and can be performed according to any of the described options figa-9g. Capacitive elements for the lower antenna element are identical to the elements of the upper antenna element or have a different combination for the upper and lower antenna elements, i.e. have a symmetrical design or have a different shape from one another, according to the disclosed embodiments. So, the upper antenna element can be made with combs along the edges of its radiating and shielding plates of the corresponding range, and the opposite combs are offset relative to each other in the plane of their location. The lower antenna element can be made with combs only along the edges of the shielding plates of the corresponding range.

В антенной системе каждый верхний антенный элемент первого и второго диапазонов электрически соединен с МШУ 27, который расположен на печатной плате 4. Возбуждающие штыри 15 верхнего антенного элемента первого диапазона 50 запаяны на плату со схемой возбуждения 5, штыри верхнего антенного элемента второго диапазона 30 на плату 4, где также расположена соответствующая схема возбуждения 5 для этого диапазона. Сигнал с выхода схем возбуждения 5, по коаксиальному кабелю 17 поступает на вход усилителя 27 на плате 4, где он усиливается, и далее выходной сигнал с МШУ 27 через коаксиальный кабель или выходной разъем 16 - передается к различным внешним потребителям. Коаксиальный кабель 17 и выходной разъем - порт 16 расположены по центру конструкции, причем коаксиальный кабель 17 проходит по центру оси симметрии антенной системы и расположен в точках нулевых потенциалов полей антенных элементов, чтобы обеспечить симметрию конструкции антенной системы и не вносить искажений в ее работу. Как вариант, усилитель МШУ 27 может быть помещен в экранирующую оболочку 6 для защиты элементов усилителя от электромагнитных излучений. В качестве экранирующей оболочки применяются заземленные экраны, кожухи и другие элементы, которые выполняются из проводящих тонких материалов различной формы. Система питания может быть выполнена любым известным специалисту способом используя линии передачи различной конструкции, например полосковые линии.In the antenna system, each upper antenna element of the first and second ranges is electrically connected to the LNA 27, which is located on the circuit board 4. The excitation pins 15 of the upper antenna element of the first range 50 are soldered to the circuit board with a drive circuit 5, the pins of the upper antenna element of the second range 30 to the circuit board 4, where the corresponding drive circuit 5 for this range is also located. The signal from the output of the excitation circuits 5, through a coaxial cable 17, is fed to the input of the amplifier 27 on the board 4, where it is amplified, and then the output signal from the LNA 27 through a coaxial cable or output connector 16 is transmitted to various external consumers. The coaxial cable 17 and the output connector - port 16 are located in the center of the structure, and the coaxial cable 17 runs in the center of the axis of symmetry of the antenna system and is located at the points of zero potentials of the fields of the antenna elements to ensure symmetry of the structure of the antenna system and not distort it. Alternatively, the amplifier LNA 27 can be placed in a shielding shell 6 to protect the elements of the amplifier from electromagnetic radiation. As a shielding sheath, grounded screens, housings and other elements are used, which are made of conductive thin materials of various shapes. The power system can be performed by any method known to a person skilled in the art using transmission lines of various designs, for example strip lines.

Фиг.4a показывает вид в разрезе конструкции системы возбуждения многоярусной двухдиапазонной антенны. Стрелкой показаны точки соединения штырей возбуждения 15 и коаксиального кабеля 17 с соответствующими элементами антенны. Центральная жила коаксиального кабеля соединена с излучающей пластинкой, а оплетка кабеля с экранирующей пластинкой. Система возбуждения состоит из схемы возбуждения 5, штырей возбуждения 15, коаксиального высокочастотного кабеля 17. Верхний антенный элемент первого диапазона 50 запитывается сверху, а верхний антенный элемент второго диапазона 30 снизу. Для подвода питания в местах расположения штырей 15 и коаксиального кабеля 17 в соответствующих экранирующих пластинах 14, 12 и излучающих пластинках 13, 11, а также печатных платах 4 и 5 имеются отверстия.Fig. 4a shows a sectional view of the structure of an excitation system of a multi-tier dual-band antenna. The arrow shows the connection points of the excitation pins 15 and the coaxial cable 17 with the corresponding antenna elements. The central core of the coaxial cable is connected to the radiating plate, and the braid of the cable to the shielding plate. The excitation system consists of an excitation circuit 5, excitation pins 15, a coaxial high-frequency cable 17. The upper antenna element of the first range 50 is fed from above, and the upper antenna element of the second range 30 from below. For the supply of power at the locations of the pins 15 and the coaxial cable 17 in the corresponding shielding plates 14, 12 and radiating plates 13, 11, as well as printed circuit boards 4 and 5, there are holes.

Высокочастотный кабель 17 одним концом соединен с МШУ или с внешним оборудованием типа внешнего МШУ или приемника, а другим концом (центральной жилой) электрически соединен со схемой возбуждения 5, например делителем. Его оплетка запаяна (заземлена) на проводящую экранирующую пластинку. Штырь возбуждения 15 верхнего антенного элемента первого диапазона 50 сверху соединен со схемой возбуждения 5 и запаян на его излучающую пластинку 13. Аналогично и для второго штыря 15 верхнего антенного элемента второго диапазона 30 этот штырь 15 запаян на схему возбуждения, расположенную на плате 4, и через отверстие в верхнем антенном элементе первого диапазона 50 запаян на его излучающую пластинку 11.High-frequency cable 17 is connected at one end to the LNA or to external equipment such as an external LNA or receiver, and at the other end (central core) is electrically connected to the excitation circuit 5, for example, a divider. Its braid is sealed (grounded) on a conductive shielding plate. The excitation pin 15 of the upper antenna element of the first range 50 is connected from above to the excitation circuit 5 and soldered to its radiating plate 13. Similarly, for the second pin 15 of the upper antenna element of the second range 30, this pin 15 is soldered to the excitation circuit located on the board 4, and through the hole in the upper antenna element of the first range 50 is sealed on its radiating plate 11.

Точку питания - точку расположения (подключения) штырей 15, размещают так, чтобы она была согласована с излучателем. Коаксиальный кабель 17 проходит по центру оси симметрии антенной системы и расположен в точках нулевых потенциалов полей антенных элементов. Выход МШУ 27 через разъем 16 подключен к внешнему оборудованию. Питание антенны и МШУ 27 можно обеспечить через коаксиальный кабель 17, отделяя напряжение постоянного тока от полученного антенной сигнала с помощью фильтров в МШУ 27.The power point - the location (connection) point of the pins 15, is placed so that it is consistent with the emitter. Coaxial cable 17 runs along the center of the axis of symmetry of the antenna system and is located at the points of zero potentials of the fields of the antenna elements. The output of the LNA 27 through the connector 16 is connected to external equipment. Power antenna and LNA 27 can be provided through a coaxial cable 17, separating the DC voltage from the received antenna signal using filters in LNA 27.

На фиг.10 показан график зависимости Down/Up в полосе частот двух диапазонов L1 и L2 прототипа [1] и предложенной конструкции антенной системы.Figure 10 shows a graph of the Down / Up dependence in the frequency band of the two ranges L1 and L2 of the prototype [1] and the proposed design of the antenna system.

Частотные свойства принято оценивать по определенному уровню, например -15 дБ или -20 дБ, которые позволяют обеспечить эффективность работы антенны. На графике видно, что на уровне Down/Up -15 дБ или -20дБ происходит расширение полосы частот относительно прототипа на +20…+30%. Таким образом, видно, что предложенная антенная система обеспечивает уменьшение эффекта многолучевого приема сигнала для диапазона L1 и L2 в более широкой полосе частот при небольших размерах экранирующей пластинки.Frequency properties are usually evaluated at a certain level, for example -15 dB or -20 dB, which can ensure the efficiency of the antenna. The graph shows that at the Down / Up level of -15 dB or -20 dB there is an expansion of the frequency band relative to the prototype by + 20 ... + 30%. Thus, it is seen that the proposed antenna system provides a decrease in the effect of multipath signal reception for the L1 and L2 range in a wider frequency band with small sizes of the shielding plate.

Резюмируя, можно отметить, что предложенная конструкция антенной системы позволяет за счет дополнительного уровня с проводящей полостью заданного размера создать многоярусную и многодиапазонную конструкцию антенны малого размера и размещать ее непосредственно на проводящей поверхности, например транспортном средстве, строительной технике, при этом сохраняя эффективность подавления многолучевого приема.Summarizing, it can be noted that the proposed design of the antenna system allows, at the expense of an additional level with a conducting cavity of a given size, to create a multi-tiered and multi-band antenna design of a small size and place it directly on a conductive surface, such as a vehicle, construction equipment, while maintaining the efficiency of suppressing multipath reception .

Claims (24)

1. Компактная широкополосная антенная система для приема радиосигнала, содержащая: сигнальный порт для ввода/вывода радиосигналов, полученных упомянутой антенной системой, верхний антенный элемент и соосно расположенный под ним нижний антенный элемент, причем верхний антенный элемент состоит из: излучающей пластинки, расположенной над ее экранирующей пластинкой, которые отделены друг от друга на определенное расстояние воздушным пространством, а нижний антенный элемент состоит из отделенных друг от друга на определенное расстояние экранирующей пластинки, под которой расположена пластинка, верхний антенный элемент размещен таким образом, что экранирующая пластинка верхнего антенного элемента располагается вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки нижнего антенного элемента, при этом верхний антенный элемент непосредственно соединен с сигнальным портом, а нижний антенный элемент возбуждается путем электромагнитного взаимодействия с верхним антенным элементом, а пластинка нижнего антенного элемента со стороны внешней поверхности размещена на первой полости, представляющей собой проводящий корпус.1. A compact broadband antenna system for receiving a radio signal, comprising: a signal port for input / output of radio signals received by said antenna system, an upper antenna element and a lower antenna element coaxially located below it, the upper antenna element consisting of: a radiating plate located above it shielding plate, which are separated from each other by a certain distance by the airspace, and the lower antenna element consists of separated by a certain distance e the wafer, under which the wafer is located, the upper antenna element is placed so that the shielding plate of the upper antenna element is located close to the surface or at least part of the surface of the shielding plate of the lower antenna element, while the upper antenna element is directly connected to the signal port, and the lower antenna element is excited by electromagnetic interaction with the upper antenna element, and the plate of the lower antenna element from the outer the surface is placed on the first cavity, which is a conductive housing. 2. Антенная система для приема радиосигнала по п.1, отличающаяся тем, что используют, по меньшей мере, одну замкнутую полость определенного размера.2. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 1, characterized in that at least one closed cavity of a certain size is used. 3. Антенная система для приема радиосигнала по п.2, отличающаяся тем, что при установке антенны на выносной опоре с возможностью подключения снизу дополнительных полостей габаритный размер первой и дополнительных полостей должен быть меньше размера экранирующей пластинки нижнего антенного элемента.3. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 2, characterized in that when installing the antenna on an external support with the ability to connect additional cavities from below, the overall size of the first and additional cavities should be less than the size of the shielding plate of the lower antenna element. 4. Антенная система для приема радиосигнала по п.2, отличающаяся тем, что при установке антенны непосредственно со стороны нижней поверхности полости на проводящую поверхность, например на крышу транспортного средства, габаритный размер первой и дополнительных полостей должен быть равным или больше размера экранирующей пластинки нижнего антенного элемента.4. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 2, characterized in that when installing the antenna directly from the bottom surface of the cavity on the conductive surface, for example on the roof of the vehicle, the overall dimension of the first and additional cavities must be equal to or larger than the size of the lower shield plate antenna element. 5. Антенная система для приема радиосигнала по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что полость представляет собой проводящий корпус, в котором размещают дополнительные элементы: схему обработки сигнала, например навигационный приемник, датчики положения или угла наклона.5. An antenna system for receiving a radio signal according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cavity is a conductive housing in which additional elements are placed: a signal processing circuit, for example a navigation receiver, position or angle sensors. 6. Антенная система для приема радиосигнала по п.5, отличающаяся тем, что корпус имеет заданный габаритный размер от 1 до 5 габаритного размера нижнего антенного элемента.6. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 5, characterized in that the housing has a predetermined overall size from 1 to 5 of the overall size of the lower antenna element. 7. Антенная система для приема радиосигнала по любому из пп.1-4, 6, отличающаяся тем, что резонансная частота, возбуждаемая нижним антенным элементом, находится ±5% от центральной частоты, возбуждаемой в верхнем антенном элементе.7. An antenna system for receiving a radio signal according to any one of claims 1 to 4, 6, characterized in that the resonant frequency excited by the lower antenna element is ± 5% of the center frequency excited in the upper antenna element. 8. Антенная система для приема радиосигнала по п.7, отличающаяся тем, что работает в режиме линейной или круговой поляризации.8. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 7, characterized in that it operates in linear or circular polarization mode. 9. Антенная система для приема радиосигнала по любому из пп.1-4, 6, 8, отличающаяся тем, что в пространстве между излучающей пластинкой и экранирующей пластинкой нижнего и верхнего антенных элементов выполнена замедляющая структура, представляющая собой диэлектрик или проводящую структуру в виде расположенных на, по меньшей мере, двух противоположных сторонах упомянутой излучающей пластинки верхнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинки верхнего антенного элемента, и/или пластинки нижнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинки нижнего антенного элемента, проводящих элементов загнутых внутрь антенны, которые тем самым расположены вертикально по отношению к соответствующим пластинкам.9. The antenna system for receiving a radio signal according to any one of claims 1 to 4, 6, 8, characterized in that in the space between the radiating plate and the shielding plate of the lower and upper antenna elements, a decelerating structure is made, which is a dielectric or conductive structure in the form of on at least two opposite sides of said radiating plate of the upper antenna element and / or shielding plate of the upper antenna element and / or plate of the lower antenna element and / or shielding the plates of the lower antenna element, the conductive elements bent into the antenna, which are thereby located vertically with respect to the respective plates. 10. Антенная система для приема радиосигнала по п.9, отличающаяся тем, что упомянутые загнутые элементы излучающей пластинки, и/или экранирующей пластинки верхнего антенного элемента, и/или пластинки нижнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинки нижнего антенного элемента выполнены загнутыми внутрь антенны так, чтобы располагаться на определенном расстоянии внешне или внутренне по отношении к другим противоположным элементам, загнутым из соответственно экранирующей пластинки, и/или излучающей пластинки верхнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинки нижнего антенного элемента, и/или пластинки нижнего антенного элемента.10. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 9, characterized in that the said curved elements of the radiating plate and / or the shielding plate of the upper antenna element and / or the plate of the lower antenna element and / or the shielding plate of the lower antenna element are curved inward antennas so as to be located at a certain distance externally or internally with respect to other opposing elements, bent from respectively the shielding plate and / or the radiating plate of the upper antenna ementa and / or lower shielding plate antenna element and / or the bottom plate of the antenna element. 11. Антенная система для приема радиосигнала по п.10, отличающаяся тем, что упомянутые загнутые элементы далее загнуты и продолжены внутрь антенны так, чтобы располагаться на определенной длине вдоль пластинки, из которой они загнуты.11. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 10, characterized in that the said bent elements are further bent and continued inside the antenna so as to be located at a certain length along the plate from which they are bent. 12. Антенная система для приема радиосигнала по п.9, отличающаяся тем, что упомянутые загнутые элементы далее загнуты наружу антенны на определенном расстояние так, чтобы располагаться на определенной протяжении вдоль пластинки, из которой они загнуты.12. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 9, characterized in that the said bent elements are further bent outward of the antenna at a certain distance so as to be located along a certain length along the plate from which they are bent. 13. Антенная система для приема радиосигнала по любому из пп.10-12, отличающаяся тем, что упомянутые загнутые элементы выполнены в виде набора раздельных ребер, или гребенок, или зубцов, или набора штырьков.13. An antenna system for receiving a radio signal according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that the said curved elements are made in the form of a set of separate ribs, or combs, or teeth, or a set of pins. 14. Антенная система для приема радиосигнала по п.13, отличающаяся тем, что ширина одного элемента ребра много меньше длины волны принимаемого сигнала, а расстояние между элементами набора ребер меньше ширины одного элемента.14. The antenna system for receiving a radio signal according to item 13, wherein the width of one element of the ribs is much less than the wavelength of the received signal, and the distance between the elements of the set of ribs is less than the width of one element. 15. Антенная система для приема радиосигнала по п.14, отличающаяся тем, что загнутые элементы упомянутого набора раздельных ребер, расположенные на экранирующей пластинке верхнего антенного элемента, и/или излучающей пластинке верхнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинке нижнего антенного элемента, и/или пластинке нижнего антенного элемента имеют определенную область перекрытия на их окончаниях, образованную между расположенными противоположно и на определенном расстоянии от них загнутыми элементами раздельного набора ребер излучающей пластинки верхнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинки верхнего антенного элемента, и/или пластинки нижнего антенного элемента, и/или экранирующей пластинки нижнего антенного элемента.15. The antenna system for receiving a radio signal according to 14, characterized in that the bent elements of said set of separate ribs located on the shielding plate of the upper antenna element and / or the radiating plate of the upper antenna element and / or the shielding plate of the lower antenna element, and / or the plate of the lower antenna element have a certain overlapping area at their ends, formed between the opposite and at a certain distance from them bent elements of a separate set of ber emitting plate of the upper antenna element, and / or shielding plate of the upper antenna element, and / or plate of the lower antenna element, and / or shielding plate of the lower antenna element. 16. Антенная система для приема радиосигнала по любому из пп.14 и 15, отличающаяся тем, что упомянутые загнутые элементы раздельного набора ребер смещены на определенное расстояние относительно противоположных им загнутых элементов набора раздельных ребер.16. An antenna system for receiving a radio signal according to any one of paragraphs.14 and 15, characterized in that the said bent elements of a separate set of ribs are offset by a certain distance relative to the opposite bent elements of a set of separate ribs. 17. Антенная система для приема радиосигнала по п.16, отличающаяся тем, что загнутые элементы смещены таким образом, что расположены на одной общей линии расположения в промежутках между противоположными им загнутыми элементами.17. The antenna system for receiving a radio signal according to clause 16, characterized in that the bent elements are offset in such a way that they are located on the same common location line in between the opposite bent elements. 18. Антенная система для приема радиосигнала по п.17, отличающаяся тем, что в пространстве, образованном между упомянутой экранирующей пластиной нижнего антенного элемента и пластинкой нижнего антенного элемента, размещена схема обработки сигнала, и/или малошумящий усилитель (МШУ), и/или навигационный приемник в экранирующим экране.18. The antenna system for receiving a radio signal according to 17, characterized in that in the space formed between said shielding plate of the lower antenna element and the plate of the lower antenna element, a signal processing circuit and / or low-noise amplifier (LNA) is placed, and / or navigation receiver in a shielding screen. 19. Компактная широкополосная двухдиапазонная антенная система для приема радиосигнала, содержащая: двухдиапазонный верхний антенный элемент, под которым расположен двухдиапазонный нижний антенный элемент, двухдиапазонный верхний антенный элемент состоит из излучающей пластинки первого частотного диапазона, излучающей пластинки второго частотного диапазона, двух соответствующих им экранирующих пластинок первого и второго частотных диапазонов, причем излучающая пластинка первого диапазона, расположена над экранирующей пластинкой для первого диапазона, которая размещена вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности излучающей пластинки второго диапазона, снизу которой расположена ее экранирующая пластинка второго диапазона, двухдиапазонный нижний антенный элемент состоит из: двух экранирующих пластинок второго и первого частотных диапазонов и пластинки второго и первого частотных диапазонов, причем под экранирующей пластинкой второго частотного диапазона размещена пластинка второго диапазона, которая размещена вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки первого диапазона, снизу которой расположена пластинка первого диапазона, причем пластинка нижнего антенного элемента первого диапазона со своей внешней стороны размещена на проводящей полости, представляющей собой проводящий корпус, двухдиапазонный верхний антенный элемент размещен на, по меньшей мере, части поверхности двухдиапазонного нижнего антенного элемента таким образом что экранирующая пластинка для второго диапазона верхнего антенного элемента размещена вблизи к поверхности или, по меньшей мере, части поверхности экранирующей пластинки второго диапазона нижнего антенного элемента, система возбуждения включает, в частности, по меньшей мере, два сигнальных порта, которые предназначены для ввода/вывода сигналов соответствующих частотных диапазонов, полученных/переданных упомянутой антенной системой, причем излучающая пластинка первого диапазона верхнего антенного элемента электрически взаимосвязана и соединена с первым сигнальным портом, а излучающая пластинка второго диапазона верхнего антенного элемента электрически взаимосвязана и соединена со вторым сигнальным портом.19. A compact broadband dual-band antenna system for receiving a radio signal, comprising: a dual-band upper antenna element, under which there is a dual-band lower antenna element, a dual-band upper antenna element consists of a radiating plate of the first frequency range, radiating plates of the second frequency range, two corresponding shielding plates of the first and the second frequency ranges, and the radiating plate of the first range is located above the shielding plate for the first range, which is located close to the surface or at least part of the surface of the radiating plate of the second range, below which its shielding plate of the second range is located, the dual-band lower antenna element consists of: two shielding plates of the second and first frequency ranges and the plate of the second and the first frequency ranges, and under the shielding plate of the second frequency range placed a plate of the second range, which is located close to the surface or, in at least a portion of the surface of the shielding plate of the first range, the bottom of which is the plate of the first range, and the plate of the lower antenna element of the first range is placed on its outer side on a conductive cavity, which is a conductive housing, the dual-band upper antenna element is placed on at least part the surface of the dual-band lower antenna element so that the shielding plate for the second range of the upper antenna element is placed close to In particular, at least part of the surface of the shielding plate of the second range of the lower antenna element, the excitation system includes, in particular, at least two signal ports that are designed to input / output signals of the corresponding frequency ranges received / transmitted by said antenna system, moreover, the radiating plate of the first range of the upper antenna element is electrically interconnected and connected to the first signal port, and the radiating plate of the second range of the upper antenna element electrically interconnected and connected to the second signal port. 20. Антенная система для приема радиосигнала по п.19, отличающаяся тем, что при установке антенны на выносной опоре с возможностью подключения снизу, по меньшей мере, одной дополнительной проводящей полости габаритный размер первой и дополнительных полостей должен быть меньше размера экранирующей пластинки нижнего антенного элемента второго диапазона.20. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 19, characterized in that when installing the antenna on an external support with the ability to connect from below at least one additional conductive cavity, the overall dimension of the first and additional cavities should be less than the size of the shielding plate of the lower antenna element second range. 21. Антенная система для приема радиосигнала по п.19, отличающаяся тем, что при установке антенны непосредственно со стороны нижней поверхности полости на проводящую поверхность, например на крышу транспортного средства, габаритный размер первой и дополнительных полостей должен быть равным или больше размера экранирующей пластинки нижнего антенного элемента второго диапазона.21. The antenna system for receiving a radio signal according to claim 19, characterized in that when installing the antenna directly from the bottom surface of the cavity on the conductive surface, for example on the roof of the vehicle, the overall dimension of the first and additional cavities must be equal to or greater than the size of the lower shield plate antenna element of the second range. 22. Антенная система для приема радиосигнала по любому из пп.19-21, отличающаяся тем, что габаритный размер, по меньшей мере, одной замкнутой полости составляет от 1 до 5 габаритного размера нижнего антенного элемента второго диапазона.22. The antenna system for receiving a radio signal according to any one of paragraphs.19-21, characterized in that the overall dimension of at least one closed cavity is from 1 to 5 of the overall dimension of the lower antenna element of the second range. 23. Антенная система для приема радиосигнала по п.22, отличающаяся тем, что в пространстве между излучающей пластинкой и экранирующей пластинкой каждого диапазона нижнего и верхнего антенных элементов имеется замедляющая структура, представляющая собой диэлектрик или проводящую структуру, в виде расположенных на, по меньшей мере, двух противоположных сторонах излучающей пластинки первого частотного диапазона, и/или экранирующей пластинки первого частотного диапазона, и/или излучающей пластинкой второго частотного диапазона, и/или экранирующей пластинки второго частотного диапазона, а также на двухдиапазонном нижнем антенном элементе, по меньшей мере, на двух противоположных сторонах пластинки второго частотного диапазона, и/или ее экранирующей пластинки второго частотного диапазона, и/или пластинки первого частотного диапазона, и/или ее экранирующей пластинки первого частотного диапазона загнутых проводящих элементов, расположенных тем самым вертикально по отношению к соответствующим пластинкам.23. The antenna system for receiving a radio signal according to item 22, characterized in that in the space between the radiating plate and the shielding plate of each range of the lower and upper antenna elements there is a slowdown structure, which is a dielectric or conductive structure, located at least , two opposite sides of the radiating plate of the first frequency range, and / or the shielding plate of the first frequency range, and / or the radiating plate of the second frequency range, and / or screen the radiating plate of the second frequency range, as well as on the dual-band lower antenna element, at least on two opposite sides of the plate of the second frequency range, and / or its shielding plate of the second frequency range, and / or the plate of the first frequency range, and / or its shielding the plates of the first frequency range of the curved conductive elements, thereby positioned vertically with respect to the respective plates. 24. Антенная система для приема радиосигнала по п.22, отличающаяся тем, что в двухдиапазонном верхнем антенном элементе излучающая пластинка первого частотного диапазона электрически взаимосвязана с первым сигнальным портом, а излучающая пластинка второго частотного диапазона электрически взаимосвязана со вторым сигнальным портом, а пластинки двухдиапазонного нижнего антенного элемента изолированы от сигнального порта. 24. The antenna system for receiving a radio signal according to item 22, wherein the radiating plate of the first frequency range is electrically interconnected with the first signal port in the dual-band upper antenna element, and the radiating plate of the second frequency range is electrically interconnected with the second signal port, and the dual-band lower band The antenna element is isolated from the signal port.
RU2010103895/07A 2010-02-05 2010-02-05 Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver RU2483404C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103895/07A RU2483404C2 (en) 2010-02-05 2010-02-05 Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010103895/07A RU2483404C2 (en) 2010-02-05 2010-02-05 Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010103895A RU2010103895A (en) 2011-08-10
RU2483404C2 true RU2483404C2 (en) 2013-05-27

Family

ID=44754263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010103895/07A RU2483404C2 (en) 2010-02-05 2010-02-05 Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483404C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587503C1 (en) * 2014-05-12 2016-06-20 Ампас-Эксплорер Корп. Receiver-transmitter antenna for polarisation tool of search antenna
WO2017052400A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-30 Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" Compact broadband antenna system with enhanced multipath rejection

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003012919A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-13 E-Tenna Corporation Reduced weight artificial dielectric antennas
WO2004027920A2 (en) * 2002-09-19 2004-04-01 Topcon Gps Llc Antenna structures for reducing the effects of multipath radio signals
RU2233017C1 (en) * 2002-12-02 2004-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" Controlled-pattern antenna assembly and planar directive antenna
EP1536511A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-01 Alps Electric Co., Ltd. Antenna device
US20050146469A1 (en) * 2003-09-29 2005-07-07 Yokowo Co., Ltd. Microstrip antenna
RU2315398C1 (en) * 2006-06-23 2008-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт космического приборостроения Stacked multiband and microstrip antenna

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003012919A1 (en) * 2001-07-26 2003-02-13 E-Tenna Corporation Reduced weight artificial dielectric antennas
WO2004027920A2 (en) * 2002-09-19 2004-04-01 Topcon Gps Llc Antenna structures for reducing the effects of multipath radio signals
RU2233017C1 (en) * 2002-12-02 2004-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" Controlled-pattern antenna assembly and planar directive antenna
US20050146469A1 (en) * 2003-09-29 2005-07-07 Yokowo Co., Ltd. Microstrip antenna
EP1536511A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-01 Alps Electric Co., Ltd. Antenna device
RU2315398C1 (en) * 2006-06-23 2008-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие научно-исследовательский институт космического приборостроения Stacked multiband and microstrip antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587503C1 (en) * 2014-05-12 2016-06-20 Ампас-Эксплорер Корп. Receiver-transmitter antenna for polarisation tool of search antenna
WO2017052400A1 (en) * 2015-09-23 2017-03-30 Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" Compact broadband antenna system with enhanced multipath rejection
US9917369B2 (en) 2015-09-23 2018-03-13 Topcon Positioning Systems, Inc. Compact broadband antenna system with enhanced multipath rejection

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010103895A (en) 2011-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11431087B2 (en) Wideband, low profile, small area, circular polarized UHF antenna
US8842045B2 (en) Compact multipath-resistant antenna system with integrated navigation receiver
US8174450B2 (en) Broadband micropatch antenna system with reduced sensitivity to multipath reception
Massie et al. A new wideband circularly polarized hybrid dielectric resonator antenna
US7084815B2 (en) Differential-fed stacked patch antenna
JP6195935B2 (en) Antenna element, radiator having antenna element, dual-polarized current loop radiator, and phased array antenna
Li et al. A compact antenna with broad bandwidth and quad-sense circular polarization
US9065176B2 (en) Ultra-wideband conformal low-profile four-arm unidirectional traveling-wave antenna with a simple feed
US20160043479A1 (en) Compact circular polarization antenna system with reduced cross-polarization component
US20120212386A1 (en) Wideband circularly polarized hybrid dielectric resonator antenna
CN106486741B (en) Air patch microstrip antenna
JPH06338816A (en) Portable radio equipment
RU2419930C2 (en) Compact antenna system with extended frequency range for elimination of multibeam signal reception effect
Trivino et al. Broadbeam microstrip patch antenna using higher order modes
KR101409768B1 (en) Multi-band gps attenna
RU2483404C2 (en) Compact antenna system for reducing multibeam signal reception effect with integrated receiver
CN109378580B (en) Dual-frequency circularly polarized monopole antenna with wide axial ratio bandwidth
Boccia et al. A high performance dual frequency microstrip antenna for Global Positioning System
Priya et al. Design and analysis of planar array with horn antenna beams
Sun et al. Broadband, wide beam circularly polarized antenna with a novel matching structure for satellite communications
JP4879289B2 (en) Dual frequency planar antenna
Aggarwal et al. M-shaped compact and broadband patch antenna for high resolution RF imaging radar applications
Ding et al. A novel loop-like monopole antenna with dual-band circular polarization
Xu et al. Compact tri-band dual-polarized shared aperture array
CA2732644C (en) Wideband circularly polarized hybrid dielectric resonator antenna

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130206