RU2484561C1 - Resonator-fed half-wave antenna - Google Patents

Resonator-fed half-wave antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2484561C1
RU2484561C1 RU2011145269/08A RU2011145269A RU2484561C1 RU 2484561 C1 RU2484561 C1 RU 2484561C1 RU 2011145269/08 A RU2011145269/08 A RU 2011145269/08A RU 2011145269 A RU2011145269 A RU 2011145269A RU 2484561 C1 RU2484561 C1 RU 2484561C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spiral
cylinder
length
antenna
wire
Prior art date
Application number
RU2011145269/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011145269A (en
Inventor
Иван Иванович Азанов
Original Assignee
Иван Иванович Азанов
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 Иван Иванович Азанов filed Critical Иван Иванович Азанов
Priority to RU2011145269/08A priority Critical patent/RU2484561C1/en
Publication of RU2011145269A publication Critical patent/RU2011145269A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484561C1 publication Critical patent/RU2484561C1/en

Links

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: antenna has a dielectric base 1 in form of a right circular cylinder, a wire 2 wound on that base as well as a hollow resonator cylinder 3 made from conducting material. The length N of the wire 2 is N=3/4·λ, where λ is the wavelength. The wire is wound on the base 1 and forms a cylindrical spiral. The length L of the arbitrary cylindrical surface of the cylindrical spiral is shorter than the length N of the wire 2. Half of the lower part of the spiral lies inside the resonator cylinder 3 coaxially with it. The length of the generatrix of the cylinder 3 is also L2, where L2=1/3L. The lower end of the spiral 2 lies in the region of the lower face of the cylinder 3 and is connected to the centre conductor of the coaxial cable whose braided shield is connected to the cylinder 3.
EFFECT: reduced vertical dimension of the antenna.
1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к «коротким» (в электрическом смысле) антеннам с размерами, не превышающими удвоенную рабочую длину волны и составленным из электропроводящих активных излучающих элементов, а именно к резонансным антеннам со спиральными излучающими элементами.The invention relates to “short” (in the electrical sense) antennas with dimensions not exceeding twice the working wavelength and composed of electrically conductive active radiating elements, namely, resonant antennas with spiral radiating elements.

Уровень техникиState of the art

Известна J-антенна (полуволновая антенна с резонаторным питанием), содержащая излучающую часть, выполненную в виде полуволнового штыря, и четвертьволновой резонатор, выполненный в виде короткого штыря и предназначенный для согласования с фидером (см., например, Ротхаммель К. Антенны. T.I. Москва: Данвел, 2005. - С.374; антенна АШ-433 типа «полуволновой штырь, выпускаемая серийно ООО «Альтоника»; Григоров И.Н. Полуволновые антенны с резонаторным питанием / http://www.qrz.ru/schemes/contribute/antenns/rk3zk-ant.shtml).Known J-antenna (half-wave antenna with resonant power), containing the radiating part, made in the form of a half-wave pin, and a quarter-wave resonator, made in the form of a short pin and designed for coordination with the feeder (see, for example, Rothammel K. Antennas. TI Moscow : Danvel, 2005. - P.374; antenna ASH-433 of the type “half-wave pin, commercially available from Altonika LLC; Grigorov IN Half-wave antennas with resonant power / http://www.qrz.ru/schemes/contribute /antenns/rk3zk-ant.shtml).

Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии излучающей части.Signs that are common to the known and claimed solutions are the presence of a radiating part.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в выполнении излучающей части в виде штыря, что значительно увеличивает общий вертикальный габарит антенны.The reason that prevents obtaining the required technical result in a known technical solution is that the radiating part is in the form of a pin, which significantly increases the overall vertical dimension of the antenna.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является J-образная антенна с «заграждающим объемным контуром». Она содержит излучающую часть, выполненную в виде полуволнового штыря, и четвертьволновой резонатор, выполненный в виде резонаторного цилиндра с дном, т.е. стакана («заграждающего объемного контура»), так что указанный штырь частично расположен в цилиндре соосно с ним (Ротхаммель К. Антенны. Т.2. Москва: Данвел, 2005, рис.25.2 на стр.104).The closest analogue (prototype) is a J-shaped antenna with a "blocking surround circuit". It contains a radiating part, made in the form of a half-wave pin, and a quarter-wave resonator, made in the form of a resonator cylinder with a bottom, i.e. glass ("blocking volumetric contour"), so that the specified pin is partially located in the cylinder coaxially with it (Rothammel K. Antennas. T.2. Moscow: Danvel, 2005, Fig. 25.2 on p. 104).

Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии излучающей части и резонаторного цилиндра.Signs that are common to the known and claimed solutions are the presence of a radiating part and a resonator cylinder.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в выполнении излучающей части в виде штыря, что значительно увеличивает общий вертикальный габарит антенны.The reason that prevents obtaining the required technical result in a known technical solution is that the radiating part is in the form of a pin, which significantly increases the overall vertical dimension of the antenna.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в уменьшении вертикального габарита антенны.The problem to which the invention is directed, is to reduce the vertical dimension of the antenna.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в уменьшении длины излучающей части антенны за счет скручивания ее излучающей части в спираль.The technical result that mediates the solution of this problem is to reduce the length of the radiating part of the antenna by twisting its radiating part into a spiral.

Достигается технический результат тем, что полуволновая антенна с резонаторным питанием для приема и излучения радиосигналов с длиной волны λ содержит провод длиной N=3/4·λ, скрученный в цилиндрическую спираль, длина образующей условной цилиндрической поверхности которой составляет L, так что L<N, и полый резонаторный цилиндр, предназначенный для подсоединения к оплетке коаксиального кабеля, при этом часть указанной спирали расположена внутри резонаторного цилиндра соосно с ним так, что конец спирали, предназначенный для подсоединения провода спирали к центральной жиле коаксиального кабеля, расположен в области соответствующего торца резонаторного цилиндра, длина образующей которого составляет 1/3·L.The technical result is achieved in that a half-wave antenna with resonant power for receiving and emitting radio signals with a wavelength of λ contains a wire of length N = 3/4 · λ, twisted into a cylindrical spiral, the length of the generatrix of the conditional cylindrical surface of which is L, so that L <N and a hollow resonator cylinder for connecting a coaxial cable to the braid, wherein a part of said spiral is located inside the resonator cylinder coaxially with it so that the end of the spiral intended for connecting the spiral guide to the central core of the coaxial cable, located in the region of the corresponding end of the resonator cylinder, the length of the generatrix of which is 1/3 · L.

Новые признаки заявленного технического решения заключаются в наличии провода длиной N=3/4·λ, скрученного в цилиндрическую спираль, длина образующей условной цилиндрической поверхности которой составляет L, так что L<N, а также в выполнении резонаторного цилиндра с длиной образующей, составляющей 1/3·L.New features of the claimed technical solution are the presence of a wire of length N = 3/4 · λ, twisted into a cylindrical spiral, the length of the generatrix of the conditional cylindrical surface of which is L, so that L <N, as well as the implementation of the resonator cylinder with a generatrix length of 1 / 3 · L.

Перечень чертежейList of drawings

На прилагаемой фигуре схематично показана заявленная антенна. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияThe attached figure schematically shows the claimed antenna. Information confirming the possibility of carrying out the invention

Полуволновая антенна с резонаторным питанием для приема и излучения радиосигналов с длиной волны λ содержит: диэлектрическое основание 1 в виде прямого кругового цилиндра, провод 2, намотанный на это основание, а также полый резонаторный цилиндр 3, выполненный из проводящего материала. Длина N провода 2 составляет N=3/4·λ. Провод, будучи намотан на основание 1, образует цилиндрическую спираль, условная цилиндрическая поверхность которой задана основанием 1. Длина L условной цилиндрической поверхности цилиндрической спирали меньше длины N провода 2 (L<N), за счет чего значительно уменьшается общий габарит антенны. При этом спираль состоит из двух частей - верхней L1 и нижней L2 (L=L1+L2). Часть указанной спирали, а именно ее нижняя часть L2, расположена внутри резонаторного цилиндра 3 соосно с ним. Длина образующей цилиндра 3 также составляет L2, причем L2=1/3L. Кроме того, нижний конец провода (спирали) 2 расположен в области нижнего торца цилиндра 3 и подсоединен к центральной жиле коаксиального кабеля, экранирующая оплетка которого соединена с цилиндром 3 (кабель не показан).A half-wave antenna with resonant power for receiving and emitting radio signals with a wavelength of λ contains: a dielectric base 1 in the form of a straight circular cylinder, a wire 2 wound around this base, and also a hollow resonator cylinder 3 made of conductive material. The length N of wire 2 is N = 3/4 · λ. The wire, being wound on the base 1, forms a cylindrical spiral, the conditional cylindrical surface of which is defined by the base 1. The length L of the conditional cylindrical surface of the cylindrical spiral is less than the length N of wire 2 (L <N), due to which the overall antenna dimension is significantly reduced. In this case, the spiral consists of two parts - the upper L 1 and lower L 2 (L = L 1 + L 2 ). Part of this spiral, namely its lower part L 2 , is located inside the resonator cylinder 3 coaxially with it. The length of the generatrix of the cylinder 3 is also L 2 , with L 2 = 1 / 3L. In addition, the lower end of the wire (spiral) 2 is located in the region of the lower end of the cylinder 3 and is connected to the central core of the coaxial cable, the shielding of which is connected to the cylinder 3 (cable not shown).

Работа антенны заключается в следующем.The operation of the antenna is as follows.

Излучающей частью антенны (полуволновым вибратором) является часть L1 спирали, которая расположена вне цилиндра 3. Длина провода на этой части спирали составляет 1/2·λ, в то время как сама эта часть спирали имеет длину, много меньшую за счет скрученности провода в спираль. Функцию четвертьволнового резонатора выполняет резонаторный цилиндр 3 совместно с той частью L2 спирали, которая расположена внутри указанного цилиндра 3. Таким образом, работает данная антенна так же как и классическая J-антенна (полуволновая антенна с резонаторным питанием).The radiating part of the antenna (half-wave vibrator) is the part L 1 of the spiral, which is located outside the cylinder 3. The length of the wire on this part of the spiral is 1/2 · λ, while this part of the spiral itself has a length much smaller due to the twisted wire in spiral. The function of the quarter-wave resonator is performed by the resonator cylinder 3 together with that part L 2 of the helix, which is located inside the specified cylinder 3. Thus, this antenna works in the same way as the classical J-antenna (half-wave antenna with resonant power).

Таким образом, на основе заявленного изобретения можно изготавливать антенны уменьшенных до нескольких раз размеров в зависимости от коэффициента сжатия, что создает удобство установки антенны, когда эту установку надо скрыть. При этом очевидно, что с уменьшением размеров антенны уменьшается ее коэффициент усиления.Thus, on the basis of the claimed invention, it is possible to produce antennas reduced to several times the size depending on the compression ratio, which makes it convenient to install the antenna when this installation needs to be hidden. It is obvious that with a decrease in the size of the antenna decreases its gain.

Дополнительные преимущества заявленной антенны (кроме уменьшенного размера) являются:Additional advantages of the claimed antenna (except for reduced size) are:

1) антенна становится более широкополосной и не требует настройки на частоту внутри диапазона;1) the antenna becomes more broadband and does not require tuning to the frequency within the range;

2) вследствие того, что кроме линейной поляризации, появляется также и круговая, вертикальное расположение антенны не является обязательным; антенна сохраняет свою работоспособность (с небольшим ухудшением) при наклонном и даже горизонтальным расположении;2) due to the fact that in addition to linear polarization, a circular one also appears, the vertical arrangement of the antenna is not necessary; the antenna maintains its operability (with slight deterioration) with an inclined and even horizontal arrangement;

3) расход материала на изготовление цилиндра уменьшается во столько раз, во сколько раз длина спирали меньше длины провода.3) the material consumption for the manufacture of the cylinder is reduced so many times, how many times the length of the spiral is less than the length of the wire.

Claims (1)

Полуволновая антенна с резонаторным питанием для приема и излучения радиосигналов с длиной волны λ, содержащая излучающую часть и четвертьволновой резонатор, выполненный в виде резонаторного цилиндра, предназначенного для подсоединения к оплетке коаксиального кабеля, отличающаяся тем, что она содержит провод длиной N=3/4·λ, скрученный в цилиндрическую спираль, длина образующей условной цилиндрической поверхности которой составляет L, так что L<N, при этом часть указанной спирали расположена внутри резонаторного цилиндра соосно с ним так, что конец спирали, предназначенный для подсоединения провода спирали к центральной жиле коаксиального кабеля, расположен в области нижнего торца резонаторного цилиндра, длина образующей которого составляет 1/3·L, а излучающей частью антенны является часть спирали, которая расположена вне резонаторного цилиндра. A half-wave antenna with resonant power for receiving and emitting radio signals with a wavelength of λ, containing the radiating part and a quarter-wave resonator made in the form of a resonator cylinder designed to connect to the braid of a coaxial cable, characterized in that it contains a wire of length N = 3/4 · λ twisted into a cylindrical spiral, the length of the generatrix of the conditional cylindrical surface of which is L, so that L <N, while part of this spiral is located inside the resonator cylinder coaxially with it, that the end of the spiral, designed to connect the spiral wire to the central core of the coaxial cable, is located in the region of the lower end of the resonator cylinder, the generatrix of which is 1/3 · L, and the radiating part of the antenna is the part of the spiral that is located outside the resonator cylinder.
RU2011145269/08A 2011-11-08 2011-11-08 Resonator-fed half-wave antenna RU2484561C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145269/08A RU2484561C1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 Resonator-fed half-wave antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011145269/08A RU2484561C1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 Resonator-fed half-wave antenna

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011145269A RU2011145269A (en) 2013-05-20
RU2484561C1 true RU2484561C1 (en) 2013-06-10

Family

ID=48785865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011145269/08A RU2484561C1 (en) 2011-11-08 2011-11-08 Resonator-fed half-wave antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2484561C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU389587A1 (en) * 1971-07-06 1973-07-05 REACHABLE COAXIAL RESONATOR
RU2152672C1 (en) * 1993-09-20 2000-07-10 Моторола Инк. Antenna assembly for radio communication device
RU2192077C2 (en) * 1997-03-27 2002-10-27 Квэлкомм Инкорпорейтед Dual-band spiral antenna
US20060202907A1 (en) * 2003-12-13 2006-09-14 Motorola, Inc. Antenna
US20080238581A1 (en) * 2001-11-02 2008-10-02 Fred Bassali Circuit board microwave filters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU389587A1 (en) * 1971-07-06 1973-07-05 REACHABLE COAXIAL RESONATOR
RU2152672C1 (en) * 1993-09-20 2000-07-10 Моторола Инк. Antenna assembly for radio communication device
RU2192077C2 (en) * 1997-03-27 2002-10-27 Квэлкомм Инкорпорейтед Dual-band spiral antenna
US20080238581A1 (en) * 2001-11-02 2008-10-02 Fred Bassali Circuit board microwave filters
US20060202907A1 (en) * 2003-12-13 2006-09-14 Motorola, Inc. Antenna

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011145269A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI488358B (en) Communication electronic device and antenna structure thereof
JP2006033798A (en) Antenna device and portable radio terminal
TW201434210A (en) Dual-polarized dipole antenna and cruciform coupling element therefore
TWI566474B (en) Multi-band antenna
JP5980452B2 (en) Antenna device
US7034767B2 (en) Helical coil, Magnetic core antenna
GB2471010A (en) An electrically small, ultra-wideband, top-loaded monopole antenna
JP5416773B2 (en) Dipole antenna
RU2419928C1 (en) Stripped slot antenna
RU2484561C1 (en) Resonator-fed half-wave antenna
Zou et al. Investigation of a cross-slot-coupled dual-band circularly polarized hybrid dielectric resonator antenna
JP2010130099A (en) Antenna apparatus
RU114559U1 (en) SEMI-WAVE ANTENNA WITH RESONATOR POWER
KR200441524Y1 (en) Slim Type Multi-Band Omni-Antenna
JP2010279080A (en) Spiral antenna
Rahman et al. Design Aspects of Terahertz (THz) Antenna
US20050052327A1 (en) Folded antenna
KR102003955B1 (en) Compact Broadband Dipole Antenna
JP2015073239A (en) Antenna device and radio communication equipment
KR102023911B1 (en) Dual band Helical Antenna with fine tuning capability for operating frequencies
JP2009296319A (en) Antenna apparatus
Mehrabani et al. Cavity backed circularly polarized spiral antennas
Sun et al. A Multi‐Polarized Reconfigurable Plasma Antenna Array
RU2492560C2 (en) Antenna
KR20100092996A (en) E-loop antenna radiating electrical far-field with omni-directional

Legal Events

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

Effective date: 20141109