RU2533867C1 - Compact wide range conical asymmetric vibrator - Google Patents

Compact wide range conical asymmetric vibrator Download PDF

Info

Publication number
RU2533867C1
RU2533867C1 RU2013115112/08A RU2013115112A RU2533867C1 RU 2533867 C1 RU2533867 C1 RU 2533867C1 RU 2013115112/08 A RU2013115112/08 A RU 2013115112/08A RU 2013115112 A RU2013115112 A RU 2013115112A RU 2533867 C1 RU2533867 C1 RU 2533867C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hollow metal
plane
cone
base
metal cone
Prior art date
Application number
RU2013115112/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013115112A (en
Inventor
Кира Константиновна Белостоцкая
Мария Дмитриевна Дупленкова
Евгений Алексеевич Никифоров
Александр Семенович Чеботарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" filed Critical Открытое акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института"
Priority to RU2013115112/08A priority Critical patent/RU2533867C1/en
Publication of RU2013115112A publication Critical patent/RU2013115112A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2533867C1 publication Critical patent/RU2533867C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: compact wide range conical asymmetric vibrator contains a flat conductive pad, a basic hollow metallic cone with the height of H and an apex angle of α1. The cone is installed above the flat conductive pad, its apex facing the pad, and its axis is perpendicular to the pad. The vibrator also contains a metallic insert, lower metallic shunts, a basic coaxial feeder, containing the central conductor, connected to the apex of the basic cone, and an external conductor, connected to the conductive pad. The vibrator might also contain the second hollow metallic cone with the height of h2 and an apex angle of α2, upper metallic shunts, a terminating metallic shunt, the second coaxial feeder with the central conductor connected to the apex of the second cone, and an external conductor, connected to the metallic insert. Optimal ratios of sizes of antenna structure elements are determined in the form of mathematical expressions.
EFFECT: wider frequency range of the antenna.
19 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и может быть использовано в качестве приемных и/или передающих антенн широкодиапазонных УКВ-радиостанций и навигационных систем типа "GPS" и "ГЛОНАСС".The invention relates to the field of radio engineering, namely to antenna technology, and can be used as receiving and / or transmitting antennas of wide-band VHF radio stations and navigation systems such as "GPS" and "GLONASS".

Известен конический несимметричный вибратор («Антенны УКВ» под ред. Г.З. Айзенберга, 4.1. М., «Связь», 1977, стр.183-185), состоящий из полого металлического конуса высотой Н с углом при вершине α, установленного вертикально над проводящей плоской поверхностью и обращенным к ней вершиной, дополнительного металлического конуса высотой h и с углом при вершине β. Основания полого металлического конуса и дополнительного металлического конуса конгруэнтны, обращены друг к другу и электрически соединены. Коаксиальный фидер подключен центральным проводником к вершине полого металлического конуса, а экранной оболочкой к проводящей поверхности, над которой он установлен. Включение в состав конического несимметричного вибратора дополнительного металлического конуса позволяет увеличить значение максимальной длины рабочей волны λmax, на которой обеспечивается требуемый уровень согласования антенны с возбуждающим фидером.Known conical asymmetric vibrator ("VHF Antennas" under the editorship of GZ Aizenberg, 4.1. M., "Communication", 1977, pp. 183-185), consisting of a hollow metal cone with a height H with an angle at the apex α installed vertically above a conductive flat surface and its vertex facing it, an additional metal cone of height h and with an angle at the apex β. The bases of the hollow metal cone and the additional metal cone are congruent, facing each other and electrically connected. The coaxial feeder is connected by a central conductor to the top of the hollow metal cone, and the screen sheath to the conductive surface over which it is mounted. The inclusion in the conical asymmetric vibrator of an additional metal cone allows you to increase the value of the maximum working wavelength λ max , which provides the required level of matching the antenna with the exciting feeder.

К недостаткам данного устройства относятся:The disadvantages of this device include:

- относительно большие электрические вертикальные размеры устройства;- relatively large electrical vertical dimensions of the device;

- относительно большие габаритные поперечные размеры устройства;- relatively large overall transverse dimensions of the device;

- не рассматривается вопрос ограничения рабочего диапазона в области коротких длин волн;- the issue of limiting the operating range in the region of short wavelengths is not considered;

- невозможность расширения частотного диапазона антенны путем размещения в габаритах исходного конического несимметричного вибратора совмещенной с ним конструктивно второй антенны дополнительного частотного диапазона.- the impossibility of expanding the frequency range of the antenna by placing in the dimensions of the original conical asymmetric vibrator structurally combined with it a second antenna of an additional frequency range.

Известен шунтовой конический несимметричный вибратор («Коротковолновые антенны» под ред. Г.З. Айзенберга, М., "Связь", 1985, стр.212-222). В данном устройстве металлическую поверхность полого металлического конуса в ряде точек соединяют электрическими проводниками - шунтами с проводящей плоской поверхностью, что позволяет уменьшить высоту вибратора, необходимую для обеспечения требуемого уровня согласования антенны с возбуждающим фидером на максимальной длине рабочей волны λmax и расширить рабочий диапазон частот за счет улучшения согласования антенны.Known shunt conical asymmetric vibrator ("Short-wave antennas" under the editorship of GZ Aizenberg, M., "Communication", 1985, pp. 212-222). In this device, the metal surface of the hollow metal cone is connected at a number of points by electrical conductors - shunts with a conductive flat surface, which allows to reduce the height of the vibrator necessary to ensure the required level of matching the antenna with the exciting feeder at the maximum working wavelength λ max and extend the operating frequency range beyond by improving antenna matching.

К недостаткам данного устройства относятся:The disadvantages of this device include:

- относительно большие электрические вертикальные размеры устройства, поскольку α - максимальный угол при вершине полого металлического конуса, при котором возможно согласование антенны с возбуждающим фидером на удовлетворительном уровне, не должен превышать 32 угл. град.;- the relatively large electrical vertical dimensions of the device, since α is the maximum angle at the apex of the hollow metal cone, at which it is possible to match the antenna with the exciting feeder at a satisfactory level, should not exceed 32 angles. hail.;

- относительно большие габаритные поперечные размеры устройства;- relatively large overall transverse dimensions of the device;

- не рассматривается вопрос ограничения рабочего диапазона в области коротких длин волн;- the issue of limiting the operating range in the region of short wavelengths is not considered;

- невозможность расширения частотного диапазона антенны путем размещения в габаритах исходного конического несимметричного вибратора совмещенной с ним конструктивно второй антенны дополнительного частотного диапазона.- the impossibility of expanding the frequency range of the antenna by placing in the dimensions of the original conical asymmetric vibrator structurally combined with it a second antenna of an additional frequency range.

Известен конический несимметричный вибратор (патент РФ №2448395 H01Q 9/00, 2010 г.), наиболее близкий по своей технической сущности и числу существенных признаков к патентуемому изобретению и выбранный в качестве прототипа. Известное изобретение представляет собою конический несимметричный вибратор в виде полого металлического конуса высотой Н, совпадающей с высотой конического несимметричного вибратора, и углом α при вершине, установленный вертикально над проводящей поверхностью и обращенный к ней вершиной, и дополнительный металлический конус высотой h и углом β при вершине, установленный соосно с полым металлическим конусом. Дополнительный металлический конус помещен внутри полого металлического конуса таким образом, что его вершина совпадает с плоскостью раскрыва полого конуса. Использование дополнительного металлического конуса позволяет увеличить электрическую высоту конического несимметричного вибратора при заданной геометрической высоте Н, т.е. позволяет снизить требования к Н при заданной λmax. Минимальная высота Н, при которой достигается требуемый уровень согласования антенны по сопротивлению, ограничивается условием Н/λmax≥0,3.Known conical asymmetric vibrator (RF patent No. 2448395 H01Q 9/00, 2010), the closest in technical essence and the number of essential features to the patented invention and selected as a prototype. The known invention is a conical asymmetric vibrator in the form of a hollow metal cone with a height H coinciding with the height of a conical asymmetric vibrator and an angle α at the apex, mounted vertically above the conductive surface and facing the apex, and an additional metal cone with a height h and an angle β at the apex mounted coaxially with a hollow metal cone. An additional metal cone is placed inside the hollow metal cone so that its apex coincides with the opening plane of the hollow cone. The use of an additional metal cone makes it possible to increase the electric height of a conical asymmetric vibrator at a given geometric height H, i.e. allows you to reduce the requirements for N for a given λ max . The minimum height N, at which the required level of antenna matching by resistance is achieved, is limited by the condition N / λ max ≥0.3.

К недостаткам данного устройства относятся:The disadvantages of this device include:

- относительно большие электрические вертикальные размеры устройства;- relatively large electrical vertical dimensions of the device;

- относительно большие габаритные поперечные размеры устройства;- relatively large overall transverse dimensions of the device;

- не рассматривается вопрос ограничения рабочего диапазона в области коротких длин волн;- the issue of limiting the operating range in the region of short wavelengths is not considered;

- невозможность расширения частотного диапазона антенны путем размещения в габаритах исходного конического несимметричного вибратора совмещенной с ним конструктивно второй антенны дополнительного частотного диапазона.- the impossibility of expanding the frequency range of the antenna by placing in the dimensions of the original conical asymmetric vibrator structurally combined with it a second antenna of an additional frequency range.

Патентуемое изобретение - компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор решает задачу создания компактной антенны с минимальной электрической высотой, обеспечивающей в широком диапазоне длин волн выполнение требований к качеству согласования и диаграмме направленности - ДН.The patented invention - a compact wide-band conical asymmetric vibrator solves the problem of creating a compact antenna with a minimum electric height, which ensures the fulfillment of the requirements for matching quality and radiation pattern in a wide range of wavelengths.

Технический результат - патентуемое изобретение обеспечивает создание однодиапазонных широкополосных конических несимметричных вибраторов с минимальной электрической высотой и уменьшенным одним из габаритных поперечных размеров и позволяет расширять частотный диапазон антенны путем размещения внутри и в габаритах однодиапазонного конического несимметричного вибратора совмещенного с ним конструктивно второго конического несимметричного вибратора более коротковолнового диапазона.EFFECT: patented invention provides the creation of single-band wide-band conical asymmetric vibrators with a minimum electric height and a reduced one of the overall transverse dimensions and allows you to expand the frequency range of the antenna by placing inside and in the dimensions of a single-band conical asymmetric vibrator of a structurally second conical asymmetric vibrator of shorter wavelengths .

Сущность патентуемого изобретения поясняется описанием вариантов его реализации, чертежами и рисунками, на которых представлены:The essence of the patented invention is illustrated by a description of the options for its implementation, drawings and drawings, which show:

Фиг.1. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор.Figure 1. Compact wide-range conical unbalanced vibrator.

Фиг.2. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор, вид сверху.Figure 2. Compact wide-range conical single-ended vibrator, top view.

Фиг.3. Конфигурирование компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора по лекалу формирующего эллиптического цилиндра.Figure 3. Configuring a compact wide-range conical asymmetric vibrator along the patterns of the forming elliptical cylinder.

Фиг.4. Однодиапазонный компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор.Figure 4. Single-band compact wide-band conical single-ended vibrator.

Фис.5 График зависимости величины КСВН от частоты в длинноволновом поддиапазоне.Fig. 5 Graph of the VSWR value versus frequency in the long-wave subband.

Рис.6. График зависимости величины КСВН от частоты в коротковолновом поддиапазоне.Fig. 6. Graph of the VSWR value versus frequency in the short-wave subband.

Рис.7. Диаграммы направленности в длинноволновом поддиапазоне.Fig. 7. Radiation patterns in the long wavelength subband.

Рис.8. Диаграммы направленности в коротковолновом поддиапазоне.Fig. 8. Radiation patterns in the shortwave subband.

На фиг.1-8 введены следующие обозначения:Figure 1-8 introduced the following notation:

1 - плоская проводящая площадка, 2 - базовый полый металлический конус, 3 - металлический вкладыш, 4 - нижний металлический шунт, 5 - второй полый металлический конус, 6 - верхний металлический шунт, 7 - выводящий металлический шунт, 8 - базовый коаксиальный фидер, 9 - второй коаксиальный фидер, Н - высота базового полого металлического конуса 2, α1 - угол при вершине базового полого металлического конуса 2, H1 - высота установки основания металлического вкладыша 3 над плоской проводящей площадкой 1, h1 - высота вкладыша 3 в виде металлического конуса, β - угол при вершине вкладыша 3 в виде металлического конуса, h2 - высота второго полого металлического конуса 5, α2 - угол при вершине второго полого металлического конуса 5, L - длина выводящего металлического шунта 7.1 - flat conductive pad, 2 - base hollow metal cone, 3 - metal insert, 4 - lower metal shunt, 5 - second hollow metal cone, 6 - upper metal shunt, 7 - output metal shunt, 8 - basic coaxial feeder, 9 - the second coaxial feeder, H is the height of the base hollow metal cone 2, α 1 is the angle at the apex of the base hollow metal cone 2, H 1 is the installation height of the base of the metal liner 3 above a flat conductive pad 1, h 1 is the height of the liner 3 in the form of a metal cone, β - y l at the top of the insert 3 as a metal cone, h 2 - height of the second hollow metal cones 5, α 2 - the angle at the vertex of the second hollow metal cones 5, L - length outputting metallic shunt 7.

Патентуемое изобретение - компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор имеет различные варианты реализации. Выбор конкретной реализации изобретения обусловлен функциональными задачами и областью его практического использования.Patented invention - a compact wide-range conical asymmetric vibrator has various options for implementation. The choice of a specific implementation of the invention is due to functional tasks and the field of its practical use.

1. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор, объединяющий в одном приборе конический несимметричный вибратор длинноволнового поддиапазона и конический несимметричный вибратор коротковолнового поддиапазона.1. A compact wide-range conical asymmetric vibrator combining in one device a conical asymmetric long-wave subband vibrator and a conical asymmetric short-wave vibrator.

Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор состоит, как показано на фиг.1, фиг.2, из плоской проводящей площадки 1, базового полого металлического конуса 2 высотой H и с углом при вершине α1, который установлен над плоскостью плоской проводящей площадки 1, обращен к ней вершиной и ось которого перпендикулярна плоской проводящей площадке 1, металлического вкладыша 3, нижних металлических шунтов 4, второго полого металлического конуса 5 высотой h2 и с углом при вершине α2, верхних металлических шунтов 6, выводящего металлического шунта 7, базового коаксиального фидера 8, центральный проводник которого подключен к вершине базового полого металлического конуса 2, а внешний проводник к плоской проводящей площадке 1, второго коаксиального фидера 9, центральный проводник которого подключен к вершине второго полого металлического конуса 5, а внешний проводник к металлическому вкладышу 3.The compact wide-range conical asymmetric vibrator consists, as shown in FIG. 1, FIG. 2, of a flat conductive pad 1, a base hollow metal cone 2 of height H and with an apex angle α 1 that is mounted above the plane of the flat conductive pad 1, facing its vertex and whose axis is perpendicular to the conductive ground plane 1, the metal insert 3, the lower metal shunts 4, the second hollow metal cones 5 height h 2 and with an apex angle α 2, the upper metal shunts 6 outputting metal block shunt 7, the base coaxial feeder 8, the central conductor of which is connected to the top of the base hollow metal cone 2, and the outer conductor to the flat conductive pad 1, the second coaxial feeder 9, the central conductor of which is connected to the top of the second hollow metal cone 5, and the outer conductor to the metal insert 3.

Решение поставленной технической задачи достигается следующим образом.The solution of the technical problem is achieved as follows.

Устанавливают внутри базового полого металлического конуса 2 металлический вкладыш 3 в виде плоской металлической вставки. Металлический вкладыш 3 устанавливают встык с внутренней поверхностью базового полого металлического конуса 2 на высоте H1 над плоской проводящей площадкой 1 и параллельно ей. Периметр металлического вкладыша 3 электрически соединяют с внутренней поверхностью базового полого металлического конуса 2. Установка вкладыша 3 позволяет несколько уменьшить физическую высоту Н, необходимую для обеспечения требуемого уровня согласования антенны с базовым коаксиальным фидером 8 на максимальной длине рабочей волны λmax, поскольку увеличивает эквивалентный путь тока проводимости в компактном широкодиапазонном коническом несимметричном вибраторе, увеличивая его электрическую высоту.Install inside the base hollow metal cone 2 metal insert 3 in the form of a flat metal insert. The metal insert 3 is installed end-to-end with the inner surface of the base hollow metal cone 2 at a height of H 1 above and parallel to the flat conductive pad 1. The perimeter of the metal insert 3 is electrically connected to the inner surface of the base hollow metal cone 2. Installation of the insert 3 allows you to slightly reduce the physical height H necessary to ensure the required level of matching of the antenna with the base coaxial feeder 8 at the maximum working wavelength λ max , since it increases the equivalent current path conductivity in a compact wide-range conical asymmetric vibrator, increasing its electrical height.

Соединяют нижними металлическими шунтами 4, перпендикулярными плоской проводящей площадке 1, поверхность базового полого металлического конуса 2 с проводящей площадкой 1, что при заданной λmax позволяет дополнительно уменьшить физическую высоту Н, необходимую для обеспечения требуемого уровня согласования антенны с базовым коаксиальным фидером 8, и несколько расширить рабочий диапазон длин волн за счет расширения коротковолновой области длинноволнового поддиапазона.Connect the bottom metal shunts 4, perpendicular to the flat conductive pad 1, the surface of the base hollow metal cone 2 with the conductive pad 1, which for a given λ max can further reduce the physical height H necessary to ensure the required level of matching of the antenna with the base coaxial feeder 8, and several to expand the working range of wavelengths by expanding the short-wave region of the long-wave subband.

Введение в состав компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора плоского металлического вкладыша 3 позволило установить внутри базового полого металлического конуса 2 второй полый металлический конус 5 без увеличения общей высоты Н такой сборной конструкции. Металлический вкладыш 3 служит одновременно и конструктивной опорой для второго полого металлического конуса 5 и электрическим экраном.The introduction of a compact wide-range conical asymmetric vibrator of a flat metal insert 3 made it possible to install a second hollow metal cone 5 inside the base hollow metal cone 2 without increasing the total height H of such a prefabricated structure. The metal insert 3 serves simultaneously as a structural support for the second hollow metal cone 5 and an electric screen.

Второй полый металлический конус 5 устанавливают над поверхностью металлического вкладыша 3 внутри и соосно с базовым полым металлическим конусом 2. Второй полый металлический конус 5 обращен вершиной к металлическому вкладышу 3. Соединяют верхними металлическими шунтами 7, перпендикулярными металлическому вкладышу 3, поверхность полого металлического конуса 7 с металлическим вкладышем 3. Высоту h2 и высоту H1 выбирают так, чтобы выполнялось условие h2+H1≤H.The second hollow metal cone 5 is installed above the surface of the metal liner 3 inside and coaxially with the base hollow metal cone 2. The second hollow metal cone 5 is facing the top of the metal liner 3. Connect the upper metal shunts 7, perpendicular to the metal liner 3, the surface of the hollow metal cone 7 c metal insert 3. The height h 2 and the height H 1 are chosen so that the condition h 2 + H 1 ≤H is fulfilled.

Установка внутри базового полого металлического конуса 2 над поверхностью металлического вкладыша 3 второго полого металлического конуса 5 позволило реализовать компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор, рабочий диапазон которого состоит из двух поддиапазонов - длинноволнового поддиапазона, сигнал которого проходит по базовому коаксиальному фидеру 8, и коротковолнового поддиапазона, сигнал которого проходит по второму коаксиальному фидеру 9.The installation inside the base hollow metal cone 2 above the surface of the metal liner 3 of the second hollow metal cone 5 made it possible to realize a compact wide-range conical asymmetric vibrator, the working range of which consists of two subbands - a long-wave subband, the signal of which passes along the base coaxial feeder 8, and a short-wave subband, signal which passes through the second coaxial feeder 9.

Для исключения влияния на работу компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора второго коаксиального фидера 9, второй коаксиальный фидер 9 помещают в экранированное пространство. Устанавливают перпендикулярно плоскости плоской проводящей площадки 1 выводящий металлический шунт 7, который изготавливают в виде полой трубки длиной L<H1. Металлический шунт 7 электрически соединяет базовый полый металлический конус 2 с плоской проводящей площадкой 1. По оси выводящего металлического шунта 7 делают отверстия в базовом полом металлическом конусе 2 и в плоской проводящей площадке 1. Второй коаксиальный фидер 9 выводят из компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора, как показано на фиг.1, за пределы плоской проводящей площадки 1 через область, ограниченную поверхностью металлического вкладыша 3 и внутренней поверхностью базового полого металлического конуса 2 со стороны его вершины, через отверстие в базовом полом металлическом конусе 2, через выводящий металлический шунт 7 и через отверстие в плоской проводящей площадке 1.To exclude the influence on the operation of the compact wide-range conical asymmetric vibrator of the second coaxial feeder 9, the second coaxial feeder 9 is placed in a shielded space. A metal shunt 7, which is made in the form of a hollow tube of length L <H 1, is installed perpendicular to the plane of the flat conductive pad 1 . A metal shunt 7 electrically connects the base hollow metal cone 2 to the flat conductive pad 1. Along the axis of the output metal shunt 7, holes are made in the base hollow metal cone 2 and to the flat conductive pad 1. The second coaxial feeder 9 is removed from the compact wide-range conical asymmetric vibrator, as shown in figure 1, beyond a flat conductive pad 1 through an area bounded by the surface of the metal liner 3 and the inner surface of the base hollow metal cone 2 from the side of its top, through an opening in the base hollow metal cone 2, through the output metal shunt 7 and through the hole in the flat conductive area 1.

В компактном широкодиапазонным коническом несимметричном вибраторе используют базовый полый металлический конус 2, у которого симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей перпендикулярно плоской проводящей площадке 1 через ось базового полого металлического конуса 2, устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки 1 представляет вытянутую фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D=2Htgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d.In a compact wide-range conical asymmetric vibrator, a base hollow metal cone 2 is used, in which a part from the base side and its projection onto the plane of the flat conductive plate 1 are eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry passing perpendicularly to the flat conductive pad 1 represents an elongated figure with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D = 2Htgα 1 and a transverse dimension in the direction perpendicular to the plane of symmetry trii, - d.

Используют металлический вкладыш 3, внешняя часть которого устранена симметрично относительно плоскости симметрии, а контур ее проекции на плоскость плоской проводящей площадки 1 представляет вытянутую фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D1=2H1tgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d1, при этом в области, в которой боковая поверхность полого металлического конуса 2 не устранена, металлический вкладыш 3 представляет собой круг диаметром D1=2H1tgα1.A metal insert 3 is used, the outer part of which is eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry, and the contour of its projection onto the plane of the plane conductive pad 1 is an elongated figure with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D 1 = 2H 1 tgα 1 and a transverse dimension in the direction perpendicular to the plane of symmetry , - d 1 , while in the region in which the lateral surface of the hollow metal cone 2 is not eliminated, the metal insert 3 is a circle with a diameter of D 1 = 2H 1 tgα 1 .

Используют второй полый металлический конус 5, у которого симметрично относительно плоскости симметрии устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки 1 представляет вытянутую фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D2=2h2tgα2 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d2.A second hollow metal cone 5 is used, in which a part is eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry from the side of its base and the contour of its projection onto the plane of the flat conductive pad 1 is an elongated figure with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D 2 = 2h 2 tgα 2 and a transverse dimension of the direction perpendicular to the plane of symmetry, d 2 .

В качестве одного из вариантов базового полого металлического конуса 2, металлического вкладыша 3 и второго полого металлического конуса 5 используют базовый полый металлический конус 2, металлический вкладыш 3 и второй полый металлический конус 5, у которых как показано на фиг.3, устранены части, расположенные вне поверхности формирующего эллиптического цилиндра, ось которого проходит через вершину полого металлического конуса, перпендикулярна его оси и лежит в плоскости симметрии, а уравнение формирующего эллиптического цилиндра имеет вид y 2 b 2 + z 2 H 2 = 1

Figure 00000001
, где ось Z совпадает с осью базового полого металлического конуса, а величину b определяют по формуле b = d 2 1 d 2 D 2
Figure 00000002
.As one of the variants of the base hollow metal cone 2, the metal liner 3 and the second hollow metal cone 5, the base hollow metal cone 2, the metal liner 3 and the second hollow metal cone 5 are used, in which, as shown in Fig. 3, the parts located outside the surface of the forming elliptical cylinder, the axis of which passes through the top of the hollow metal cone, is perpendicular to its axis and lies in the plane of symmetry, and the equation of the forming elliptical cylinder has view y 2 b 2 + z 2 H 2 = one
Figure 00000001
where the Z axis coincides with the axis of the base hollow metal cone, and the value of b is determined by the formula b = d 2 one - d 2 D 2
Figure 00000002
.

Использование сформированных таким образом базового полого металлического конуса 2, металлического вкладыша 3 и второго полого металлического конуса 5 позволяет дополнительно уменьшить при заданной λmax физическую высоту Н, необходимую для обеспечения требуемого уровня согласования антенны с коаксиальным фидером 8, несколько расширить рабочий диапазон длин волн за счет расширения коротковолновой области длинноволнового поддиапазона, в которой выполняются требования к ДН.The use of the base hollow metal cone 2 thus formed, the metal insert 3 and the second hollow metal cone 5 can further reduce, for a given λ max, the physical height H necessary to ensure the required level of matching of the antenna with the coaxial feeder 8, and somewhat expand the working wavelength range due to expanding the short-wavelength region of the long-wavelength subband in which the requirements for DN are met.

Общее уменьшение физической высоты Н и уменьшение поперечного размера d базового полого металлического конуса 2 позволяет обеспечить выполнение требований к ДН на более коротких длинах волн и, тем самым, расширить длинноволновый поддиапазон компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора.A general decrease in the physical height H and a decrease in the transverse size d of the base hollow metal cone 2 can ensure that the requirements for DN are fulfilled at shorter wavelengths and, thereby, expand the long-wave subband of the compact wide-range conical asymmetric vibrator.

Кроме того, уменьшение поперечного размера d полого металлического конуса 2 позволяет уменьшить габаритный поперечный размер компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора.In addition, reducing the transverse dimension d of the hollow metal cone 2 allows to reduce the overall transverse dimension of a compact wide-range conical asymmetric vibrator.

Для обеспечения заявленного технического результата необходимо выполнение следующих условий.To ensure the claimed technical result, the following conditions must be met.

Высоту Н базового полого металлического конуса выбирают из условия H/λmax≥0,08, где λmax - максимальная длина волны рабочего диапазона волн. λmin1 - минимальную длину волны длинноволнового поддиапазона рабочего диапазона волн выбирают из условия H/λmin1≤0,4, λmax2, λmin2 - максимальную и минимальную длину волны коротковолнового поддиапазона рабочего диапазона волн выбирают из условий H/λmax2≥0,7, H/λmin2≤1,2 соответственно. Высоту H1 выбирают из условия H 1 H = 0,35 ÷ 0,85

Figure 00000003
. Углы α1 и α2 выбирают в интервалах α1=45÷65 угл.град., α2=45÷60 угл.град. Соотношение высот h2 и Н выбирают в интервале h 2 H = 0,05 ÷ 0,25
Figure 00000004
. Размер d выбирают из условия d D = 0,4 ÷ 1,0
Figure 00000005
. Размер d1 выбирают из условия d 1 D 1 = 0,4 ÷ 1,0
Figure 00000006
. Размер d2 выбирают из условия d 2 D 2 = 0,4 ÷ 1,0
Figure 00000007
.The height H of the base hollow metal cone is selected from the condition H / λ max ≥0.08, where λ max is the maximum wavelength of the working wave range. λ min1 - the minimum wavelength of the long-wavelength subband of the operating wavelength range is selected from the condition H / λ min1 ≤0.4, λ max2 , λ min2 - the maximum and minimum wavelength of the short-wavelength subband of the operating wavelength range is selected from the conditions H / λ max2 ≥0.7 , H / λ min2 ≤1.2, respectively. The height H 1 is selected from the condition H one H = 0.35 ÷ 0.85
Figure 00000003
. The angles α 1 and α 2 are selected in the intervals α 1 = 45 ÷ 65 angular degrees., Α 2 = 45 ÷ 60 angular degrees. The ratio of heights h 2 and N is selected in the range h 2 H = 0.05 ÷ 0.25
Figure 00000004
. Size d is chosen from the condition d D = 0.4 ÷ 1,0
Figure 00000005
. Size d 1 is chosen from the condition d one D one = 0.4 ÷ 1,0
Figure 00000006
. Size d 2 choose from the condition d 2 D 2 = 0.4 ÷ 1,0
Figure 00000007
.

2. Актуальным вариантом патентуемого изобретения является компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор, предназначенный для работы в качестве однодиапазонной антенны.2. An actual embodiment of the patented invention is a compact wide-band conical asymmetric vibrator designed to operate as a single-band antenna.

Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор состоит, как показано на фиг.4, из плоской проводящей площадки 1, базового полого металлического конуса 2 высотой Н и с углом при вершине α1, который установлен над плоской проводящей площадкой 1, обращен к ней вершиной и ось которого перпендикулярна плоскости плоской проводящей площадки 1, металлического вкладыша 3, который представляет собой металлический конус высотой h и с углом при вершине β, нижних металлических шунтов 4 и базового коаксиального фидера 8, центральный проводник которого подключен к вершине базового полого металлического конуса 2, а внешний проводник к плоской проводящей площадке 1.A compact wide-range conical asymmetric vibrator consists, as shown in Fig. 4, of a flat conductive pad 1, a base hollow metal cone 2 of height H and with an angle at apex α 1 , which is mounted above the flat conductive pad 1, with its vertex facing and its axis perpendicular to the plane of a flat conductive pad 1, a metal insert 3, which is a metal cone of height h and with an angle at the apex β, the lower metal shunts 4 and the base coaxial feeder 8, the central wire whose liner is connected to the top of the base hollow metal cone 2, and the outer conductor to a flat conductive pad 1.

Конструкция второго варианта изобретения проще первого, в ее составе отсутствуют (см. фиг.1) второй полый металлический конус 5, второй коаксиальный фидер 9 и выводной металлический шунт 7, отсутствуют выводные отверстия для второго коаксиального фидера 9 в базовом полом металлическом конусе 2 и плоской проводящей площадке 1.The construction of the second embodiment of the invention is simpler than the first, it does not contain (see FIG. 1) a second hollow metal cone 5, a second coaxial feeder 9 and a lead metal shunt 7, there are no lead holes for the second coaxial feeder 9 in the base hollow metal cone 2 and flat conductive area 1.

Использование металлического вкладыша 3 в виде металлического конуса может позволить дополнительно несколько уменьшить физическую высоту Н, необходимую для обеспечения требуемого уровня согласования антенны с коаксиальным фидером 5 на максимальной длине рабочей волны λmax.The use of a metal insert 3 in the form of a metal cone can additionally slightly reduce the physical height H necessary to ensure the required level of matching of the antenna with the coaxial feeder 5 at the maximum working wavelength λ max .

Металлический вкладыш 3 в виде металлического конуса устанавливают внутри базового полого металлического конуса 2 соосно с ним и встык с его внутренней поверхностью. Металлический вкладыш 3 устанавливают так, чтобы его основание размещалось на высоте H1 над плоскостью плоской проводящей площадки 1 и выполнялось условие h1+H1≤H. Основание металлического вкладыша 3 электрически соединяют с внутренней поверхностью полого металлического конуса 2.The metal insert 3 in the form of a metal cone is installed inside the base hollow metal cone 2 coaxially with it and end-to-end with its inner surface. The metal liner 3 is set so that its base is placed at a height of H 1 above the plane of the flat conductive pad 1 and the condition h 1 + H 1 ≤H is fulfilled. The base of the metal insert 3 is electrically connected to the inner surface of the hollow metal cone 2.

Соединяют нижними металлическими шунтами 4, перпендикулярными плоской проводящей площадке 1, поверхность базового полого металлического конуса 2 с проводящей площадкой 1,Connect the lower metal shunts 4, perpendicular to the flat conductive pad 1, the surface of the base hollow metal cone 2 with a conductive pad 1,

Используют, как показано на фиг.3, базовый полый металлический конус 2, у которого симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей через ось базового полого металлического конуса 2 перпендикулярно плоскости плоской проводящей площадки 1, устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки 1 представляет вытянутую фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D=2Htgα1 и поперечным размером в направлении. перпендикулярном плоскости симметрии, - d. Используют металлический вкладыш 3, у которого симметрично относительно плоскости симметрии устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки 1 представляет вытянутую фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D1=2H1tgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d1, при этом в области, в которой боковая поверхность полого металлического конуса 2 не устранена, основание металлического вкладыша 3 представляет собой круг диаметром D1=2H1tgα1.As shown in FIG. 3, a base hollow metal cone 2 is used, in which a part from its base and its projection onto a plane plane are eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry passing through the axis of the base hollow metal cone 2 perpendicular to the plane of the flat conductive pad 1 conductive pad 1 is an elongated figure with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D = 2Htgα 1 and a transverse dimension in the direction. perpendicular to the plane of symmetry, - d. A metal insert 3 is used, in which a part is eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry from the side of its base and the contour of its projection onto the plane of the flat conductive pad 1 is an elongated figure with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D 1 = 2H 1 tgα 1 and a transverse dimension in the direction perpendicular to the plane of symmetry, - d 1 , while in the region in which the lateral surface of the hollow metal cone 2 is not eliminated, the base of the metal insert 3 is a circle with a diameter of D 1 = 2H 1 tgα 1 .

В качестве одного из вариантов базового полого металлического конуса 2 и металлического вкладыша 3 используют, как показано на фиг.3, базовый полый металлический конус 2 и металлический вкладыш 3, у которых устранены части со стороны оснований, расположенные вне поверхности формирующего эллиптического цилиндра, ось которого проходит через вершину полого металлического конуса, перпендикулярна его оси и лежит в плоскости симметрии, а уравнение формирующего эллиптического цилиндра имеет вид y 2 b 2 + z 2 H 2 = 1

Figure 00000001
, где ось Z совпадает с осью полого металлического конуса 2, а величину b определяют по формуле b = d 2 1 d 2 D 2
Figure 00000002
.As one of the variants of the base hollow metal cone 2 and the metal liner 3, as shown in FIG. 3, use the base hollow metal cone 2 and the metal liner 3, in which the parts from the bases located outside the surface of the forming elliptical cylinder, the axis of which are eliminated passes through the top of the hollow metal cone, perpendicular to its axis and lies in the plane of symmetry, and the equation of the forming elliptical cylinder has the form y 2 b 2 + z 2 H 2 = one
Figure 00000001
where the Z axis coincides with the axis of the hollow metal cone 2, and the value of b is determined by the formula b = d 2 one - d 2 D 2
Figure 00000002
.

Для обеспечения заявленного технического результата необходимо выполнение следующих условий.To ensure the claimed technical result, the following conditions must be met.

Высоту Н базового полого металлического конуса выбирают из условия Н/λmax≥0,08, где λmax - максимальная длина волны рабочего диапазона волн. Минимальную длину волны рабочего диапазона волн - λmin выбирают из условия H/λmin≤0,4. Высоту H1 выбирают из условия - H 1 H = 0,35 ÷ 0,85

Figure 00000003
. Углы α1 и β выбирают в Н интервалах α1=45÷65 угл.град., β=45÷90 угл. град. Высоту h1 выбирают из условий h1=0÷0,5H, H≥h1+H1. Размер d выбирают из условия d D = 0,4 ÷ 1,0
Figure 00000008
. Размер d1 выбирают из условия d 1 D 1 = 0,4 ÷ 1,0
Figure 00000009
.The height H of the base hollow metal cone is selected from the condition N / λ max ≥0.08, where λ max is the maximum wavelength of the working wave range. The minimum wavelength of the operating wavelength range λ min is selected from the condition H / λ min ≤0.4. The height H 1 is chosen from the condition - H one H = 0.35 ÷ 0.85
Figure 00000003
. The angles α 1 and β are selected in N intervals α 1 = 45 ÷ 65 angular degrees, β = 45 ÷ 90 angles. hail. The height h 1 is selected from the conditions h 1 = 0 ÷ 0.5H, H≥h 1 + H 1 . Size d is chosen from the condition d D = 0.4 ÷ 1,0
Figure 00000008
. Size d 1 is chosen from the condition d one D one = 0.4 ÷ 1,0
Figure 00000009
.

Реализуемость заявленных для патентуемого изобретения характеристик проверялась математическим моделированием и экспериментально для двухдиапазонного компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора, совмещающего в одном приборе конический несимметричный вибратор длинноволнового поддиапазона и конический несимметричный вибратор коротковолнового поддиапазона.The feasibility of the characteristics claimed for the patented invention was verified by mathematical modeling and experimentally for a dual-band compact wide-range conical asymmetric vibrator combining in one device a conical asymmetric long-wave sub-band vibrator and a conical asymmetric short-wave sub-band vibrator.

Математическое моделирование проводилось для двухдиапазонного компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора, в котором используется полый металлический конус 2, металлический вкладыш 3 и второй полый металлический 5, у которых устранены части, расположенные вне поверхности формирующего эллиптического цилиндра, ось которого проходит через вершину полого металлического конуса, перпендикулярна его оси и лежит в плоскости симметрии, а уравнение имеет вид y 2 b 2 + z 2 H 2 = 1

Figure 00000001
. При расчетах полагалось, что Н=187 мм, Н1=150 мм, h2=25 мм, α1=65 угл.град., α2=60 угл.град., b=Н, волновое сопротивление фидеров ρ=50 Ом.Mathematical modeling was carried out for a dual-band compact wide-range conical asymmetric vibrator, which uses a hollow metal cone 2, a metal insert 3 and a second hollow metal 5, in which parts located outside the surface of the forming elliptical cylinder, the axis of which passes through the top of the hollow metal cone, are perpendicular its axis lies in the plane of symmetry, and the equation has the form y 2 b 2 + z 2 H 2 = one
Figure 00000001
. In the calculations, it was assumed that H = 187 mm, H 1 = 150 mm, h 2 = 25 mm, α 1 = 65 angular degrees, α 2 = 60 angular degrees, b = N, the wave resistance of the feeders ρ = 50 Ohm.

Результаты расчетов, приведенные на фиг 5÷8, позволяют сделать следующие выводы.The calculation results shown in Fig 5 ÷ 8, allow to draw the following conclusions.

В длинноволновом поддиапазоне у патентуемой антенны при ее работе в приемном режиме, для которого допустимым уровнем КСВН является КСВН≤4, λmax=2,4 м, что соответствует H/λmax=0,08, а в передающем режиме, для которого допустимым уровнем КСВН является КСВН≤2, λmax1,2 м, что соответствует Н/λmax=0,16 (у прототипа Н/λmax=0,37). В коротковолновом поддиапазоне при λmax2=0,25 м, что соответствует Н/λmax2=0,75, допустимый уровень КСВН антенны обеспечивается как в передающем, так и в приемном режиме.In the long-wavelength subband of the patented antenna when it is in the receiving mode for which the admissible VSWR level is VSWR ≤ 4, λ max = 2.4 m, which corresponds to H / λ max = 0.08, and in the transmitting mode for which it is permissible the level of VSWR is VSWR≤2, λ max 1.2 m, which corresponds to N / λ max = 0.16 (for the prototype N / λ max = 0.37). In the short-wave subband at λ max2 = 0.25 m, which corresponds to N / λ max2 = 0.75, the permissible level of VSWR of the antenna is provided both in the transmitting and in the receiving mode.

ДН имеет удовлетворительный вид как длинноволновом поддиапазоне, так и коротковолновом поддиапазоне. Недопустимая изрезанность ДН не наступает в длинноволновом поддиапазоне при λmin1=0,5 м, что соответствует H/λmin1=0,4, а в коротковолновом поддиапазоне при λmin2=0,17 м, что соответствует H/λmin2=1,1.The DN has a satisfactory appearance both in the long-wave subband and in the short-wave subband. Inadmissible ruggedness of the pattern does not occur in the long-wave subband at λ min1 = 0.5 m, which corresponds to H / λ min1 = 0.4, and in the short-wave subband at λ min2 = 0.17 m, which corresponds to H / λ min2 = 1, one.

Экспериментально подтверждено, что прокладка второго коаксиального фидера 9 через экранированный объем, ограниченный поверхностью металлического вкладыша 3 и внутренней поверхностью базового полого металлического конуса 2 со стороны его вершины, через отверстия в базовом полом металлическом конусе 2 и в металлическом вкладыше 3 и через выводной металлический шунт 7 устраняет влияние коаксиального фидера 9 на работу антенны.It was experimentally confirmed that the laying of the second coaxial feeder 9 through a shielded volume limited by the surface of the metal liner 3 and the inner surface of the base hollow metal cone 2 from its top, through the holes in the base hollow metal cone 2 and in the metal liner 3 and through the output metal shunt 7 eliminates the effect of coaxial feeder 9 on the operation of the antenna.

Таким образом, расчетным и экспериментальным путем была подтверждена достижимость заявленного для патентуемого изобретения технического результата.Thus, by calculation and experimentally, the feasibility of the technical result claimed for the patented invention was confirmed.

Claims (19)

1. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор, содержащий базовый полый металлический конус высотой Н и с углом при вершине α1, установленный над плоской проводящей площадкой и обращенный к ней вершиной, металлический вкладыш и базовый коаксиальный фидер, центральный проводник которого подключен к вершине базового полого металлического конуса, а внешний проводник к плоской проводящей площадке, отличающийся тем, что ось базового полого металлического конуса устанавливают перпендикулярно плоской проводящей площадке, устанавливают внутри и встык с внутренней поверхностью базового полого металлического конуса металлический вкладыш в виде плоской металлической вставки, причем металлический вкладыш устанавливают на высоте H1 над плоскостью плоской проводящей площадки и параллельно ей, электрически соединяют металлический вкладыш по его периметру с внутренней поверхностью базового полого металлического конуса, устанавливают перпендикулярно плоской проводящей площадке нижние металлические шунты, электрически соединяющие базовый полый металлический конус с плоской проводящей площадкой, устанавливают второй полый металлической конус высотой h2 и с углом при вершине α2 над металлическим вкладышем соосно с базовым полым металлическим конусом таким образом, чтобы второй полый металлический конус был обращен вершиной к металлическому вкладышу и выполнялось условие h2+H1≤H, устанавливают перпендикулярно металлическому вкладышу верхние металлические шунты, электрически соединяющие второй полый металлический конус с металлическим вкладышем, второй коаксиальный фидер подключают центральным проводником к вершине второго полого металлического конуса, а внешним проводником к металлическому вкладышу, устанавливают перпендикулярно плоской проводящей площадке выводящий металлический шунт, электрически соединяющий базовый полый металлический конус с плоской проводящей площадкой, используют выводящий металлический шунт в виде полой трубки длиной L<H1, по оси выводящего металлического шунта делают отверстия в базовом полом металлическом конусе и в плоской проводящей площадке, второй коаксиальный фидер выводят из компактного широкодиапазонного конического несимметричного вибратора за пределы плоской проводящей площадки через область, ограниченную поверхностью металлического вкладыша и внутренней поверхностью базового полого металлического конуса со стороны его вершины, через отверстие в базовом полом металлическом конусе, через выводящий металлический шунт и через отверстие в плоской проводящей площадке, используют базовый полый металлический конус, у которого симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей перпендикулярно плоскости плоской проводящей площадки через ось базового полого металлического конуса, устранена внешняя часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки представляет фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D=2Htgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d, используют металлический вкладыш, внешняя часть которого устранена симметрично относительно плоскости симметрии, а контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки представляет фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D1=2H1tgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d1, при этом в области, в которой боковая поверхность полого металлического конуса не устранена, металлический вкладыш представляет собой круг диаметром D1=2H1tgα1, используют второй полый металлический конус, у которого симметрично относительно плоскости симметрии устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки представляет фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D2=2h2tgα2 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d2.1. A compact wide-range conical asymmetric vibrator containing a base hollow metal cone with a height H and an apex angle of α 1 , mounted above a flat conductive pad and facing with its vertex, a metal insert and a base coaxial feeder, the central conductor of which is connected to the top of the base hollow metal cone, and the outer conductor to a flat conductive area, characterized in that the axis of the base hollow metal cone is set perpendicular to the flat conductive area A metal insert is installed inside and back to back with the inner surface of the base hollow metal cone in the form of a flat metal insert, the metal insert being installed at a height H 1 above the plane of the flat conductive pad and parallel to it, the metal insert is electrically connected along its perimeter with the inner surface of the base hollow a metal cone, lower metal shunts are installed perpendicular to the flat conductive pad electrically connecting the base hollow metal nical cone with a flat conductive pad, establish a second hollow metal cone with a height of h 2 and with an apex angle α 2 above the metal insert coaxially with the base hollow metal cone so that the second hollow metal cone faces the metal insert with its apex and the condition h 2 + H 1 ≤H, mounted perpendicularly to the metal liner upper metal shunts electrically connecting the second metallic hollow cone with a metal liner, the second coaxial feeder subkey dissolved center conductor to the top of the second hollow metal cone and an outer conductor to a metal liner, mounted perpendicular to the flat conductive ground outputting metallic shunt electrically connecting the base hollow metal cone with the flat conductive pad is used outputting metallic shunt in the form of a hollow tube of length L <H 1 , holes are made along the axis of the output metal shunt in the base hollow metal cone and in a flat conductive area, the second coaxial feeder is output from a compact wide-range conical asymmetric vibrator beyond the limits of a flat conductive pad through an area bounded by the surface of the metal liner and the inner surface of the base hollow metal cone from its apex side, through an opening in the base hollow metal cone, through the output metal shunt and through the hole in the flat conductive pad, use a basic hollow metal cone, which is symmetrical about a plane of symmetry extending perpendicularly the plane of the flat conductive pad through the axis of the base hollow metal cone, the outer part from the side of its base has been eliminated, and the outline of its projection onto the plane of the flat conductive pad is a figure with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D = 2Htgα 1 and a transverse dimension in the direction perpendicular to the plane of symmetry, - d, use a metal liner, the outer part of which is eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry, and the contour of its projection onto the plane of a flat conductive pad is T shape with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D 1 = 2H 1 tgα 1 and a transverse dimension perpendicular to the plane of symmetry, - d 1, wherein in a region in which the side surface of the hollow metal cone is not resolved, the metal insert is a circle with a diameter of D 1 = 2H 1 tgα 1 , a second hollow metal cone is used, in which a part from the side of its base is eliminated symmetrically with respect to the plane of symmetry and the contour of its projection onto the plane of a flat conductive pad represents a figure with the actual dimension in the plane of symmetry is D 2 = 2h 2 tan α 2 and the transverse dimension in the direction perpendicular to the plane of symmetry is d 2 . 2. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что высоту Н базового полого металлического конуса выбирают из условия H/λmax≥0,08, где λmax - максимальная длина волны рабочего диапазона волн.2. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the height H of the base hollow metal cone is selected from the condition H / λ max ≥0.08, where λ max is the maximum wavelength of the operating wavelength range. 3. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что минимальную длину волны длинноволнового поддиапазона рабочего диапазона волн λmin1, максимальную длину волны коротковолнового поддиапазона рабочего диапазона волн λmax2, минимальную длину волны коротковолнового поддиапазона рабочего диапазона волн λmin2 выбирают из условий Н/λmin1≤0,4, Н/λmax2≥0,7, Н/λmin2≤1,2.3. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the minimum wavelength of the long-wavelength subband of the operating wavelength range λ min1 , the maximum wavelength of the short-wavelength subrange of the operational wavelength range λ max2 , the minimum wavelength of the short-wavelength subband operational wavelength λ min2 is selected from conditions N / λ min1 ≤0.4, N / λ max2 ≥0.7, N / λ min2 ≤1.2. 4. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что высоту H1 выбирают из условия
Figure 00000010
.
4. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the height H 1 is selected from the condition
Figure 00000010
.
5. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что углы α1 и α2 выбирают в интервалах α1=45÷65 угл.град., α2=45÷60 угл.град.5. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the angles α 1 and α 2 are selected in the intervals α 1 = 45 ÷ 65 angular degrees, α 2 = 45 ÷ 60 angular degrees. 6. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что соотношение высот h2 и Н выбирают в интервале
Figure 00000004
.
6. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the ratio of heights h 2 and H is selected in the range
Figure 00000004
.
7. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что размер d выбирают из условия
Figure 00000005
.
7. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the size d is selected from the condition
Figure 00000005
.
8. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что размер d1 выбирают из условия
Figure 00000006
.
8. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the size d 1 is selected from the condition
Figure 00000006
.
9. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что размер d2 выбирают из условия
Figure 00000007
.
9. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that the size d 2 is selected from the condition
Figure 00000007
.
10. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.1, отличающийся тем, что используют базовый полый металлический конус, металлический вкладыш и второй полый металлический конус, у которых со стороны оснований устранены части, расположенные вне поверхности формирующего эллиптического цилиндра, ось которого проходит через вершину базового полого металлического конуса, перпендикулярна его оси и лежит в плоскости симметрии, а уравнение имеет вид
Figure 00000001
, где ось Z совпадает с осью базового полого металлического конуса, а величину b определяют по формуле
Figure 00000002
.
10. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 1, characterized in that a base hollow metal cone, a metal insert and a second hollow metal cone are used, on which the parts located outside the surface of the forming elliptical cylinder, the axis of which passes through the top, are eliminated base hollow metal cone, perpendicular to its axis and lies in the plane of symmetry, and the equation has the form
Figure 00000001
where the Z axis coincides with the axis of the base hollow metal cone, and the value of b is determined by the formula
Figure 00000002
.
11. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор, содержащий базовый полый металлический конус высотой H и с углом при вершине α1, установленный над плоской проводящей площадкой и обращенный к ней вершиной, металлический вкладыш и базовый коаксиальный фидер, центральный проводник которого подключен к вершине базового полого металлического конуса, а внешний проводник к плоской проводящей площадке, отличающийся тем, что ось базового полого металлического конуса устанавливают перпендикулярно плоской проводящей площадке, устанавливают внутри базового полого металлического конуса соосно с ним и встык с его внутренней поверхностью металлический вкладыш в виде металлического конуса высотой h1 и с углом при вершине β так, чтобы основание металлического вкладыша размещалось на высоте H1 над плоскостью плоской проводящей площадки и выполнялось условие h1+H1≤H, электрически соединяют металлический вкладыш по периметру его основания с внутренней поверхностью базового полого металлического конуса, устанавливают перпендикулярно плоской проводящей площадке металлические шунты, электрически соединяющие поверхность базового полого металлического конуса с плоской проводящей площадкой, используют базовый полый металлический конус, у которого симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей через ось базового полого металлического конуса перпендикулярно плоскости плоской проводящей площадки, устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки представляет фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D=2Htgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d, используют металлический вкладыш, у которого симметрично относительно плоскости симметрии устранена часть со стороны его основания и контур его проекции на плоскость плоской проводящей площадки представляет фигуру с продольным размером в плоскости симметрии - D1=2H1tgα1 и поперечным размером в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии, - d1, при этом в области, в которой боковая поверхность базового полого металлического конуса не устранена, основание металлического вкладыша представляет собой круг диаметром D1=2H1tgα1.11. A compact wide-range conical asymmetric vibrator containing a base hollow metal cone of height H and with an apex angle of α 1 , mounted above a flat conductive pad and facing with its vertex, a metal insert and a base coaxial feeder, the central conductor of which is connected to the top of the base hollow metal cone, and the outer conductor to a flat conductive area, characterized in that the axis of the base hollow metal cone is set perpendicular to the flat conductive area In addition, a metal insert is installed inside the base hollow metal cone coaxially with it and end-to-end with its inner surface in the form of a metal cone with a height of h 1 and with an angle at apex β so that the base of the metal insert is placed at a height of H 1 above the plane of the flat conductive pad and condition h 1 + H 1 ≤H, electrically connect the metal insert along the perimeter of its base with the inner surface of the base hollow metal cone, set perpendicular to the flat conductive area metal shunts that electrically connect the surface of the base hollow metal cone with a flat conductive pad use a base hollow metal cone, which is symmetrical about the plane of symmetry passing through the axis of the base hollow metal cone perpendicular to the plane of the flat conductive pad, the part from its base and the contour are eliminated its projection onto the plane of the flat conductive pad is a shape with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D = 2Htgα 1 and transverse m in size in a direction perpendicular to the plane of symmetry, - d, a metallic liner, in which symmetrically to the plane of symmetry removed portion from its base and the contour of its projection onto the plane of the flat conductive pad is a shape with a longitudinal dimension in the plane of symmetry - D 1 = 2H 1 tgα 1 and the transverse dimension in the direction perpendicular to the plane of symmetry is d 1 , while in the region in which the lateral surface of the base hollow metal cone is not eliminated, the base is metallic of the liner is a circle with a diameter of D 1 = 2H 1 tgα 1 . 12. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что высоту Н полого металлического конуса выбирают из условия Н/λmax≥0,08, где λmax - максимальная длина волны рабочего диапазона волн.12. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that the height H of the hollow metal cone is selected from the condition H / λ max ≥0.08, where λ max is the maximum wavelength of the operating wavelength range. 13. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что минимальную длину волны рабочего диапазона волн λmin выбирают из условия Н/λmin≤0,4.13. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that the minimum wavelength of the operating wavelength range λmin is selected from the condition H / λ min ≤0.4. 14. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что высоту H1 выбирают из условия
Figure 00000003
.
14. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that the height H 1 is selected from the condition
Figure 00000003
.
15. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор п.11, отличающийся тем, что углы α1 и β выбирают в интервалах α1=45÷65 угл.град., β=45÷90 угл.град.15. The compact wide-range conical asymmetric vibrator of claim 11, characterized in that the angles α 1 and β are selected in the intervals α 1 = 45 ÷ 65 ang. Degrees, β = 45 ÷ 90 ang. Degrees. 16. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что высоту h1 выбирают из условий h1=0÷0,5H, H≥h1+H1.16. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that the height h 1 is selected from the conditions h 1 = 0 ÷ 0.5H, H≥h 1 + H 1 . 17. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что размер d выбирают из условия
Figure 00000008
.
17. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that the size d is selected from the condition
Figure 00000008
.
18. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что размер d1 выбирают из условия
Figure 00000011
.
18. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that the size d 1 is selected from the condition
Figure 00000011
.
19. Компактный широкодиапазонный конический несимметричный вибратор по п.11, отличающийся тем, что используют базовый полый металлический конус и металлический вкладыш, у которых со стороны оснований устранены части, расположенные вне поверхности формирующего эллиптического цилиндра, ось которого проходит через вершину полого металлического конуса, перпендикулярна его оси и лежит в плоскости симметрии, а уравнение формирующего эллиптического цилиндра имеет вид
Figure 00000001
, где ось Z совпадает с осью полого металлического конуса 2, а величину b определяют по формуле
Figure 00000002
.
19. The compact wide-range conical asymmetric vibrator according to claim 11, characterized in that a base hollow metal cone and a metal insert are used, in which parts located outside the surface of the forming elliptical cylinder, the axis of which passes through the top of the hollow metal cone, are perpendicular its axis lies in the plane of symmetry, and the equation of the forming elliptical cylinder has the form
Figure 00000001
where the Z axis coincides with the axis of the hollow metal cone 2, and the value of b is determined by the formula
Figure 00000002
.
RU2013115112/08A 2013-04-05 2013-04-05 Compact wide range conical asymmetric vibrator RU2533867C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115112/08A RU2533867C1 (en) 2013-04-05 2013-04-05 Compact wide range conical asymmetric vibrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013115112/08A RU2533867C1 (en) 2013-04-05 2013-04-05 Compact wide range conical asymmetric vibrator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013115112A RU2013115112A (en) 2014-10-10
RU2533867C1 true RU2533867C1 (en) 2014-11-20

Family

ID=53379852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013115112/08A RU2533867C1 (en) 2013-04-05 2013-04-05 Compact wide range conical asymmetric vibrator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2533867C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3987456A (en) * 1974-08-01 1976-10-19 Lignes Telegraphiques Et Telephoniques Wide relative frequency band and reduced size-to-wavelength ratio antenna
US6335706B1 (en) * 1999-10-04 2002-01-01 Paul Gordon Elliot Method to feed antennas proximal a monopole
RU2206156C1 (en) * 2002-01-03 2003-06-10 Орлов Александр Борисович Dipole antenna
RU2313163C1 (en) * 2006-04-17 2007-12-20 Минобороны России Федеральное Государственное Унитарное Предприятие 18 Центральный Научно-Исследовательский Институт Monopole antenna
EP1939981A1 (en) * 2006-12-26 2008-07-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna apparatus
EP2421094A2 (en) * 2010-08-20 2012-02-22 Harris Corporation Biconical dipole antenna including choke assemblies and related methods
RU2448395C1 (en) * 2010-12-22 2012-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Conical asymmetric vibrator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3987456A (en) * 1974-08-01 1976-10-19 Lignes Telegraphiques Et Telephoniques Wide relative frequency band and reduced size-to-wavelength ratio antenna
US6335706B1 (en) * 1999-10-04 2002-01-01 Paul Gordon Elliot Method to feed antennas proximal a monopole
RU2206156C1 (en) * 2002-01-03 2003-06-10 Орлов Александр Борисович Dipole antenna
RU2313163C1 (en) * 2006-04-17 2007-12-20 Минобороны России Федеральное Государственное Унитарное Предприятие 18 Центральный Научно-Исследовательский Институт Monopole antenna
EP1939981A1 (en) * 2006-12-26 2008-07-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna apparatus
EP2421094A2 (en) * 2010-08-20 2012-02-22 Harris Corporation Biconical dipole antenna including choke assemblies and related methods
RU2448395C1 (en) * 2010-12-22 2012-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия связи имени С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Conical asymmetric vibrator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013115112A (en) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2706473T3 (en) Omnidirectional roof antenna
CN106233532A (en) Broad-band antenna, multiband antenna unit and aerial array
JP2017153032A (en) Antenna apparatus
EP3104460B1 (en) Antenna device
CN106785376A (en) A kind of dual polarization broadband base station antenna radiation unit
RU2448395C1 (en) Conical asymmetric vibrator
RU2533867C1 (en) Compact wide range conical asymmetric vibrator
ES2774000T3 (en) Monopole jacketed antenna with spatially variable dielectric charge
CN113871856A (en) High-frequency radiation unit and multi-frequency base station antenna
JP4224864B2 (en) Antenna device
RU179700U1 (en) ULTRA-BAND LOGOPERIODIC ANTENNA WITH COLLINEAR VIBRATORS
JP2005117493A (en) Frequency sharing nondirectional antenna and array antenna
AU2013300234A1 (en) Three band whip antenna
IT201800002581A1 (en) COMBINED ANTENNA FOR SATELLITE AND TERRESTRIAL RADIOCOMMUNICATIONS
KR102246973B1 (en) Multi-band antenna
RU2556421C2 (en) Combined shipborne quasi-collinear antenna for automatic identification system
CN104009297A (en) Broadband satellite communication receiving terminal antenna
RU66613U1 (en) BROADBAND ANTENNA SYSTEM FOR WORK IN THE DECAM RANGE
RU2247449C2 (en) Combined antenna
JP4521567B2 (en) Dipole antenna and antenna device using the same
RU2655751C1 (en) Stub antenna
CN203895605U (en) Broadband satellite communication reception terminal antenna
CN204596978U (en) A kind of intermediate waves combined antenna
RU151057U1 (en) LOGOPERIODIC ANTENNA
RU2655638C1 (en) Vertical polarization antenna