RU2564953C1

RU2564953C1 - Broadband cavity antenna

Info

Publication number: RU2564953C1
Application number: RU2014115586/28A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Войтович; Владимир Анатольевич Думчев; Борис Викторович Жданов; Николай Николаевич Репин; Виктор Алексеевич Бухарин
Original assignee: Николай Иванович Войтович
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2015-10-10

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.

SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, particularly antenna-feeder devices. A broadband cavity antenna, which includes a first cavity resonator with a partially transparent wall and a second cavity resonator with coupling holes, wherein the cavity resonator is placed inside the first cavity resonator. The broadband cavity antenna further includes a device for turning the second cavity resonator about its axis (UP), a sensor and a solid dielectric support placed in the first cavity resonator. The UP is a threaded connection of the first and second cavity resonators. The sensor is in the form of a frame or an asymmetric electric dipole placed in the inner region of the first cavity resonator. The dielectric support is a hollow truncated cone placed in the inner region of the first cavity resonator.

EFFECT: high mechanical strength of the antenna, enabling adjustment of matching the antenna with a feeder, enabling monitoring of signals emitted by the antenna independent of the effect of meteorological factors.

13 cl, 12 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антенно-фидерным устройствам. Предложенная новая резонаторная антенна обеспечивает широкую полосу согласования с фидером, имеет встроенный датчик контроля для обеспечения непрерывного допускового контроля амплитудно-фазовых характеристик излучаемых сигналов. Антенна обладает высокой механической прочностью и устойчивостью к внешним воздействиям. Предложенную антенну можно использовать как в качестве самостоятельной приемо-передающей антенны, так и в качестве излучающего элемента пространственной антенной решетки для спутниковой, самолетной и наземной связи, для радиотехнических систем различного назначения.The invention relates to radio engineering, namely to antenna-feeder devices. The proposed new resonator antenna provides a wide matching band with the feeder, has an integrated control sensor to provide continuous tolerance control of the amplitude-phase characteristics of the emitted signals. The antenna has high mechanical strength and resistance to external influences. The proposed antenna can be used both as an independent transceiver antenna and as a radiating element of a spatial antenna array for satellite, aircraft and ground communications, for radio systems for various purposes.

Уровень техникиState of the art

Во многих радиотехнических системах, таких как радиолокация, радионавигация, в спутниковой связи др., необходимо постоянно осуществлять допусковый контроль излучаемых сигналов, т.е. отслеживать возможные изменения их амплитудно-фазовых характеристик. Поэтому антенная техника, используемая в таких системах, должна иметь устройства контроля (датчики контроля).In many radio engineering systems, such as radar, radio navigation, in satellite communications, etc., it is necessary to constantly carry out tolerance control of emitted signals, i.e. track possible changes in their amplitude-phase characteristics. Therefore, the antenna technique used in such systems must have monitoring devices (monitoring sensors).

Известна антенна, имеющая датчик контроля (Andrew Alford, US patent 4,107,688). Упомянутая антенна предложена в качестве излучающего элемента антенной решетки курсового радиомаяка инструментальной системы посадки ILS (Instrumental Landing System). Антенна представляет собой рамку с V-образным рефлектором.A known antenna having a monitoring sensor (Andrew Alford, US patent 4,107,688). The aforementioned antenna is proposed as a radiating element of the antenna array of the directional radio beacon of the instrumental landing system ILS (Instrumental Landing System). The antenna is a frame with a V-shaped reflector.

Другим вариантом антенны является симметричный полуволновый диполь. Датчик контроля выполнен в виде рамки, размещенной в непосредственной близости диполя. Существенным недостатком этой антенны является то, что датчик расположен во внешней области антенны, в так называемой ближней (реактивной) зоне. При воздействии метеорологических факторов (снегопад, ливень и др.) на антенну с вынесенным датчиком изменяются как характеристики антенны, так и характеристики датчика. В результате возникают погрешности в измерении амплитуды и фазы излучаемых сигналов.Another variant of the antenna is a symmetrical half-wave dipole. The control sensor is made in the form of a frame placed in the immediate vicinity of the dipole. A significant drawback of this antenna is that the sensor is located in the outer region of the antenna, in the so-called near (reactive) zone. Under the influence of meteorological factors (snowfall, rain, etc.) on an antenna with a remote sensor, both the characteristics of the antenna and the characteristics of the sensor change. As a result, errors arise in measuring the amplitude and phase of the emitted signals.

Авторы считают целесообразным применять в упомянутых выше системах антенны, установка датчиков на которые позволит отделить их (датчики) от окружающего пространства, и как следствие, обеспечить независимость показаний датчиков от погодных условий. Это возможно осуществить, используя, например, резонаторные антенны с частично прозрачной стенкой.The authors consider it appropriate to use antennas in the above systems, the installation of sensors on which will allow them to be separated (sensors) from the surrounding space, and as a result, to ensure the independence of the sensor readings from weather conditions. This can be done using, for example, resonator antennas with a partially transparent wall.

Известна первая резонаторная антенна закрытого типа (G.von Trentini. Partially Reflecting Sheet Arrays. IRE Transactionson Antennas and Propagation. - 1956, October. - AP-4. pp. 666-671).Она имеет вид призматического металлического короба, причем одна стенка короба не металлизирована. На стенке короба, противолежащей неметаллизированной стенке, выполнена щель. К стенке со щелью подсоединен прямоугольный волновод, при этом щель расположена в центре торца волновода. Неметаллизированная стенка короба закрыта частично прозрачной пластиной из высокочастотного диэлектрика или из искусственного диэлектрика. Пластина из искусственного диэлектрика при этом представляет собой сетку из параллельных друг другу и вектору напряженности электрического поля металлических проволок или металлических лент либо диэлектрическую (например, полистироловую) пластину с приклеенными к ней медными дисками. Указанная антенна имеет следующие недостатки:The first closed cavity resonator antenna (G.von Trentini. Partially Reflecting Sheet Arrays. IRE Transactionson Antennas and Propagation. - 1956, October. - AP-4. Pp. 666-671) is known. It has the form of a prismatic metal box, with one wall the box is not metallized. On the wall of the box, the opposite non-metallic wall, a gap is made. A rectangular waveguide is connected to the wall with a slit, while the slit is located in the center of the end of the waveguide. The non-metallic wall of the duct is covered by a partially transparent plate of high-frequency dielectric or of artificial dielectric. An artificial dielectric plate in this case is a grid of metal wires or metal strips parallel to each other and to the electric field vector, or a dielectric (for example, polystyrene) plate with copper disks glued to it. The specified antenna has the following disadvantages:

- узкая полоса согласования антенны с фидером;- narrow matching band of the antenna with the feeder;

- большой уровень бокового излучения;- a large level of lateral radiation;

- велики размеры антенны в направлении оси волновода;- the dimensions of the antenna are large in the direction of the axis of the waveguide;

- антенна не содержит датчика контроля;- the antenna does not contain a control sensor;

- в антенне отсутствуют устройства для настройки ее согласования с фидером.- there are no devices in the antenna for setting its coordination with the feeder.

Известна вторая резонаторная антенна (Н.И. Войтович, В.А. Бухарин, А.В. Ершов, Н.Н. Репин. Патент РФ №2357337), в которой отсутствуют недостатки первой антенны. Она состоит из первого объемного резонатора, второго объемного резонатора и фидера. Первый объемный резонатор содержит первую пластину, цилиндрическую объемную ячейку, вторую пластину с выполненными на ней излучающими отверстиями. Второй резонатор выполнен в виде коаксиального резонатора с открытыми торцами; на внешнем проводнике коаксиального резонатора выполнены щели, внешний и внутренний проводники коаксиального резонатора соединены между собой короткозамыкателем. Второй резонатор соединен с фидером.A second resonator antenna is known (NI Voitovich, V. A. Bukharin, A. V. Ershov, N. N. Repin. RF Patent No. 2357337), in which there are no disadvantages of the first antenna. It consists of a first cavity resonator, a second cavity resonator and a feeder. The first cavity resonator comprises a first plate, a cylindrical volumetric cell, a second plate with radiating holes formed thereon. The second resonator is made in the form of a coaxial resonator with open ends; Slots are made on the outer conductor of the coaxial resonator, the outer and inner conductors of the coaxial resonator are interconnected by a short circuit. The second resonator is connected to the feeder.

Известная вторая антенна обеспечивает полосу частот согласования с фидером 3% от средней частоты на уровне коэффициента стоячей волны по напряжению (далее, КСВН) менее 1,15, обладает простотой конструкции, обусловленной отсутствием громоздкого, разветвленного фидерного тракта, состоящего из делителей мощности, линий передачи электромагнитной энергии, переходов и других устройств СВЧ. В указанной резонаторной антенне роль делителя мощности выполняет непосредственно резонатор, а роль излучающей апертуры - внешняя поверхность одной из его стенок, выполненная в виде частично прозрачной пластины. В качестве возбудителя электромагнитных колебаний использован также полый резонатор на основе коаксиальной линии передачи, на внешнем проводнике которого выполнены отверстия связи. Антенна отличается низким уровнем бокового излучения в плоскости, вектора Н, высоким коэффициентом использования апертуры, низкой собственной шумовой температурой, симметричной диаграммой направленности, низким уровнем кроссполяризационного излучения, малым весом.The known second antenna provides a frequency matching band with a feeder of 3% of the average frequency at the level of the standing wave voltage coefficient (hereinafter, VSWR) of less than 1.15, has a simple design due to the absence of a bulky, branched feeder path, consisting of power dividers, transmission lines electromagnetic energy, transitions and other microwave devices. In the said resonant antenna, the role of the power divider is played directly by the resonator, and the role of the radiating aperture is the outer surface of one of its walls, made in the form of a partially transparent plate. A hollow resonator based on a coaxial transmission line, on the external conductor of which communication holes are made, was also used as the causative agent of electromagnetic waves. The antenna is characterized by a low level of lateral radiation in the plane, vector H, high coefficient of aperture utilization, low intrinsic noise temperature, symmetrical radiation pattern, low level of cross-polarization radiation, low weight.

Известная вторая антенна имеет следующие недостатки:Known second antenna has the following disadvantages:

- недостаточная жесткость конструкции антенны при ее реализации в дециметровом и метровом диапазонах волн и, как следствие, зависимость ее характеристик от деформаций, вызванных ветровой нагрузкой и другими факторами;- insufficient rigidity of the antenna structure during its implementation in the decimeter and meter wavelength ranges and, as a result, the dependence of its characteristics on deformations caused by wind load and other factors;

- отсутствие регулировочных элементов для компенсации влияния погрешностей изготовления на параметры антенны.- the absence of adjustment elements to compensate for the influence of manufacturing errors on the antenna parameters.

В предложенной антенне, как это будет видно из последующего описания, устранены отмеченные недостатки благодаря введению в состав известной второй антенны дополнительных устройств: датчика контроля, диэлектрической опоры и устройства поворота возбудителя вокруг его оси.In the proposed antenna, as will be seen from the following description, the noted drawbacks are eliminated due to the introduction of additional devices into the known second antenna: a control sensor, a dielectric support and a device for turning the pathogen around its axis.

Вторая известная резонаторная антенна принята авторами в качестве прототипа настоящего изобретения.The second known resonator antenna adopted by the authors as a prototype of the present invention.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Целью настоящего изобретения является обеспечение допускового контроля сигналов, излучаемых резонаторной антенной. Другой целью изобретения является обеспечение антенны элементами для регулировки согласования антенны с фидером и коэффициента передачи антенна-датчик контроля. Другой целью является обеспечение механической жесткости резонаторной антенны.The aim of the present invention is to provide tolerance control of the signals emitted by the resonator antenna. Another objective of the invention is to provide the antenna with elements for adjusting the alignment of the antenna with the feeder and the gain of the antenna-sensor control. Another goal is to provide mechanical rigidity to the resonator antenna.

Поставленные цели достигаются тем, что в плоской резонаторной антенне, содержащей первый и второй объемные резонаторы, датчик контроля и диэлектрическую опору, причем первый объемный резонатор состоит из первой пластины, объемной ячейки и второй пластины с выполненными на ней отверстиями; второй объемный резонатор выполнен в виде коаксиального резонатора с разомкнутыми концами; на внешнем проводнике коаксиального резонатора выполнены щели, внешний и внутренний проводники коаксиального резонатора соединены между собой короткозамыкателем; коаксиальный резонатор посредством устройства поворота может быть повернут вокруг продольной оси; датчик контроля выполнен в виде электрического диполя или рамки, расположен во внутренней области первого объемного резонатора; диэлектрическая опора расположена во внутренней области первого объемного резонатора и соединена с первой и второй пластинами.The goals are achieved in that in a flat resonator antenna containing the first and second volume resonators, a control sensor and a dielectric support, the first volume resonator consisting of a first plate, a volume cell and a second plate with holes made on it; the second volume resonator is made in the form of a coaxial resonator with open ends; Slots are made on the outer conductor of the coaxial resonator, the outer and inner conductors of the coaxial resonator are interconnected by a short circuit; the coaxial resonator by means of a rotation device can be rotated around a longitudinal axis; the control sensor is made in the form of an electric dipole or frame, located in the inner region of the first volume resonator; the dielectric support is located in the inner region of the first cavity resonator and is connected to the first and second plates.

Конструктивное выполнение антенны так, как указано выше, позволило решить следующие задачи:The design of the antenna as described above, allowed to solve the following tasks:

- обеспечить связь с антенной для выполнения допускового контроля сигналов, излучаемых антенной;- provide communication with the antenna to perform tolerance control of the signals emitted by the antenna;

- обеспечить регулировку согласования антенны с фидером (КСВН в фидере) и коэффициента передачи антенна-датчик контроля;- to provide adjustment of matching the antenna with the feeder (VSWR in the feeder) and the transmission coefficient of the antenna-sensor control;

- обеспечить стабильность параметров антенны при работе в условиях внешних механических и метеорологических воздействий;- ensure the stability of the antenna parameters when working in conditions of external mechanical and meteorological influences;

- обеспечит высокую механическую жесткость и прочность конструкции антенны.- will provide high mechanical rigidity and structural strength of the antenna.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 представлена в изометрии резонаторная антенна в соответствии с настоящим изобретением в разобранном виде.In FIG. 1 is an exploded perspective view of a resonator antenna in accordance with the present invention.

На фиг. 2 приведена расчетная пространственная амплитудная диаграмма направленности антенны.In FIG. 2 shows the calculated spatial amplitude amplitude pattern of the antenna.

На фиг. 3 приведена расчетная зависимость КСВН от частоты.In FIG. Figure 3 shows the calculated dependence of VSWR on frequency.

На фиг. 4 приведена зависимость коэффициента передачи антенна-датчик контроля от частоты.In FIG. 4 shows the dependence of the gain of the antenna-sensor control on the frequency.

На фиг. 5 представлен в изометрии датчик контроля в виде рамки.In FIG. 5 is a perspective view of a control sensor in a frame.

На фиг. 6 представлен в изометрии экспериментальный образец антенны в собранном виде.In FIG. Figure 6 is an isometric assembled experimental sample of an antenna.

На фиг. 7 представлен в изометрии экспериментальный образец возбудителя, включающего в себя коаксиальный резонатор и участок жесткого фидера.In FIG. 7 is an isometric experimental sample of a pathogen including a coaxial resonator and a section of a rigid feeder.

На фиг. 8 представлен в изометрии экспериментальный образец устройства поворота коаксиального резонатора вокруг его продольной оси.In FIG. 8 is an isometric view of an experimental device for rotating a coaxial resonator around its longitudinal axis.

На фиг. 9 представлен в изометрии экспериментальный образец датчика контроля, включающий в себя несимметричный электрический диполь, внешний проводник коаксиальной линии в виде втулки, соединитель радиочастотный и кожух.In FIG. Figure 9 shows an isometric experimental model of a control sensor, including an asymmetric electric dipole, an external conductor of a coaxial line in the form of a sleeve, an RF connector, and a casing.

На фиг. 10 приведены экспериментальные зависимости КСВН от частоты при различных высотах первого объемного резонатора.In FIG. Figure 10 shows the experimental dependences of the VSWR on the frequency at various heights of the first volume resonator.

На фиг. 11 приведена регулировочная прямая резонаторной антенны.In FIG. 11 shows the adjustment line of the resonator antenna.

На фиг. 12 приведена зависимость КСВН от частоты экспериментального образца антенны при использовании стержней из полиамида ПА6 в качестве диэлектрической опоры.In FIG. Figure 12 shows the VSWR dependence on the frequency of the experimental antenna sample when using PA6 polyamide rods as a dielectric support.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Первый вариант выполнения антенныThe first embodiment of the antenna

Обратимся к фиг.1, на которой представлена в изометрии резонаторная антенна (далее, антенна) в соответствии с настоящим изобретением в разобранном виде. Антенна состоит из первого объемного резонатора 1, второго объемного резонатора 2, участка жесткого фидера 3, устройства поворота 4 второго объемного резонатора 2 вокруг продольной оси (далее, устройство поворота), датчика контроля 5 и диэлектрической опоры 6. Первый объемный резонатор 1 состоит из первой пластины 7, объемной ячейки 8, второй пластины 9, на которой выполнены отверстия 10. Первая 7, вторая 9 пластины и объемная ячейка 8 выполнены из материала с хорошей электропроводностью и имеют гальванический контакт между собой. Соединение осуществляется с помощью заклепок (на фиг. не показаны). Также может использоваться сварка, пайка, склеивание токопроводящим клеем или другой способ, обеспечивающий гальванический контакт.Referring to FIG. 1, an isometric view of a resonator antenna (hereinafter, an antenna) in accordance with the present invention in a disassembled form. The antenna consists of a first volume resonator 1, a second volume resonator 2, a section of a rigid feeder 3, a rotation device 4 of a second volume resonator 2 around a longitudinal axis (hereinafter, a rotation device), a control sensor 5 and a dielectric support 6. The first volume resonator 1 consists of the first plate 7, the volume cell 8, the second plate 9, on which the holes are made 10. The first 7, second 9 plates and the volume cell 8 are made of a material with good electrical conductivity and have galvanic contact with each other. The connection is carried out using rivets (not shown in FIG.). Welding, soldering, gluing with conductive glue or another method that provides galvanic contact can also be used.

Второй объемный резонатор 2 представляет собой коаксиальный резонатор. Упомянутый резонатор 2 состоит из внешнего проводника 11 и центрального проводника 12. На внешнем проводнике 11 выполнены две противоположно лежащие щели 13. Щели имеют длину, предпочтительно равную половине длины волны. Ширина щелей примерно равна 1/40…1/20 длины волны. Внешний 11 и центральный 12 проводники имеют гальванический контакт друг с другом, который обеспечивается короткозамыкателем 14. Короткозамыкатель 14 располагается относительно центра щели на расстоянии, равном примерно 1/8 длины волны. Здесь имеется в виду длина волны на средней частоте рабочего диапазона антенны. Участок жесткого фидера 3 представляет собой отрезок коаксиальной линии передачи. Упомянутый участок жесткого фидера 3 состоит из внешнего проводника 15 и центрального проводника 16. Внешний проводник 15 участка жесткого фидера 3 имеет гальванический контакт с внешним проводником 11 коаксиального резонатора 2. Центральный проводник 16 участка жесткого фидера 3 имеет гальванический контакт с центральным проводником 12 коаксиального резонатора 2. На внешнем проводнике 15 участка жесткого фидера 3 выполнена наружная резьба 17, обеспечивающая возможность поворота коаксиального резонатора вокруг продольной оси. Устройство поворота 4 состоит из пластины 18 с резьбовым отверстием 19. Устройство поворота 4 расположено на первой объемной ячейке 8 первого объемного резонатора 1. Поворотом второго объемного резонатора 2 вокруг продольной оси посредством резьбы 17 обеспечивается регулировка согласования антенны с фидером (коэффициента стоячей волны антенны по напряжению).The second cavity resonator 2 is a coaxial resonator. Said resonator 2 consists of an external conductor 11 and a central conductor 12. Two oppositely spaced slots 13 are formed on the external conductor 11. The slots have a length preferably equal to half the wavelength. The width of the slots is approximately equal to 1/40 ... 1/20 of the wavelength. The outer 11 and central 12 conductors are galvanically contacted with each other, which is provided by short-circuit 14. Short-circuit 14 is located relative to the center of the gap at a distance equal to approximately 1/8 of the wavelength. This refers to the wavelength at the middle frequency of the operating range of the antenna. The hard feeder portion 3 is a segment of a coaxial transmission line. The mentioned section of the rigid feeder 3 consists of an external conductor 15 and a central conductor 16. The external conductor 15 of the section of the rigid feeder 3 has galvanic contact with the external conductor 11 of the coaxial resonator 2. The central conductor 16 of the section of the rigid feeder 3 has galvanic contact with the central conductor 12 of the coaxial resonator 2 On the external conductor 15 of the section of the rigid feeder 3, an external thread 17 is made, which makes it possible to rotate the coaxial resonator around the longitudinal axis. The rotation device 4 consists of a plate 18 with a threaded hole 19. The rotation device 4 is located on the first volume cell 8 of the first volume resonator 1. By rotating the second volume resonator 2 around the longitudinal axis by means of a thread 17, the matching of the antenna with the feeder (antenna standing wave coefficient by voltage )

Датчик контроля 5 состоит из несимметричного электрического диполя 20, соединителя радиочастотного (далее, CP) 21. Длина диполя 20 много меньше длины волны, подбирается экспериментальным путем, исходя из условия обеспечения требуемого коэффициента передачи антенна-датчик контроля. Диполь 20 выполнен из материала с хорошей проводимостью и имеет гальванический контакт с центральным проводником CP 21. Датчик контроля может быть закрыт радиопрозрачным кожухом (на фиг. не показан).The control sensor 5 consists of an asymmetric electric dipole 20, a radio frequency connector (hereinafter, CP) 21. The length of the dipole 20 is much less than the wavelength, is selected experimentally, based on the conditions for ensuring the required transmission coefficient of the antenna-sensor control. The dipole 20 is made of a material with good conductivity and has galvanic contact with the central conductor of the CP 21. The control sensor can be closed by a radio-transparent casing (not shown in Fig.).

Диэлектрическая опора 6 предназначена для обеспечения жесткости первого объемного резонатора 1. Другое назначение диэлектрической опоры 6 - регулировка коэффициента стоячей волны по напряжению в фидере путем изменения расстояния между первой 7 и второй 9 пластинами первого объемного резонатора 1. Диэлектрическая опора 6 имеет высоту, равную или несколько отличающуюся от высоты первого объемного резонатора 1. Изменение расстояния между первой 7 и второй 9 пластинами осуществляется с помощью регулировочных винтов (на фиг. не показаны), соединяющих ее со второй пластиной 9. Диэлектрическая опора 6 представляет собой совокупность стержней, расположенных во внутренней области первого объемного резонатора 1 по замкнутому контуру с определенным шагом. В качестве диэлектрической опоры может использоваться полый круговой или эллиптический цилиндр, полый круговой усеченный конус или объемная ячейка, в поперечном сечении имеющая форму правильного n-угольника, где n - целое число. Авторы считают, что вышеупомянутыми видами диэлектрической опоры не ограничиваются возможные варианты ее реализации. Диэлектрическая опора 6 может иметь любую другую форму. Диэлектрическая опора 6 выполнена из радиопрозрачного диэлектрического материала с высокой жесткостью. Опора может быть выполнена из композитного материала (стеклопластика или другого композитного материала). Соединение диэлектрической опоры 6 с первой пластиной 7 может осуществляться с помощью винтов, заклепок либо склеиванием.Dielectric support 6 is designed to provide rigidity to the first volume resonator 1. Another purpose of dielectric support 6 is to adjust the standing wave coefficient with respect to voltage in the feeder by changing the distance between the first 7 and second 9 plates of the first volume resonator 1. Dielectric support 6 has a height equal to or several differing from the height of the first volume resonator 1. The distance between the first 7 and second 9 plates is changed using the adjustment screws (not shown in Fig.) yayuschih it with the second plate 9. The dielectric support 6 is a set of rods arranged in the inner region of the first cavity resonator 1 in a closed circuit with a certain step. As a dielectric support, a hollow circular or elliptical cylinder, a hollow circular truncated cone or a volumetric cell, in cross section having the shape of a regular n-gon, where n is an integer, can be used. The authors believe that the above types of dielectric support are not limited to possible options for its implementation. The dielectric support 6 may have any other shape. The dielectric support 6 is made of radio-transparent dielectric material with high rigidity. The support may be made of a composite material (fiberglass or other composite material). The connection of the dielectric support 6 with the first plate 7 can be carried out using screws, rivets or gluing.

Антенна работает следующим образом. В режиме передачи электромагнитная волна типа ТЕМ коаксиальной линии передачи поступает от источника колебаний через соединитель радиочастотный (на фиг. не показаны) и участок жесткого фидера 3 на вход коаксиального резонатора 2, образуемого внешним проводником 11 и центральным проводником 12. Длина каждого из проводников 11 и 12 равна половине длины волны в коаксиальной линии передачи. Вследствие короткого замыкания внешнего и внутреннего проводников резонатора короткозамыкателем 14 в непосредственной окрестности короткозамыкателя возбуждается колебание типа H₁₁ коаксиальной линии. Таким образом, короткозамыкатель 14 выполняет роль трансформатора типов колебаний. Колебание H₁₁ сопровождается поверхностным током на внутренней поверхности внешнего проводника с азимутальной составляющей. Вследствие прерывания щелями 13 азимутальной составляющей тока между краями щелей 13 образуется электрическое поле. Возникшее в щели 13 электрическое поле играет роль внешнего источника (магнитного диполя) по отношению к первому объемному резонатору 1. Щели 13 излучают электромагнитную энергию в область первого объемного резонатора 1. Щели 13 являются еще одним резонансным элементом в антенне. В закрытом полом круговом цилиндрическом резонаторе 1 возбуждается колебание H₁₁₁. Именно это колебание определяет на рабочих частотах требуемое амплитудно-фазовое распределение магнитных токов в излучающих отверстиях 10. Через отверстия 10 электромагнитная энергия излучается в окружающее антенну пространство и вдали от антенны приобретает характер уходящих на бесконечность электромагнитных волн. Таким образом, вторая пластина 9 с выполненными на ней излучающими отверстиями 10 играет роль частично прозрачной стенки первого объемного резонатора 1. Первая пластина 7 и объемная ячейка 8 являются экранами. Первая пластина 7, объемная ячейка 8 и вторая пластина 9 с выполненными на ней излучающими отверстиями 10 совместно образуют первый объемный резонатор 1 с частично прозрачной поверхностью. Следует иметь в виду, что электромагнитные колебания первого объемного резонатора 1 в свою очередь порождают колебания в щелевых излучателях 13 и втором объемном резонаторе 2. Таким образом, происходит взаимный обмен энергией между первым объемным резонатором 1, щелевыми излучателями 13 и вторым объемным резонатором 2. Следствием такого взаимодействия является расширение полосы частот согласования антенны с фидером. Это явление аналогично расширению полосы рабочих частот в низкочастотных устройствах со связанными контурами.The antenna works as follows. In the transmission mode, an electromagnetic wave of the type TEM of the coaxial transmission line is supplied from the oscillation source through the radio frequency connector (not shown in Fig.) And the section of the rigid feeder 3 to the input of the coaxial resonator 2 formed by the external conductor 11 and the central conductor 12. The length of each of the conductors 11 and 12 is equal to half the wavelength in the coaxial transmission line. Due to a short circuit of the external and internal conductors of the resonator with short circuit 14 in the immediate vicinity of the short circuit, a type H ₁₁ coaxial line oscillation is excited. Thus, the short circuit 14 acts as a transformer of types of oscillations. The oscillation of H _{11 is} accompanied by a surface current on the inner surface of the outer conductor with an azimuthal component. Due to the interruption by the slots 13 of the azimuthal component of the current, an electric field is formed between the edges of the slots 13. The electric field created in the gap 13 plays the role of an external source (magnetic dipole) with respect to the first volume resonator 1. The slots 13 emit electromagnetic energy to the region of the first volume resonator 1. The slots 13 are another resonant element in the antenna. In a closed hollow circular cylindrical resonator 1, the oscillation H _{111 is} excited. It is this oscillation that determines, at operating frequencies, the required amplitude-phase distribution of magnetic currents in the radiating holes 10. Through holes 10, electromagnetic energy is radiated into the space surrounding the antenna and, far from the antenna, acquires the character of electromagnetic waves going to infinity. Thus, the second plate 9 with the radiating holes 10 formed on it plays the role of a partially transparent wall of the first volume resonator 1. The first plate 7 and the volume cell 8 are screens. The first plate 7, the volume cell 8 and the second plate 9 with the radiating holes 10 formed on it together form a first volume resonator 1 with a partially transparent surface. It should be borne in mind that the electromagnetic oscillations of the first volume resonator 1 in turn generate oscillations in the slot emitters 13 and the second volume resonator 2. Thus, there is a mutual exchange of energy between the first volume resonator 1, slot emitters 13 and the second volume resonator 2. Consequence Such an interaction is the extension of the frequency band matching the antenna with the feeder. This phenomenon is similar to the expansion of the operating frequency band in low-frequency devices with coupled circuits.

В исходном положении поверхности пластин параллельны друг другу, поверхности щелей параллельны поверхности пластин. С помощью винтов может быть изменено расстояние между пластинами за счет деформации пластины с излучающими щелями, что приводит к изменению резонансной частоты первого объемного резонатора и, следовательно, к смещению рабочей полосы частот антенны. При повороте возбудителя вокруг продольной оси изменяется связь между первым объемным резонатором и щелевыми излучателями, что приводит к изменению соотношения между запасами магнитной и электрической энергии в антенне и, как следствие, к изменению мнимой части входного сопротивления антенны. В результате с помощью регулировочных винтов и поворота возбудителя вокруг своей оси можно настроить антенну на рабочий диапазон частот.In the initial position, the surface of the plates are parallel to each other, the surface of the slots parallel to the surface of the plates. Using screws, the distance between the plates can be changed due to deformation of the plate with radiating slots, which leads to a change in the resonance frequency of the first volume resonator and, therefore, to a shift in the working frequency band of the antenna. When the pathogen rotates around the longitudinal axis, the connection between the first volume resonator and slot emitters changes, which leads to a change in the ratio between the reserves of magnetic and electric energy in the antenna and, as a result, to a change in the imaginary part of the input resistance of the antenna. As a result, using the adjusting screws and turning the exciter around its axis, you can adjust the antenna to the operating frequency range.

Датчик контроля 5, расположенный во внутренней области первого объемного резонатора, возбуждается возникшими в нем (резонаторе) колебаниями. В результате в непосредственной окрестности датчика контроля силовые линии векторов Е и Н искажаются таким образом, чтобы удовлетворить граничным условиям. Датчик работает в режиме приема. С помощью датчика часть мощности, пропорциональная мощности, излучаемой антенной, передается в аппаратуру контроля для отслеживания амплитудно-фазовых характеристик излучаемых сигналов. Численные эксперименты показали, что искажения структуры электромагнитного поля внутри резонатора, вносимые датчиком, не оказывают заметного влияния на характеристики антенны в целом.The control sensor 5, located in the inner region of the first volume resonator, is excited by the vibrations arising in it (the resonator). As a result, in the immediate vicinity of the monitoring sensor, the force lines of the vectors E and H are distorted in such a way as to satisfy the boundary conditions. The sensor is in receive mode. Using the sensor, part of the power, proportional to the power emitted by the antenna, is transmitted to the monitoring equipment to monitor the amplitude-phase characteristics of the emitted signals. Numerical experiments showed that the distortion of the structure of the electromagnetic field inside the resonator introduced by the sensor does not significantly affect the characteristics of the antenna as a whole.

Точную структуру электромагнитного поля в линии передачи, втором объемном резонаторе 2, в щелях 13, в первом объемном резонаторе 1, в излучающих отверстиях 10, в непосредственной окрестности датчика 4 и окружающем антенну пространстве авторы находили из решения уравнений Максвелла в интегральной форме при заданных (идеальных) граничных условиях на всей поверхности антенны.The exact structure of the electromagnetic field in the transmission line, the second volume resonator 2, in the slots 13, in the first volume resonator 1, in the radiating holes 10, in the immediate vicinity of the sensor 4 and the space surrounding the antenna from the solution of the Maxwell equations in integral form for given (ideal ) boundary conditions on the entire surface of the antenna.

Были вычислены диаграммы направленности антенны, коэффициент стоячей волны по напряжению в фидере и коэффициент передачи антенна-датчик контроля. Предполагалось, что проводники обладают идеальной проводимостью. Расчет проводился временным методом. Краевая задача, сформулированная для уравнений Максвелла с начальными и граничными условиями, сводилась к интегральным уравнениям в пространственно-временном представлении. Расчетная диаграмма направленности представлена на фиг. 2. Численные эксперименты на модели антенны и натурные на макете антенны показали, что антенна формирует диаграмму направленности, идентичную той, которую имеет антенна-прототип настоящего изобретения - симметричную в плоскостях векторов Е и Н, без раздвоения и без отклонения максимума от плоскости, перпендикулярной к раскрыву антенны, в широком диапазоне частот.The antenna radiation patterns, the standing wave voltage coefficient in the feeder and the antenna-sensor transmission coefficient were calculated. The conductors were supposed to have perfect conductivity. The calculation was carried out by a temporary method. The boundary-value problem formulated for Maxwell's equations with initial and boundary conditions was reduced to integral equations in the space-time representation. The calculated radiation pattern is shown in FIG. 2. Numerical experiments on the antenna model and full-scale on the antenna layout showed that the antenna forms a radiation pattern identical to that of the prototype antenna of the present invention — symmetrical in the planes of the vectors E and H, without bifurcating and without deviating the maximum from the plane perpendicular to open the antenna in a wide range of frequencies.

На фиг. 3 приведена расчетная КСВН от частоты. Как видно из графика, предлагаемая резонаторная антенна обеспечивает хорошее согласование с фидером в широком диапазоне частот (2% от центральной частоты диапазона).In FIG. Figure 3 shows the estimated VSWR versus frequency. As can be seen from the graph, the proposed resonator antenna provides good agreement with the feeder in a wide frequency range (2% of the center frequency of the range).

Второй вариант выполнения антенныThe second embodiment of the antenna

Резонаторная антенна в соответствии со вторым вариантом состоит из первого объемного резонатора 1 (фиг. 1), второго объемного резонатора 2, участка жесткого фидера 3, устройства поворота второго объемного резонатора вокруг продольной оси 4, диэлектрической опоры 6 и датчика контроля, представленного на фиг. 5. Датчик контроля состоит из соединителя радиочастотного 21, внешнего проводника коаксиальной линии передачи в виде втулки 22 и рамки 23 с первой 24 и второй 25 клеммами. Первая клемма 24 имеет гальванический контакт с центральным проводником 26 отрезка коаксиальной линии, образованной упомянутым проводником и втулкой 22, к которой крепится соединитель радиочастотный 21. Вторая клемма 25 рамки 23 имеет гальванический контакт со втулкой 22. Датчик может иметь радиопрозрачный кожух (на фиг. не показан). Регулировка коэффициента передачи антенна - датчик контроля осуществляется поворотом рамки 23 вокруг продольной оси втулки 22.The resonator antenna in accordance with the second embodiment consists of a first volume resonator 1 (Fig. 1), a second volume resonator 2, a section of a rigid feeder 3, a device for rotating the second volume resonator about a longitudinal axis 4, a dielectric support 6, and a control sensor shown in FIG. 5. The control sensor consists of a radio frequency connector 21, an external conductor of the coaxial transmission line in the form of a sleeve 22 and a frame 23 with the first 24 and second 25 terminals. The first terminal 24 has galvanic contact with the central conductor 26 of the segment of the coaxial line formed by the said conductor and the sleeve 22 to which the RF connector 21 is attached. The second terminal 25 of the frame 23 has galvanic contact with the sleeve 22. The sensor may have a radio-transparent casing (in FIG. shown). Adjusting the antenna transmission coefficient - the control sensor is rotated by a frame 23 around the longitudinal axis of the sleeve 22.

Примеры экспериментальных образцов антенныExamples of experimental antenna samples

Был изготовлен первый экспериментальный образец резонаторной антенны в соответствии с настоящим изобретением. Упомянутый образец представлен в изометрии на фиг. 6 в собранном виде.The first experimental design of a resonator antenna in accordance with the present invention was made. Said sample is shown in isometry in FIG. 6 assembled.

Первый объемный резонатор 1, внутренний диаметр которого составляет 1400 мм, а высота - 448 мм, состоит из первой пластины 7, объемной ячейки 8 и второй пластины 9 с выполненными на ней 19-ю отверстиями 10 диаметром 242 мм. Одно отверстие расположено в центре пластины, 6 отверстий - равномерно по окружности радиусом 280 мм, 12 отверстий - равномерно по окружности радиусом 560 мм. Первая 7 и вторая 9 пластины выполнены из листа из алюминиевого сплава Д16АТ толщиной 3 мм, объемная ячейка 8 выполнена из листа из алюминиевого сплава АМг6.М толщиной 3 мм. Указанные детали соединены между собой с помощью угольников 27, выполненных из прессованных уголков из алюминиевого сплава АМг6.М. Первая 7, вторая 9 пластины и объемная ячейка 8 соединены с угольниками 27 с помощью заклепок (на фиг. не показаны), расположенных по периметру первого объемного резонатора 1 с шагом, примерно равным 1/20 длины волны на центральной частоте рабочего диапазона.The first volume resonator 1, the internal diameter of which is 1400 mm, and the height is 448 mm, consists of a first plate 7, a volume cell 8 and a second plate 9 with 19 holes 10 with a diameter of 242 mm made on it. One hole is located in the center of the plate, 6 holes - evenly around a circle with a radius of 280 mm, 12 holes - evenly around a circle with a radius of 560 mm. The first 7 and second 9 plates are made of a sheet of aluminum alloy D16AT 3 mm thick, volume cell 8 is made of a sheet of aluminum alloy AMg6. 3 mm thick. These parts are interconnected using squares 27 made of extruded corners of aluminum alloy AMg6. M. The first 7, second 9 plates and the volume cell 8 are connected to the squares 27 using rivets (not shown in Fig.) Located along the perimeter of the first volume resonator 1 in increments of approximately 1/20 of the wavelength at the center frequency of the operating range.

Диэлектрическая опора 6 выполнена в виде усеченного полого конуса высотой 439 мм, с диаметрами оснований 520 и 560 мм, толщиной стенки 2 мм. Вторая объемная ячейка 6 выполнена из композитного материала на основе стекловолокна, пропитанного эпоксидной смолой. Вторая объемная ячейка 6 расположена соосно с первой объемной ячейкой 8 и соединена с первой 7 и второй 9 пластинами с помощью регулировочных винтов 28. Назначение винтов 28 - изменение расстояния между первой 7 и второй 9 пластинами первого объемного резонатора с целью регулировки коэффициента стоячей волны по напряжению.The dielectric support 6 is made in the form of a truncated hollow cone with a height of 439 mm, with base diameters of 520 and 560 mm, and a wall thickness of 2 mm. The second volumetric cell 6 is made of a composite material based on fiberglass impregnated with epoxy resin. The second volume cell 6 is located coaxially with the first volume cell 8 and is connected to the first 7 and second 9 plates using adjusting screws 28. The purpose of the screws 28 is to change the distance between the first 7 and second 9 plates of the first volume resonator in order to adjust the standing wave coefficient with respect to voltage .

На фиг. 7 представлен в изометрии возбудитель, состоящий из коаксиального резонатора 2, участка жесткого фидера 3 и короткозамыкателя 14. Коаксиальный резонатор 2 состоит из внешнего проводника 11, выполненного из трубы внешним диаметром 40 мм и толщиной стенки 2 мм; центрального проводника 12, выполненного из трубы внешним диаметром 16 мм и толщиной стенки 2 мм. Короткозамыкатель 14 выполнен из прутка диаметром 16 мм. Короткозамыкатель 14 расположен на расстоянии 163 мм от центра щелей 13. Все указанные детали выполнены из алюминиевого сплава АМг6.М. Участок жесткого фидера 3 состоит из внешнего проводника 11, центрального проводника 12, втулки 29 и соединителя радиочастотного (CP) 21. Конструктивно внешний 11 и центральный 12 проводники коаксиального резонатора 2 и участка жесткого фидера 3 являются одними и теми же трубами, упомянутыми выше. Внешний проводник 11 участка жесткого фидера 3 соединен со втулкой 29 винтами (на фиг. не показаны). К втулке 29 с помощью винтов 30 крепится CP 21 марки СР-50-163ФВ. Возбудитель устанавливается во внутренней области первого объемного резонатора 1 (фиг. 6) в его центральном сечении.In FIG. 7 is an isometric view of an exciter consisting of a coaxial resonator 2, a section of a rigid feeder 3, and a short circuit 14. A coaxial resonator 2 consists of an external conductor 11 made of a pipe with an external diameter of 40 mm and a wall thickness of 2 mm; a central conductor 12 made of a pipe with an external diameter of 16 mm and a wall thickness of 2 mm. Short circuit 14 is made of a bar with a diameter of 16 mm. Short circuit 14 is located at a distance of 163 mm from the center of the slots 13. All of these parts are made of aluminum alloy AMg6. M. The section of the rigid feeder 3 consists of an external conductor 11, a central conductor 12, a sleeve 29 and a radio frequency (CP) connector 21. Structurally, the outer 11 and the central 12 conductors of the coaxial resonator 2 and the section of the rigid feeder 3 are the same pipes mentioned above. The external conductor 11 of the section of the rigid feeder 3 is connected to the sleeve 29 by screws (not shown in FIG.). With the help of screws 30, CP 21 of the SR-50-163FV brand is attached to the sleeve 29. The pathogen is installed in the inner region of the first volume resonator 1 (Fig. 6) in its central section.

Устройство поворота (фиг. 8) состоит из пластины 18 с резьбовым отверстием. Посредством резьбового соединения пластины 18 и втулки 29 участка жесткого фидера 3 (фиг. 7) коаксиальный резонатор 2 может быть повернут вокруг продольной оси. Пластина 18 крепится к первой объемной ячейке 8 винтами 31.The rotation device (Fig. 8) consists of a plate 18 with a threaded hole. By threadedly connecting the plate 18 and the sleeve 29 of the section of the rigid feeder 3 (Fig. 7), the coaxial resonator 2 can be rotated around the longitudinal axis. The plate 18 is attached to the first volumetric cell 8 with screws 31.

Датчик контроля (фиг. 9) выполнен в виде несимметричного электрического диполя 32 из латунной проволоки диаметром 2 мм длиной 135 мм; втулки 22, выполненной из сплава АМг6.М, CP 21 марки СР-50-163ФВ. CP 21 крепится к втулке 22 винтами 30. Датчик контроля защищен радиопрозрачным кожухом 33, выполненным из полиамида ПА6. Датчик контроля устанавливается во внутренней области резонаторной антенны посредством резьбового соединения втулки 22 и пластины 18 (фиг. 1), которая по своей конструкции идентична устройству поворота 4.The control sensor (Fig. 9) is made in the form of an asymmetric electric dipole 32 of brass wire with a diameter of 2 mm and a length of 135 mm; sleeve 22, made of alloy AMg6. M, CP 21 grade SR-50-163FV. CP 21 is attached to the sleeve 22 by screws 30. The control sensor is protected by a radio-transparent casing 33 made of PA6 polyamide. The control sensor is installed in the inner region of the resonator antenna through a threaded connection of the sleeve 22 and the plate 18 (Fig. 1), which is identical in design to the rotation device 4.

На фиг. 10 приведены экспериментальные зависимости коэффициента стоячей волны по напряжению от частоты при различных высотах первого объемного резонатора. Из рассмотрения графиков видно, что при увеличении высоты полоса согласования антенны с фидером смещается в область низких частот. Экспериментальная зависимость коэффициента стоячей волны по напряжению от частоты подтверждает расчетную зависимость. Изменением высоты резонатора можно сместить среднюю частоту полосы согласования в сторону верхних либо нижних частот.In FIG. Figure 10 shows the experimental dependences of the standing wave coefficient in voltage on frequency at various heights of the first volume resonator. From a review of the graphs, it can be seen that with increasing height, the matching band of the antenna with the feeder shifts to the low-frequency region. The experimental dependence of the standing wave coefficient in voltage on frequency confirms the calculated dependence. By changing the height of the resonator, you can shift the middle frequency of the matching band towards the upper or lower frequencies.

На фиг. 11 приведена регулировочная прямая резонаторной антенны. Регулировочная прямая отражает зависимость резонансной частоты антенны от высоты первого объемного резонатора. Окружностями на графике изображены экспериментальные значения резонансной частоты. Сама прямая получена сглаживанием экспериментальных данных методом наименьших квадратов. Угловой коэффициент полученной прямой равен минус 0,88. То есть при увеличении высоты резонатора на 1 мм резонансная частота уменьшается на 0,88 МГц.In FIG. 11 shows the adjustment line of the resonator antenna. The adjustment line reflects the dependence of the resonant frequency of the antenna on the height of the first volume resonator. The circles on the graph depict the experimental values of the resonant frequency. The straight line itself was obtained by smoothing the experimental data using the least squares method. The angular coefficient of the obtained straight line is minus 0.88. That is, with an increase in the height of the resonator by 1 mm, the resonant frequency decreases by 0.88 MHz.

Был измерен модуль коэффициента передачи антенна-датчик контроля. Эксперименты показали, что в пределах рабочего диапазона частот коэффициент передачи антенна-датчик контроля находится в пределах минус 21,5 - минус 22,5 дБ (фиг. 4).The antenna-sensor gain coefficient of transmission was measured. The experiments showed that within the operating frequency range the transmission coefficient of the antenna-sensor control is in the range of minus 21.5 - minus 22.5 dB (Fig. 4).

Были проведены испытания образца на вибростенде при воздействии на антенну синусоидальной вибрации с амплитудой ускорения 2g на частоте 27 Гц.The sample was tested on a vibrostand when exposed to a sinusoidal vibration antenna with an acceleration amplitude of 2g at a frequency of 27 Hz.

В процессе испытаний антенны на вибростенде выполнены измерения КСВН. Эксперименты показали, что описанная конструкция образца обеспечивает работоспособность антенны в условиях вибрационной нагрузки с упомянутыми выше параметрами. Изменения величины КСВН, обусловленные воздействием вибрации, не превышают величины, равной 0,05.In the process of testing the antenna on a vibration stand, measurements of VSWR were performed. The experiments showed that the described design of the sample ensures the operability of the antenna under vibration load conditions with the above parameters. Changes in the value of VSWR due to exposure to vibration do not exceed a value equal to 0.05.

Второй экспериментальный образец антенныThe second experimental sample antenna

Был изготовлен второй экспериментальный образец антенны в соответствии с настоящим изобретением. Второй образец антенны отличается от представленного на фиг. 6 тем, что в качестве диэлектрической опоры 6 используется совокупность стержней (фиг. 1). Использовано 8 стержней из полиамида ПА6. Диаметр стержней равен 20 мм, длина стержней равна 448 мм. Стержни располагаются по окружности диаметром 730 мм. Были измерены КСВН в фидере второго образца и коэффициент передачи антенна-датчик контроля. На фиг. 12 приведена зависимость КСВН второго образца антенны от частоты. Из рассмотрения графика видно, что второй образец обладает хорошим согласованием в широкой полосе частот. По уровню КСВН 1,2 ширина полосы равна 5 МГц. Согласование второго образца антенны получилось более узкополосным по сравнению с первым образцом. Полоса частот уже на 1 МГц. Зависимость коэффициента передачи антенна-датчик контроля от частоты не отличается от зависимости, приведенной на фиг. 4.A second experimental prototype antenna was made in accordance with the present invention. The second antenna sample is different from that shown in FIG. 6 in that a combination of rods is used as the dielectric support 6 (Fig. 1). Used 8 rods of polyamide PA6. The diameter of the rods is 20 mm, the length of the rods is 448 mm. The rods are arranged in a circle with a diameter of 730 mm. The VSWR in the feeder of the second sample and the transmission coefficient of the antenna-sensor control were measured. In FIG. 12 shows the VSWR of the second antenna sample as a function of frequency. From the consideration of the graph it can be seen that the second sample has good agreement in a wide frequency band. At a VSWR level of 1.2, the bandwidth is 5 MHz. The matching of the second sample of the antenna turned out to be more narrow-band than the first sample. The frequency band is already at 1 MHz. The dependence of the antenna-sensor transmission coefficient on the frequency does not differ from the dependence shown in FIG. four.

Применение изобретенияApplication of the invention

Изобретение может быть использовано в качестве самостоятельной антенны для приема и передачи данных в системах связи, а также в качестве излучающего элемента антенной решетки в системах спутниковой, самолетной связи, в системах навигации и посадки самолетов, в других аэродромных радиотехнических системах. В частности, предложенная антенна может быть использована в качестве излучающего элемента глиссадного радиомаяка системы инструментального обеспечения захода самолетов на посадку.The invention can be used as an independent antenna for receiving and transmitting data in communication systems, as well as as a radiating element of the antenna array in satellite, aircraft communication systems, in aircraft navigation and landing systems, in other aerodrome radio systems. In particular, the proposed antenna can be used as a radiating element of a glide path beacon system for instrumental support of aircraft approach.

Claims

1. A broadband resonator antenna comprising a first surround resonator with a partially transparent wall, a second surround resonator and a feeder, wherein the feeder is connected to the second resonator; the first volume resonator is formed by a first plate, a volume cell in the form of a hollow cylinder, and a second plate, and holes are made on the second plate, the first and second plates, the first volume cell made of electrically conductive material, the volume cell has galvanic contact with the first and second plates; the second volume resonator is made in the form of a coaxial resonator with open ends, two slots on the outer conductor and a short circuit, while the slots on the outer conductor of the coaxial resonator are opposite to each other; a short circuit galvanically connects the central conductor and the external conductor of the coaxial resonator; the coaxial resonator is mounted in the middle section of the cylinder; characterized in that it further comprises a device for turning the coaxial resonator around the longitudinal axis, a control sensor and a dielectric support located in the inner region of the first volume resonator.

2. The antenna according to claim 1, characterized in that the device for turning the coaxial resonator is a plate with a threaded hole, the plate is located on the volumetric cell, the axis of the threaded hole and the longitudinal axis of the coaxial resonator coincide, the coaxial resonator can be rotated around its longitudinal axis .

3. The antenna according to claim 1, characterized in that the control sensor is located in the inner region of the resonator antenna.

4. The antenna according to claim 3, characterized in that the control sensor comprises a radio-transparent casing.

5. The antenna according to claim 3, characterized in that the control sensor is made in the form of an asymmetric electric dipole.

6. The antenna according to claim 3, characterized in that the control sensor is made in the form of a frame.

7. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric support is made in the form of a set of rods.

8. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric support is made in the form of a hollow circular cylinder.

9. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric support is made in the form of a hollow elliptical cylinder.

10. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric support is made in the form of a hollow circular cone.

11. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric support in the cross section has the shape of a regular n-gon, where n is an integer.

12. The antenna according to claim 1, characterized in that the dielectric support is made of a composite material, such as fiberglass or other composite material.

13. A broadband resonator antenna comprising a first surround resonator with a partially transparent wall, a second surround resonator and a feeder, the feeder being connected to the second resonator; the first volume resonator is formed by a first plate, a volume cell in the form of a hollow cylinder with a diameter of 1400 mm and a second plate, and holes are made on the second plate, the first and second plates, the first volume cell made of conductive material, the first volume cell has galvanic contact with the first and second plates; the second volume resonator is made in the form of a coaxial resonator with open ends, two slots on the outer conductor 424 mm long and a short circuit, while the slots on the outer conductor of the coaxial resonator are opposite to each other; a short circuit galvanically connects the central conductor and the external conductor of the coaxial resonator; the coaxial resonator is located in the middle section of the first volumetric cell, characterized in that it further comprises a device for turning the coaxial resonator around the longitudinal axis, formed by a threaded connection of the coaxial resonator and the first volumetric resonator; a control sensor in the form of an electric dipole 135 mm long introduced into the inner region of the first volume resonator, and a dielectric support made in the form of a hollow truncated fiberglass cone, located coaxially with the first volume cell.