RU2619849C1 - Rotary logoperiodic antenna-feeder device - Google Patents

Rotary logoperiodic antenna-feeder device Download PDF

Info

Publication number
RU2619849C1
RU2619849C1 RU2015151670A RU2015151670A RU2619849C1 RU 2619849 C1 RU2619849 C1 RU 2619849C1 RU 2015151670 A RU2015151670 A RU 2015151670A RU 2015151670 A RU2015151670 A RU 2015151670A RU 2619849 C1 RU2619849 C1 RU 2619849C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibrator
symmetrical
antenna
conductor
power line
Prior art date
Application number
RU2015151670A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Костычов
Евгений Степанович Попов
Владимир Андреевич Егер
Сергей Валентинович Коленчук
Original Assignee
Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
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 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") filed Critical Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Priority to RU2015151670A priority Critical patent/RU2619849C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619849C1 publication Critical patent/RU2619849C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q11/00—Electrically-long antennas having dimensions more than twice the shortest operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q11/02—Non-resonant antennas, e.g. travelling-wave antenna
    • H01Q11/10—Logperiodic antennas

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device comprises fixed mast rotatably antenna sheet, fixed to the frame comprising rigid longitudinal and transverse girders and mechanically associated flexible elements forming an external frame loop and said antenna web formed set of dipoles each which comprises two arms, the conductors which are placed in planes perpendicular to the symmetrical two-wire power line installed along the longitudinal bearing beam. The first ends of the arms are connected to said line, so that each subsequent dipole energized antiphase prior dipole antenna, shoulders conductors each dipole mounted for dielectric guides formed by two cables are mechanically connected to one point with each other and the second end of the conductor arm dipole antenna cables has at an acute angle to each other and fixed at said point beyond the outer contour of the frame, and the second ends of the dielectric Aiming x close to a two-wire power line symmetrical mechanically fastened the rope stretched along the axis of symmetry of the antenna web between two supports mounted on the longitudinal supporting beam framework - one near the intersection of the longitudinal beam of plane of the longest and the shortest symmetrical vibrators, the input of the device being the end of the power line located near the shortest vibrator. The conductor constituting each dipole arm is formed as a plane curve, made up of one or more parts. At least one of the parts is provided with a shape close to the fractal curve, and the number of parts and the number of iterations to ensure the realisation of forms close to the fractal curve and the size of said conductor in planes perpendicular to the two-wire balanced line, are determined from the conditions of simultaneous approximate equality of physical shoulder conductor length of the longest dipole quarter of the wavelength corresponding to the lower operating frequency of the antenna, and the axial length of the arm from the connection point of the vibrator to conductor symmetrical two-wire power line to the opposite end equal to 0.08-0.12 of its physical length. Current conductors coordinates of each dipole further in both the vertical and horizontal planes is obtained by multiplying the current coordinates preceding the vibrator by a factor equal to the period logoperiodic structure
Figure 00000033
, where
Figure 00000034
and
Figure 00000035
- axial length of the i-th and (i+1) -th vibrators, (i = 1 corresponds to the length of the vibrator) in areas where the conductors are directly connected to a symmetrical power supply lines operate with large and in areas most remote from the supply line with fewer iterations.
EFFECT: reduction in size of the device while retaining its efficiency, the expansion of the operating range of frequencies in the direction of the lower frequencies in the transmission.
6 cl, 4 tbl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнической промышленности, точнее к приемно-передающей антенной технике, и представляет собой логопериодическое антенно-фидерное устройство преимущественно для использования в составе поворотных логопериодических антенн декаметрового диапазона.The invention relates to the radio industry, more specifically to a transmitting and receiving antenna technique, and is a log-periodic antenna-feeder device primarily for use as part of rotary log-periodic antennas of the decameter range.

Известно поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство [1], содержащее установленное на мачте с возможностью вращения, антенное полотно, образованное совокупностью симметричных вибраторов выполненных из прямолинейных проводников размещенных в одной плоскости и закрепленных на жесткой продольной несущей балке, перпендикулярно к ней; проводники подключены к двухпроводной симметричной линии питания, установленной вдоль балки причем каждый последующий симметричный вибратор запитан противофазно предшествующему симметричному вибратору, а конец линии питания, расположенный вблизи самого короткого вибратора является входом антенны.Known rotary log-periodic antenna-feeder device [1], containing mounted on the mast with the possibility of rotation, an antenna sheet formed by a combination of symmetrical vibrators made of rectilinear conductors placed in one plane and mounted on a rigid longitudinal support beam, perpendicular to it; the conductors are connected to a two-wire symmetrical power line installed along the beam, and each subsequent symmetric vibrator is powered in antiphase to the preceding symmetric vibrator, and the end of the power line located near the shortest vibrator is the antenna input.

Недостатками антенны-аналога являются сравнительно крупные размеры антенного полотна: ширина 30 м, длина 19 м и узкий диапазон частот при работе на передачу - от 4 МГц до 30 МГц. Указанные недостатки затрудняют использование антенны в местах, площадь которых мала, например на судах морского флота, крышах зданий и сооружений; не позволяют выполнять операции по монтажу-демонтажу устройств в подвижных системах связи, работа которых осуществляется на коротких остановках. Не обеспечивается нормальная работа при проведении ближних связей, осуществляемых в низкочастотной части декаметрового диапазона, ниже 5 МГц.The disadvantages of the analogue antenna are the relatively large dimensions of the antenna sheet: a width of 30 m, a length of 19 m and a narrow frequency range when transmitting - from 4 MHz to 30 MHz. These shortcomings make it difficult to use the antenna in places whose area is small, for example, on ships of the navy, roofs of buildings and structures; do not allow the installation and dismantling of devices in mobile communication systems, the work of which is carried out at short stops. Normal operation is not ensured when conducting short-range communications carried out in the low-frequency part of the decameter range, below 5 MHz.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство [2], содержащее установленное на мачте с возможностью вращения, антенное полотно, закрепленное на каркасе, включающем жесткие продольную и поперечные несущие балки, а также механически связанные с ней гибкие элементы, образующие внешний контур каркаса, а упомянутое антенное полотно, образовано совокупностью симметричных вибраторов, каждый из которых содержит два плеча, проводники которых размещены в плоскостях перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии питания, установленной вдоль продольной несущей балки; первые концы плеч подключены к упомянутой линии, так, что каждый последующий симметричный вибратор запитан противофазно предшествующему симметричному вибратору, проводники плеч каждого симметричного вибратора закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами механически связанными в одной точке между собой и вторым концом проводника плеча симметричного вибратора, тросы размещены под острым углом друг к другу и закреплены в упомянутой точке за внешний контур каркаса, а вторые концы диэлектрических направляющих вблизи от двухпроводной симметричной линии питания закреплены механически за трос, натянутый вдоль оси симметрии антенного полотна между двумя опорами, установленными на продольной несущей балке каркаса - одна вблизи от места пересечения с продольной балкой плоскости размещения самого длинного, а другая самого короткого симметричных вибраторов, причем входом устройства является конец линии питания, расположенный вблизи самого короткого вибратора.Closest to the proposed technical solution is a rotary log-periodic antenna-feeder device [2], containing mounted on the mast with the possibility of rotation, the antenna sheet mounted on the frame, including rigid longitudinal and transverse load-bearing beams, as well as mechanically connected flexible elements forming the external contour of the frame, and the aforementioned antenna sheet, is formed by a set of symmetrical vibrators, each of which contains two shoulders, the conductors of which are placed in the planes of the perp endicular to a two-wire symmetrical power line installed along a longitudinal support beam; the first ends of the shoulders are connected to the aforementioned line, so that each subsequent symmetric vibrator is powered antiphase to the previous symmetrical vibrator, the conductors of the shoulders of each symmetric vibrator are fixed to the dielectric guides formed by two cables mechanically connected at one point to each other and the second end of the conductor of the shoulder of the symmetric vibrator, cables placed at an acute angle to each other and fixed at the said point to the outer contour of the frame, and the second ends of the dielectric guides close to the two-wire symmetrical power line, mechanically fixed to a cable stretched along the axis of symmetry of the antenna sheet between two supports mounted on the longitudinal carrier beam of the frame - one near the intersection with the longitudinal beam of the longest plane, and the other the shortest symmetrical vibrators, with the input device is the end of the power line located near the shortest vibrator.

Это устройство (прототип) имеет существенно меньшие массогабаритные характеристики - высота 3 м, ширина 16 м и длина 15 м. Уменьшение размеров достигнуто за счет размещения проводников вибраторов в вертикальных плоскостях и конструктивного выполнения формы проводников симметричных вибраторов в виде кривой, близкой к затухающей синусоиде, амплитуда которой убывает по мере удаления от точек подключения к двухпроводной симметричной линии питания. Однако нижняя рабочая частота при работе на передачу при таких габаритных размерах составляет всего 5 МГц.This device (prototype) has significantly lower weight and size characteristics - height 3 m, width 16 m and length 15 m. The reduction in size is achieved by placing the conductors of the vibrators in vertical planes and constructive construction of the conductors of symmetric vibrators in the form of a curve close to a damped sinusoid, the amplitude of which decreases with distance from the points of connection to a two-wire symmetrical power line. However, the lower operating frequency during transmission work with such overall dimensions is only 5 MHz.

Задача настоящего изобретения - уменьшение размеров антенно-фидерного устройства при сохранении эффективности его работы, а также расширение частот рабочего диапазона в сторону нижних частот при работе на передачу.The objective of the present invention is to reduce the size of the antenna-feeder device while maintaining its efficiency, as well as expanding the frequencies of the operating range towards lower frequencies when working on transmission.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве, содержащем установленное на мачте с возможностью вращения, антенное полотно, закрепленное на каркасе, включающем жесткие продольную и поперечные несущие балки, а также механически связанные с ней гибкие элементы, образующие внешний контур каркаса, а упомянутое антенное полотно, образовано совокупностью симметричных вибраторов, каждый из которых содержит два плеча, проводники которых размещены в плоскостях перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии питания, установленной вдоль продольной несущей балки; первые концы плеч подключены к упомянутой линии так, что каждый последующий симметричный вибратор запитан противофазно предшествующему симметричному вибратору, проводники плеч каждого симметричного вибратора закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами механически связанными в одной точке между собой и вторым концом проводника плеча симметричного вибратора, тросы размещены под острым углом друг к другу и закреплены в упомянутой точке за внешний контур каркаса, а вторые концы диэлектрических направляющих вблизи от двухпроводной симметричной линии питания закреплены механически за трос, натянутый вдоль оси симметрии антенного полотна между двумя опорами, установленными на продольной несущей балке каркаса - одна вблизи от места пересечения с продольной балкой плоскости размещения самого длинного, а другая самого короткого симметричных вибраторов, причем входом устройства является конец линии питания, расположенный вблизи самого короткого вибратора, проводник образующий плечо каждого симметричного вибратора выполнен в виде плоской кривой, составленной из одной или нескольких частей, причем хотя бы одна из частей выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой, а количество частей и количество итераций, обеспечивающих реализацию формы, близкой к фрактальной кривой, а также размеры упомянутого проводника в плоскостях перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии, определены из условий одновременного примерного равенства физической длины плеча проводника наиболее длинного симметричного вибратора четверти длины волны, соответствующей нижней рабочей частоте антенны, и осевой длины плеча этого вибратора от точки подключения проводника к двухпроводной симметричной линии питания до противоположного конца, равной 0,2-0,4 от его физической длины, при этом текущие координаты проводников каждого последующего симметричного вибратора, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, получают путем умножения текущей координаты предшествующего вибратора на коэффициент, равный периоду логопериодической структуры, определенному из соотношений построения оптимальной логопериодической антенныThe solution to this problem is achieved by the fact that in the rotary log-periodic antenna-feeder device containing the antenna mounted on the mast with the possibility of rotation, the antenna sheet mounted on the frame, including rigid longitudinal and transverse load-bearing beams, as well as mechanically connected flexible elements forming an external contour the frame, and the aforementioned antenna sheet, is formed by a set of symmetrical vibrators, each of which contains two arms, the conductors of which are placed in planes perpendicular to symmetrical KSR Head-mounted power supply line installed along the longitudinal carrier beams; the first ends of the shoulders are connected to the aforementioned line so that each subsequent symmetrical vibrator is powered in antiphase to the previous symmetrical vibrator, the conductors of the arms of each symmetrical vibrator are fixed to the dielectric guides formed by two cables mechanically connected at one point to each other and the second end of the conductor of the arm of the symmetrical vibrator, the cables are placed at an acute angle to each other and are fixed at the said point for the outer contour of the frame, and the second ends of the dielectric guides close to the two-wire symmetrical power line, mechanically fixed to a cable stretched along the axis of symmetry of the antenna sheet between two supports mounted on the longitudinal carrier beam of the frame - one near the intersection with the longitudinal beam of the longest plane, and the other the shortest symmetrical vibrators, with the input device is the end of the power line located near the shortest vibrator, the conductor forming the shoulder of each symmetrical vibrator is made in the form of a flat cree a howl composed of one or several parts, at least one of the parts is made with a shape close to the fractal curve, and the number of parts and the number of iterations that ensure the implementation of the shape close to the fractal curve, as well as the dimensions of the said conductor in planes perpendicular to the two-wire symmetric lines are determined from the conditions of simultaneous approximate equality of the physical length of the conductor arm of the longest symmetrical vibrator of a quarter wavelength corresponding to the lower working frequency a tenn, and the axial length of the shoulder of this vibrator from the point of connection of the conductor to the two-wire symmetrical power line to the opposite end, equal to 0.2-0.4 of its physical length, while the current coordinates of the conductors of each subsequent symmetric vibrator, both in vertical and in horizontal planes, obtained by multiplying the current coordinate of the previous vibrator by a factor equal to the period of the log-periodic structure, determined from the relations of constructing the optimal log-periodic antenna

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
и
Figure 00000003
- осевая длина i-го и (i+1)-го вибраторов,Where
Figure 00000002
and
Figure 00000003
- axial length of the i-th and (i + 1) -th vibrators,

(i=1 соответствует наиболее длинному вибратору),(i = 1 corresponds to the longest vibrator),

причем проводники симметричных вибраторов на участках непосредственно подключенных к симметричной линии питания выполняют с большим, а на участках наиболее удаленных от линии питания с меньшим количеством итераций.moreover, the conductors of the symmetric vibrators in the areas directly connected to the symmetrical power line perform with large, and in the areas farthest from the power line with fewer iterations.

Решение поставленной задачи достигается и в устройстве, в котором хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой Минковского.The solution to this problem is also achieved in a device in which at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator is made with a shape close to the Minkowski fractal curve.

Решение поставленной задачи достигается и в устройстве, в котором хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой Коха.The solution of this problem is also achieved in a device in which at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator is made with a shape close to the Koch fractal curve.

Решение поставленной задачи достигается и в устройстве, в котором хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора выполнена с формой, близкой к спадающей прямоугольной последовательности.The solution to this problem is also achieved in a device in which at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator is made with a shape close to a falling rectangular sequence.

В предлагаемом поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве проводники каждого симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу и дополнительно введенными вертикальными диэлектрическими перемычками, соединяющими эти тросы.In the proposed rotary log-periodic antenna-feeder device, the conductors of each symmetric vibrator with a shape close to fractal are secured to dielectric guides formed by two cables placed in planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle to each other and additionally introduced vertical dielectric jumpers connecting these ropes.

В предлагаемом поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве каждый симметричный вибратор может быть выполнен в виде сетки, образованной ячейками, стороны которых частично выполнены из проводящего электрический ток материала и соединены между собой так, что образуют проводник симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной кривой, а ячейки закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу.In the proposed rotary log-periodic antenna-feeder device, each symmetric vibrator can be made in the form of a grid formed by cells, the sides of which are partially made of a material conducting electric current and interconnected so that they form a symmetrical vibrator conductor with a shape close to a fractal curve, and the cells are fixed to dielectric guides formed by two cables placed in the planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle d a friend to a friend.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими графическими материалами:The essence of the invention is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1 - общий вид поворотной логопериодической антенны.FIG. 1 is a general view of a rotary log-periodic antenna.

Фиг. 2 - эскиз конструкции антенного полотна логопериодической антенны при виде сверху;FIG. 2 is a design sketch of an antenna web of a log-periodic antenna when viewed from above;

Фиг. 3 - эскиз конструкции антенного полотна логопериодической антенны при виде спереди;FIG. 3 is a design sketch of an antenna web of a log-periodic antenna when viewed from the front;

Фиг. 4а и 4б - эскиз конструкции симметричного вибратора, имеющего форму фрактальной (самоподобной) структуры с использованием фрактала Минковского;FIG. 4a and 4b show a sketch of the design of a symmetric vibrator having the form of a fractal (self-similar) structure using the Minkowski fractal;

Фиг. 5 - иллюстрация итерационного процесса построения проводника, форма которого описывается кривой Минковского;FIG. 5 - illustration of the iterative process of constructing a conductor, the shape of which is described by the Minkowski curve;

Фиг. 6 - иллюстрация итерационного процесса построения проводника, форма которого описывается кривой Коха;FIG. 6 is an illustration of an iterative process of constructing a conductor, the shape of which is described by the Koch curve;

Фиг. 7 - эскиз компьютерной модели для расчета параметров логопериодической антенны;FIG. 7 is a sketch of a computer model for calculating the parameters of a log-periodic antenna;

Фиг. 8 - диаграммы направленности заявленной антенны;FIG. 8 - radiation patterns of the claimed antenna;

Фиг. 9 - частотная характеристика КСВн промышленного образца логопериодической антенны;FIG. 9 - frequency response VSWR industrial design log-periodic antenna;

Фиг. 10 - фотография промышленного образца поворотной логопериодической антенны.FIG. 10 is a photograph of an industrial design of a rotary log-periodic antenna.

На фиг. 1 представлен эскиз конструкции предлагаемого поворотного логопериодического антенно-фидерного устройства при виде сверху. Предлагаемое устройство, содержит установленное на мачте 1 с возможностью вращения, антенное полотно, закрепленное на каркасе 2. На этом же рисунке показаны тросы 13, 14, натянутые вдоль оси симметрии антенного полотна между двумя опорами, установленными на продольной несущей балке 3 каркаса - одна 15 вблизи от места пересечения с продольной балкой 3 плоскости размещения самого длинного, а другая 16 самого короткого симметричных вибраторов, вход 17 антенны, которым является конец линии питания, расположенный вблизи самого короткого вибратора.In FIG. 1 shows a sketch of the design of the proposed rotary log-periodic antenna-feeder device when viewed from above. The proposed device contains mounted on the mast 1 with the possibility of rotation, the antenna sheet mounted on the frame 2. The same figure shows the cables 13, 14, stretched along the axis of symmetry of the antenna sheet between two supports installed on the longitudinal support beam 3 of the frame - one 15 near the intersection with the longitudinal beam 3 of the plane of the placement of the longest and the other 16 of the shortest symmetrical vibrators, the antenna input 17, which is the end of the power line located near the shortest vibrator.

На виде сверху фиг. 2 показаны элементы каркаса образованного жесткими продольными 3 и поперечными 4 несущими балками, а также механически связанные с балками гибкие элементы, образующие внешний контур каркаса 5 и упомянутое антенное полотно, образованное совокупностью симметричных вибраторов 6,In the top view of FIG. 2 shows the frame elements formed by rigid longitudinal 3 and transverse 4 load-bearing beams, as well as flexible elements mechanically connected with the beams, forming the outer contour of the frame 5 and the aforementioned antenna sheet formed by a combination of symmetrical vibrators 6,

На виде спереди, фиг. 3, приведен вид на симметричный вибратор 6, который содержит два плеча 7 и 8, проводники 9 которых размещены в плоскостях перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии питания 10, установленной вдоль продольной несущей балки 3; первые концы плеч 11 подключены к упомянутой линии так, что каждый последующий симметричный вибратор запитан противофазно предшествующему симметричному вибратору, проводники плеч Каждого симметричного вибратора закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами 12 механически связанными в одной точке между собой и вторым концом проводника плеча симметричного вибратора, тросы размещены под острым углом друг к другу и закреплены в упомянутой точке за внешний контур каркаса 5, а вторые концы диэлектрических направляющих вблизи от двухпроводной симметричной линии питания закреплены механически за тросы, натянутые вдоль оси симметрии антенного полотна между двумя опорами, установленными на продольной несущей балке каркаса.In a front view, FIG. 3 shows a view of a symmetric vibrator 6, which contains two arms 7 and 8, the conductors 9 of which are placed in planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line 10 installed along the longitudinal support beam 3; the first ends of the arms 11 are connected to the said line so that each subsequent symmetric vibrator is powered in antiphase to the preceding symmetric vibrator, the conductors of the arms of each symmetrical vibrator are fixed to the dielectric guides formed by two cables 12 mechanically connected at one point with each other and the second end of the conductor of the arm of the symmetrical vibrator, the cables are placed at an acute angle to each other and are fixed at the said point for the outer contour of the frame 5, and the second ends of the dielectric guide close to the two-wire symmetrical power line are mechanically fixed to cables stretched along the axis of symmetry of the antenna sheet between two supports mounted on the longitudinal supporting beam of the frame.

На фиг. 4а, б показан проводник, образующий плечо симметричного вибратора 6. Проводник выполнен в виде плоской кривой, составленной из одной или нескольких частей, причем хотя бы одна из частей выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой. На фиг. 4а показано плечо длинного симметричного вибратора составленного из двух частей - первая часть 18, размещается вблизи точки подключения к симметричной линии питания 10 и представляет собой кривую Минковского полученную в результате выполнения итерации второго порядка, а вторая часть 19 кривую Минковского полученную в результате выполнения итерации первого порядка.In FIG. 4a, b shows the conductor forming the arm of the symmetrical vibrator 6. The conductor is made in the form of a flat curve composed of one or more parts, at least one of the parts is made with a shape close to the fractal curve. In FIG. 4a shows the shoulder of a long symmetric vibrator made up of two parts - the first part 18 is located near the point of connection to the symmetrical power line 10 and is a Minkowski curve obtained as a result of a second order iteration, and the second part 19 is a Minkowski curve obtained as a result of a first order iteration .

На фиг. 4б показано плечо симметричного вибратора малой длины также составленного из двух частей - первая часть 20, размещается вблизи точки подключения к симметричной линии питания представляет собой кривую Минковского полученную в результате выполнения итерации первого порядка, а вторая часть 21 кривую, имеющую форму спадающей прямоугольной последовательности.In FIG. Figure 4b shows the shoulder of a small-length symmetric vibrator also composed of two parts - the first part 20, located near the point of connection to the symmetrical power line, is a Minkowski curve obtained as a result of a first-order iteration, and the second part 21 is a curve having the shape of a falling rectangular sequence.

Проводники каждого симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной закреплены за диэлектрические направляющие 12, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу и дополнительно введенными вертикальными диэлектрическими перемычками 22, соединяющими эти тросы.The conductors of each symmetric vibrator with a shape close to fractal are fixed to the dielectric guides 12 formed by two cables placed in the planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle to each other and additionally introduced by vertical dielectric jumpers 22 connecting these cables.

Симметричные вибраторы могут быть выполнены в виде сетки, образованной ячейками, стороны которых частично выполнены из проводящего электрический ток материала и соединены между собой так, что образуют проводник симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной кривой, а ячейки закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу. Конструкция симметричного вибратора, в этом случае, не иллюстрируется рисунком, поскольку понятна по словесному описаниюSymmetric vibrators can be made in the form of a grid formed by cells, the sides of which are partially made of a material conducting electric current and interconnected so that they form a symmetrical vibrator conductor with a shape close to a fractal curve, and the cells are fixed to dielectric guides formed by two cables placed in planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle to each other. The design of the symmetric vibrator, in this case, is not illustrated by the figure, since it is clear from the verbal description

На фиг. 5 приведены рисунки, поясняющие последовательность операций реализации фрактальных кривых Минковского с различным количеством итерации. При построении кривой Минковского исходный отрезок прямой длиной g (итерация нулевого порядка, g - осевая длина вибратора традиционного построения) делится на четыре равные части, как показано на рисунке 5,а. Два центральных участка заменяют двумя квадратами соединяющимися между собой и направленными в противоположные стороны. Стороны квадратов имеют длину, равную g/4. Так как в результате соединения двух сторон квадрата два отрезка сливаются в один вдвое большей длины, то образуется ломаная, состоящая из семи отрезков, шесть из которых равной длины - g/4 и один отрезок длиной g/2. Такое разбиение (итерация первого порядка) изображено на рисунке 5,б. В дальнейшем для каждого отрезка ломаной линии повторяется такая операция замены (отрезок двойной длины заменяется как два разных отрезка):In FIG. Figure 5 shows the figures explaining the sequence of operations for the implementation of fractal Minkowski curves with various amounts of iteration. When constructing the Minkowski curve, the initial segment with a straight length g (iteration of zero order, g is the axial length of the traditional construction vibrator) is divided into four equal parts, as shown in Figure 5, a. Two central sections are replaced by two squares connected to each other and directed in opposite directions. The sides of the squares have a length equal to g / 4. Since, as a result of joining the two sides of the square, two segments merge into one twice as long, a polyline is formed, consisting of seven segments, six of which are of equal length - g / 4 and one segment of length g / 2. Such a partition (first-order iteration) is shown in Figure 5, b. Subsequently, for each segment of the broken line, such a replacement operation is repeated (a segment of double length is replaced as two different segments):

- для итерации второго порядка на отрезках длиной g/4 строятся квадраты со сторонами g/16. Получается кривая, изображенная на рисунке 4,в.- for second-order iteration, on segments of length g / 4, squares with sides g / 16 are constructed. It turns out the curve depicted in Figure 4, c.

- для итерации третьего порядка на отрезках длиной g/16 строятся квадраты со сторонами g/64, имеющие вид, изображенный на рисунке 4,г и т.д.- for iteration of the third order, on segments of length g / 16, squares with sides g / 64 are constructed, having the form shown in Figure 4, g, etc.

С каждой новой итерацией длина кривой увеличивается в соответствии с выражением:With each new iteration, the length of the curve increases in accordance with the expression:

Figure 00000004
Figure 00000004

где G - длина результирующей кривой;where G is the length of the resulting curve;

g - длина исходной кривой;g is the length of the original curve;

n - количество произведенных итераций.n is the number of iterations performed.

В таблице 1 приведены результаты расчета по формуле (1) коэффициента подобия Км - увеличение физической длины провода вибратора в зависимости от количество произведенных итераций. При этом осевой размер вибратора между его крайними точками остается постоянным и равным обычному вибратору традиционного построения (итерация нулевого порядка).Table 1 shows the results of calculation according to the formula (1) of the similarity coefficient Km - an increase in the physical length of the vibrator wire depending on the number of iterations performed. In this case, the axial size of the vibrator between its extreme points remains constant and equal to the conventional conventional vibrator (zero-order iteration).

Figure 00000005
Figure 00000005

На фиг. 6 показана последовательность реализация кривой Коха. При этом исходный отрезок длиной 1 (итерация нулевого порядка, осевая длина вибратора традиционного построения) делится на три равные части, как изображено на фиг. 6,а. Центральный участок заменяют равносторонним треугольником со стороной 1/3. На фиг. 6,б изображена ломаная, состоящая из четырех отрезков длина каждого из которых равна 1/3. В дальнейшем для каждого отрезка ломаной линии повторяется такая операция:In FIG. Figure 6 shows the sequence of implementation of the Koch curve. In this case, the initial segment of length 1 (iteration of zero order, the axial length of the vibrator of traditional construction) is divided into three equal parts, as shown in FIG. 6 a. The central portion is replaced by an equilateral triangle with a side of 1/3. In FIG. 6b shows a broken line consisting of four segments, the length of each of which is 1/3. In the future, for each segment of the broken line, the following operation is repeated:

- для итерации второго порядка на отрезках длиной 1/3 строятся треугольники со сторонами 1/9. Такое разбиение изображено на рисунке 6,в.- for second-order iteration, triangles with sides 1/9 are constructed on segments 1/3 long. Such a partition is shown in Figure 6, c.

- для итерации третьего порядка на отрезках длиной 1/9 строятся треугольники со сторонами 1/27, как изображено на рисунке 6,г и т.д.- for iteration of the third order, on segments 1/9 long, triangles with sides 1/27 are constructed, as shown in Figure 6, d, etc.

С каждой итерацией длина кривой увеличивается в соответствии с выражением:With each iteration, the length of the curve increases in accordance with the expression:

Figure 00000006
Figure 00000006

где L - длина результирующей кривой;where L is the length of the resulting curve;

l - длина исходного отрезка;l is the length of the initial segment;

n - количество произведенных итераций.n is the number of iterations performed.

В таблице 2 приведены рассчитанные по формуле (2) величины коэффициента подобия Кк - который показывает степень увеличения длины провода вибратора в зависимости от количество произведенных итерацийTable 2 shows the similarity coefficient Kk calculated by formula (2) - which shows the degree of increase in the length of the vibrator wire depending on the number of iterations performed

Figure 00000007
Figure 00000007

Из материалов таблиц видно, что с увеличением порядка итераций, использованных для формирования фрактальной кривой, линейные размеры фигуры и ее габариты остаются приблизительно прежними, но длина линии, составляющей фигуру, увеличивается стремясь к бесконечности. В этом случае резонансные частоты вибраторов, проводники которых выполнены с формой, близкой к фрактальной кривой, по мере увеличения порядка итерации для их реализации, имеют более низкие резонансные частоты, чем вибраторы, построенные из прямолинейных проводников. Указанные обстоятельства позволяют реализовать симметричные вибраторы с низкими резонансными частотами и небольшими линейными размерами.It can be seen from the table materials that with an increase in the iteration order used to form the fractal curve, the linear dimensions of the figure and its dimensions remain approximately the same, but the length of the line making up the figure increases tending to infinity. In this case, the resonant frequencies of the vibrators, the conductors of which are made with a shape close to the fractal curve, with an increase in the iteration order for their implementation, have lower resonant frequencies than the vibrators built from rectilinear conductors. These circumstances allow you to implement symmetric vibrators with low resonant frequencies and small linear dimensions.

На фиг. 7 приведен эскиз компьютерной модели для расчета параметров логопериодической антенны, составленной из симметричных вибраторов каждое плечо которых выполнено из двух последовательно включенных отрезков 18, 19 или 20, 21 на каждом из которых, проводник имеет форму фрактальной кривой, образованной так как это показано на рис. 5 (для кривой Минковского) и рис. 6 (для кривой Коха из прямой с различным количеством итераций, причем для вибраторов наибольшей длины на участках непосредственно подключенных к симметричной линии питания размещены структуры с большим, а для участков наиболее удаленных от линии питания и вибраторов малой длины меньшим количеством итераций.In FIG. Figure 7 shows a sketch of a computer model for calculating the parameters of a log-periodic antenna composed of symmetrical vibrators each arm of which is made of two successively connected segments 18, 19 or 20, 21 on each of which, the conductor has the form of a fractal curve formed as shown in Fig. 5 (for the Minkowski curve) and Fig. 6 (for a Koch curve from a straight line with a different number of iterations, moreover, structures with a larger length are located in sections directly connected to a symmetrical power line, and a smaller number of iterations are located for sections farthest from a power line and short length vibrators.

На фиг. 8 приведена - рассчитанные диаграммы направленности в вертикальной плоскости заявленной антенны при ее установке на мачте высотой 15 м. Величина коэффициента усиления антенны, установленной на мачте высотой 15 м составляет следующие величины: 3 МГц-3 дБи; 7 МГц-6 дБи; 10 МГц-10 дБи; 20 МГц-12 дБи и 30 МГц-12 дБи.In FIG. Figure 8 shows the calculated radiation patterns in the vertical plane of the claimed antenna when it is mounted on a mast with a height of 15 m. The gain of the antenna mounted on a mast with a height of 15 m is as follows: 3 MHz-3 dBi; 7 MHz-6 dBi; 10 MHz-10 dBi; 20 MHz-12 dBi and 30 MHz-12 dBi.

На фиг. 9 - показана экспериментальная частотная характеристика КСВн промышленного образца логопериодической антенны. Треугольная метка установлена на частоте 3 МГц (нижняя частота рабочего диапазона), а метка в виде ромба на частоте 30 МГц. Эксперимент показывает, что антенна имеет КСВН не более 1,9 в диапазоне частот 3-30 МГц.In FIG. 9 - shows the experimental frequency response of the VSWR of an industrial design log-periodic antenna. The triangular mark is set at a frequency of 3 MHz (lower frequency of the operating range), and the mark is in the form of a rhombus at a frequency of 30 MHz. The experiment shows that the antenna has an VSWR of not more than 1.9 in the frequency range 3-30 MHz.

На фиг. 10 - фотография промышленного образца поворотной логопериодической антенны.In FIG. 10 is a photograph of an industrial design of a rotary log-periodic antenna.

Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство работает следующим образом. Сигнал от передатчика поступает на вход антенны. На некоторой частоте рабочего диапазона f0 симметричный вибратор, физическая длина которого близка к половине длины волны λ0/2 (физическая длина проводника плеча близкая λ0/4) вибратор интенсивно возбуждается, потому, что его входное сопротивление минимально. Другие вибраторы возбуждаются гораздо слабее, поскольку имеют высокое входное сопротивление из-за большой реактивной составляющей. Резонансный вибратор вместе с вибраторами, прилегающими к нему по обе стороны, образуют активную область антенны. Обычно активную область представляют 3-5 излучателей. Если частота f0 уменьшится, то начнет резонировать следующий более длинный вибратор. Соответственно, активная область также переместится в область более длинных вибраторов. Напротив, при увеличении частоты активная область сместится ко входу антенны. Фазовые соотношения токов в вибраторах активной области определяются электрической длиной вибраторов, их взаимным влиянием и попеременным подключением их к разным проводникам двухпроводной симметричной линии питания. При этом токи в более коротких излучателях отстают, а в более длинных опережают по фазе ток резонансного излучателя. Таким образом, более короткие вибраторы работают в режиме директоров, а более длинные выполняют функцию рефлекторов. Максимум излучения при этом направлен в сторону вершины антенны. В том случае, когда проводник, образующий плечо каждого симметричного вибратора выполнен в виде плоской кривой, составленной из одной или нескольких частей, причем хотя бы одна из частей выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой, а физическая длина плеча проводника наиболее длинного симметричного вибратора равна четверти длины волны, соответствующей нижней рабочей частоте антенны, обеспечивается резонанс этого вибратора на нижней рабочей частоте диапазона. Если осевая длина плеча этого вибратора от точки подключения проводника к двухпроводной симметричной линии питания до противоположного конца равна 0,2-0,4 от его физической длины, обеспечивается резонанс вибратора при его осевом размере меньшем, чем у вибраторов в известных технических решениях или при одинаковых осевых размерах вибратора обеспечивается более низкая рабочая частота. При этом количество частей и количество итераций, обеспечивающих реализацию формы, близкой к фрактальной кривой, а также размеры упомянутого проводника в плоскостях перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии, определены из условий одновременного примерного равенства физической длины плеча проводника наиболее длинного симметричного вибратора четверти длины волны, соответствующей нижней рабочей частоте антенны, и осевой длины плеча этого вибратора от точки подключения проводника к двухпроводной симметричной линии питания до противоположного конца, равной 0,2-0,4 от его физической длины. При определении текущих координат проводников каждого последующего симметричного вибратора, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, путем умножения текущей координаты предшествующего вибратора на коэффициент, равный периоду логопериодической структуры, определенному из соотношений построения оптимальной логопериодической антенныRotary log-periodic antenna-feeder device operates as follows. The signal from the transmitter enters the antenna input. At some frequency operating range dipole f 0, the physical length of which is close to half the wavelength of λ 0/2 (the physical length of the shoulder nearest the conductor λ 0/4), the vibrator is excited intensively because its input impedance is minimal. Other vibrators are excited much weaker, because they have a high input impedance due to the large reactive component. The resonant vibrator together with the vibrators adjacent to it on both sides form the active region of the antenna. Usually, 3-5 emitters represent the active region. If the frequency f 0 decreases, then the next longer vibrator will resonate. Accordingly, the active region will also move to the region of longer vibrators. On the contrary, with increasing frequency, the active region will shift to the antenna input. The phase relationships of the currents in the vibrators of the active region are determined by the electric length of the vibrators, their mutual influence and their alternate connection to different conductors of a two-wire symmetrical power line. In this case, the currents in shorter emitters lag behind, and in longer ones they outpace the current of the resonant emitter. Thus, shorter vibrators operate as directors, and longer ones act as reflectors. The maximum radiation is directed towards the top of the antenna. In the case when the conductor forming the shoulder of each symmetrical vibrator is made in the form of a flat curve made up of one or several parts, at least one of the parts is made with a shape close to the fractal curve, and the physical length of the conductor shoulder of the longest symmetrical vibrator is a quarter of the wavelength corresponding to the lower working frequency of the antenna, the resonance of this vibrator is provided at the lower working frequency of the range. If the axial length of the arm of this vibrator from the point of connection of the conductor to the two-wire symmetrical power line to the opposite end is 0.2-0.4 of its physical length, the resonator of the vibrator is provided when its axial size is smaller than that of the vibrators in known technical solutions or with identical axial dimensions of the vibrator provides a lower operating frequency. The number of parts and the number of iterations that ensure the realization of a shape close to the fractal curve, as well as the dimensions of the said conductor in planes perpendicular to the two-wire symmetrical line, are determined from the conditions of simultaneous approximate equality of the physical length of the arm of the conductor of the longest symmetrical vibrator of a quarter wavelength corresponding to the lower the operating frequency of the antenna, and the axial length of the arm of this vibrator from the point of connection of the conductor to a two-wire symmetrical power line on opposite end equal to 0.2-0.4 of its physical length. When determining the current coordinates of the conductors of each subsequent symmetric vibrator, both in the vertical and horizontal planes, by multiplying the current coordinate of the previous vibrator by a factor equal to the period of the log-periodic structure, determined from the relations of the construction of the optimal log-periodic antenna

Figure 00000008
,
Figure 00000008
,

где

Figure 00000009
и
Figure 00000010
- осевая длина i-го и (i+1)-го вибраторов, (i=1 соответствует наиболее длинному вибратору) соблюдаются принципы логарифмической периодичности, т.е обеспечивается широкополосность антенны. Это утверждение подтверждено последующими расчетами с помощью программ электромагнитного моделирования и экспериментальными измерениями изготовленного опытного образца антенны.Where
Figure 00000009
and
Figure 00000010
- axial length of the i-th and (i + 1) -th vibrators, (i = 1 corresponds to the longest vibrator) the principles of logarithmic periodicity are observed, that is, the broadband antenna is provided. This statement is confirmed by subsequent calculations using electromagnetic modeling programs and experimental measurements of the prototype antenna.

Поскольку размеры проводников симметричных вибратора в ДКМВ диапазоне достаточно велики, для обеспечения механической прочности целесообразно выполнение проводников на участках непосредственно подключенных к симметричной линии питания с большим, а на участках наиболее удаленных от линии питания с меньшим количеством итераций. При этом, вблизи точек подключения к двухпроводной линии проводники вибраторов имеют максимальный размер в вертикальной плоскости за счет того, что для их построения использована фрактальная кривая с большим количеством итераций.Since the dimensions of the conductors of the symmetric vibrator in the DKMV range are large enough, to ensure mechanical strength, it is advisable to conduct the conductors in areas directly connected to the symmetrical power line with a large one, and in areas farthest from the power line with fewer iterations. Moreover, near the points of connection to the two-wire line, the vibrator conductors have a maximum size in the vertical plane due to the fact that a fractal curve with a large number of iterations was used to construct them.

С помощью пакета прикладных программ электродинамического моделирования был выполнен анализ симметричных вибраторов с различной геометрической формой для сравнения эффективности использования ими выделенной площади пространства, результаты анализа приведены в таблице 3.Using a package of applied programs of electrodynamic modeling, an analysis of symmetric vibrators with different geometric shapes was performed to compare the efficiency of their use of the allocated space, the analysis results are shown in table 3.

Figure 00000011
Figure 00000011

Figure 00000012
Figure 00000012

Как показывают результаты анализа, наибольшую эффективность имеют структуры с фрактальной формой - кривой Минковского и прямоугольная последовательность, которая также может рассматриваться как первая итерация кривой Минковского. Симметричные вибраторы, выполненные с использованием спадающей к краям синусоидальной формы, а именно такую форму имеют вибраторы в логопериодическом антенном устройстве-прототипе, имеют существенно большие габариты, при одинаковой с заявленным устройством резонансной частоте.As the results of the analysis show, structures with a fractal shape — the Minkowski curve and a rectangular sequence, which can also be considered as the first iteration of the Minkowski curve — are most effective. Symmetric vibrators made using a sinusoidal shape decreasing to the edges, namely, the vibrators in the log-periodic antenna prototype device have such a shape, have significantly larger dimensions, at the same resonant frequency as the claimed device.

Анализ известных решений по источникам технической и патентной литературы показал, что в них отсутствуют технические решения, содержащие совокупность существенных признаков заявленного устройства, что указывает на его соответствие условию патентоспособности "новизна".An analysis of known solutions based on sources of technical and patent literature showed that they lack technical solutions containing a combination of essential features of the claimed device, which indicates its compliance with the patentability condition of "novelty."

На фиг. 9 приведены частотные характеристики КСВН полученные в результате изготовления и экспериментального исследования, которые подтвердили положительный эффект предложенного технического решения.In FIG. Figure 9 shows the frequency characteristics of the VSWR obtained as a result of manufacturing and experimental research, which confirmed the positive effect of the proposed technical solution.

Изготовлен опытный образец поворотной приемопередающей логопериодической антенны на диапазон рабочих частот (3-30) МГц. для работы с передатчиками с выходной мощностью 1-5 кВт со следующими техническими характеристикамиA prototype of a rotary transceiver log-periodic antenna for the operating frequency range (3-30) MHz was manufactured. for operation with transmitters with an output power of 1-5 kW with the following technical characteristics

Figure 00000013
Figure 00000013

Таким образом, сопоставительный анализ показывает, что технический результат, заключающийся в уменьшении размеров антенно-фидерного устройства при сохранении эффективности его работы, а также расширение частот рабочего диапазона при работе на передачу в сторону нижних частот достигается в случае, когда проводник образующий плечо каждого симметричного вибратора выполнен в виде плоской кривой, составленной из одной или нескольких частей, причем хотя бы одна из частей выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой, а количество частей и количество итераций, обеспечивающих реализацию формы, близкой к фрактальной кривой, а также размеры упомянутого проводника в плоскостях перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии, определены из условий одновременного примерного равенства физической длины плеча проводника наиболее длинного симметричного вибратора четверти длины волны, соответствующей нижней рабочей частоте антенны, и осевой длины плеча этого вибратора от точки подключения проводника к двухпроводной симметричной линии питания до противоположного конца, равной 0,2-0,4 от его физической длины, при этом текущие координаты проводников каждого последующего симметричного вибратора, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, получают путем умножения текущей координаты предшествующего вибратора на коэффициент, равный периоду логопериодической структуры, определенному из соотношений построения оптимальной логопериодической антенныThus, a comparative analysis shows that the technical result, which consists in reducing the size of the antenna-feeder device while maintaining its efficiency, as well as expanding the frequencies of the working range when working on the transmission towards the lower frequencies, is achieved when the conductor forms the arm of each symmetrical vibrator made in the form of a flat curve composed of one or more parts, and at least one of the parts is made with a shape close to the fractal curve, and the number of parts and the number of iterations that ensure the realization of a shape close to the fractal curve, as well as the dimensions of the said conductor in planes perpendicular to the two-wire symmetrical line, are determined from the conditions of simultaneous approximate equality of the physical length of the arm of the conductor of the longest symmetrical vibrator of a quarter wavelength corresponding to the lower working frequency of the antenna, and the axial length of the shoulder of this vibrator from the point of connection of the conductor to the two-wire symmetrical power line to the opposite end, 0.2-0.4 of its physical length, while the current coordinates of the conductors of each subsequent symmetric vibrator, both in the vertical and horizontal planes, are obtained by multiplying the current coordinate of the previous vibrator by a factor equal to the period of the log-periodic structure determined from relations of constructing an optimal log-periodic antenna

Figure 00000014
,
Figure 00000014
,

где

Figure 00000015
и
Figure 00000016
- осевая длина i-го и (i+1)-го вибраторов, (i=1 соответствует наиболее длинному вибратору) причем проводники на участках непосредственно подключенных к симметричной линии питания выполняют с большим, а на участках наиболее удаленных от линии питания с меньшим количеством итераций.Where
Figure 00000015
and
Figure 00000016
- the axial length of the i-th and (i + 1) -th vibrators, (i = 1 corresponds to the longest vibrator), and the conductors in the sections directly connected to the symmetrical power line perform with a larger one, and in the sections farthest from the supply line with a smaller number iterations.

В поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора может быть выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой Минковского.In a rotary log-periodic antenna-feeder device, at least one of the parts of the conductor of each symmetric vibrator can be made with a shape close to the Minkowski fractal curve.

В поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора может быть выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой Коха.In a rotary log-periodic antenna-feeder device, at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator can be made with a shape close to the Koch fractal curve.

В поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора может быть выполнена с формой, близкой к спадающей прямоугольной последовательности.In a rotary log-periodic antenna-feeder device, at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator can be made with a shape close to a falling rectangular sequence.

Симметричный вибратор в поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве конструктивно выполнен из проводников которые имеют форму близкую к фрактальной, закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу и дополнительно введенными вертикальными диэлектрическими перемычками, соединяющими эти тросы.A symmetric vibrator in a rotary log-periodic antenna-feeder device is structurally made of conductors that are close to fractal in shape, fixed to dielectric guides formed by two cables placed in planes perpendicular to a two-wire symmetrical power line at an acute angle to each other and additionally introduced vertical dielectric jumpers, connecting these cables.

Каждый симметричный вибратор в поворотном логопериодическом антенно-фидерном устройстве, может быть выполнен в виде сетки, образованной ячейками, стороны которых частично выполнены из проводящего электрический ток материала и соединены между собой так, что образуют проводник симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной кривой, а ячейки закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу.Each symmetric vibrator in a rotary log-periodic antenna-feeder device can be made in the form of a grid formed by cells, the sides of which are partially made of a material conducting electric current and are interconnected so that they form a symmetrical vibrator conductor with a shape close to a fractal curve, and the cells are fixed to dielectric guides formed by two cables placed in the planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle to each other.

Источники информацииInformation sources

1. Transportable Log periodic dipole Antenna / Model LP-1112MR. http://www.usantennaprodacts.com 1. Transportable Log periodic dipole Antenna / Model LP-1112MR. http://www.usantennaprodacts.com

2. Logarithmic-periodic compact antenna HL451 0733.8507. General Description. Drawings.2. Logarithmic-periodic compact antenna HL451 0733.8507. General Description. Drawings.

Claims (10)

1. Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство, содержащее установленное на мачте с возможностью вращения антенное полотно, закрепленное на каркасе, включающем жесткие продольную и поперечные несущие балки, а также механически связанные с концами балок гибкие элементы, образующие внешний контур каркаса, а упомянутое антенное полотно образовано совокупностью симметричных вибраторов, каждый из которых содержит два плеча, проводники которых размещены в плоскостях, перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии питания, установленной вдоль продольной несущей балки; первые концы плеч подключены к упомянутой линии так, что каждый последующий симметричный вибратор запитан противофазно предшествующему симметричному вибратору, проводники плеч каждого симметричного вибратора закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, механически связанными в одной точке между собой и вторым концом проводника плеча симметричного вибратора, тросы размещены под острым углом друг к другу и закреплены в упомянутой точке за внешним контуром каркаса, а вторые концы диэлектрических направляющих вблизи от двухпроводной симметричной линии питания закреплены механически за трос, натянутый вдоль оси симметрии антенного полотна между двумя опорами, установленными на продольной несущей балке каркаса - одна вблизи от места пересечения с продольной балкой плоскости, в которой размещен самый длинный, а другая - в плоскости размещения самого короткого симметричных вибраторов, причем входом устройства является конец линии питания, расположенный вблизи самого короткого вибратора, отличающееся тем, что проводник, образующий плечо каждого симметричного вибратора, выполнен в виде плоской кривой, составленной из одной или нескольких частей, причем хотя бы одна из частей выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой, а количество частей и количество итераций, обеспечивающих реализацию формы, близкой к фрактальной кривой, а также размеры упомянутого проводника в плоскостях, перпендикулярных к двухпроводной симметричной линии, определены из условий одновременного примерного равенства физической длины плеча проводника наиболее длинного симметричного вибратора четверти длины волны, соответствующей нижней рабочей частоте антенны, и осевой длины плеча этого вибратора от точки подключения проводника к двухпроводной симметричной линии питания до противоположного конца, равной 0,2-0,4 от его физической длины, при этом текущие координаты проводников каждого последующего симметричного вибратора, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, получают путем умножения текущей координаты предшествующего вибратора на коэффициент, равный периоду логопериодической структуры, определенному из соотношений построения оптимальной логопериодической антенны1. A rotary log-periodic antenna-feeder device comprising an antenna sheet mounted on a mast rotatably mounted on a frame including rigid longitudinal and transverse load-bearing beams, as well as flexible elements mechanically connected with the ends of the beams forming the outer contour of the frame, and the aforementioned antenna fabric formed by a set of symmetrical vibrators, each of which contains two arms, the conductors of which are placed in planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line I installed along the longitudinal supporting beam; the first ends of the shoulders are connected to the aforementioned line so that each subsequent symmetric vibrator is powered in antiphase to the previous symmetrical vibrator, the conductors of the shoulders of each symmetrical vibrator are fixed to the dielectric guides formed by two cables mechanically connected at one point to each other and the second end of the conductor of the shoulder of the symmetric vibrator, cables placed at an acute angle to each other and fixed at the point referred to the external contour of the frame, and the second ends of the dielectric guides x close to the two-wire symmetrical power line mechanically fixed to a cable stretched along the axis of symmetry of the antenna sheet between two supports mounted on the longitudinal support beam of the frame - one near the intersection with the longitudinal beam of the plane in which the longest is located, and the other in the plane placing the shortest symmetrical vibrators, and the input of the device is the end of the power line located near the shortest vibrator, characterized in that the conductor forming the shoulder each symmetric vibrator, made in the form of a flat curve composed of one or several parts, at least one of the parts is made with a shape close to the fractal curve, and the number of parts and the number of iterations that ensure the implementation of the shape close to the fractal curve, and the dimensions of the said conductor in planes perpendicular to the two-wire symmetrical line are determined from the conditions of simultaneous approximate equality of the physical length of the arm of the conductor of the longest symmetrical quad vibrator and the wavelength corresponding to the lower working frequency of the antenna, and the axial shoulder length of this vibrator from the point of connection of the conductor to the two-wire symmetrical power line to the opposite end, equal to 0.2-0.4 of its physical length, while the current coordinates of the conductors of each subsequent symmetrical vibrator, both in the vertical and horizontal planes, is obtained by multiplying the current coordinate of the previous vibrator by a factor equal to the period of the log-periodic structure, determined from the ratio nd an optimal log-periodic antenna
Figure 00000017
Figure 00000017
 где Loc i и Loc i+1 - осевая длина i-го и (i+1)-го вибраторов,where L oc i and L oc i + 1 - the axial length of the i-th and (i + 1) -th vibrators, (i=1 соответствует наиболее длинному вибратору),(i = 1 corresponds to the longest vibrator), причем проводники симметричных вибраторов на участках, непосредственно подключенных к симметричной линии питания, выполняют с большим, а на участках, наиболее удаленных от линии питания с меньшим количеством итераций.moreover, the conductors of the symmetric vibrators in the areas directly connected to the symmetrical power line perform with large, and in the areas farthest from the power line with fewer iterations. 2. Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство по п. 1, в котором хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой Минковского.2. A rotary log-periodic antenna-feeder device according to claim 1, wherein at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator is made with a shape close to the Minkowski fractal curve. 3. Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство по п. 1, в котором хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора выполнена с формой, близкой к фрактальной кривой Коха.3. Rotary log-periodic antenna-feeder device according to claim 1, in which at least one of the parts of the conductor of each symmetric vibrator is made with a shape close to the Koch fractal curve. 4. Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство по п. 1, в котором хотя бы одна из частей проводника каждого симметричного вибратора выполнена с формой, близкой к спадающей прямоугольной последовательности.4. The rotary log-periodic antenna-feeder device according to claim 1, wherein at least one of the parts of the conductor of each symmetrical vibrator is made with a shape close to a falling rectangular sequence. 5. Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство, по п. 1, отличающееся тем, что проводники каждого симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной, закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях, перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу и дополнительно введенными вертикальными диэлектрическими перемычками, соединяющими эти тросы.5. A rotary log-periodic antenna-feeder device according to claim 1, characterized in that the conductors of each symmetrical vibrator with a shape close to fractal are secured to dielectric guides formed by two cables placed in planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle to each other and additionally introduced vertical dielectric jumpers connecting these cables. 6. Поворотное логопериодическое антенно-фидерное устройство, по п. 1, отличающееся тем, что каждый симметричный вибратор выполнен в виде сетки, образованной ячейками, стороны которых частично выполнены из проводящего электрический ток материала и соединены между собой так, что образуют проводник симметричного вибратора с формой, близкой к фрактальной кривой, а ячейки закреплены за диэлектрические направляющие, образованные двумя тросами, размещенными в плоскостях, перпендикулярных двухпроводной симметричной линии питания под острым углом друг к другу.6. Rotary log-periodic antenna-feeder device according to claim 1, characterized in that each symmetrical vibrator is made in the form of a grid formed by cells, the sides of which are partially made of material conducting electric current and are interconnected so that they form a symmetrical vibrator conductor with a shape close to the fractal curve, and the cells are fixed to dielectric guides formed by two cables placed in planes perpendicular to the two-wire symmetrical power line at an acute angle scrap to each other.
RU2015151670A 2015-12-01 2015-12-01 Rotary logoperiodic antenna-feeder device RU2619849C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151670A RU2619849C1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Rotary logoperiodic antenna-feeder device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151670A RU2619849C1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Rotary logoperiodic antenna-feeder device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619849C1 true RU2619849C1 (en) 2017-05-18

Family

ID=58715959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151670A RU2619849C1 (en) 2015-12-01 2015-12-01 Rotary logoperiodic antenna-feeder device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619849C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110867639A (en) * 2019-11-26 2020-03-06 深圳市威富通讯技术有限公司 Automatic array-forming control device and method for log periodic antenna array
CN111342190A (en) * 2020-04-13 2020-06-26 深圳市威富通讯技术有限公司 Folding and unfolding structure and folding and unfolding method of log periodic antenna
CN116190974A (en) * 2022-12-27 2023-05-30 中国电子科技集团公司第五十四研究所 Short wave logarithmic period antenna
WO2023200664A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Advanced Fusion Systems Llc Compact covert fractal antennae

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271774A (en) * 1962-10-17 1966-09-06 Granger Associates Catenary supported log periodic antenna
US3355739A (en) * 1964-11-04 1967-11-28 Collins Radio Co Shunt excited log periodic antenna with coax feed
US3550140A (en) * 1967-06-23 1970-12-22 Granger Associates Log periodic rotating antenna
US4005432A (en) * 1975-11-11 1977-01-25 Rockwell International Corporation Commutated log periodic antenna array for automatic direction finding

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3271774A (en) * 1962-10-17 1966-09-06 Granger Associates Catenary supported log periodic antenna
US3355739A (en) * 1964-11-04 1967-11-28 Collins Radio Co Shunt excited log periodic antenna with coax feed
US3550140A (en) * 1967-06-23 1970-12-22 Granger Associates Log periodic rotating antenna
US4005432A (en) * 1975-11-11 1977-01-25 Rockwell International Corporation Commutated log periodic antenna array for automatic direction finding

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110867639A (en) * 2019-11-26 2020-03-06 深圳市威富通讯技术有限公司 Automatic array-forming control device and method for log periodic antenna array
CN110867639B (en) * 2019-11-26 2021-03-23 深圳市威富通讯技术有限公司 Automatic array-forming control device and method for log periodic antenna array
CN111342190A (en) * 2020-04-13 2020-06-26 深圳市威富通讯技术有限公司 Folding and unfolding structure and folding and unfolding method of log periodic antenna
WO2023200664A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Advanced Fusion Systems Llc Compact covert fractal antennae
CN116190974A (en) * 2022-12-27 2023-05-30 中国电子科技集团公司第五十四研究所 Short wave logarithmic period antenna
CN116190974B (en) * 2022-12-27 2024-02-23 中国电子科技集团公司第五十四研究所 Short wave logarithmic period antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2619849C1 (en) Rotary logoperiodic antenna-feeder device
KR101289265B1 (en) Log periodic antenna
US11121471B2 (en) Dual directional log-periodic antenna and an antenna arrangement
KR101119304B1 (en) Planar antenna
CN104409858A (en) Coaxial crossed vibrator array communication antenna and design method thereof
US20210305693A1 (en) Three-Dimensional Phased Array Antenna
US9620860B2 (en) Slotted wave guide antenna with angled subsection
CN102820528B (en) Radar antenna and radar system
CN102820526B (en) A kind of radar antenna and radar system
RU179700U1 (en) ULTRA-BAND LOGOPERIODIC ANTENNA WITH COLLINEAR VIBRATORS
JP2015167337A (en) Array antenna and sector antenna
RU2580406C1 (en) Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna
RU62740U1 (en) BROADBAND ANTENNA
US3308470A (en) Tapered ladder log periodic antenna
Siddiqui et al. A leaky coaxial cable antenna based on sinusoidally-modulated reactance surface
RU158419U1 (en) DEVICE FOR INCREASING THE REINFORCEMENT COEFFICIENT AND DIRECTIONS OF IOP ANTENNA TYPE
RU2485643C1 (en) Log-periodic antenna
RU154307U1 (en) RING CONCENTRIC ANTENNA ARRAY
RU2225663C1 (en) Antenna
US3129427A (en) Spiral antenna mounted on openwork support
RU2360339C2 (en) "carousel" all-round radiation antenna with square-frame elements
RU148180U1 (en) Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE
CN215221013U (en) Log-periodic antenna
RU2387058C1 (en) Folded dipole
Barić et al. Compact UHF amateur radio quad antenna for indoor use