RU2627285C1 - Ultra-wideband antenna - Google Patents

Ultra-wideband antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2627285C1
RU2627285C1 RU2016145298A RU2016145298A RU2627285C1 RU 2627285 C1 RU2627285 C1 RU 2627285C1 RU 2016145298 A RU2016145298 A RU 2016145298A RU 2016145298 A RU2016145298 A RU 2016145298A RU 2627285 C1 RU2627285 C1 RU 2627285C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ultra
webs
length
wideband antenna
canvases
Prior art date
Application number
RU2016145298A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Алексеенко
Владимир Анатольевич Альшенецкий
Артём Сергеевич Круглов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем"
Priority to RU2016145298A priority Critical patent/RU2627285C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2627285C1 publication Critical patent/RU2627285C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: ultra-wideband antenna comprises seven webs that are mounted in the holder to provide electrical communication between them, are of different lengths and are connected through a flexible element, and an impedance transformer with a high-frequency connector. The webs are formed with a curved transverse profile and are arranged in parallel to each other so that between the two webs of the longest length five webs of shorter length are placed, and on each side of one web with the shortest length all the remaining webs are arranged in increasing length.
EFFECT: increasing the width of the operating frequency range and ensuring high elastic properties and bending strength.
7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к сверхширокополосным антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, и может использоваться в приемопередающих устройствах систем передачи информации. Заявленная антенна позволяет обеспечить прием и передачу сигналов радиоканалов в диапазоне частот 27-520 МГц с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты (ППРЧ).The invention relates to radio engineering, in particular, to ultra-wideband antennas with vertical polarization and a circular radiation pattern in the horizontal plane, and can be used in transceivers of information transmission systems. The claimed antenna allows for the reception and transmission of signals of radio channels in the frequency range 27-520 MHz with pseudo-random tuning of the operating frequency (MFC).

Известна штыревая антенна для коротковолновой радиостанции, включающая разъем для подключения к радиостанции и соединяемые последовательно штыревые излучающие части, которые включают верхний гибкий стальной штырь, по меньшей мере одну спиральную штыревую часть и регулирующую катушку индуктивности спиральной штыревой части. Разъем для подключения к радиостанции выполнен с гибким переходником по типу «гусиная шея». Между гибким переходником и спиральной штыревой частью с регулирующей катушкой индуктивности установлена демпфирующая пружина. Гибкий переходник по типу «гусиная шея», демпфирующая пружина, спиральная штыревая часть с регулирующей катушкой индуктивности и верхняя штыревая часть соединены друг с другом разъемно (патент РФ RU 126517, опубликован 27.03.2013, МПК H01Q 1/00). Преимуществом этого устройства является использование переходника по типу «гусиная шея» с памятью заданной формы пространственного расположения, подсоединенного между высокочастотным разъемом и демпфирующей пружиной, что обеспечивает возможность расположения верхнего гибкого стального штыря в любом выбранном пользователем направлении. Ограничениями являются узкий рабочий диапазон частот из-за использования в качестве излучающих элементов гибкого стального штыря, спиральной штыревой части и регулирующей катушки индуктивности, образующих несимметричный вибратор, а также низкая степень удобства использования антенны под конкретные задачи, что связано с большим количеством разъемных частей антенны.Known whip antenna for a shortwave radio station, including a connector for connecting to a radio station and connected in series pin emitting parts, which include an upper flexible steel pin, at least one spiral pin part and a regulating inductance coil of the spiral pin part. The connector for connecting to the radio station is made with a flexible goose neck adapter. A damping spring is installed between the flexible adapter and the spiral pin with a control inductor. A flexible goose-neck adapter, damping spring, spiral pin with a regulating inductor and the upper pin are detachably connected to each other (RF patent RU 126517, published March 27, 2013, IPC H01Q 1/00). The advantage of this device is the use of a goose-neck adapter with a memory of a given shape of spatial arrangement connected between a high-frequency connector and a damping spring, which makes it possible to position the upper flexible steel pin in any direction selected by the user. The limitations are the narrow operating frequency range due to the use of a flexible steel pin, a spiral pin part and an inductance regulating coil forming an asymmetric vibrator as radiating elements, as well as a low degree of antenna usability for specific tasks, which is associated with a large number of detachable parts of the antenna.

Известна широкополосная антенна, содержащая полотна антенны, которые установлены вертикально в держателе с обеспечением электрической связи между ними и выполнены с различной длиной (патент США US 3550145, опубликован 22.12.1970, МПК H01Q 21/00, H01Q 9/38, H01Q 1/50). Полотна антенны выполнены из отрезков изолированных проводов, торцы которых закреплены в держателе вдоль нескольких окружностей с разным диаметром. Недостатками являются большое количество изолированных проводов, что приводит к низкой технологичности конструкции в целом, малой жесткости на изгиб, а также невысоким эксплуатационным характеристикам антенны.A wide-band antenna is known that contains antenna sheets that are mounted vertically in a holder with electrical communication between them and are made with different lengths (US Pat. No. 3,550,145, published December 22, 1970, IPC H01Q 21/00, H01Q 9/38, H01Q 1/50 ) The antenna sheets are made of pieces of insulated wires, the ends of which are fixed in the holder along several circles with different diameters. The disadvantages are the large number of insulated wires, which leads to low manufacturability of the structure as a whole, low bending stiffness, and low antenna performance.

Известна широкополосная антенна, содержащая полотна антенны, которые установлены вертикально с обеспечением электрической связи между ними, выполнены с различной длиной и связаны через трансформатор импеданса с приемопередатчиком (патент США US 4970524, опубликован 13.11.1990, МПК H01Q 9/36). Полотна антенны выполнены из отрезков изолированных проводов или отрезков плоских кабелей, которые расположены вертикально, параллельно вплотную друг к другу, причем отрезок изолированного провода с наибольшей длиной расположен снаружи с одной стороны, а отрезок провода с наименьшей длиной расположен снаружи с другой стороны, а длины внутренних отрезков проводов постепенно убывают от отрезка изолированного провода с наибольшей длиной к отрезку провода с наименьшей длиной. Ограничениями этого устройства являются низкая технологичность конструкции в целом из-за сложности подвески большого количества полотен, их сборки, а также очень большой несимметричности относительно продольной оси излучателя, что приводит к неустойчивости антенны и невозможности ее изгиба в поперечном направлении. Кроме того, устройство характеризуется узкой рабочей полосой частот от 60 до 120 МГц.A wide-band antenna is known that contains antenna sheets that are mounted vertically to provide electrical communication between them, are made with different lengths and connected through an impedance transformer to a transceiver (US patent US 4970524, published 13.11.1990, IPC H01Q 9/36). Antenna strips are made of pieces of insulated wires or pieces of flat cables that are vertically parallel parallel to each other, and the piece of insulated wire with the longest length is located on the outside on one side, and the length of the wire with the smallest length is located on the outside on the other hand, and the length of the inner lengths of wire gradually decrease from the length of the insulated wire with the longest length to the length of the wire with the smallest length. The limitations of this device are the low manufacturability of the structure as a whole due to the difficulty of suspending a large number of paintings, their assembly, as well as very large asymmetry with respect to the longitudinal axis of the emitter, which leads to instability of the antenna and the impossibility of bending it in the transverse direction. In addition, the device is characterized by a narrow working frequency band from 60 to 120 MHz.

Наиболее близкой к заявляемой является широкополосная антенна, содержащая по меньшей мере шесть полотен антенны, которые установлены в держателе симметрично относительно их совместной продольной оси и с обеспечением электрической связи между полотнами антенны, выполнены с различной длиной и связаны через трансформатор импеданса с высокочастотным разъемом (патент США US 4302760, опубликован 24.11.1981, МПК H01Q 1/32). В известном устройстве полотна антенны выполнены из отрезков изолированных проводов, которые установлены вертикально концами в держателе вдоль окружности так, что длина отрезков проводов постепенно увеличивается вдоль этой окружности от изолированного провода с наименьшей длиной к проводу с наибольшей длиной.Closest to the claimed one is a broadband antenna containing at least six antenna sheets, which are mounted symmetrically in the holder relative to their joint longitudinal axis and provide electrical connection between the antenna sheets, are made with different lengths and connected through an impedance transformer with a high-frequency connector (US patent US 4302760, published 24.11.1981, IPC H01Q 1/32). In the known device, the antenna sheets are made of pieces of insulated wires that are mounted vertically with the ends in the holder along the circumference so that the length of the pieces of wires gradually increases along this circumference from the insulated wire with the smallest length to the wire with the longest length.

Ограничениями ближайшего аналога являются узкий рабочий диапазон частот от 30 до 88 МГц, невозможность изменения положения полотен антенны в любом выбранном пользователем приемопередатчика положении, недостаточные упругие свойства антенны и ее прочность при изгибе, низкий коэффициент технологичности и невысокие эксплуатационные характеристики, что приводит к достаточно низкой степени удобства использования антенны под конкретные задачи.The closest analogue is limited by a narrow operating frequency range from 30 to 88 MHz, the impossibility of changing the position of the antenna sheets in any position chosen by the user of the transceiver, insufficient elastic properties of the antenna and its bending strength, low processability coefficient and low operational characteristics, which leads to a rather low degree ease of use of the antenna for specific tasks.

Решаемой настоящим изобретением задачей является улучшение технико-эксплуатационных характеристик сверхширокополосной антенны.The problem solved by the present invention is to improve the technical and operational characteristics of an ultra-wideband antenna.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является расширение диапазона рабочих частот, возможность изменения пространственного положения антенны, обеспечение высоких упругих свойств и прочности при изгибе, улучшение степени удобства использования антенны конкретным пользователем под конкретные задачи.The technical result achieved by using the invention is to expand the operating frequency range, the ability to change the spatial position of the antenna, providing high elastic properties and bending strength, improving the degree of usability of the antenna by a specific user for specific tasks.

Для решения поставленной задачи с достижением заявленного технического результата сверхширокополосная антенна содержит семь полотен, которые установлены в держателе с обеспечением электрической связи между ними, параллельно друг другу и с поперечными зазорами между ними. Между двумя полотнами с наибольшей длиной размещены пять полотен с меньшей длиной, так что с каждой стороны от одного полотна с наименьшей длиной все остальные полотна размещены по возрастанию их длины. Полотна связаны с высокочастотным разъемом через трансформатор импеданса. Полотна выполнены с выгнутым поперечным профилем, причем полотна с каждой стороны от полотна с наименьшей длиной размещены своими выгнутыми поверхностями в одну сторону, наружу от полотна с наименьшей длиной.To solve the problem with the achievement of the claimed technical result, the ultra-wideband antenna contains seven paintings that are installed in the holder with electrical communication between them, parallel to each other and with transverse gaps between them. Between the two canvases with the greatest length, five canvases with a shorter length are placed, so that on each side of one canvas with the smallest length, all other canvases are placed in ascending order of their length. Cloths are connected to the high-frequency connector through an impedance transformer. The canvases are made with a curved transverse profile, and the canvases on each side of the canvas with the smallest lengths are placed with their curved surfaces in one direction, outward from the canvas with the smallest length.

Согласно изобретению, сверхширокополосная антенна содержит гибкий элемент, выполненный с возможностью изменения и сохранения пространственного совместного положения полотен и установленный между держателем и трансформатором импеданса.According to the invention, the ultra-wideband antenna comprises a flexible element configured to change and maintain the spatial joint position of the webs and installed between the holder and the impedance transformer.

Возможны дополнительные варианты выполнения сверхширокополосной антенны, в которых:Additional embodiments of an ultra-wideband antenna are possible, in which:

- гибкий элемент выполнен по типу переходника «гусиная шея»;- the flexible element is designed as an adapter "goose neck";

- полотна выполнены из стальных лент и пружинящими в поперечном направлении;- the blades are made of steel tapes and springy in the transverse direction;

- сверхширокополосная антенна содержит оболочку, установленную на держателе снаружи полотен и снабженную наконечником, установленным на торце оболочки;- ultra-wideband antenna contains a shell mounted on a holder outside the paintings and provided with a tip mounted on the end of the shell;

- указанная оболочка выполнена из полиолефиновой уплощенной трубки, а наконечник - из полиамида;- the specified shell is made of a flat polyolefin tube, and the tip is made of polyamide;

- полотна с меньшей длиной выполнены с обращенным вверх концом треугольной формы со скругленной вершиной;- canvases with a shorter length are made with the up-turned end of a triangular shape with a rounded top;

- трансформатор импеданса с высокочастотным разъемом установлены во втулке, торец которой соединен с гибким элементом, а сама втулка окружена корпусом из полиамида.- an impedance transformer with a high-frequency connector is installed in the sleeve, the end of which is connected to a flexible element, and the sleeve itself is surrounded by a polyamide housing.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются с помощью варианта его выполнения со ссылками на фигуры.These advantages, as well as the features of the present invention are explained using its implementation with reference to the figures.

Фиг. 1 схематично изображает заявленную сверхширокополосную антенну в разобранном состоянии (для удобства прочтения чертежа).FIG. 1 schematically depicts the claimed ultra-wideband antenna in a disassembled state (for ease of reading the drawing).

На фиг. 2 схематично показано сечение полотен с держателем вдоль продольной вертикальной оси.In FIG. 2 schematically shows a cross-section of paintings with a holder along the longitudinal vertical axis.

На фиг. 3 приведен вид полотна с меньшей длиной.In FIG. 3 shows a view of a web with a shorter length.

Сверхширокополосная антенна содержит семь полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, которые установлены параллельно друг другу с обеспечением электрической связи между ними в держателе 8. Полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 связаны через трансформатор 9 импеданса с высокочастотным разъемом 10.The ultrawideband antenna contains seven canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, which are installed parallel to each other with electrical communication between them in the holder 8. The canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are connected through impedance transformer 9 with high frequency connector 10.

Полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 выполнены различной длины: два полотна 1, 7 выполнены наибольшей длины, а полотно 4 выполнено наименьшей длины среди всех полотен. При этом полотно 4 (полотно наименьшей длины) расположено в центре, а от него с обеих сторон размещены по возрастанию длины оставшиеся полотна, так что полотна 1, 7 (полотна наибольшей длины) располагаются снаружи, как показано на фиг. 1, 2.Cloths 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are made of various lengths: two canvases 1, 7 are made of the greatest length, and the cloth 4 is made of the smallest length among all the canvases. In this case, the web 4 (the web of the smallest length) is located in the center, and from it on both sides the remaining web is arranged in increasing order of length, so that the web 1, 7 (the web of the greatest length) are located outside, as shown in FIG. 12.

Полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 выполнены в виде отрезков гибких пластин и имеют выгнутый поперечный профиль, как показано на фиг. 1. Отрезки гибких пластин полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, как было сказано выше, установлены параллельно друг к другу. При этом полотна 1, 7 (полотна наибольшей длины) установлены своими выгнутыми поверхностями наружу, а каждое из соответственно двух полотен 2, 3 и двух полотен 5, 6 меньшей длины установлено своей выгнутой поверхностью аналогично соответствующему полотну 1, 7. Другими словами, полотна 1, 2, 3 установлены своими выгнутыми поверхностями вверх согласно показанному на фиг. 1, а полотна 5, 6, 7 установлены своими выгнутыми поверхностями вниз согласно показанному на фиг. 1.The canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are made in the form of segments of flexible plates and have a curved transverse profile, as shown in FIG. 1. The segments of the flexible plates of the canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, as mentioned above, are installed parallel to each other. In this case, the canvases 1, 7 (the canvases of the greatest length) are set outwardly with their curved surfaces, and each of the two canvases 2, 3 and two canvases 5, 6, respectively, is set with its curved surface similarly to the corresponding cloth 1, 7. In other words, the cloth 1 , 2, 3 are mounted with their curved surfaces up as shown in FIG. 1, and the webs 5, 6, 7 are mounted with their curved surfaces down, as shown in FIG. one.

Ширина полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 подобрана таким образом, чтобы обеспечить удобство эксплуатации и необходимую упругость при изгибе и, одновременно, увеличить погонную электрическую емкость излучателя сверхширокополосной антенны, составленного из полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, что приводит к расширению рабочей полосы частот.The width of the blades 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 is selected in such a way as to provide ease of use and the necessary elasticity in bending and, at the same time, increase the linear electric capacity of the emitter of an ultra-wideband antenna composed of canvases 1, 2, 3, 4 , 5, 6, 7, which leads to the expansion of the working frequency band.

Полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 установлены так, что между ними образованы поперечные зазоры (фиг. 2).The canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are installed so that transverse gaps are formed between them (Fig. 2).

Отрезки гибких пластин полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, предпочтительно, выполнены пружинящими в поперечном направлении. Этого можно добиться выполнив их, например, из стальных лент.The segments of the flexible plates of the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are preferably spring-loaded in the transverse direction. This can be achieved by performing them, for example, from steel tapes.

Сверхширокополосная антенна может содержать оболочку 12, установленную на держателе 8 и снаружи полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, т.е. охватывая полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, и снабженную наконечником 13, установленным на торце оболочки 12. В предпочтительном варианте исполнения оболочка 12 выполнена из полиолефиновой уплощенной трубки, а наконечник 13 - из полиамида.An ultrawideband antenna may comprise a sheath 12 mounted on a holder 8 and outside of the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, i.e. covering the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and provided with a tip 13 mounted on the end of the shell 12. In a preferred embodiment, the shell 12 is made of a flat polyolefin tube, and the tip 13 is made of polyamide.

Полотна 2, 3, 4, 5, 6, т.е. полотна, расположенные между полотнами 1, 7 (полотнами наибольшей длины) могут быть выполнены с обращенным вверх концом (свободным концом) треугольной формы со скругленной вершиной (фиг. 1, 3). Это сделано для того, чтобы при изгибе антенны под воздействием внешней силы не образовывался излом в местах пересечения полотен, энергия распределялась равномерно и гасилась, обеспечивая плавный изгиб и распрямление.Cloths 2, 3, 4, 5, 6, i.e. the canvases located between the canvases 1, 7 (the canvases of the greatest length) can be made with the upward-facing end (free end) of a triangular shape with a rounded apex (Fig. 1, 3). This is done so that when the antenna bends under the influence of external force, a kink does not form at the intersection of the canvases, the energy is distributed evenly and damped, providing smooth bending and straightening.

Сверхширокополосная антенна содержит гибкий элемент 11, выполненный с возможностью изменения и сохранения пространственного совместного положения полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Гибкий элемент 11 установлен между держателем 8 и трансформатором 9 импеданса.The ultra-wideband antenna contains a flexible element 11, configured to change and maintain the spatial joint position of the blades 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. A flexible element 11 is installed between the holder 8 and the impedance transformer 9.

Гибкий элемент 11 может быть выполнен, например, по типу переходника «гусиная шея». Также можно использовать любой другой тип гибкого элемента, который обеспечивает возможность изменения и сохранения пространственного совместного положения полотен 1, 2, 3,4, 5, 6, 7.The flexible element 11 can be performed, for example, by the type of adapter "goose neck". You can also use any other type of flexible element, which provides the ability to change and maintain the spatial joint position of the paintings 1, 2, 3.4, 5, 6, 7.

Для удобства подсоединения сверхширокополосной антенны к приемопередатчику трансформатор 9 импеданса с высокочастотным разъемом 10, предпочтительно, устанавливается во втулке 14, торец которой соединен с гибким элементом 11. При этом сама втулка 14 размещается внутри корпуса 15 из полиамида.For convenience of connecting the ultra-wideband antenna to the transceiver, the impedance transformer 9 with the high-frequency connector 10 is preferably mounted in the sleeve 14, the end of which is connected to the flexible element 11. In this case, the sleeve 14 is placed inside the housing 15 made of polyamide.

Заявленная сверхширокополосная антенна работает следующим образом.The claimed ultra-wideband antenna operates as follows.

Излучение радиочастотных сигналов осуществляется в окружающее пространство полотнами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Сигналы от приемопередатчика поступают к полотнам 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 через высокочастотный разъем 10, трансформатор 9 импеданса, упругий элемент 11 (при его наличии) и держатель 8, электрически связывающий нижние края отрезков гибких пластин полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Прием радиочастотных сигналов производится в обратном направлении. Устройство обеспечивает вертикальную поляризацию с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости в широкой полосе частот.Radiation of radio-frequency signals is carried out into the surrounding space by canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Signals from the transceiver arrive at the canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 through a high-frequency connector 10, impedance transformer 9, an elastic element 11 (if any) and a holder 8, which electrically connects the lower edges of the segments of the flexible plates of the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Radio frequency signals are received in the opposite direction. The device provides vertical polarization with a circular radiation pattern in the horizontal plane in a wide frequency band.

В основании широкополосной антенны размещен трансформатор 9 (широкополосное согласующее устройство), в предпочтительном варианте изобретения объединенный с высокочастотным разъемом 10 при помощи втулки 14 из черного полиамида. Выше установлен гибкий элемент 11, например, по типу «гусиная шея», обеспечивающий возможность изменения и сохранения пространственного совместного положения полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и позволяющий удерживать их вертикально при любом положении приемопередатчика, в частности, при горизонтальном положении приемопередатчика. К гибкому элементу 11 присоединен держатель 8, к которому приклепываются полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, образовывая излучатель.At the base of the broadband antenna there is a transformer 9 (broadband matching device), in a preferred embodiment of the invention combined with a high-frequency connector 10 using a sleeve 14 of black polyamide. A flexible element 11 is installed above, for example, according to the “goose neck” type, which allows changing and maintaining the spatial joint position of the canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and allowing them to be held vertically at any position of the transceiver, in particular when the transceiver is horizontal. A holder 8 is attached to the flexible element 11, to which the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are riveted, forming a radiator.

В широкополосной антенне может использоваться трансформатор 9, выполненный на ферритовом сердечнике (трансфлюкторе) с применением витой пары на печатной плате. Специалисту понятно, что в заявленном устройстве могут использоваться различные конструкции трансформатора 9 импеданса в зависимости от конкретного технического задания.In a broadband antenna, a transformer 9 made on a ferrite core (transformer) using twisted pair on a printed circuit board can be used. The specialist is clear that in the claimed device can be used in various designs of the transformer 9 impedance, depending on the specific technical specifications.

Излучатель сверхширокополосной антенны, составленный из полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, представляет собой набор отдельных профилированных лент, пружинных и разной длины, причем снаружи расположены наиболее длинные полотна 1, 7, внутри - более короткие, убывающие по длине пара полотен 2, 3 и пара полотен 5, 6, а между указанными парами полотен - полотно 4 наименьшей длины. Полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 выполнены в виде отрезков гибких пластин и имеют выгнутый поперечный профиль для обеспечения упругости при изгибе, которая нужна для самопроизвольного возвращения излучателя антенны в исходное (вертикальное) состояние после сгиба полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 в условиях хранения или после ее изгиба от воздействия внешних силовых факторов во время эксплуатации. Кроме того, такая схема расположения позволяет расширить рабочий частотный диапазон за счет увеличения площади поверхности, следовательно, погонной электрической емкости полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.The ultra-wideband antenna emitter, composed of canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, is a set of individual profiled tapes, spring and different lengths, with the longest canvases 1, 7 located outside, the shorter ones decreasing along the length of a pair of canvases 2, 3 and a pair of canvases 5, 6, and between the indicated pairs of canvases - a cloth 4 of the smallest length. The canvases 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are made in the form of segments of flexible plates and have a curved transverse profile to provide bending elasticity, which is necessary for the spontaneous return of the antenna emitter to its original (vertical) state after folding the canvases 1, 2 , 3, 4, 5, 6, 7 under storage conditions or after its bending from the action of external force factors during operation. In addition, this arrangement allows you to expand the operating frequency range by increasing the surface area, therefore, the linear electric capacity of the paintings 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Для обеспечения еще большей упругости при изгибе сверхширокополосной антенны полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 сгруппированы таким образом, что наиболее длинное полотно антенны, например полотно 1, и два прилегающих к нему более коротких полотна 2, 3 направлены своими выгнутыми поверхностями в одну и ту же сторону и наружу относительно продольной оси антенны (на фиг. 1 - вверх, на фиг. 2 - влево), т.е. относительно наиболее короткого полотна 4. Соответственно, полотна 5, 6, 7 направлены своими выгнутыми поверхностями в противоположную сторону, так что они своими выгнутыми поверхностями также направлены наружу относительно продольной оси антенны (на фиг. 1 - вниз, на фиг. 2 - вправо), т.е. относительно наиболее короткого полотна 4.To provide even greater elasticity when bending an ultra-wideband antenna, the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are grouped in such a way that the longest antenna sheet, for example, fabric 1, and two adjacent shorter webs 2, 3 are directed by curved surfaces in the same direction and outward relative to the longitudinal axis of the antenna (in Fig. 1 - up, in Fig. 2 - to the left), i.e. relative to the shortest web 4. Accordingly, the web 5, 6, 7 are directed with their curved surfaces in the opposite direction, so that they are also curved with their curved surfaces outward relative to the longitudinal axis of the antenna (in Fig. 1 - down, in Fig. 2 - to the right) , i.e. relative to the shortest web 4.

Гибкость полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и упругого элемента 11 предотвращает возможность разрушения высокочастотного разъема как на приемопередатчике, так и на самой антенне. Отрезки гибких пластин, из которых сформированы полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, имеют твердость 450-520 HV. Использование упругого элемента 11 особенно важно по той причине, что излучатель сверхширокополосной антенны составлен из большого числа полотен и проявляет свои упругие свойства лишь при приложении определенного усилия, а при небольших прикладываемых усилиях упругость сверхширокополосной антенны обеспечивается как раз упругим элементом 11.The flexibility of the blades 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and the elastic element 11 prevents the possibility of destruction of the high-frequency connector both on the transceiver and on the antenna itself. The segments of flexible plates from which the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 are formed have a hardness of 450-520 HV. The use of an elastic element 11 is especially important because the emitter of an ultra-wideband antenna is composed of a large number of canvases and exhibits its elastic properties only with a certain force, and with small applied forces, the elasticity of an ultra-wideband antenna is provided by just the elastic element 11.

Каждое полотно 2, 3, 4, 5, 6 (фиг. 3) может быть выполнено с концом (свободным концом) треугольной формы, предпочтительно - со скругленной вершиной (см. фиг. 3), для равномерного распределения упругих свойств антенны на всей ее протяженности.Each canvas 2, 3, 4, 5, 6 (Fig. 3) can be made with the end (free end) of a triangular shape, preferably with a rounded top (see Fig. 3), for uniform distribution of the elastic properties of the antenna throughout extent.

Как было указано выше, сверхширокополосная антенна может содержать оболочку 12, охватывающую полотна 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, выполненную, например, из термоусаживаемой полиолефиновой трубки, которая позволяет защитить сверхширокополосную антенну от воздействия внешних факторов - пыли, грязи, влаги и др. При этом верхний торец оболочки 12 антенны закрывается наконечником 13, например, из черного полиамида. Выбор в качестве материала оболочки 12 полиолефина позволяет не препятствовать изгибу полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.As mentioned above, an ultra-wideband antenna may include a sheath 12 covering the webs 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, made, for example, from a heat-shrinkable polyolefin tube, which protects the ultra-wideband antenna from external factors - dust, dirt , moisture, etc. In this case, the upper end of the antenna shell 12 is closed by a tip 13, for example, of black polyamide. The choice as the material of the shell 12 of the polyolefin allows you to not interfere with the bending of the paintings 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Отрезки гибких пластин полотен 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, изготовленные, например, из пружинной стали 65Г, могут быть покрыты никелем, который применяется для защитной отделки деталей, повышения поверхностной твердости и износостойкости.Sections of flexible plates of sheets 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, made, for example, of spring steel 65G, can be coated with nickel, which is used for the protective finish of parts, increase surface hardness and wear resistance.

В качестве противовеса для излучателя сверхширокополосной антенны используется корпус приемопередатчикаA transceiver housing is used as a counterweight for an ultra-wideband antenna emitter

Для удобства подсоединения сверхширокополосной антенны к приемопередатчику трансформатор 9 импеданса с высокочастотным разъемом 10 установлены во втулке 14, торец которой соединен с гибким элементом 11, а сама втулка установлена внутри корпуса 15 из полиамида.For the convenience of connecting an ultra-wideband antenna to a transceiver, an impedance transformer 9 with a high-frequency connector 10 is installed in the sleeve 14, the end of which is connected to the flexible element 11, and the sleeve itself is installed inside the housing 15 made of polyamide.

Как показали испытания, заявленная сверхширокополосная антенна работает в диапазоне частот 27-520 МГц и при этом обеспечивает удобство хранения и эксплуатации даже в сложенном состоянии. Высокочастотный разъем 10 позволяет удобно и быстро подсоединить (отсоединить) широкополосную антенну к приемопередатчику.As tests have shown, the claimed ultra-wideband antenna operates in the frequency range 27-520 MHz and at the same time provides the convenience of storage and operation even when folded. The high-frequency connector 10 allows you to conveniently and quickly connect (disconnect) a broadband antenna to the transceiver.

В целом, за счет указанных выше особенностей исполнения заявленная сверхширокополосная антенна позволяет существенно увеличить ширину диапазона рабочих частот, обеспечить высокие упругие свойства и прочность при изгибе (возвращение излучателя в исходное вертикальное положение), избежать механических повреждений при эксплуатации, и таким образом, повысить степень, с которой устройство может быть использовано определенными пользователями в определенном контексте использования и для достижения определенных целей с должной эффективностью, продуктивностью и удовлетворенностью (то, что Международным стандартом ISO 9241-11 определяется как «юзабилити» и отчасти может рассматриваться как синоним слова «эргономичность»).In general, due to the above-mentioned design features, the claimed ultra-wideband antenna can significantly increase the width of the operating frequency range, ensure high elastic properties and bending strength (returning the emitter to its original vertical position), avoid mechanical damage during operation, and thus increase the degree of with which the device can be used by certain users in a specific context of use and to achieve certain goals with proper effective Stu, productivity and satisfaction (that the international standard ISO 9241-11 is defined as "usability" and in part may be considered as synonymous with the word "ergonomics").

Наиболее успешно заявленная сверхширокополосная антенна может применяться для связи между стационарными объектами или подвижными объектами, например, передвижными радиостанциями в различных приемопередающих устройствах систем передачи информации.The most successfully declared ultra-wideband antenna can be used for communication between stationary objects or mobile objects, for example, mobile radio stations in various transceivers of information transmission systems.

Claims (13)

1. Сверхширокополосная антенна, содержащая:1. An ultra-wideband antenna, comprising: семь полотен различной длины, установленные с обеспечением электрической связи между ними в держателе и связанные через трансформатор импеданса с высокочастотным разъемом,seven canvases of various lengths, installed to ensure electrical communication between them in the holder and connected through an impedance transformer with a high-frequency connector, отличающаяся тем, чтоcharacterized in that полотна антенны установлены параллельно друг к другу с поперечными зазорами между ними, причем между двумя полотнами наибольшей длины размещены пять полотен меньшей длины, так что с каждой стороны от одного полотна с наименьшей длиной все остальные полотна размещены по возрастанию их длины,the antenna webs are installed parallel to each other with transverse gaps between them, and between the two webs of the greatest length, five webs of shorter length are placed, so that on each side of one of the webs with the smallest length, all other webs are placed in ascending order of their length, полотна выполнены с выгнутым поперечным профилем,the canvas is made with a curved transverse profile, полотна с каждой стороны от полотна с наименьшей длиной размещены своими выгнутыми поверхностями в одну сторону, наружу от полотна с наименьшей длиной, иthe canvas on each side of the canvas with the smallest lengths are placed with their curved surfaces in one direction, outward from the canvas with the smallest length, and сверхширокополосная антенна содержит гибкий элемент, установленный между держателем и трансформатором импеданса.the ultra-wideband antenna contains a flexible element mounted between the holder and the impedance transformer. 2. Сверхширокополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что гибкий элемент выполнен по типу переходника «гусиная шея».2. The ultra-wideband antenna according to claim 1, characterized in that the flexible element is made as a goose neck adapter. 3. Сверхширокополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что отрезки гибких пластин выполнены из стальных лент и пружинящими в поперечном направлении.3. The ultra-wideband antenna according to claim 1, characterized in that the segments of the flexible plates are made of steel tapes and springy in the transverse direction. 4. Сверхширокополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, содержит оболочку, установленную на держателе снаружи полотен и снабженную наконечником, установленным на торце оболочки.4. The ultra-wideband antenna according to claim 1, characterized in that it comprises a shell mounted on a holder outside the paintings and provided with a tip mounted on the end of the shell. 5. Сверхширокополосная антенна по п. 4, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из полиолефиновой уплощенной трубки, а наконечник - из полиамида.5. The ultra-wideband antenna according to claim 4, characterized in that the shell is made of a polyolefin flattened tube, and the tip is made of polyamide. 6. Сверхширокополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что полотна меньшей длины, расположенные между двумя полотнами наибольшей длины, выполнены с обращенным вверх концом треугольной формы со скругленной вершиной.6. The ultra-wideband antenna according to claim 1, characterized in that the canvases of shorter length, located between the two canvases of the greatest length, are made with the upward-facing end of a triangular shape with a rounded top. 7. Сверхширокополосная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что трансформатор импеданса с высокочастотным разъемом установлен во втулке, торец которой соединен с гибким элементом, и втулка установлена внутри корпуса из полиамида.7. The ultra-wideband antenna according to claim 1, characterized in that the impedance transformer with a high-frequency connector is installed in the sleeve, the end of which is connected to the flexible element, and the sleeve is installed inside the polyamide housing.
RU2016145298A 2016-11-18 2016-11-18 Ultra-wideband antenna RU2627285C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145298A RU2627285C1 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Ultra-wideband antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145298A RU2627285C1 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Ultra-wideband antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2627285C1 true RU2627285C1 (en) 2017-08-04

Family

ID=59632345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145298A RU2627285C1 (en) 2016-11-18 2016-11-18 Ultra-wideband antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2627285C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302760A (en) * 1979-05-16 1981-11-24 Tadiran Israel Electronics Industries Ltd. Wideband vertical doublet antenna
US4466003A (en) * 1982-02-09 1984-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Compact wideband multiple conductor monopole antenna
US4970524A (en) * 1989-02-13 1990-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Broadband transmission line coupled antenna
RU2249280C1 (en) * 2003-11-10 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" Transceiving antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4302760A (en) * 1979-05-16 1981-11-24 Tadiran Israel Electronics Industries Ltd. Wideband vertical doublet antenna
US4466003A (en) * 1982-02-09 1984-08-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Compact wideband multiple conductor monopole antenna
US4970524A (en) * 1989-02-13 1990-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Broadband transmission line coupled antenna
RU2249280C1 (en) * 2003-11-10 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" Transceiving antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5541610A (en) Antenna for a radio communication apparatus
US20040080458A1 (en) Antenna apparatus
EP0896384A2 (en) Multi-band antenna suitable for use in a mobile radio device
US20130009831A1 (en) Cross-dipole antenna configurations
CN107078383B (en) Antenna device for base station antenna system
US20080252535A1 (en) Folded-monopole whip antenna, associated communication device and method
US20050237255A1 (en) Small footprint dual band dipole antennas for wireless networking
US3858220A (en) Tunable spiral dipole antenna
CN211295385U (en) Antenna radiation device and antenna
ES2324204T3 (en) DEVICE BY AN ANTENNA.
RU2627285C1 (en) Ultra-wideband antenna
US6987494B2 (en) Antenna assemblies for wireless communication devices
US20120100817A1 (en) Loading of a twisted folded-monopole
RU2627144C1 (en) Broadband antenna
CN111668609B (en) Foldable portable dual-mode ultra-wideband omnidirectional antenna
JP4948373B2 (en) antenna
JP2006235825A (en) Broadband ic tag
CN109417223B (en) Circularly polarized dual-band antenna
Sharawi et al. A low profile dual-band DRA-based MIMO antenna system for wireless access points
CN108417984A (en) A kind of balanced dipole subelement and wideband omnidirectional collinear array antenna
US7825873B2 (en) Broadband antenna
CN210628484U (en) Ultra-wideband dipole antenna
US6856298B1 (en) Dual band linear antenna array
Gvozdarev et al. An analysis of the multiband non-planar koch-type fractal dipole with steerable geometry
Zeya et al. Multiband Printed Planar Inverted-F Antenna (PIFA) For LTE Technology