RU2646947C1 - Mirror antenna (embodiments) - Google Patents
Mirror antenna (embodiments) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646947C1 RU2646947C1 RU2017105802A RU2017105802A RU2646947C1 RU 2646947 C1 RU2646947 C1 RU 2646947C1 RU 2017105802 A RU2017105802 A RU 2017105802A RU 2017105802 A RU2017105802 A RU 2017105802A RU 2646947 C1 RU2646947 C1 RU 2646947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular elements
- reflector
- antenna
- parabolic
- parabolic reflector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области радиотехники, а именно к зеркальным антеннам, используемым для приема или передачи сигнала.The group of inventions relates to the field of radio engineering, namely to mirrored antennas used to receive or transmit a signal.
Известна зеркальная антенна, содержащая каркас и установленные на нем параболический рефлектор и расположенный в фокусе рефлектора облучатель. Параболический рефлектор известной антенны выполнен в виде сплошного зеркала (см. RU 113878, H01Q 3/08, 27.02.2012).Known mirror antenna containing the frame and mounted on it a parabolic reflector and an irradiator located at the focus of the reflector. The parabolic reflector of the known antenna is made in the form of a continuous mirror (see RU 113878, H01Q 3/08, 02/27/2012).
Основной недостаток известной антенны состоит в том, что, вследствие особенностей конструктивного выполнения рефлектора, она обладает высокой восприимчивостью к воздействию ветровой нагрузки. Также данные особенности приводят к необходимости применения при изготовлении рефлекторов пресс-форм, что усложняет производство антенн, поскольку не позволяет на одном оборудовании изготавливать антенны различных типоразмеров.The main disadvantage of the known antenna is that, due to the design features of the reflector, it has a high susceptibility to the effects of wind load. Also, these features lead to the need to use molds in the manufacture of reflectors, which complicates the production of antennas, since it does not allow the production of antennas of various sizes on one equipment.
Известная зеркальная антенна принята в качестве ближайшего аналога к заявленным антеннам.The known mirror antenna is adopted as the closest analogue to the claimed antennas.
Технической проблемой, решаемой настоящей группой изобретений, является создание зеркальных антенн, лишенных указанных недостатков.The technical problem solved by this group of inventions is the creation of mirror antennas devoid of these disadvantages.
В результате достигается технический результат, заключающийся в уменьшении ветровой нагрузки на зеркальную антенну и упрощении производства зеркальных антенн в целом.The result is a technical result, which consists in reducing the wind load on the mirror antenna and simplifying the production of mirror antennas in general.
Указанный технический результат достигается созданием зеркальной антенны по первому варианту, содержащей каркас и установленные на нем параболический рефлектор и расположенный в фокусе рефлектора облучатель. Рефлектор образован соосными проводящими трубчатыми элементами, расположенными с постоянным шагом относительно друг друга, кромки которых формируют отражающую параболическую поверхность. Толщина стенок упомянутых трубчатых элементов одинакова и составляет не менее 0,0175λ, где λ - длина волны, соответствующая максимальной частоте рабочего диапазона, а шаг между упомянутыми трубчатыми элементами и их длина выбраны из условия обеспечения значения коэффициента отражения от параболического рефлектора не менее 95%.The indicated technical result is achieved by creating a mirror antenna according to the first embodiment, comprising a frame and a parabolic reflector mounted thereon and an irradiator located at the focus of the reflector. The reflector is formed by coaxial conductive tubular elements located at a constant pitch relative to each other, the edges of which form a reflective parabolic surface. The wall thickness of the said tubular elements is the same and is at least 0.0175λ, where λ is the wavelength corresponding to the maximum frequency of the operating range, and the step between the said tubular elements and their length are selected from the condition that the reflection coefficient from the parabolic reflector is at least 95%.
Согласно частному варианту выполнения, шаг между трубчатыми элементами составляет от 0,15λ до 0,225λ, а длина трубчатых элементов - от 0,07λ до 0,14λ.According to a particular embodiment, the pitch between the tubular elements is from 0.15λ to 0.225λ, and the length of the tubular elements is from 0.07λ to 0.14λ.
Такой же технический результат достигается созданием зеркальной антенны по второму варианту, содержащей каркас и установленные на нем параболический рефлектор и расположенный в фокусе рефлектора облучатель. Рефлектор образован парами соосных проводящих трубчатых элементов, расположенных с постоянным шагом относительно друг друга, кромки которых формируют отражающую параболическую поверхность. Толщина стенок b упомянутых трубчатых элементов одинакова. Упомянутые трубчатые элементы в каждой паре расположены с зазором d относительно друг друга, при этом b+d≥0,0175λ, величина зазора d≤4b, где λ - длина волны, соответствующая максимальной частоте рабочего диапазона, а шаг между упомянутыми парами трубчатых элементов и их длина выбраны из условия обеспечения значения коэффициента отражения от параболического рефлектора не менее 95%.The same technical result is achieved by creating a mirror antenna according to the second embodiment, comprising a frame and a parabolic reflector mounted thereon and an irradiator located at the focus of the reflector. The reflector is formed by pairs of coaxial conductive tubular elements arranged at a constant pitch relative to each other, the edges of which form a reflective parabolic surface. The wall thickness b of said tubular elements is the same. The said tubular elements in each pair are located with a gap d relative to each other, with b + d≥0.0175λ, the gap value d≤4b, where λ is the wavelength corresponding to the maximum frequency of the operating range, and the step between the said pairs of tubular elements and their length is selected from the condition that the reflectance from the parabolic reflector is not less than 95%.
Согласно частному варианту выполнения, шаг между парами трубчатых элементов составляет от 0,15λ до 0,225λ, а длина трубчатых элементов - от 0,07λ до 0,14λ.According to a particular embodiment, the pitch between the pairs of tubular elements is from 0.15λ to 0.225λ, and the length of the tubular elements is from 0.07λ to 0.14λ.
Согласно еще одному частному варианту выполнения, каркас содержит раму в форме многоугольника с закрепленными на ней радиальными ребрами, на которых установлены упомянутые трубчатые элементы.According to another particular embodiment, the frame comprises a polygon-shaped frame with radial ribs fixed to it, on which said tubular elements are mounted.
Согласно еще одному частному варианту изобретения, облучатель выполнен из двух ортогональных симметричных вибраторов, пара плеч каждого из которых образована пластиной, изогнутой с образованием петель.According to another particular embodiment of the invention, the irradiator is made of two orthogonal symmetrical vibrators, a pair of arms of each of which is formed by a plate bent to form loops.
На фиг. 1 представлено схематичное изображение зеркальной антенны в рабочем состоянии.In FIG. 1 is a schematic representation of a mirrored antenna in operational condition.
На фиг. 2а и 2b представлено схематичное изображение облучателя зеркальной антенны (вид спереди и вид сбоку).In FIG. 2a and 2b are schematic views of a reflector antenna illuminator (front view and side view).
На фиг. 3 представлено схематичное изображение рефлектора зеркальной антенны.In FIG. 3 is a schematic representation of a reflector of a mirror antenna.
На фиг. 4a-4c представлено схематичное изображение соосных трубчатых элементов, согласно первому варианту изобретения.In FIG. 4a-4c are schematic views of coaxial tubular members according to a first embodiment of the invention.
На фиг. 5a-5c представлено схематичное изображение соосных трубчатых элементов, согласно второму варианту изобретения.In FIG. 5a-5c are schematic views of coaxial tubular members according to a second embodiment of the invention.
Зеркальная антенна, представленная на фиг. 1, содержит каркас 1 и установленные на нем параболический рефлектор 2 и облучатель 3. Облучатель 3 расположен в фокусе параболического рефлектора 2. В частном варианте, представленном на фиг. 2а и 2b, облучатель выполнен из двух ортогональных симметричных вибраторов, пара плеч каждого из которых образована пластиной 3a (или 3b), изогнутой с образованием петель и закрепленной на диэлектрическом основании 3c при помощи двух пар уголков 3e и 3f. Каждая из двух пластин 3a и 3b соединена с отдельным коаксиальным кабелем.The mirror antenna shown in FIG. 1, comprises a frame 1 and a parabolic reflector 2 and an irradiator mounted thereon 3. The irradiator 3 is located in the focus of the parabolic reflector 2. In the particular embodiment shown in FIG. 2a and 2b, the irradiator is made of two orthogonal symmetrical vibrators, a pair of arms of each of which is formed by a
Согласно первому варианту реализации заявленного изобретения, представленному на фиг. 3 и 4a-4c, параболический рефлектор 2 образован соосными проводящими трубчатыми элементами 4. Трубчатые элементы 4 расположены таким образом, что их оси симметрии совпадают с осью симметрии параболического рефлектора 2, а кромки образуют параболическую поверхность.According to a first embodiment of the claimed invention shown in FIG. 3 and 4a-4c, the parabolic reflector 2 is formed by coaxial conductive
При подобном расположении трубчатых элементов 4 каждый зазор между соседними элементами представляет собой волноводный канал. Параметры трубчатых элементов 4, а именно толщина b, шаг с между ними и их длина выбраны таким образом, что волновые каналы имеют размеры меньше критических, и электромагнитное поле в них затухает, что позволяет использовать их в качестве эффективных отражателей. Толщина стенок трубчатых элементов 4 выбрана одинаковой и составляет не менее 0,0175λ, где λ - длина волны, соответствующая максимальной частоте рабочего диапазона. Шаг c между трубчатыми элементами 4 и их длина выбраны известным способом (см., например, Microwave antenna theory and design, edited by Samuel Silver, McGraw-Hill book company, INC; c. 448-451, фиг. 12.18) из условия обеспечения значения коэффициента отражения от параболического рефлектора 2 не менее 95%.With a similar arrangement of
В частном варианте шаг с между трубчатыми элементами 4 составляет от 0,15λ до 0,225λ, а длина трубчатых элементов 4 - от 0,07λ до 0,14λ.In a particular embodiment, the step c between the
Согласно второму варианту реализации заявленного изобретения, представленному на фиг. 5a-5c, параболический рефлектор 2 образован парами соосных проводящих трубчатых элементов 8а и 8b. Пары трубчатых элементов 8а и 8b расположены таким образом, что их оси симметрии совпадают с осью симметрии параболического рефлектора, а кромки образуют параболическую поверхность. Толщина стенок b трубчатых элементов 8а и 8b выбрана одинаковой, а сами трубчатые элементы 8а и 8b расположены с зазором d относительно друг друга, таким образом, что 2b+d≥0,0175λ, а величина зазора (выбираемая из условия сохранения прочностных характеристик антенны) составляет d≤4b, где λ - длина волны, соответствующая максимальной частоте рабочего диапазона.According to a second embodiment of the claimed invention shown in FIG. 5a-5c, the parabolic reflector 2 is formed by pairs of coaxial conductive
Шаг c между парами трубчатых элементов и их длина выбраны (аналогично первому варианту реализации изобретения) из условия обеспечения значения коэффициента отражения от параболического рефлектора 2 не менее 95%.The step c between the pairs of tubular elements and their length are selected (similar to the first embodiment of the invention) from the condition that the reflection coefficient from the parabolic reflector 2 is at least 95%.
В частном варианте шаг между парами трубчатых элементов 8а и 8b составляет от 0,15λ до 0,225λ, а длина трубчатых элементов 8а и 8b - от 0,07λ до 0,14λ.In a particular embodiment, the step between the pairs of
Использование вместо цельного трубчатого элемента 4 пары более тонких трубчатых элементов 8а и 8b, расположенных с зазором, позволяет дополнительно снизить массу зеркальной антенны в целом и ветровую нагрузку на нее.The use of pairs of thinner
В частном варианте, представленном на фиг. 3, каркас содержит раму 5 в форме многоугольника с закрепленными на ней радиальными ребрами 6. Трубчатые элементы 4 установлены на радиальных ребрах 6, например, закреплены на них при помощи уголков 7 (см. фиг. 4a-4c). Пары трубчатых элементов 8а и 8b также установлены на радиальных ребрах 6, например, закреплены на них при помощи брусков 9 (см. фиг. 5a-5c).In the particular embodiment shown in FIG. 3, the frame comprises a
Заявленную антенну по обоим вариантам используют следующим образом.The claimed antenna for both options is used as follows.
С помощью кронштейнов 10, соединенных с рамой 5, антенну закрепляют на опорно-поворотном устройстве с приводным механизмом 11, обеспечивающим поворот антенны в необходимых направлениях.Using
Антенна рассчитана для приема сигналов круговой поляризации. Электромагнитная волна круговой поляризации падает на параболический рефлектор 2 и отражается (с коэффициентом отражения не менее 95%) от волноводных каналов, образованных соосными проводящими трубчатыми элементами 4 (или парами соосных проводящих трубчатых элементов 8а и 8b). После отражения от параболического рефлектора 2 волна фокусируется в области расположения облучателя 3. Каждая из двух перпендикулярных пластин 3a и 3b облучателя принимает одну из двух взаимно перпендикулярных линейных поляризаций: горизонтальную или вертикальную. Далее каждая из принятых поляризаций передается по коаксиальным кабелям в квадратурный мост (не показан), где происходит их сложение, иными словами две взаимно ортогональные линейные поляризации преобразуются в круговую, и дальнейшая трансляция радиосигнала осуществляется на круговой поляризации. Затем из квадратурного моста сигнал поступает через малошумящий усилитель мощности к потребителю.The antenna is designed to receive circular polarization signals. A circular polarized electromagnetic wave is incident on a parabolic reflector 2 and reflected (with a reflection coefficient of at least 95%) from waveguide channels formed by coaxial conductive tubular elements 4 (or pairs of coaxial conductive
Использование параболического рефлектора 2, образованного соосными проводящими трубчатыми элементами 4 (или парами соосных проводящих трубчатых элементов 8а и 8b), между которыми присутствуют зазоры, позволяющие свободно проходить воздуху, позволяет снизить ветровую нагрузку на антенну и, тем самым, опасность ее повреждения при сильных порывах ветра.The use of a parabolic reflector 2 formed by coaxial conductive tubular elements 4 (or pairs of coaxial conductive
Кроме этого, для изготовления подобных антенн достаточно применения простой технологической оснастки, что упрощает их производство.In addition, for the manufacture of such antennas, the use of simple technological equipment is sufficient, which simplifies their production.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105802A RU2646947C1 (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Mirror antenna (embodiments) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105802A RU2646947C1 (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Mirror antenna (embodiments) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2646947C1 true RU2646947C1 (en) | 2018-03-12 |
Family
ID=61627534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017105802A RU2646947C1 (en) | 2017-02-22 | 2017-02-22 | Mirror antenna (embodiments) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2646947C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4578682A (en) * | 1984-03-20 | 1986-03-25 | Raydx Satellite Systems, Ltd. | Antenna dish |
US6911958B2 (en) * | 2000-08-01 | 2005-06-28 | Tata Institute Of Fundamental Research | Preloaded parabolic dish antenna and the method of making it |
RU2383976C1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-03-10 | Открытое акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" (РЕЛЕРО) | Mirror antenna |
RU113878U1 (en) * | 2011-09-12 | 2012-02-27 | Сергей Сергеевич Петровский | FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA |
-
2017
- 2017-02-22 RU RU2017105802A patent/RU2646947C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4578682A (en) * | 1984-03-20 | 1986-03-25 | Raydx Satellite Systems, Ltd. | Antenna dish |
US6911958B2 (en) * | 2000-08-01 | 2005-06-28 | Tata Institute Of Fundamental Research | Preloaded parabolic dish antenna and the method of making it |
RU2383976C1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-03-10 | Открытое акционерное общество Омское производственное объединение "Радиозавод имени А.С. Попова" (РЕЛЕРО) | Mirror antenna |
RU113878U1 (en) * | 2011-09-12 | 2012-02-27 | Сергей Сергеевич Петровский | FULL-TURN RECEIVING MIRROR ANTENNA |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5745582B2 (en) | Antenna and sector antenna | |
US9496615B2 (en) | Multiband antenna and multiband antenna configuration method | |
US11336031B2 (en) | Antenna, array antenna, sector antenna, and dipole antenna | |
KR20090060802A (en) | Frequency selective surface structure for multi frequency band | |
JP5723218B2 (en) | Loop antenna | |
CN107257030B (en) | Broadband linear-circular polarization converter based on 2.5-dimensional band-pass frequency selection surface | |
Kossifos et al. | A NRI-TL metamaterial leaky-wave antenna radiating at broadside with zero beam-squinting | |
Mark et al. | Reduced edge‐to‐edge spaced MIMO antenna using parallel coupled line resonator for WLAN applications | |
JP2008160433A (en) | Antenna device | |
RU2646947C1 (en) | Mirror antenna (embodiments) | |
JP2006229337A (en) | Multiple frequency common antenna | |
JP4927921B2 (en) | Antenna and array antenna | |
KR20110006953A (en) | Helix feed broadband anttena having reverse center feeder | |
JP4247174B2 (en) | Antenna device | |
EP4266489A1 (en) | Double-layer director and multi-frequency base station antenna array | |
EP1315239A1 (en) | Parabolic reflector and antenna incorporating same | |
WO2015159871A1 (en) | Antenna and sector antenna | |
JP2004207856A (en) | Horn antenna system, and azimuth searching antenna system employing the same | |
KR101823365B1 (en) | Folded Reflectarray Antenna and Polarizing Grid Substrate | |
Niroo-Jazi et al. | Reflectarray antennas using single layer polarization independent multi-resonant unit cells | |
Sharma et al. | Investigations on a triple mode waveguide horn capable of providing scanned radiation patterns | |
JPWO2006064536A1 (en) | Antenna device | |
JP2013197664A (en) | Antenna and base station antenna | |
CN220553598U (en) | Antenna unit, antenna and base station | |
Bala et al. | Wideband metamaterial antenna employing SRR loading for WiMAX and WLAN operations |