RU2683129C1 - Circular antenna - Google Patents

Circular antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2683129C1
RU2683129C1 RU2018105670A RU2018105670A RU2683129C1 RU 2683129 C1 RU2683129 C1 RU 2683129C1 RU 2018105670 A RU2018105670 A RU 2018105670A RU 2018105670 A RU2018105670 A RU 2018105670A RU 2683129 C1 RU2683129 C1 RU 2683129C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
metal
metal rod
frequency connector
resonant circuit
Prior art date
Application number
RU2018105670A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Введенский
Original Assignee
Александр Александрович Введенский
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 Александр Александрович Введенский filed Critical Александр Александрович Введенский
Priority to RU2018105670A priority Critical patent/RU2683129C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683129C1 publication Critical patent/RU2683129C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, in particular to circular orientation antenna, and can be used in antenna-feeder devices for basic radio station, operator's, dispatching antenna, stationary and for operation as part of receiving-transmitting systems operating at frequencies of 425–445 MHz. Antenna of circular orientation comprises cylindrical housing 1 with cover 12, base 2, high-frequency connector 3, sleeve 4, central conductor 5 installed in high-frequency connector 3, metal rod 6, resonant circuit, inductance coil 12 and bracket 13. Plug with a cable from the receiving-transmitting device is connected to metal rod 6 threaded joint. Antenna is additionally equipped with two spring-loaded metal plates 8 and 9, adjusting screw 7 and insulator 11, on bushing 4 base 2, high-frequency connector 3, the first metal spring plate 8 and bracket 13 are fixed. Metal rod 6 in the lower part is curled into the inductance coil and fixed to central conductor 5, the second metal spring plate 9 is connected to metal rod 6 in the lower part. Resonant circuit is formed by first and second metal spring plates 8, 9 and inductance coil. Plates form together variable capacitance with possibility of adjustment by adjusting screw 7, which is installed in cylindrical housing 1 on outer side.EFFECT: technical result consists in simplification of design and adjustment of antenna in required frequency range during manufacture, reduction of windage and improvement of stability of main parameters.1 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к антенне круговой направленности и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах для базовой радиостанции, а именно для базовой, операторской, диспетчерской антенны, стационарной и для построения ретрансляторов (репитеров) среднего радиуса действия, для работы в составе приемопередающих систем, работающих на частотах 425-445 МГц.The invention relates to the field of radio engineering, in particular, to a circular antenna and can be used in antenna-feeder devices for a base radio station, namely for a base, operator, dispatch antenna, stationary and for the construction of medium-range repeaters (repeaters), for operation as part of transceiver systems operating at frequencies of 425-445 MHz.

Уровень техникиState of the art

Известно устройство передачи для беспроводной телеграфии, в котором одна или несколько антенн, настроенных на основную частоту или частоту гармоники, подключаются однопольно к точке пучности напряжения колебательного контура радиочастотного генератора, известным образом связанным с аналогичным резонансным контуром, при этом устройство состоит из колебательного контура высокочастотного генератора О, к которому подключен еще один такой же резонансный контур Z, связанных одним из известных из используемых для связи способом (индуктивной, емкостной, гальванической связью), причем в точке пучности напряжения промежуточного контура Z подключается антенна, которая поглощает (абсорбирует) энергию из промежуточного контура и излучает ее, если собственные колебания антенны или ее гармонические совпадают с частотой промежуточного контура Z и высокочастотного генератора О, при этом антенна возбуждается чисто напряжением, причем описанная выше антенна не имеет противовеса или заземления (см. пат. Австрии №110357, класс 21 а, «Устройство передачи для беспроводной телеграфии», опубл. 10.08.1928 г.).A transmission device for wireless telegraphy is known, in which one or several antennas tuned to the fundamental frequency or harmonic frequency are connected in the same way to the voltage antinode point of the oscillatory circuit of a radio frequency generator, which is known in a manner related to a similar resonant circuit, and the device consists of an oscillatory circuit of a high frequency generator Oh, to which another resonant circuit Z is connected, connected by one of the methods known for communication (inductive ohm, capacitive, galvanic coupling), and at the point of antinode voltage of the intermediate circuit Z, an antenna is connected that absorbs (absorbs) energy from the intermediate circuit and radiates it if the natural oscillations of the antenna or its harmonic coincide with the frequency of the intermediate circuit Z and the high-frequency generator O, while the antenna is excited purely by voltage, and the antenna described above does not have a counterweight or ground (see Austrian Pat. No. 110357, class 21 a, “Transmission device for wireless telegraphy”, publ. . 08/10/1928).

Недостатком данного устройства является сложность настройки антенны в нужном диапазоне частот при изготовлении.The disadvantage of this device is the difficulty of tuning the antenna in the desired frequency range during manufacture.

Известна логопериодическая резонансная антенна, состоящая из линейной решетки щелевых излучателей, вырезанных в стенках резонаторов, при этом каждый резонатор выполнен в виде усеченного конуса с секторным вырезом с углом, кромки выреза связаны с плоскими металлическими поверхностями, усеченные конусы выполнены из полного конуса, ось которого совмещена с общей кромкой поверхностей, а резонаторы возбуждаются питающей линией, к которой через трубчатые проводники подключены возбудители (см. пат. RU №2096871, МПК H01Q 11/10, опубл. 20.11.1997 г.).Known log-periodic resonance antenna, consisting of a linear array of slot emitters cut in the walls of the resonators, each resonator made in the form of a truncated cone with a sector cut-out with an angle, the cut edges are connected to flat metal surfaces, the truncated cones are made of a full cone, the axis of which are aligned with a common edge of the surfaces, and the resonators are excited by a supply line to which pathogens are connected through tubular conductors (see Pat. RU No. 2096871, IPC H01Q 11/10, published on November 20, 1997).

Недостатками данной логопериодической резонансной антенны является невысокий коэффициент усиления.The disadvantages of this log-periodic resonant antenna is its low gain.

Известна передающая антенна, содержащая излучатели, закрепленные на несущем экране-отражателе, усилители мощности, возбудитель-формирователь помехового сигнала, при этом экран-отражатель выполнен в виде цилиндрической трубы с закрепленными на ее поверхности в одной плоскости, перпендикулярной оси цилиндрической трубы, излучателями на равном расстоянии от оси цилиндрической трубы, обеспечивающими возможность формирования круговой диаграммы направленности излучения при подаче одновременно на все излучатели помеховых сигналов с одинаковой начальной фазой колебания несущей частоты и формирование направленного по положению в азимутальной плоскости сектора излучения при подаче на излучатели помеховых сигналов с заданными соотношениями назначенных начальными напряжений и фаз несущей частоты, усилители мощности соединены с блоком коммутации задержки сигналов, в котором: первая цифровая линия задержки на быстродействующих СВЧ ключах на выходе соединена с первым входом усилителя мощности, а на входе соединена с выходом возбудителя - формирователя помехового сигнала; вторая цифровая линия задержки на быстродействующих СВЧ ключах на выходе соединена со вторым входом усилителя мощности, а на входе соединена с выходом возбудителя - формирователя помехового сигнала; третья цифровая линия задержки на быстродействующих СВЧ ключах на выходе соединена с третьим входом усилителя мощности, а на входе соединена с выходом возбудителя - формирователя помехового сигнала; четвертая цифровая линия задержки на быстродействующих СВЧ ключах на выходе соединена с четвертым входом усилителя мощности, а на входе соединена с выходом возбудителя - формирователя помехового сигнала (см. пат. RU №2532724, МПК H01Q 3/00, опубл. 10.11.2014 г., бюл. №31).Known transmitting antenna containing emitters mounted on a carrier screen-reflector, power amplifiers, exciter-driver of the interfering signal, while the reflector screen is made in the form of a cylindrical pipe mounted on its surface in one plane perpendicular to the axis of the cylindrical pipe, emitters on an equal distance from the axis of the cylindrical pipe, providing the possibility of forming a circular radiation pattern when applying simultaneously to all emitters of interference signals from one what initial phase of the oscillation of the carrier frequency and the formation of the directional direction in the azimuthal plane of the radiation sector when applying to the emitters interference signals with predetermined ratios of the assigned initial voltages and phases of the carrier frequency, the power amplifiers are connected to a signal delay switching unit, in which: the first digital delay line high-speed microwave keys at the output connected to the first input of the power amplifier, and at the input connected to the output of the pathogen - shaper of the interfering signal ; the second digital delay line on the high-speed microwave keys at the output is connected to the second input of the power amplifier, and at the input it is connected to the output of the exciter - imaging signal shaper; the third digital delay line on the high-speed microwave keys at the output is connected to the third input of the power amplifier, and at the input it is connected to the output of the pathogen - shaper of the interfering signal; the fourth digital delay line on the high-speed microwave keys at the output is connected to the fourth input of the power amplifier, and at the input it is connected to the output of the pathogen - shaper of the interfering signal (see US Pat. RU No. 2532724, IPC H01Q 3/00, publ. 10.11.2014, Bulletin No. 31).

Недостатками данной передающей антенны является сложность конструкции, невысокая надежность работы.The disadvantages of this transmitting antenna is the design complexity, low reliability.

Известна щелевая цилиндрическая антенна, содержащая проводящий цилиндрический корпус с продольной щелью с первой и второй кромками и фидер, при этом она, дополнительно содержит первый проводящий хомут, второй проводящий хомут и согласующий отрезок кабеля, причем первый хомут расположен с образованием гальванического контакта на первой кромке щели, второй хомут расположен с образованием гальванического контакта на втрой кромке щели, фидер на поверхности цилиндра проложен вдоль прямой линии, диаметрально противоположной продольной оси щели, с загибом в окрестности точки возбуждения щели, проложен через первый хомут с образованием внешним проводником фидера гальванического контакта с первым хомутом, согласующий отрезок кабеля проложен через второй хомут, центральный проводник фидера гальванически соединен с центральным проводником согласующего отрезка кабеля (см. пат. RU №2574172, МПК H01Q 13/12, опубл. 10.02.2016 г., бюл. №4).A slotted cylindrical antenna is known, comprising a conductive cylindrical body with a longitudinal slot with first and second edges and a feeder, while it further comprises a first conductive clamp, a second conductive clamp and a matching cable length, the first clamp being located to form a galvanic contact on the first edge of the slot , the second clamp is located with the formation of galvanic contact on the second edge of the gap, the feeder on the surface of the cylinder is laid along a straight line diametrically opposite to the longitudinal axis slit, with a bend in the vicinity of the point of excitation of the slit, is laid through the first clamp with the formation of an external conductor of the feeder galvanic contact with the first clamp, the matching cable section is laid through the second clamp, the central conductor of the feeder is galvanically connected to the central conductor of the matching cable segment (see US Pat. No. 2574172, IPC H01Q 13/12, publ. 02/10/2016, bull. No. 4).

Недостатками данной щелевой цилиндрической антенны является то, что антенна имеет большой в длинах волн в свободном пространстве продольный размер, что затрудняет ее в качестве излучающего элемента антенной решетки, формирующей диаграмму направленности специального вида в плоскости вектора Н.The disadvantages of this slotted cylindrical antenna is that the antenna has a large longitudinal wavelength in free space, which complicates it as a radiating element of the antenna array, forming a radiation pattern of a special kind in the plane of the vector N.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является антенна круговой направленности, содержащая цилиндрический корпус с крышкой, основание, высокочастотный разъем, втулку, центральный проводник, установленный в высокочастотном разъеме, металлический стержень, резонансный контур, катушку индуктивности и кронштейн, при этом к резьбовому соединению металлического стержня, подсоединен штекер с кабелем от приемо-передающего устройства (см. Кочержевский Г.Н. Антенно-фидерные устройства / Г. Н. Кочержевский. - М.: Радио и связь, 1981/).The closest in technical essence and the achieved positive effect and adopted by the author for the prototype is a circular antenna containing a cylindrical body with a cover, a base, a high-frequency connector, a sleeve, a central conductor installed in a high-frequency connector, a metal rod, a resonant circuit, an inductor and an arm at the same time, a plug with a cable from the transceiver is connected to the threaded connection of the metal rod (see Kocherzhevsky G.N. Antenna feeder s device / GN Kocherzhevsky -. M .: Radio and Communications, 1981 /).

Недостатком данного устройства является сложность настройки антенны в нужном диапазоне частот при изготовлении.The disadvantage of this device is the difficulty of tuning the antenna in the desired frequency range during manufacture.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является разработка антенны круговой направленности, обладающей упрощением конструкции и настройки антенны в нужном диапазоне частот при изготовлении, уменьшением парусности и улучшением стабильности основных параметров.The objective of the invention is to develop a circular antenna with a simplification of the design and tuning of the antenna in the desired frequency range during manufacture, reducing windage and improving the stability of the main parameters.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции и настройки антенны в нужном диапазоне частот при изготовлении, уменьшению парусности и улучшению стабильности основных параметров.The technical result that can be obtained by implementing the invention is to simplify the design and tuning of the antenna in the desired frequency range during manufacture, reduce windage and improve the stability of the main parameters.

Технический результат достигается с помощью антенны круговой направленности, содержащей цилиндрический корпус с крышкой, основание, высокочастотный разъем, втулку, центральный проводник, установленный в высокочастотном разъеме, металлический стержень, резонансный контур, катушку индуктивности и кронштейн для закрепления к несущей поверхности, при этом к резьбовому соединению металлического стержня, подсоединен штекер с кабелем от приемо-передающего устройства, при этом она дополнительно снабжена двумя пружинящими металлическими пластинами, регулировочным винтом и изолятором, причем на втулке закреплены воедино основание, высокочастотный разъем, первая металлическая пружинящая пластина и кронштейн, а металлический стержень в нижней части, завит в катушку индуктивности и закреплен к центральному проводнику, при этом вторая металлическая пружинящая пластина подсоединена к металлическому стержню в нижней части, причем резонансный контур, состоящий из дополнительно установленных первой и второй металлических пружинящих пластин и катушки индуктивности, образуют совместно переменную емкость, с возможностью подстраивания регулировочным винтом, который установлен в верхней части, в цилиндрическом корпусе с наружной стороны с возможностью касания внутри первой металлической пружинящей пластины, с последующей обрезкой с наружной стороны, при этом изолятор установлен в средней части внутри корпуса.The technical result is achieved using a circular antenna containing a cylindrical body with a cover, a base, a high-frequency connector, a sleeve, a central conductor installed in a high-frequency connector, a metal rod, a resonant circuit, an inductor and an arm for fixing to a bearing surface, while to a threaded the connection of the metal rod, the plug is connected with a cable from the transceiver, while it is additionally equipped with two spring metal p astins, adjusting screw and insulator, moreover, the base, the high-frequency connector, the first metal spring plate and the bracket are fixed together on the sleeve, and the metal rod in the lower part is curled into the inductor and fixed to the central conductor, while the second metal spring plate is connected to the metal the rod in the lower part, and the resonant circuit, consisting of additionally installed first and second metal spring plates and inductors, form ovmestno variable capacitance, with the possibility of adjustment to the adjusting screw which is mounted in the upper part in the cylindrical body from the outside with the possibility of touching the inside of the first metal spring plate, followed by cutting from the outside, wherein the insulator is installed in the middle portion inside the housing.

Краткое описание чертежей и иных материаловBrief description of drawings and other materials

На фиг. 1 дана антенна круговой направленности, общий вид в разрезе;In FIG. 1 shows an antenna of circular orientation, a General view in section;

На фиг. 2, то же, показания опытного образца, KCB в рабочем диапазоне частот;In FIG. 2, the same testimony, KCB in the operating frequency range;

На фиг. 3, то же, показания опытного образца, усиление антенны dBi, в полосе 20 МГц;In FIG. 3, the same, the testimony, the gain antenna dBi, in the band of 20 MHz;

На фиг. 4, то же, входное сопротивление, Ом.In FIG. 4, the same input impedance, Ohm.

На фиг. 5, то же, результаты испытаний антенны круговой направленности, таблица.In FIG. 5, the same, circular antenna test results, table.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Антенна круговой направленности, состоит из цилиндрического корпуса 1, основания 2, выполненного из прочного диэлектрического материала, высокочастотного разъема 3, например, типа UHF, втулки 4, например, алюминиевой, центрального проводника 5, установленном в высокочастотном разъеме 3, при этом к центральному проводнику 5 закреплен металлический стержень 6, а к резьбовому соединению последнего подведен штекер (на фиг. не показан) с кабелем (на фиг. не показан) от приемо-передающего устройства (на фиг. не показано), также антенна состоит из регулировочного винта 7, резонансного контура, состоящего из дополнительно установленных первой и второй металлических пружинящих пластин 8 и 9, соответственно, катушки индуктивности 10, изолятора 11, крышки 12 цилиндрического корпуса 1 и металлического кронштейна 13, при этом цилиндрический корпус 1, выполнен из атмосферостойкого материала, который жестко установлен в основание 2, выполненного из прочного диэлектрического материала, например, капролона, с возможностью несения на себе нагрузки антенны в сборе, и защиты ее важнейших узлов от атмосферных явлений, например, ветра, осадков, обледенения, ультрафиолета и т.д., высокочастотный разъем 3, используют, например, марки UHF, втулка 4, выполненная алюминиевой, на которой закреплены воедино основание 2, высокочастотный разъем 3, первая металлическая пружинящая пластина 8 и металлический кронштейн 13, при этом к центральному проводнику 5 закреплен металлический стержень 6, путем припаивания, а к металлическому стержню 6 в нижней части подсоединена вторая металлическая пружинящая пластина 9, при этом к резьбовому соединению стержня 6 подведен штекер с кабелем от приемо-передающего устройства, причем резонансный контур, состоит из дополнительно установленных пер вой и второй металлических пружинящих пластин 8 и 9, образующих совместно переменную емкость, который подстраивают регулировочным винтом 7, установленном в верхней части, в цилиндрическом корпусе 1 с наружной стороны с возможностью касания внутри первой металлической пружинящей пластины 8 и катушки 10 индуктивности, выполненной из завитого в нижней части металлического стержня 6 в катушку 10 индуктивности, при этом изолятор 11, выполнен из диэлектрического материала и установлен в средней внутренней части цилиндрического корпуса 1, с возможностью прямолинейного расположения металлического стержня 6, крышка 12 установлена герметично в верхней части цилиндрического корпуса 1, а металлический кронштейн 13 жестко установлен к несущей поверхности, для закрепления антенны круговой направленности.The circular antenna consists of a cylindrical body 1, a base 2 made of durable dielectric material, a high-frequency connector 3, for example, UHF type, a sleeve 4, for example, aluminum, a central conductor 5 mounted in a high-frequency connector 3, and to the central conductor 5, a metal rod 6 is fixed, and a plug (not shown) is connected to the threaded connection of the latter with a cable (not shown), from the transceiver (not shown), also the antenna consists of leveling screw 7, a resonant circuit, consisting of additionally installed first and second metal spring plates 8 and 9, respectively, an inductor 10, an insulator 11, a cover 12 of a cylindrical body 1 and a metal bracket 13, while the cylindrical body 1 is made of weather-resistant material , which is rigidly installed in the base 2, made of a durable dielectric material, for example, caprolon, with the ability to bear the load of the antenna assembly, and protect its most important components from atmospheres phenomena, for example, wind, precipitation, icing, ultraviolet radiation, etc., high-frequency connector 3, use, for example, UHF brand, sleeve 4 made of aluminum, on which the base 2, high-frequency connector 3, the first metal spring plate are fixed 8 and a metal bracket 13, while a metal rod 6 is fixed to the central conductor 5 by soldering, and a second metal spring plate 9 is connected to the metal rod 6 in the lower part, while the lead 6 is connected to the threaded connection n plug with a cable from the transceiver, the resonant circuit consisting of additionally installed first and second metal spring plates 8 and 9, forming together a variable capacitance, which is adjusted by the adjusting screw 7 installed in the upper part, in a cylindrical housing 1 s the outer side with the possibility of touching inside the first metal spring plate 8 and the inductor 10 made of curled in the lower part of the metal rod 6 into the inductor 10, while the core 11 is made of dielectric material and is installed in the middle inner part of the cylindrical body 1, with the possibility of a linear arrangement of the metal rod 6, the cover 12 is installed hermetically in the upper part of the cylindrical body 1, and the metal bracket 13 is rigidly mounted to the bearing surface, to fix the circular antenna directionality.

Антенну круговой направленности эксплуатируют следующим образом.The circular antenna is operated as follows.

Производят полную сборку антенны круговой направленности, берут цилиндрический корпус 1, выполненный из атмосферостойкого материала и жестко устанавливают в основание 2, например, путем вклеивания, при этом основание 2 выполнено из прочного диэлектрического материала, например, капролона, с возможностью несения на себе нагрузки антенны в сборе, и защиты ее важнейших узлов от атмосферных явлений, например, ветра, осадков, обледенения, ультрафиолета и т.д., высокочастотный разъем 3, используют, например, марки UHF, при этом на втулке 4, выполненной, алюминиевой, закрепляют воедино основание 2, высокочастотный разъем 3, марки UHF, первую металлическую пружинящую пластину 8 и металлический кронштейн 13, к центральному проводнику 5 закрепляют металлический стержень 6, путем припаивания, а к резьбовому соединению последнего подводят штекер с кабелем от приемо-передающего устройства, при этом резонансный контур, состоящий из дополнительно установленных первой и второй металлических пружинящих пластин 8 и 9, образующих совместно переменную емкость и катушки 10 индуктивности, подстраивают регулировочным винтом 7, при этом изолятор 11, выполненный из диэлектрического материала устанавливают во внутренней средней части цилиндрического корпуса 1, с возможностью исключения перемещения металлического стержня 6, крышку 12 в цилиндрическом корпусе 1 устанавливают в верхней части, герметично, а с помощью металлического кронштейна 13 жестко закрепляют антенну круговой направленности, к несущей поверхности, причем на заключительном этапе сборки антенны проводят подстройку регулировочным винтом 7 резонансного контура, состоящего из первой и второй металлических пружинящих пластин 8 и 9, образующих совместно переменную емкость и катушкой 10 индуктивности 10, так как при малейшем физическом воздействии, например, в процессе сборки, на детали резонансного контура, воздействия приводят к изменению индуктивности и переменной емкости резонансного контура, что в свою очередь приведет к смещению резонансной частоты антенны круговой направленности и, как следствие, к отклонению от теоретически просчитанных и заявленных характеристик, что, в свою очередь, приведет к уменьшению радиуса, нестабильной работе приемо-передающих устройств и выходу из строя, а так же на расчетные характеристики антенны влияют множество факторов, например, неравномерность сечения стержня; неоднородность материалов стержня, втулки, диэлектриков; погрешность в диаметре, длине и количестве витков индуктивности и так далее, но все эти погрешности регулируют окончательной настройкой резонансного контура, затем после полной сборки и просушки клеев конструктивных элементов, антенну подсоединяют к KCB - метру, прибору, измеряющему величину коэффициента стоячей волны (KCB) и выводят регулировочным винтом 7 показания KCB - метра и импеданса на требуемые показания, после чего обрезают регулировочный винт 7 и наглухо запаивают его, далее записывают показания в журнал поверки и переносят их в паспорт изделия, таким образом, получают антенну круговой направленности точно соответствующую заявленным характеристикам, при этом KCB - это отношение наибольшего значения амплитуды напряженности электрического или магнитного поля стоячей волны в линии передачи к наименьшему, KCB тем лучше, чем ближе к единице. KCB определяется качеством согласования нагрузки, например, антенны с линией передачи (фидером), при этом KCB в линии передачи не зависит от внутреннего сопротивления источника электромагнитной волны - генератора (на фиг. не показан) и в случае линейной нагрузки от мощности генератора. Значение KCB в однородной линии передачи без потерь постоянно по всей длине линии передачи и не зависит от ее длины. KCB влияет на: КПД системы «линия передачи - нагрузка»; максимальное значение передаваемой по линии мощности; режим работы генератора.Complete assembly of the circular antenna is carried out, a cylindrical body 1 made of weatherproof material is taken and rigidly installed in the base 2, for example, by gluing, while the base 2 is made of durable dielectric material, for example, caprolon, with the possibility of bearing the antenna load in collection and protection of its most important components from atmospheric phenomena, for example, wind, precipitation, icing, ultraviolet radiation, etc., high-frequency connector 3, use, for example, the UHF brand, while on the sleeve 4, made oh, aluminum, they fix together the base 2, the high-frequency connector 3, UHF brand, the first metal spring plate 8 and the metal bracket 13, fix the metal rod 6 to the central conductor 5 by soldering, and the plug with the cable from the receiver is connected to the threaded connection of the latter a transmission device, the resonant circuit consisting of additionally installed first and second metal spring plates 8 and 9, forming together a variable capacitance and inductors 10, adjust with an adjusting screw 7, while the insulator 11 made of dielectric material is installed in the inner middle part of the cylindrical body 1, with the possibility of eliminating the movement of the metal rod 6, the cover 12 in the cylindrical body 1 is installed in the upper part, hermetically, and rigidly with a metal bracket 13 they fix the circular antenna to the bearing surface, and at the final stage of antenna assembly, the resonance circuit, consisting of the first and second metal spring plates 8 and 9, which together form a variable capacitance and inductor 10 10, since when the slightest physical impact, for example, during the assembly, on the details of the resonant circuit, the effects lead to a change in the inductance and variable capacitance of the resonant circuit, which in turn, it will lead to a shift in the resonant frequency of the circular antenna and, as a result, to a deviation from the theoretically calculated and declared characteristics, which, in turn, will lead to a decrease radius, unstable operation of transceivers and failure, as well as the design characteristics of the antenna are influenced by many factors, for example, uneven cross-section of the rod; heterogeneity of the materials of the rod, sleeve, dielectrics; an error in the diameter, length and number of inductance turns and so on, but all these errors are controlled by the final tuning of the resonant circuit, then after the assemblies and drying of the structural elements glues are completely assembled, the antenna is connected to a KCB meter, a device that measures the value of the standing wave coefficient (KCB) and output the KCB meter and impedance readings with the adjusting screw 7 to the required readings, then cut the adjusting screw 7 and seal it tightly, then write the readings to the verification log and transfer them to the pass ort product thus obtained omnidirectional antenna corresponds exactly to the stated characteristics, the KCB - is the ratio of the largest value of the amplitude of the electric or magnetic field of the standing wave in the transmission line to the smallest, KCB the better, the closer to unity. KCB is determined by the quality of matching the load, for example, of an antenna with a transmission line (feeder), while the KCB in the transmission line does not depend on the internal resistance of the electromagnetic wave source - generator (not shown in Fig.) And in the case of a linear load on the generator power. The KCB value in a homogeneous transmission line without loss is constant over the entire length of the transmission line and does not depend on its length. KCB affects: Efficiency of the transmission line - load system; maximum value of power transmitted over the line; generator operating mode.

Изготовлен и опробован опытный образец антенны круговой направленности по предлагаемому изобретению, в составе приемо-передающих систем, работающих на частотах 425-445 МГц с использованием принципа питания полуволнового излучателя с одного из его концов, имеющих как известно, достаточно высокое входное сопротивление, сопоставимое с высоким характеристическим сопротивлением параллельного колебательного контура (на фиг. не обозначен) (см. фиг. 2, 3, 4, 5).A prototype circular antenna according to the invention was manufactured and tested, as a part of transceiver systems operating at frequencies of 425-445 MHz using the principle of supplying a half-wave emitter from one of its ends, which, as is known, has a sufficiently high input impedance comparable to a high characteristic resistance of a parallel oscillatory circuit (not indicated in FIG.) (see FIGS. 2, 3, 4, 5).

Целью испытания является: оценка работоспособности антенны круговой направленности, в составе приемо-передающих систем, работающих на частотах 425-445 МГц, кабельная сборка (соединительный антенный кабель) N - type (М) /SMA, 5 м, кабель RG58.The purpose of the test is: to evaluate the operability of a circular antenna, as part of transceiver systems operating at frequencies of 425-445 MHz, cable assembly (connecting antenna cable) N - type (M) / SMA, 5 m, cable RG58.

Программа испытаний: проверка работоспособности радиомодема СЕ 831С1.03, который настроен на рабочую частоту 434.000 МГц совместно с антенной круговой направленности по предлагаемому изобретению 433-435 МГц. Сравнительный анализ работы радиомодема СЕ 831С1.03 проводят в сравнении с антенной «Полярис», выпускаемыми фирмой ООО «Бестер» г. Воронеж и «Полярис 450-6», 433-435МГц г. Екатеринбург.Test program: checking the operability of the CE 831C1.03 radio modem, which is tuned to the operating frequency of 434,000 MHz in conjunction with the circular antenna of the proposed invention 433-435 MHz. A comparative analysis of the operation of the CE 831C1.03 radio modem is carried out in comparison with the Polaris antenna manufactured by Bester LLC in Voronezh and Polaris 450-6, 433-435 MHz in Yekaterinburg.

Оборудование, используемое при проведении испытаний: Ноутбук с установленными технологическими ПО Modem Tools v.1. 4а, радиомодем СЕ 831С1.03 (заводской номер 2013 №010802071000283), антенна круговой направленности по предлагаемому изобретению 433-435 МГц с кабельной сборкой.Equipment used during the test: A laptop with installed technological software Modem Tools v.1. 4a, the CE 831C1.03 radio modem (serial number 2013 No. 010802071000283), the circular antenna according to the invention 433-435 MHz with cable assembly.

В помещении офиса установлен стенд с четырьмя счетчиками: СЕ 208 С 2 849 JPRQZ (мас адрес: 371130124547),: СЕ 208 С 2 849 JPRQZ (мас адрес: 371130123617), СЕ 303 S34 745 - JR1Q2VZ (мас адрес: 040227), СЕ 303 S34 745 - JR1Q2VZ (мас адрес: 49997), СЕ 308 С36 746 OPR1.QYVF RP03 (мас адрес: 100134).A stand with four counters was installed in the office building: CE 208 C 2 849 JPRQZ (mass address: 371130124547): CE 208 C 2 849 JPRQZ (mass address: 371130123617), CE 303 S34 745 - JR1Q2VZ (mass address: 040227), CE 303 S34 745 - JR1Q2VZ (mass address: 49997), CE 308 C36 746 OPR1.QYVF RP03 (mass address: 100134).

Условия проведения испытаний. Погодные условия: безоблачно, температура около +10 градусов, стенд со счетчиками установлен у окна в офисе, высота над уровнем земли около 15 м.Test conditions. Weather conditions: cloudless, temperature about +10 degrees, stand with counters installed at the window in the office, height above ground level about 15 m.

- в офисе установлен стенд с четырьмя счетчиками, как указано выше;- the office has a stand with four counters, as described above;

- на площадке, расстояние до стенда около 40 м;- on the site, the distance to the stand is about 40 m;

- на площадке, расстояние до стенда около 150 м;- on the site, the distance to the stand is about 150 m;

- на площадке, расстояние до стенда около 320 м;- on the site, the distance to the stand is about 320 m;

- на площадке, расстояние до стенда около 520 м, прямая видимость;- on the site, the distance to the stand is about 520 m, direct visibility;

- на площадке, расстояние до стенда около 600 м, естественные помехи - деревья без листвы.- on the site, the distance to the stand is about 600 m, natural disturbances are trees without foliage.

Дата и время проведения испытаний: 25.10.2017 года с 14.15 до 17.00 часов.Date and time of testing: 10/25/2017 from 14.15 to 17.00 hours.

Радиомодем СЕ831С1.03 заводской номер: 2013 №010802071000283, рабочая частота 434.000 МГц, скорость 115200 бод. (см. фиг. 5, таблица).CE831C1.03 radio modem serial number: 2013 No. 010802071000283, operating frequency 434.000 MHz, 115200 baud rate. (see Fig. 5, table).

Испытание опытного образца показало следующие технические и механические характеристики в условиях эксплуатации: повышенной влажности воздуха 93% и температуре не выше +60°C; воздействии атмосферных конденсированных осадков (инея и росы); воздействии выпадаемых атмосферных осадков (дождя, снега); воздействии пыли.Testing the prototype showed the following technical and mechanical characteristics under operating conditions: increased air humidity of 93% and a temperature not exceeding + 60 ° C; exposure to atmospheric condensed precipitation (hoarfrost and dew); impact of precipitation (rain, snow); exposure to dust.

Технические характеристики антенны круговой направленности:Technical characteristics of the circular antenna:

Рабочий диапазон частот, МГцOperating frequency range, MHz 425-445425-445 Усиление антенны dBi, в полосе 20 МГцDBi antenna gain, in the 20 MHz band 6,56.5 ПоляризацияPolarization вертикальнаяvertical KCB в рабочем диапазоне частот, не болееKCB in the operating frequency range, no more 1,51,5 Входное сопротивление, ОмInput impedance, Ohm 50fifty Максимально допустимая мощность, ВтMaximum allowable power, W 100one hundred

Механические характеристики антенны круговой направленности:Mechanical characteristics of a circular antenna:

Figure 00000001
Figure 00000001

На фиг. 2 дано KCB в рабочем диапазоне частот, не более 1,5; на фиг. 3 дано усиление антенны dBi, в полосе 20 МГц - 6,5; на фиг. 4 дано входное сопротивление, Ом - 50; на фиг. 5 даны результаты испытаний антенны круговой направленности, таблица.In FIG. 2 is given by KCB in the operating frequency range, not more than 1.5; in FIG. 3 gives the gain of the dBi antenna, in the 20 MHz band - 6.5; in FIG. 4 given input impedance, Ohm - 50; in FIG. 5 shows the results of tests of a circular antenna, table.

Таким образом, антенна круговой направленности имеет неразборную конструкцию и не требует дополнительной настройки при монтаже.Thus, the circular antenna has a non-separable design and does not require additional configuration during installation.

Выводы по результатам испытаний:Conclusions from the test results:

- испытуемая антенна круговой направленности показала хорошие результаты в режиме точка - точка (прямая видимость) по сравнению с антенной «Полярис», выпускаемыми фирмой ООО «Бестер» г. Воронеж и «Полярис 450-6», 433-435МГц г. Екатеринбург;- the tested circular antenna showed good results in the point-to-point (direct visibility) mode compared to the Polaris antenna manufactured by Bester LLC in Voronezh and Polaris 450-6, 433-435 MHz in Yekaterinburg;

- испытуемая антенна круговой направленности, частотой 434.000 МГц с радиомодемом СЕ831С1.03 - показала хорошие результаты в радиусе 500-600 м относительно счетчиков, обеспечивает устойчивую связь по радиоканалу на частоте 434.000 МГц;- the tested circular antenna with a frequency of 434.000 MHz with the CE831C1.03 radio modem - showed good results in a radius of 500-600 m relative to the counters, provides stable radio communication at a frequency of 434.000 MHz;

- антенны «Полярис», фирмы ООО «Бестер» г. Воронеж и «Полярис 450-6», г. Екатерибург, уступают по техническим характеристикам испытуемой антенне по предлагаемому изобретению. Коэффициент усиления данной антенны больше 6 dBi;- antennas Polaris, manufactured by Bester LLC, Voronezh and Polaris 450-6, Ekaterinburg, are inferior in technical characteristics to the tested antenna according to the invention. The gain of this antenna is greater than 6 dBi;

- коэффициент стоячей волны (KCB) проверен прибором САА - 500 COMET ANTENNA на частоте 434.007 МГц и составляет величину 1,35, что также является удовлетворительным параметром, так как для антенно-фидерных устройств эта величина должна находиться в диапазоне 1,0-1,5 единиц;- the standing wave coefficient (KCB) was checked by the CAA-500 COMET ANTENNA device at a frequency of 434.007 MHz and is 1.35, which is also a satisfactory parameter, since for antenna-feeder devices this value should be in the range of 1.0-1, 5 units;

- указанный тип антенны может применяться для организации связи по радиоканалу на частоте 434.000 МГц, например, при реализации проектов АСКУЭ;- the indicated type of antenna can be used to organize communication over the radio channel at a frequency of 434,000 MHz, for example, when implementing ASKUE projects;

- представленная на испытание антенна имеет оптимальные габаритные размеры, при рабочей длине антенны 39 см и диаметре наружной оболочки 23 мм. Конструкция предусматривает крепление антенны к металлической трубе диаметром до 40 мм, а также на металлические поверхности двумя отверстиями под болт М8, причем предлагаемая антенна значительно снижает парусность при ветровых нагрузках по сравнению с аналогами, у которых длина в среднем составляет 100,5 см.- the antenna presented for testing has optimal overall dimensions, with a working antenna length of 39 cm and an outer shell diameter of 23 mm. The design provides for mounting the antenna to a metal pipe with a diameter of up to 40 mm, as well as to metal surfaces with two holes for the M8 bolt, and the proposed antenna significantly reduces windage during wind loads compared to analogues with an average length of 100.5 cm.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:

- упрощение конструкции;- simplification of the design;

- уменьшение парусности;- reduction of windage;

- улучшение стабильности основных параметров.- improving the stability of the main parameters.

Claims (1)

Антенна круговой направленности, содержащая цилиндрический корпус с крышкой, основание, высокочастотный разъем, втулку, центральный проводник, установленный в высокочастотном разъеме, металлический стержень, резонансный контур, катушку индуктивности и кронштейн для закрепления к несущей поверхности, при этом к резьбовому соединению металлического стержня подсоединен штекер с кабелем от приемо-передающего устройства, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена двумя пружинящими металлическими пластинами, регулировочным винтом и изолятором, при этом на втулке закреплены воедино основание, высокочастотный разъем, первая металлическая пружинящая пластина и кронштейн, а металлический стержень в нижней части завит в катушку индуктивности и закреплен к центральному проводнику, при этом вторая металлическая пружинящая пластина подсоединена к металлическому стержню в нижней части, причем резонансный контур, состоящий из дополнительно установленных первой и второй металлических пружинящих пластин и катушки индуктивности, образует совместно переменную емкость, с возможностью подстраивания регулировочным винтом, который установлен в верхней части, в цилиндрическом корпусе с наружной стороны с возможностью касания внутри первой металлической пружинящей пластины, с последующей обрезкой с наружной стороны, при этом изолятор установлен в средней части внутри корпуса.A circular antenna comprising a cylindrical body with a cover, a base, a high-frequency connector, a bush, a central conductor installed in a high-frequency connector, a metal rod, a resonant circuit, an inductor and an arm for fixing to a bearing surface, while a plug is connected to the threaded connection of the metal rod with cable from the transceiver, characterized in that it is additionally equipped with two spring metal plates, an adjusting screw and an insulator, while the base, the high-frequency connector, the first metal spring plate and the bracket are fixed together, and the metal rod at the bottom is curled into the inductor and fixed to the center conductor, while the second metal spring plate is connected to the metal rod at the bottom moreover, the resonant circuit, consisting of additionally installed first and second metal spring plates and inductors, together forms a variable capacitance, with the ability to adjust the adjusting screw, which is installed in the upper part, in the cylindrical case from the outside with the possibility of touching inside the first metal spring plate, followed by trimming from the outside, while the insulator is installed in the middle part inside the case.
RU2018105670A 2018-02-14 2018-02-14 Circular antenna RU2683129C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105670A RU2683129C1 (en) 2018-02-14 2018-02-14 Circular antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105670A RU2683129C1 (en) 2018-02-14 2018-02-14 Circular antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683129C1 true RU2683129C1 (en) 2019-03-26

Family

ID=65858683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018105670A RU2683129C1 (en) 2018-02-14 2018-02-14 Circular antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683129C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720048C1 (en) * 2019-05-17 2020-04-23 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Annular resonant small-size circularly polarized antenna
RU2748866C1 (en) * 2020-07-21 2021-06-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Monoblock sealed structure of hydroacoustic device
CN113488768A (en) * 2021-06-21 2021-10-08 深圳市中天迅通信技术股份有限公司 Receiving antenna for wireless charging coil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8081130B2 (en) * 2009-05-06 2011-12-20 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Broadband whip antenna
US20140159975A1 (en) * 2012-08-14 2014-06-12 AMI Research & Development, LLC Wideband compact dipole manpack antenna
RU2532724C1 (en) * 2013-04-16 2014-11-10 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Transmitting antenna
RU151857U1 (en) * 2013-05-20 2015-04-20 Открытое акционерное общество "АНГСТРЕМ" BROADBAND ANTENNA
RU2587529C1 (en) * 2015-05-28 2016-06-20 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Nondirectional antenna in horizontal plane
RU2634801C1 (en) * 2016-06-28 2017-11-03 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Ultra-wideband dual-port antenna

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8081130B2 (en) * 2009-05-06 2011-12-20 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Broadband whip antenna
US20140159975A1 (en) * 2012-08-14 2014-06-12 AMI Research & Development, LLC Wideband compact dipole manpack antenna
RU2532724C1 (en) * 2013-04-16 2014-11-10 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Transmitting antenna
RU151857U1 (en) * 2013-05-20 2015-04-20 Открытое акционерное общество "АНГСТРЕМ" BROADBAND ANTENNA
RU2587529C1 (en) * 2015-05-28 2016-06-20 Открытое акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" Nondirectional antenna in horizontal plane
RU2634801C1 (en) * 2016-06-28 2017-11-03 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" Ultra-wideband dual-port antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2720048C1 (en) * 2019-05-17 2020-04-23 Акционерное общество "Особое конструкторское бюро Московского энергетического института" Annular resonant small-size circularly polarized antenna
RU2748866C1 (en) * 2020-07-21 2021-06-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Monoblock sealed structure of hydroacoustic device
CN113488768A (en) * 2021-06-21 2021-10-08 深圳市中天迅通信技术股份有限公司 Receiving antenna for wireless charging coil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4298173B2 (en) Circularly polarized dielectric resonator antenna
US5999132A (en) Multi-resonant antenna
US3588905A (en) Wide range tunable transmitting loop antenna
US2267889A (en) Antenna with wide wave range
RU2683129C1 (en) Circular antenna
US5489914A (en) Method of constructing multiple-frequency dipole or monopole antenna elements using closely-coupled resonators
US20020008663A1 (en) Wide-angle circular polarization antenna
US9083076B2 (en) Dipole antenna assembly having an electrical conductor extending through tubular segments and related methods
US5818397A (en) Circularly polarized horizontal beamwidth antenna having binary feed network with microstrip transmission line
WO2011011070A2 (en) Portable yagi antenna kit for being frequency/wavelength adjustable by virtue of being knockdownable
US5999141A (en) Enclosed dipole antenna and feeder system
US4611214A (en) Tactical high frequency array antennas
US4675691A (en) Split curved plate antenna
US2866197A (en) Tuned antenna system
JP7149307B2 (en) LORAN Apparatus with Electrically Short Antenna and Crystal Resonator and Related Methods
Taonok et al. Design of unbalance slot printed dipole antenna with triangle parasitic element for DTV receiver
US20200321701A1 (en) Sleeved Dipole Antenna for Multi-Octave Broadside Radiation Pattern Control
Liashuk et al. Small monopole transceiver antenna for medium frequencies
Rohner Antenna basics
CN2149022Y (en) Yagi aerial
RU161594U1 (en) Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE
CA3125717C (en) Eloran receiver with tuned antenna and related methods
RU212517U1 (en) MODULAR ANTENNA FOR LONG-TERM NAVIGATION RADIO ENGINEERING SYSTEM
RU189384U1 (en) Broadband aerial based on vibrator with upper capacitive load
Guha et al. Dielectric resonator antenna: A solution for its mount on metallic body

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210215