RU2716835C1 - Способ построения вибраторного излучателя - Google Patents
Способ построения вибраторного излучателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716835C1 RU2716835C1 RU2019123486A RU2019123486A RU2716835C1 RU 2716835 C1 RU2716835 C1 RU 2716835C1 RU 2019123486 A RU2019123486 A RU 2019123486A RU 2019123486 A RU2019123486 A RU 2019123486A RU 2716835 C1 RU2716835 C1 RU 2716835C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- dielectric plate
- shoulders
- arms
- dielectric
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
- H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике. Техническим результатом является повышение вибрационной прочности конструкции вибраторного излучателя. Упомянутый технический результат достигается тем, что плечи вибратора выполняют печатным способом на диэлектрической пластине прямоугольной формы, при этом выполняют дополнительные элементы на концах плечей вибратора в виде полосок металлизации, размещают их с каждой стороны вдоль плечей вибратора и разделяют с ними полосами, свободными от металлизации, располагают диэлектрическую пластину с плечами вибратора в горизонтальной плоскости, электрическое соединение полосок металлизации с плечами вибратора выполняют на краях узких сторон диэлектрической пластины, при этом соединяют эти края диэлектрической пластины с дополнительными диэлектрическими пластинами, которые устанавливают перпендикулярно к ее плоскости таким образом, чтобы участки металлизации на дополнительных диэлектрических пластинах прилегали к краям плечей вибратора, при этом высоту дополнительных диэлектрических пластин выполняют таким образом, чтобы они служили опорой для плечей вибратора, запитку вибратора осуществляют с помощью симметрирующего устройства, выполненного печатным способом на отдельной диэлектрической пластине прямоугольной формы, которую устанавливают вертикально и подсоединяют верхним краем к нижней стороне диэлектрической пластины с плечами вибратора, на нижнем крае диэлектрической пластины с симметрирующим устройством устанавливают разъем, с помощью которого выполняют подключение к питающему фидеру, подключение симметрирующего устройства к плечам вибратора выполняют через печатные полосковые индуктивности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к антенной технике, а именно, к способам построения излучателей из состава антенн и антенных решеток для систем радиосвязи и радиолокации.
Известен способ построения вибраторного излучателя [1 - стр. 227-228. Устройства СВЧ и антенны. Проектирование фазированных антенных решеток / Под ред. Д.И. Воскресенского. М: Радиотехника, 2012 - 744 с], при котором устанавливают его длину равной 0,5λ, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона, а высоту - равной 0,25λ. Для симметричного возбуждения плечей вибратора используют четвертьволновую щель, при этом соединение с фидерным трактом осуществляют через коаксиальный разъем.
Недостатками известного способа являются малая полоса рабочих частот, не превышающая 10-15%, а также большая высота профиля, составляющая 0,25λ.
Известен способ построения вибраторного излучателя с расширенным диапазоном [2 - стр. 148. Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А., Козырев Н.Н. Антенно-фидерные устройства. М.: Радио и связь. 1989. - 352 с], при котором в вибраторе используют плечи треугольной формы, запитка вибратора осуществляется непосредственным подключением питающего фидера. При этом длина вибратора составляет 0,3λМАХ, где λМАХ - длина волны нижнего края рабочего диапазона.
Недостатком известного способа является высокий коэффициент стоячей волны (КСВ), достигающий величины 7 при непосредственном подключении фидера к вибратору [3 - с. 335 - Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. М.: Энергия. 1975. - 528 с], что делает невозможным его практическое использование.
Известен способ построения микрополосковых излучателей с увеличенной широкополосностью [4 - стр. 131, 132, Панченко Б.А., Нефёдов Е.И. Микрополосковые антенны. М.: Радио и связь. 1986. - 144 с.], при котором рядом с основным прямоугольным микрополосковым излучателем располагают связанные излучающие элементы в виде металлических полосок, параллельных кромкам основного излучателя.
Недостатком известного способа является его использование только в плоских микрополосковых излучателях прямоугольной формы.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ построения вибраторного излучателя с уменьшенными размерами [5 - стр. 117-119, Жук М.С., Молочков Ю.Б. Проектирование антенно-фидерных устройств. М.: Энергия. 1966 - 648 с], при котором на концах плечей вибратора устанавливают дополнительные сосредоточенные элементы в виде шара, диска или звездочки, подключение к плечам вибратора выполняют через сосредоточенные индуктивности.
Недостатком прототипа является технологически сложный процесс производства излучателя, включающий в себя установку сосредоточенных элементов на концах плечей вибратора и индуктивностей в точке подключения фидера. Для изготовления механически прочного излучателя необходимо изготовление конструктивных элементов, поддерживающих плечи вибратора, а для улучшения согласования с фидером использование симметрирующего устройства, через которое осуществляется запитка плечей вибратора.
Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение технологичности производства за счет снижения числа конструктивных элементов, из которых состоит вибраторной излучатель.
Для решения указанной технической проблемы предлагается способ построения вибраторного излучателя, при котором на концах плечей вибратора устанавливают дополнительные элементы, а подключение к плечам вибратора выполняют через индуктивности.
Согласно изобретению, выполняют плечи вибратора печатным способом на диэлектрической пластине прямоугольной формы, при этом выполняют дополнительные элементы на концах плечей вибратора в виде полосок металлизации, размещают их с каждой стороны вдоль плечей вибратора и разделяют с ними полосами, свободными от металлизации, располагают диэлектрическую пластину с плечами вибратора в горизонтальной плоскости, электрическое соединение полосок металлизации с плечами вибратора выполняют на краях узких сторон диэлектрической пластины, при этом соединяют эти края диэлектрической пластины с дополнительными диэлектрическими пластинами, которые устанавливают перпендикулярно к ее плоскости таким образом, чтобы участки металлизации на дополнительных диэлектрических пластинах прилегали к краям плечей вибратора, при этом высоту дополнительных диэлектрических пластин выполняют таким образом, чтобы они служили опорой для плечей вибратора, запитку вибратора осуществляют с помощью симметрирующего устройства, выполненного печатным способом на отдельной диэлектрической пластине прямоугольной формы, которую устанавливают вертикально и подсоединяют верхним краем к нижней стороне диэлектрической пластины с плечами вибратора, на нижнем крае диэлектрической пластины с симметрирующим устройством устанавливают разъем, с помощью которого выполняют подключение к питающему фидеру, подключение симметрирующего устройства к плечам вибратора выполняют через печатные полосковые индуктивности.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение вибрационной прочности конструкции вибраторного излучателя.
Проведенный сравнительный анализ заявленного способа и прототипа показывает, что их отличие заключается в следующем:
- в прототипе используются сосредоточенные дополнительные элементы и индуктивности, что требует применения отдельной операции их пайки при производстве излучателя, в предлагаемом способе дополнительные элементы и индуктивности выполняются печатным способом в едином технологическом цикле с остальными углами, что снижает число конструктивных элементов, из которых состоит вибраторный излучатель;
- в прототипе отсутствуют конструктивные элементы, которые фиксируют плечи вибратора при эксплуатации, в предлагаемом способе плечи вибратора соединены с вертикально установленными диэлектрическими пластинами, высоту которых выполняют таким образом, чтобы они служили опорой для плечей вибратора при его использовании.
Сочетание отличительных признаков и свойства предлагаемого способа построения активной фазированной антенной решетки из литературы не известно, поэтому он соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.
На чертеже приведена конструкция вибраторного излучателя, построенного по предложенному способу.
При реализации предложенного способа выполняется следующая последовательность действий:
- выполняют плечи вибратора печатным способом на диэлектрической пластине прямоугольной формы, при этом выполняют дополнительные элементы на концах плечей вибратора в виде полосок металлизации, размещают их с каждой стороны вдоль плечей вибратора и разделяют с ними полосами, свободными от металлизации - 1;
- располагают диэлектрическую пластину с плечами вибратора в горизонтальной плоскости - 2;
- электрическое соединение полосок металлизации с плечами вибратора выполняют на краях узких сторон диэлектрической пластины - 3;
- соединяют эти края диэлектрической пластины с дополнительными диэлектрическими пластинами, которые устанавливают перпендикулярно к ее плоскости таким образом, чтобы участки металлизации на дополнительных диэлектрических пластинах прилегали к краям плечей вибратора - 4;
- высоту дополнительных диэлектрических пластин выполняют таким образом, чтобы они служили опорой для плечей вибратора - 5;
- запитку вибратора осуществляют с помощью симметрирующего устройства, выполненного печатным способом на отдельной диэлектрической пластине прямоугольной формы, которую устанавливают вертикально и подсоединяют верхним краем к нижней стороне диэлектрической пластины с плечами вибратора, на нижнем крае диэлектрической пластины с симметрирующим устройством устанавливают разъем, с помощью которого выполняют подключение к питающему фидеру, подключение симметрирующего устройства к плечам вибратора выполняют через печатные полосковые индуктивности - 6.
Конструкция вибраторного излучателя, построенного по предложенному способу, например, включает в себя (фиг) диэлектрическую пластину 1 прямоугольной формы, расположенную в горизонтальной плоскости, на которой печатным способом выполнены плечи вибратора 2, при этом дополнительные элементы на концах плечей вибратора в виде полосок металлизации 3, расположены с каждой стороны вдоль плечей вибратора 2 и разделены с ними полосами 4, свободными от металлизации.
Электрическое соединение полосок металлизации 3 с плечами вибратора 2 выполняют на краях узких сторон диэлектрической пластины 1. Эти края диэлектрической пластины 1 соединены с дополнительными диэлектрическими пластинами 5, установленными перпендикулярно ее плоскости. Участки металлизации 6 прилегают к краям плечей вибратора 2.
Высоту дополнительных диэлектрических пластин 5 выполняют таким образом, чтобы они служили опорой для плечей вибратора 2.
Запитку вибратора осуществляют с помощью симметрирующего устройства 7, выполненное печатным способом на отдельной диэлектрической пластине 8 прямоугольной формы, которую устанавливают вертикально и подсоединяют верхним краем к нижней стороне диэлектрической пластины 1. На нижнем крае диэлектрической пластины 8 расположен разъем 9, с помощью которого выполняется подключение к питающему фидеру (на чертеже не показан). Подключение симметрирующего устройства 7 к плечам вибратора 2 выполняют через печатные полосковые индуктивности (на чертеже не показаны).
Вибраторный излучатель на чертеже работает следующим способом. В режиме передачи излучаемый радиосигнал поступает на разъем 9 и через симметрирующее устройство 7 поступает на плечи вибратора 2, которые излучают радиосигнал в пространство.
В режиме приема принимаемый сигнал возбуждает на плечах вибратора 2 ток, который через симметрирующее устройство 7 поступает на разъем 9 и далее передается через фидер (на чертеже не показан) потребителю.
Диэлектрические пластины 5 прикреплены к узким сторонам диэлектрической пластины 1 и обеспечивают фиксацию плечей вибратора 2 в пространстве. Участки металлизации 6 обеспечивают удлинение электрической длины плечей вибратора 2.
Выполненный по предлагаемому способу вибраторный излучатель имеет сниженную высоту профиля 0,152λ, где λ - средняя длина волны рабочего диапазона, длина вибратора составляет 0,48λ. Вибраторный излучатель обеспечивает работу в полосе с перекрытием не менее 1,55 по уровню КСВ≤2,25.
Применение предлагаемого способа обеспечивает:
- изготовление всех узлов вибраторного излучателя печатным способом в едином технологическом цикле, в то время как в прототипе используются сосредоточенные дополнительные элементы и индуктивности, что требует применения отдельной операции их пайки при производстве;
- механическую прочность конструкции вибраторного излучателя, т.к. диэлектрические пластины 5 фиксируют диэлектрическую пластину 1 и плечи вибратора 2 в пространстве, в то время как в прототипе отсутствует фиксация плечей вибратора.
Работоспособность предлагаемого способа была проверена на макете вибраторного излучателя (см. чертеж). Испытания показали совпадение полученных характеристик с расчетными.
Claims (1)
- Способ построения вибраторного излучателя, при котором на концах плечей вибратора устанавливают дополнительные элементы, а подключение к плечам вибратора выполняют через индуктивности, отличающийся тем, что выполняют плечи вибратора печатным способом на диэлектрической пластине прямоугольной формы, при этом выполняют дополнительные элементы на концах плечей вибратора в виде полосок металлизации, размещают их с каждой стороны вдоль плечей вибратора и разделяют с ними полосами, свободными от металлизации, располагают диэлектрическую пластину с плечами вибратора в горизонтальной плоскости, электрическое соединение полосок металлизации с плечами вибратора выполняют на краях узких сторон диэлектрической пластины, при этом соединяют эти края диэлектрической пластины с дополнительными диэлектрическими пластинами, которые устанавливают перпендикулярно к ее плоскости таким образом, чтобы участки металлизации на дополнительных диэлектрических пластинах прилегали к краям плечей вибратора, при этом высоту дополнительных диэлектрических пластин выполняют таким образом, чтобы они служили опорой для плечей вибратора, запитку вибратора осуществляют с помощью симметрирующего устройства, выполненного печатным способом на отдельной диэлектрической пластине прямоугольной формы, которую устанавливают вертикально и подсоединяют верхним краем к нижней стороне диэлектрической пластины с плечами вибратора, на нижнем крае диэлектрической пластины с симметрирующим устройством устанавливают разъем, с помощью которого выполняют подключение к питающему фидеру, подключение симметрирующего устройства к плечам вибратора выполняют через печатные полосковые индуктивности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123486A RU2716835C1 (ru) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Способ построения вибраторного излучателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123486A RU2716835C1 (ru) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Способ построения вибраторного излучателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716835C1 true RU2716835C1 (ru) | 2020-03-17 |
Family
ID=69898621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123486A RU2716835C1 (ru) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Способ построения вибраторного излучателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716835C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112467400A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种超宽带双极化相控阵天线 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6133880A (en) * | 1997-12-11 | 2000-10-17 | Alcatel | Short-circuit microstrip antenna and device including that antenna |
EP1543582A1 (en) * | 2002-08-07 | 2005-06-22 | Telecom Italia S.p.A. | Dual band antenna system |
US7324049B2 (en) * | 2004-01-05 | 2008-01-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Miniaturized ultra-wideband microstrip antenna |
RU2619806C1 (ru) * | 2016-01-20 | 2017-05-18 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Антенный излучатель |
-
2019
- 2019-07-19 RU RU2019123486A patent/RU2716835C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6133880A (en) * | 1997-12-11 | 2000-10-17 | Alcatel | Short-circuit microstrip antenna and device including that antenna |
EP1543582A1 (en) * | 2002-08-07 | 2005-06-22 | Telecom Italia S.p.A. | Dual band antenna system |
US7324049B2 (en) * | 2004-01-05 | 2008-01-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Miniaturized ultra-wideband microstrip antenna |
RU2619806C1 (ru) * | 2016-01-20 | 2017-05-18 | Акционерное общество "Концерн воздушно-космической обороны "Алмаз - Антей" | Антенный излучатель |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112467400A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-09 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种超宽带双极化相控阵天线 |
CN112467400B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-03-29 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种超宽带双极化相控阵天线 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015127625A1 (zh) | 一种共口径天线及基站 | |
US3858221A (en) | Limited scan antenna array | |
RU2592731C1 (ru) | Способ построения антенной решетки | |
EP3533109A1 (en) | Arrangement comprising antenna elements | |
AU2016250326B2 (en) | Multiband antenna | |
CN102576936A (zh) | 用于减少通信设备中的近场辐射和特殊吸收比率(sar)值的方法 | |
CN108598699B (zh) | 垂直极化全波振子阵列天线以及定向辐射天线 | |
CN108173007A (zh) | 一种基于四角馈电的双层波导缝隙近场聚焦阵列天线 | |
Sentucq et al. | Superdirective metamaterial-inspired electrically small antenna arrays | |
Varghese et al. | Design and analysis of cross-fed rectangular array antenna; an X-band microstrip array antenna, operating at 11 GHz | |
US11437736B2 (en) | Broadband antenna having polarization dependent output | |
RU2716835C1 (ru) | Способ построения вибраторного излучателя | |
CN111313140A (zh) | 一种宽带高增益微带天线 | |
CN212062682U (zh) | 一种微带天线 | |
US6429820B1 (en) | High gain, frequency tunable variable impedance transmission line loaded antenna providing multi-band operation | |
CN117525848A (zh) | 一种用于5g通信基站的天线振子 | |
KR101161262B1 (ko) | 적층형 다중 대역 안테나 장치 | |
CN108539414B (zh) | 一种结构紧凑的轻质高效缝隙天线及天线阵 | |
KR100998153B1 (ko) | 안테나 시스템 | |
JP2020174284A (ja) | アンテナ装置 | |
RU2592721C1 (ru) | Способ построения антенной решетки | |
Drossos et al. | Four‐element planar arrays employing probe‐fed cylindrical dielectric resonator antennas | |
US20230010074A1 (en) | Electromagnetic band-gap structure | |
RU2343603C2 (ru) | Способ возбуждения и настройки синфазной антенной решетки из ромбовидных элементов и антенно-фидерное устройство для его осуществления | |
Ismail et al. | Rectangular Microstrip Yagi Array Antenna for Wifi Applications |