RU2717573C1 - Симметричный вибратор в печатном исполнении - Google Patents
Симметричный вибратор в печатном исполнении Download PDFInfo
- Publication number
- RU2717573C1 RU2717573C1 RU2019119273A RU2019119273A RU2717573C1 RU 2717573 C1 RU2717573 C1 RU 2717573C1 RU 2019119273 A RU2019119273 A RU 2019119273A RU 2019119273 A RU2019119273 A RU 2019119273A RU 2717573 C1 RU2717573 C1 RU 2717573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibrator
- line
- symmetrical
- screen
- substrate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Использование: для создания симметричного вибратора. Сущность изобретения заключается в том, что вибратор в печатном исполнении, выполненный на подложке, содержащей экран, двухпроводную симметричную линию, образующую короткозамкнутый шлейф, с одной стороны который подключен к плечам вибратора, с другой - к экрану, питающую линию, отличается тем, что плечи вибратора и питающие проводники короткозамкнутого шлейфа расположены на разных сторонах подложки, при этом питающая линия выполнена в виде симметричной полосковой линии, внутренний проводник которой присоединен к одному из плеч вибратора посредством перемычки, а экран установлен перпендикулярно подложке. Технический результат - улучшение согласования линии передачи с нагрузкой. 5 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности к антеннам, и может быть использовано, в широкополосных приемо-передающих устройствах, техники связи, радиолокационных устройствах, а также в составе фазированных антенных решеток (ФАР).
Актуальность разработки таких антенн обусловлена миниатюризацией радиотехнической аппаратуры, повышением требований к широкополосное™ систем, а также требований к массо-габаритным показателям. Такими свойствами обладают печатные вибраторные антенны.
Известен симметричный вибратор в печатном исполнении, содержащий симметричные плечи и двухпроводную питающею линию (US 7324059 B2, Stub printed dipole antenna (SPDA) having wide-band and multi-band characteristics and method of designing the same, H01Q 9, 19.08.2005). Устройство имеет малые габариты и небольшой вес.
Однако, в указанном устройстве используется конструкция двухпроводной линии с торцевой связью, т.е. проводники находятся в одной плоскости, поэтому данная линия имеет большие потери по излучению и меньшую помехозащищенность, а также меньший диапазон рабочих частот в сравнении с линией, проводники которой находятся в разных плоскостях, на противоположных сторонах диэлектрика (линия с лицевой связью). Образованный на двухпроводной линии короткозамкнутый шлейф имеет выраженную реактивную составляющую в полосе частот, которая затрудняет согласование. Шлейф на линии с лицевой связью обладает меньшей реактивной составляющей.
Известен симметричный вибратор в печатном исполнении для беспроводной много диапазонной системы связи (US 7095382 B2, modified printed dipole antennas for wireless multi-band communications systems, H01Q 9, 24.11.2003), содержащий питающий шлейф с обратной стороны антенны, который соединен с плечом вибратора с помощью перемычки. Плечи вибратора находятся в одной плоскости на высоте !Л длины волны от экрана.
Однако, в указанном устройстве используется питающий короткозамкнутый четвертьволновый шлейф, выполненный на основе двухпроводной линии с торцевой связью, которая ухудшает согласование.
Известен симметричный вибратор в печатном исполнении (A printed dipole antenna for RFID tag, KR 200430494 Y1, H01Q 9, 16.06.2006), содержащий печатный микрополосковый симметрирующий трансформатор с длиной линии равной ¼ длины волны. Микрополосковая линия вибратора находится на одной стороне диэлектрической подложки. Связь линии с вибратором обеспечивается перемычкой.
Однако, в указанном устройстве используется конструкция двухпроводной линии с торцевой связью, которая имеет большие потери по излучению, а, следовательно, худшее согласование и малый диапазон рабочих частот (ширина полосы -15% при КСВН не более 1,5) в сравнении с линией с лицевой связью.
Кроме того, известен симметричный вибратор в печатном исполнении (Microstrip fed printed dipole with an integral balun, US 4825220, H01Q 9, 26.11.1986), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, изготовленный на плоской двухсторонней фольгированной диэлектрической подложке путем нанесения рисунков на ее поверхностях. В устройстве, экран, образующий несимметричную микрополосковую линию передачи, разделен центральной щелью, тем самым образуя двухпроводную симметричную линию передачи. Для обеспечения эффективной синфазной запитки симметричного вибратора используется проводник, имеющий «J-образную» конфигурацию которая проходит над щелью и пересекает ее в непосредственной близости от вибратора. Данное устройство имеет малые габариты и небольшой вес, простую конструкцию и, как следствие, низкую стоимость и высокую технологичность.
Однако, в устройстве-прототипе использование короткозамкнутого шлейфа на основе двухпроводной линии с торцевой связью и питающего проводника «J-образной» конфигурации приводит к худшему согласованию нагрузки с линией передачи.
Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является улучшение согласования линии передачи с нагрузкой.
Технический результат достигается тем, что в известном симметричном вибраторе в печатном исполнении, выполненном на подложке, содержащей экран, двухпроводную симметричную линию, образующую короткозамкнутый шлейф, с одной стороны который подключен к плечам вибратора, с другой - к экрану, питающую линию, плечи вибратора и питающие проводники короткозамкнутого шлейфа расположены на разных сторонах подложки, при этом питающая линия выполнена в виде симметричной полосковой линии, внутренний проводник которой присоединен к одному из плеч вибратора посредством перемычки, а экран установлен перпендикулярно подложке.
На фиг. 1 и фиг. 2 приведен предлагаемый симметричный вибратор в печатном исполнении, на фиг. 3 - показана симметричная полосковая линия в разрезе использующаяся в качестве питающей линии, на фиг. 4 - диаграммы направленности антенны в плоскостях векторов напряженности электрического и магнитного полей, на фиг. 5 - частотная зависимость КСВН.
На фиг. 1-фиг. 3 и в тексте приняты следующие обозначения:
1 - диэлектрик;
2 - внешние проводники симметричной полосковой линии;
3 - плечи вибратора;
4 - экран;
5 - внутренний проводник симметричной полосковой линии;
6 - перемычка.
Предлагаемое устройство (фиг. 1) размещенное на диэлектрике 1, содержит симметричную полосковую линию, внешние проводники 2 которой с одного конца присоединены к плечам вибратора 3, с другого конца - к экрану 4, при этом внутренний проводник симметричной полосковой линии 5 присоединен к одному из плеч вибратора 3 посредством перемычки 6.
Симметричный вибратор в печатном исполнении работает следующим образом. СВЧ сигнал подается на внутренний проводник питающей линии 5 и через перемычку 6 поступает на первое плечо вибратора, а также, через четвертьволновый короткозамкнутый шлейф, образованный симметричной двухпроводной линий передачи с лицевой связью, на второе плечо вибратора. В результате чего по плечам вибратора 3 протекает синфазный ток, являющийся источником электромагнитного поля. Эффект улучшения согласования достигается за счет применения короткозамкнутого шлейфа с лицевой связью, который более высокочастотный и обладает меньшими потерями на излучение.
Сравнение заявляемого устройства с известными показывает, что заявляемое устройство имеет следующие отличительные особенности:
- расположение и форма соединительной линии (полосковая симметричная соединительная линия с заземленными наружными проводниками, имеет непосредственный контакт с плечом вибратора и может рассматриваться как линия с лицевой связью).
- расположение плеч вибратора (плечи разнесены друг относительно друга по разным сторонам диэлектрика).
- обладание меньшим реактивным сопротивлением в полосе частот, позволяет согласовывать питающую линию с антеннами различной геометрической формы.
Пример реализации устройства для работы в дециметровом диапазоне волн: плечи вибратора выполнены в виде диполя (толщина материала равна 0,1 мм), длина плеча 36,2 мм, ширина полосковой линии 6 мм. Размеры экрана 100×100 мм.
Макет широкополосного вибратора имеет рабочую полосу частот по уровню КСВН=1,5 порядка 24.3% от средней частоты (по уровню КСВН=2 порядка 28.6% от средней частоты) (Фиг. 4). Коэффициент усиления КУ=6 дБ (Фиг. 5).
Широкополосный вибратор может быть использован в составе фазированных антенных решеток (ФАР).
Claims (1)
- Симметричный вибратор в печатном исполнении, выполненный на подложке, содержащей экран, двухпроводную симметричную линию, образующую короткозамкнутый шлейф, с одной стороны который подключен к плечам вибратора, с другой - к экрану, питающую линию, отличающийся тем, что плечи вибратора и питающие проводники короткозамкнутого шлейфа расположены на разных сторонах подложки, при этом питающая линия выполнена в виде симметричной полосковой линии, внутренний проводник которой присоединен к одному из плеч вибратора посредством перемычки, а экран установлен перпендикулярно подложке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119273A RU2717573C1 (ru) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Симметричный вибратор в печатном исполнении |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019119273A RU2717573C1 (ru) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Симметричный вибратор в печатном исполнении |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2717573C1 true RU2717573C1 (ru) | 2020-03-24 |
Family
ID=69943268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019119273A RU2717573C1 (ru) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | Симметричный вибратор в печатном исполнении |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2717573C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768530C1 (ru) * | 2021-06-04 | 2022-03-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | Широкополосный симметричный вибратор в печатном исполнении |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4825220A (en) * | 1986-11-26 | 1989-04-25 | General Electric Company | Microstrip fed printed dipole with an integral balun |
RU2158993C1 (ru) * | 1999-08-30 | 2000-11-10 | Войсковая часть 25714 | Симметричный полосковый вибратор |
US7095382B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-08-22 | Sandbridge Technologies, Inc. | Modified printed dipole antennas for wireless multi-band communications systems |
US7324059B2 (en) * | 2005-08-19 | 2008-01-29 | Electronics And Telecommunications Research Institiute | Stub printed dipole antenna (SPDA) having wide-band and multi-band characteristics and method of designing the same |
RU2394319C2 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр по радиоэлектронным системам и информационным технологиям имени В.И. Шимко" (ФГУП "Федеральный НПЦ "Радиоэлектроника" им. В.И. Шимко") | Широкополосная симметричная антенна |
-
2019
- 2019-06-19 RU RU2019119273A patent/RU2717573C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4825220A (en) * | 1986-11-26 | 1989-04-25 | General Electric Company | Microstrip fed printed dipole with an integral balun |
RU2158993C1 (ru) * | 1999-08-30 | 2000-11-10 | Войсковая часть 25714 | Симметричный полосковый вибратор |
US7095382B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-08-22 | Sandbridge Technologies, Inc. | Modified printed dipole antennas for wireless multi-band communications systems |
US7324059B2 (en) * | 2005-08-19 | 2008-01-29 | Electronics And Telecommunications Research Institiute | Stub printed dipole antenna (SPDA) having wide-band and multi-band characteristics and method of designing the same |
RU2394319C2 (ru) * | 2008-09-22 | 2010-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр по радиоэлектронным системам и информационным технологиям имени В.И. Шимко" (ФГУП "Федеральный НПЦ "Радиоэлектроника" им. В.И. Шимко") | Широкополосная симметричная антенна |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2768530C1 (ru) * | 2021-06-04 | 2022-03-24 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | Широкополосный симметричный вибратор в печатном исполнении |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10714835B2 (en) | Antenna and an antenna packaging structure | |
EP3790110B1 (en) | Antenna and mobile terminal | |
KR100848237B1 (ko) | 무선 태그 및 무선 태그용 안테나 | |
US9472855B2 (en) | Antenna device | |
EP1684382A1 (en) | Small ultra wideband antenna having unidirectional radiation pattern | |
US10622716B1 (en) | Balanced antenna | |
CA2314688A1 (en) | Printed bi-polarization antenna and corresponding network of antennas | |
CN110676575B (zh) | 一种小型化的高增益双频wifi天线 | |
US10992047B2 (en) | Compact folded dipole antenna with multiple frequency bands | |
US7567210B2 (en) | Small size ultra-wideband antenna | |
Rezaeieh et al. | Broadband CPW-fed slot antenna with circular polarization for on-body applications at ISM band | |
US8593368B2 (en) | Multi-band antenna and electronic apparatus having the same | |
RU2717573C1 (ru) | Симметричный вибратор в печатном исполнении | |
TW201528613A (zh) | 雙頻印刷式的單極天線 | |
US9130276B2 (en) | Antenna device | |
WO2023005739A1 (zh) | 天线和通信设备 | |
CN112952362A (zh) | 集成天线和电子设备 | |
Srivastava | Dual-cavity backed substrate integrated waveguide slot antenna for 5G applications | |
CN107394384B (zh) | 印制槽隙倒f天线及蓝牙通讯装置 | |
US20090079659A1 (en) | Multi-mode resonant wideband antenna | |
CN109599671A (zh) | 一种共面波导馈电双频带圆极化天线 | |
JP2005203971A (ja) | アンテナ装置、アンテナシステム | |
US20200176874A1 (en) | Antenna, Transmitting Device, Receiving Device and Wireless Communication System | |
US20110080324A1 (en) | Single-band antenna | |
TWM547192U (zh) | 多頻天線 |