RU66613U1

RU66613U1 - BROADBAND ANTENNA SYSTEM FOR WORK IN THE DECAM RANGE

Info

Publication number: RU66613U1
Application number: RU2007114313/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Дмитриевич Малютин; Тимур Тальгатович Газизов; Александр Олегович Мелкозеров; Тальгат Рашитович Газизов; Антон Геннадьевич Лощилов; Эдуард Валерьевич Семенов; Андрей Павлович Рыбин
Original assignee: Николай Дмитриевич Малютин; Тимур Тальгатович Газизов; Александр Олегович Мелкозеров; Тальгат Рашитович Газизов; Антон Геннадьевич Лощилов; Эдуард Валерьевич Семенов; Андрей Павлович Рыбин
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2007-09-10

Abstract

Изобретение относится к радиотехнике. Конкретно - к антенным системам и может использоваться в качестве приемной и передающей антенны для дальней и ближней связи в диапазоне коротких волн. Широкополосная приемопередающая антенная система, содержащая два провода, образующих внутренний вибратор, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводников, и приборную часть коаксиального разъема, симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, предназначенная для работы в декаметровом диапазоне, отличающаяся тем, что в ее состав дополнительно введены два провода, образующие внешний вибратор, в разрывы которых так же симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками. Техническим результатом является создание широкополосной приемопередающей антенной системы с улучшенным коэффициентом стоячей волн (КСВ) во всем диапазоне рабочих частот.The invention relates to radio engineering. Specifically, to antenna systems and can be used as a receiving and transmitting antenna for long and short range communication in the short-wave range. Broadband transceiver antenna system containing two wires forming an internal vibrator, electric filters included in the breaks of both conductors, and the instrument part of the coaxial connector, the impedance balancing transformer, the unbalanced output / input of which is connected to the instrument part of the coaxial connector, designed to operate in the decameter range , characterized in that in its composition two wires are added, forming an external vibrator, in the breaks of which are also symmetrically included ktricheskie filters with identical amplitude-frequency characteristics. The technical result is the creation of a broadband transceiver antenna system with an improved standing wave ratio (SWR) in the entire range of operating frequencies.

Description

Изобретение относится к радиотехнике. Конкретно - к антенным системам и может использоваться в качестве приемной и передающей антенны для дальней и ближней связи в диапазоне коротких волн.The invention relates to radio engineering. Specifically, to antenna systems and can be used as a receiving and transmitting antenna for long and short range communication in the short-wave range.

Наиболее близкой по техническому решению (прототип) является высокочастотная приемопередающая антенная система (патент RU 2262783, авторы Малютин Н.Д., Рыбин А.П., Перевалов Н.Я., Федоров А.Е.), содержащая два провода, расположенные наклонно к поверхности Земли и расходящихся между собой от их верхних к их нижним концам, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводов, и приборную часть коаксиального разъема, дополнительно введены симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, и выполненное в виде отрезка двухпроводной неоднородной линии согласующее симметричное снижение, выход/вход которого соединен с входом/ выходом симметрирующего трансформатора импедансов, а его вход/выход - с верхними концами названных проводов, провода с включенными в их разрывы электрическими фильтрами выполнены идентичными, а амплитудно-частотные характеристики пар этих фильтров, расположенных симметрично относительно общей продольной оси обоих проводов, - одинаковыми, при этом приборная часть коаксиального разъема образует выход/вход антенной системы.The closest in technical solution (prototype) is a high-frequency transceiver antenna system (patent RU 2262783, authors Malyutin ND, Rybin A.P., Perevalov N.Ya., Fedorov A.E.), containing two wires located obliquely to the Earth’s surface and diverging from each other from their upper to their lower ends, electric filters included in the breaks of both wires, and the instrument part of the coaxial connector, an additional impedance balancing transformer is introduced, an asymmetric output / input of which is connected to the instrument part coaxial connector, and a matching symmetrical reduction made in the form of a two-wire heterogeneous line segment, the output / input of which is connected to the input / output of a balancing impedance transformer, and its input / output is connected to the upper ends of these wires, the wires with the electric filters included in their gaps are identical and the amplitude-frequency characteristics of the pairs of these filters located symmetrically with respect to the common longitudinal axis of both wires are the same, while the instrument part of the coaxial The connector forms the output / input of the antenna system.

Недостатком такой структуры является отсутствие дополнительных согласующих устройств на низких и на высоких частотах, что приводит рассогласованию входа/выхода симметрирующего трансформатора в месте подключения к приемопередающей антенной системе. Как следствие ухудшение значения коэффициента стоячей волны (КСВ) на указанных выше частотных диапазонах.The disadvantage of this structure is the lack of additional matching devices at low and high frequencies, which leads to a mismatch in the input / output of the balancing transformer at the point of connection to the transceiver antenna system. As a consequence, the deterioration of the standing wave coefficient (SWR) in the above frequency ranges.

Техническим результатом является создание широкополосной приемопередающей антенной системы с улучшенным КСВ во всем диапазоне рабочих частот.The technical result is the creation of a broadband transceiver antenna system with improved SWR in the entire range of operating frequencies.

Заявляемый результат достигается тем, что в широкополосной приемопередающей антенной системе, содержащей два провода, образующих внутренний вибратор, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводников, и приборную часть коаксиального разъема, симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, предназначенной для работы в декаметровом диапазоне, в ее состав дополнительно введены два провода, образующие внешний вибратор, в разрывы которых так же симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками. Расположение и параметры фильтров позволяют добиться наилучшего согласования.The claimed result is achieved in that in a broadband transceiver antenna system containing two wires forming an internal vibrator, electric filters included in the gaps of both conductors, and the instrument part of the coaxial connector, which balances the impedance transformer, the unbalanced output / input of which is connected to the instrument part of the coaxial connector designed to operate in the decameter range, two wires are additionally introduced into it, forming an external vibrator, the breaks of which are also electric filters with the same amplitude-frequency characteristics are included metrically. The location and parameters of the filters provide the best fit.

Техническим эффектом данной широкополосной приемопередающей антенной системы является значение КСВ<3 во всем рабочем диапазоне частот, КСВ<2 от 8 до 30.The technical effect of this broadband transceiver antenna system is the value of SWR <3 in the entire operating frequency range, SWR <2 from 8 to 30.

Заявляемая широкополосная приемопередающая антенная система для работы в декаметровом диапазоне представляет собой четырехпроводную комбинированную антенну. Структура антенны - два вибратора с единым выходом/входом.The inventive broadband transceiver antenna system for operation in the decameter range is a four-wire combined antenna. The antenna structure is two vibrators with a single output / input.

На фиг.1 изображена предполагаемая антенная система.Figure 1 shows the proposed antenna system.

На фиг.1 обозначено:In figure 1 is indicated:

1, 4 - внешний вибратор;1, 4 - external vibrator;

2, 3 - внутренний вибратор;2, 3 - internal vibrator;

5-22 - электрические фильтры, включенные в разрывы проводов внутреннего и внешнего вибраторов;5-22 - electric filters included in the wire breaks of the internal and external vibrators;

32 - согласующее симметричное снижение;32 - matching symmetrical reduction;

33 - симметрирующий трансформатор импедансов;33 - balancing impedance transformer;

34 - коаксиальный разъем;34 - coaxial connector;

35 - коаксиальный кабель (на чертеже изображена только его часть);35 - coaxial cable (only part of it is shown in the drawing);

31 - телескопическая мачта (опора антенной системы);31 - telescopic mast (support of the antenna system);

27-30, 36, 37 - изоляторы;27-30, 36, 37 - insulators;

23-26 - диэлектрические растяжки.23-26 - dielectric extensions.

Во внешний (провода 1 и 4) и внутренний (провода 2 и 3) вибраторы включены электрические фильтры, представленные в виде сосредоточенных нагрузок в виде параллельных RLC цепей (полосовые заграждающие фильтры). Угол раскрыва внешнего вибратора (в горизонтальной плоскости) равен 44°, а внутреннего 39°. Высота подвеса антенны Н=21.4 м. Радиус проводников вибраторов 2 мм.In the external (wires 1 and 4) and internal (wires 2 and 3) vibrators are included electrical filters, presented in the form of concentrated loads in the form of parallel RLC circuits (bandpass filters). The opening angle of the external vibrator (in the horizontal plane) is 44 °, and the internal 39 °. Antenna suspension height H = 21.4 m. The radius of the vibrator conductors is 2 mm.

Длины отрезков вибраторов, а также параметры электрических фильтров, установленных на концах отрезков этих вибраторов, определяющие геометрические размеры, приведены на фиг.2.The lengths of the segments of the vibrators, as well as the parameters of the electric filters installed at the ends of the segments of these vibrators, which determine the geometric dimensions, are shown in figure 2.

Нижние концы провода 1, 2, 3, 4 соединяют с изоляторами 27-30, верхними - с изоляторами 36 и 37. В отрезки вибраторов включают электрические фильтры 5-22. В малом и большом вибраторе фильтры расположены симметрично, образуя пары 5-18, 6-19, 7-20, 8-21, 9-22, 10-14, 11-15, 12-16, 13-17 и имеют одинаковые амплитудно-частотные характеристики.The lower ends of the wire 1, 2, 3, 4 are connected to the insulators 27-30, the upper ends to the insulators 36 and 37. Electrical filters 5-22 are included in the lengths of the vibrators. In the small and large vibrators, the filters are located symmetrically, forming pairs 5-18, 6-19, 7-20, 8-21, 9-22, 10-14, 11-15, 12-16, 13-17 and have the same amplitude -frequency characteristics.

Работает предлагаемая антенная система следующим образом. Использование двух проводов, в каждый из которых симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками, позволяет добиться частотного разделения. Таким образом, провода 2 и 3 на фиг.1 образуют внутренний вибратор и обеспечивают работу широкополосной приемопередающей антенной системы в диапазоне частот от низких до средних. Провода 1 и 4 образуют внешний вибратор и обеспечивают работу широкополосной антенной системы в диапазоне частот от средних до высоких. При этом электрические фильтры, включенные во внешний и внутренний вибратор, настроены так, чтобы обеспечить максимальное улучшение КСВ (КСВ<3 во всем рабочем диапазоне частот, КСВ<2 от 8 до 30 МГц).The proposed antenna system works as follows. The use of two wires, in each of which electric filters with the same amplitude-frequency characteristics are symmetrically connected, allows us to achieve frequency separation. Thus, wires 2 and 3 in FIG. 1 form an internal vibrator and provide the operation of a broadband transceiver antenna system in the frequency range from low to medium. Wires 1 and 4 form an external vibrator and ensure the operation of a broadband antenna system in the medium to high frequency range. At the same time, the electric filters included in the external and internal vibrators are tuned to provide maximum improvement in SWR (SWR <3 in the entire operating frequency range, SWR <2 from 8 to 30 MHz).

Claims

Broadband transceiver antenna system containing two wires forming an internal vibrator, electric filters included in the gaps of both conductors, and the instrument part of the coaxial connector, the impedance balancing transformer, the unbalanced output / input of which is connected to the instrument part of the coaxial connector, designed to operate in the decameter range , characterized in that in its composition two wires are added, forming an external vibrator, in the breaks of which are also symmetrically connected ele Critical filters with the same amplitude-frequency characteristics.