SU1753521A1 - Печатна резонаторна антенна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к антеннам СВЧ, Цель изобретени  - обеспечение согласовани  достигаетс  введением диэлектрического элемента с электрическими размерами не более четверти длины волны, размещенного на провод щем экране с возможностью перемещени  вдоль оси симметрии провод щей пластины . 4 ил,

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике, в частности к печатным антеннам.

Известны печатные резонаторные антенны , содержащие провод щую пластину, размещенную на диэлектрической подложке с провод щим экраном. Толщина диэлектрика выбираетс  обычно меньше 0,1 Я, где Я- рабоча  длина волны. Излучатель (провод ща  пластина) чаще всего возбуждаетс  штырем, который  вл етс  продолжением центрального проводника коаксиального кабел , через отверстие в экране. Дл  линии передачи излучатель  вл етс  плоским заполненным диэлектриком резонатором с потер ми, обусловленными потер ми на излучение и на потери в диэлектрике м металле . Излучатели печатных резонаторных антенн имеют самые разнообразные геометрические формы: пр моугольные, круглые , треугольные, эллиптические, кольцевые и т.д. 1 и 2.

К недостаткам печатных резонаторных антенн можно отнести сложность точной настройки на заданную рабочую частоту. Это обсто тельство св зано с тем, что рабоча  полоса частот резонаторных печатных антенн составл ет около 1 % от рабочей частоты . Примен емые расчетные формулы ввиду отсутстви  строгой теории не привод т к высокой точности, что не позвол ет без предварительной проработки настраивать антенны на требуемую частоту.

Известна конструкци  печатной резона- торной антенны, содержаща  пр моугольную провод щую пластину, размещенную на диэлектрической подложке с провод щим экраном , возбужающий штырь, соединенный с провод щей пластиной в точке на ее оси симметрии , коаксиальный фидер, центральный проводник которого через отверстие в провод щем экране и диэлектрической подложке соединен с возбуждающим штырем, а внешний проводник соединен с провод щим экраном 3.

Недостатком известной антенны  вп - етс  сложность настройки.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение согласовани  печатной резонаторной антенны.

Дл  достижени  поставленной цели у известной печатной резонаторной антенны, содержащей провод щую пластину, разме (Л

С

xi

СП со ел ю

щенную на диэлектрической подложке с провод щим экраном, возбуждающий штырь, соединенный с провод щей пластиной в точке на ее оси симметрии, коаксиаль- ный фидер, центральный проводник которого через отверстие в провод щем экране и диэлектрической подложке соединен с возбужаюицим штырем, а внешний про- водЯик соединен с провод щим экраном, введен диэлектрический элементе электри- ческмми размерами не более четверти длины волны, размещенный на провод щем экране с возможностью перемещени  вдоль оси симметрии провод щей пластины . Введение в ближнюю зону печатной ре- зонаторной антенны диэлектрического элемента приводит к изменению полного сопротивлени  антенны, что влечет за собой изменение резонансной частоты. Максимальные размеры диэлектрического элемента выбраны из услови , чтобы в нем не возбуждались близкие по частоте типы волн, причем при уменьшенииразмеров диэлектрического элемента уменьшаетс  вли ние на печатную резонаторную антенну. Подбирай в каждом конкретном случае экспериментально размер диэлектрического элемента и рассто ние до антенны можно добитьс  согласовани  за счет подстройки в пределах 1 %, причем со смещением рабочего диапазона в область низких частот.

На фиг.1 представлена печатна  резо- наторна  антенна, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - экспериментальный макет; на фиг.4 - результаты измерени  характеристик экспериментального макета при согласовании диэлектрическим элементом.

Печатна  резонаторна  антенна содержит провод щую пластину 1, Диэлектрическую подложку 2, провод щий экран 3, коаксиальный фидер 4, возбуждающий штырь 5, диэлектрический элемент 6, Провод ща  пластина 1 размещена на диэлектрической подложке 2 с провод щим экраном 3. Возбуждающий штырь 5 соединен с провод щей пластиной 1 в точке на ее оси симметрии. Коаксиальный фидер 4 соединен центральным проводником через отверстие в провод щем экране 3 и диэлектрической подложке 2 с возбуждающим штырем 5, Внешний проводник коаксиального фидера соединен с провод щим экраном. На провод щем экране размещен диэлектрический элемент 6 с электрическими размерами не более четверти длины волны с возможностью перемещени  вдоль оси симметрии провод щей пластины. Размеры диэлектрического элемента и рассто ние до антенны подбираютс  экспериментально.

Предлагаема  печатна  резонаторна 

антенна работает следующим образом.

При возбуждении провод щей пластины 1 коаксиальным фидером 4 с подключенным к центральному проводнику коаксиального

фидера возбуждающим штырем 5 диэлектрический элемент 6 играет роль согласующего реактивного сопротивлени . При выбранных размерах диэлектрического элемента и рассто ни  до антенны обеспечиваетс  полна  компенсаци  реактивного сопротивлени  печатной резонаторной антенны на частоте ниже первоначальной (без диэлектрического элемента).

Таким образом, изобретение обеспечивает согласование печатной резонаторной антенны.

Экспериментальный макет (фиг.З) изготовлен из листа двустороннего фольгиро- ванного армированного фторопласта марки

ФФ-4Д. Результаты измерени  характеристик экспериментального макета при согласовании диэлектрическим элементом представлены на фиг.4.

Положительный эффект от предлагаемого устройства состоит в меньших потер х мощности за счет улучшени  согласовани . Технологичность очевидна в сравнении с традиционными методами подбора точки питани . Такую антенну легко согласовать в

комплексе с передатчиком либо приемником в определенных услови х излучени  или приема.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Печатна  резонзторна  антенна, содержаща  провод щую пластину, размещенную на диэлектрической подложке с провод щим экраном, возбуждающий штырь, соединенный с провод щей пластиной в точке на ее оси симметрии, коаксиальный фидер, центральный проводник которого через отверстие в провод щем экране и диэлектрической подложке соединен с возбуждающим штырем, а внешний проводник - с провод щим экраном, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени 

   согласовани , введен диэлектрический элемент с электрическими размерами не более четверти длины волны, размещенный на провод щем экране с возможностью перемещени  вдоль оси симметрии провод щей

   пластины.

   Фиг.1

   А-А

   Фиг. 2

   ФигЗ

   КСбН

   и

   V

   f0-0,01fo Фиал

   fa