SU296341A1

SU296341A1 - COMBINED ANTENNA FOR TWO RANGE FREQUENCY

Info

Publication number: SU296341A1
Application number: SU1194817A
Authority: SU
Inventors: Жан Шейан Иностранец; фирма Компани Индюстриель Телекоммюникасьон Иностранна

Description

Известны комбинированные антенны дл двух диапазонов частот, составленные из нескольких коаксиальных цилиндров.Combined antennas are known for two frequency ranges composed of several coaxial cylinders.

Предлагаемое устройство отличаетс от известных тем, что в нем применено симметрирующее устройство с двум симметричными выходами, конструктивно объединенное с основанием длинноволнового вибратора и служащего дл питани коротковолнового вибратора . Кроме того,-устройство состоит из коаксиального фидера с толстым центральным проводником, присоединенного к экрану и возвышающимс над ним на четверть короткой волны; внутри проводника имеетс цилиндрическа полость, в которой при помощи изол тора укреплен проводник, возвышающийс над экраном на четверть длинной волны, что обеспечивает одновременную работу на обоих частотах при ортогональных пол ризаци х, а также работу на частотах, отличающихс вдвое.The proposed device differs from the known ones in that it uses a balancing device with two symmetrical outlets, structurally combined with the base of a long-wave vibrator and serving to power the short-wave vibrator. In addition, the device consists of a coaxial feeder with a thick center conductor attached to the screen and rising a quarter short wave above it; Inside the conductor there is a cylindrical cavity in which, with the help of an insulator, a conductor is fixed, rising above the screen by a quarter long wavelength, which ensures simultaneous operation at both frequencies with orthogonal polarizations, as well as operation at frequencies that differ by half.

На фиг. 1 схематично показан вариант конструкции предлагаемого устройства при различной пол ризации: вертикальной дл частоты FI и горизонтальной дл частоты FZ; на фиг. 2 - вариант антенны когда длины волн наход тс в соотношении 1 : 2.FIG. 1 schematically shows a variant of the construction of the proposed device with different polarizations: vertical for the frequency FI and horizontal for the frequency FZ; in fig. 2 shows a variant of the antenna when the wavelengths are in a 1: 2 ratio.

мощность частоты FI, генерируема передатчиком 3, поступает на трансформатор 4.power frequency FI generated by the transmitter 3, is fed to the transformer 4.

Антенное устройство содержит короткий отрезок коаксиальной линии 5, расположенный внутри симметрирующего устройства 6 обычного типа. Это устройство состоит из металлического цилиндра 7, вдоль оси которой расположен отрезок коаксиальной линии 8, образованный внутренним проводником 9 и внешним проводником 10, и основани вибратора П, припа нного к концу внутреннего проводника 9. Штыревой вибратор 11 соединен с небольшой внешней торцовой поверхностью цилиндра 7.The antenna device includes a short length of coaxial line 5, located inside the balancing device 6 of the usual type. This device consists of a metal cylinder 7, along the axis of which there is a segment of the coaxial line 8 formed by the inner conductor 9 and the outer conductor 10, and the base of the vibrator II, soldered to the end of the inner conductor 9. The pin vibrator 11 is connected to the small outer end surface of the cylinder 7 .

Антенна имеет противовес 12. В случаев работы па шлюпке противовесом вл етс металлическа пластина, соединенна с поверхностью мор .The antenna has a counterweight of 12. In cases of operation of the boat, the counterweight is a metal plate connected to the surface of the sea.

Внутри цилиндра 7 горизонтально ориенти ,.,.1о...Inside the cylinder 7 is a horizontal orientation,.,. 1o ...

рованныи вибратор 13, имеющий длину -- ,Virovannyi vibrator 13, having a length -,

соединен с концом внешнего проводпика 10, а вибратор 14, вл ющийс продолжением вибратора 13, - с концом внутреннего нроводннка 9. Полна длина внутренней части цилиндра 7 равна нриблизительно - , а длины 3 отрезка коаксиальной линии 8 и основани вибратора 11 имеют пор док - кажда . Антенна ВЧ образована внешней поверхностью коаксиальной линии 5, внешней поверхностью цилиндра 7 и поверхностью вибратора //. Полна длина приблизительно равн етс --. Ток с частотой F, ответБЛ юш,ийс во вторичную обмотку трансформатора 2, встречает на входе коаксиальной линии 5 нулевое полное сопротивлепие и течет по внешней поверхности проводника 15, не проника внутрь цилиндра 7. Так как четвертьволновые вибраторы 13 и 14 возбуждаютс токами, проход ш;ими внутри цилиндра 7, то происходит практически полное разделение обеих частот: размер каждой антенны соответствует собственной частоте излучени , в результате чего антенны не оказывают взаимного вли ни друг на друга. Ниже противовеса 12 антенны частота р2 поступает со вторичной обмотки трансформатора 2 па внутренний и внешний проводники конца коаксиальной линии 5. Частота Fi поступает на штыревую антенну со вторичной обмотки трансформатора 4, соединенной с одной стороны с противовесом 12 антенны, а с другой - с внешним проводником коаксиальной линии. Таким образом, оба передатчика могут работать одновременно, име оптимальные услови излучени . Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию в том случае, если частоты наход тс в соответствии 1 :2, или в близком соотношению, при вертикальной пол ризации обеих волн. Антенна содержит над противовесом 16 коаксиальный фидер, состо щий из внешнего проводника 17 и сплошного внутреннего проводника 18. В верхней части проводника /8 имеетс цилиндрическа полость 19, верхн часть которой выступает над противовесом 16 антенны на длину АГ, равную - , а обща длина АД немного превосходит - на небольтую часть меньшей длины волны, например на 10% меньшей из двух длин волп. В поло,сли 19 расположен провод щий центральный элемент 20, выступающий над верхним краем АВ, равную причем полости на длину полости 19 изолируюшим кольцом 21 или любым другим способом. Нилший конец коаксиального фидера может быть соединен с двум генераторами 22 и 23, один из которых работает на частоте Fi, а другой - на частоте FZ через антенный переключатель 24 известной конструкции, простой в случае двух частот, наход щихс в соотношении 1 : 2. Работа устройства происходит следующим образом. При работе на частоте FI в плоскости 25, проход щей через верхний конец полости 19 полное сопротивление между элементами 2j и 20 равно нулю, так как полость 19 предст&вл ет собой четвертьволновую линию, разомкнутую Б точке В. Все происходит так, как если бы над противовесом 16 антенны имелс из„ „ Xi лучающии элемент длиной -- . При работе на частоте FZ в плоскости 25 полное сопротивление между элементами 26 и 20 равно бесконечности, так как полость 19 представл ет собой полуволновую линию, разомкнутую в точке В. Токи, протекающие по элементу 26, не попадают на элемент 20. Элемент 26 вл етс четвертьволновым отрезком , излучающим над противовесом 16 антенны . Изобретение распростран етс и на случай, когда длины волн наход тс лишь в приближенном соотношении 1 : 2. Предмет изобретени 1.Комбинированна антенна дл двух диапазонов частот, состо ща из четвертьволнового вибратора нижних частот, присоединенного на конце к излучающему устройству верхних частот и возбуждаемого коаксиальным фидером, отличающа с тем, что, с целью одновременной работы на обеих частотах при ортогональных пол ризаци х, вибратор нижних частот присоединен к центральному проводнику коаксиального фидера, внешний проводник которого жестко соединен с цилиндрическим симметрирующим устройством в нижней части последнего; верхн часть устройства присоединена к вибратору нижних частот; вибраторы верхних частот присоединены к проводникам фидера через отверсти в симметрирующем устройстве. 2.Антенна по п. 1, отличающа с тем, что, с целью работы на частотах, отличающихс вдвое, внешний проводник фидера присоединен к нровод шему экрану, внутренний проводник , возвышающийс над экраном па четверть короткой волны, выполнен полым и внутри пего с помощью изол тора укреплен цилиндрический вибратор, возвышающийс над экраном па четверть длинной волпы.connected to the end of the external conductor 10, and the vibrator 14, which is a continuation of the vibrator 13, connects to the end of the internal conductor 9. The total length of the inside of the cylinder 7 is approximately approximate, and the length 3 of the coaxial line 8 and the base of the vibrator 11 are of the order . The RF antenna is formed by the outer surface of the coaxial line 5, the outer surface of the cylinder 7 and the vibrator surface //. The total length is approximately equal to -. The current with frequency F, responseBL Yush, IC to the secondary winding of the transformer 2, meets at the input of the coaxial line 5 zero impedance and flows along the outer surface of the conductor 15, does not penetrate into the cylinder 7. Since the quarter-wave vibrators 13 and 14 are excited by currents, the passage w they are inside cylinder 7, then there is an almost complete separation of both frequencies: the size of each antenna corresponds to the natural frequency of the radiation, with the result that the antennas do not mutually influence each other. Below the counterweight 12 of the antenna, the frequency p2 comes from the secondary winding of the transformer 2 PA internal and external conductors of the end of the coaxial line 5. The frequency Fi enters the whip antenna from the secondary winding of the transformer 4 connected to the counterweight of the antenna 12 on the one side, and to the other conductor coaxial line. Thus, both transmitters can operate simultaneously, having optimal radiation conditions. The proposed device has a simple design if the frequencies are in the 1: 2 ratio, or in a close ratio, with vertical polarization of both waves. The antenna contains a coaxial feeder above the counterweight 16, consisting of an outer conductor 17 and a solid inner conductor 18. In the upper part of the conductor / 8 there is a cylindrical cavity 19, the upper part of which protrudes above the counterweight 16 of the antenna for the length of AG, equal to -, and the total length slightly superior — by a small fraction of a shorter wavelength, for example, by 10% shorter of two wave lengths. In polo, when 19 is located, a conductive central element 20 protrudes above the upper edge AB, which is equal to the cavity for the length of cavity 19 by insulating ring 21 or by any other method. The lower end of the coaxial feeder can be connected to two generators 22 and 23, one of which operates at the frequency Fi and the other at the frequency FZ through the antenna switch 24 of known construction, which is simple in the case of two frequencies that are 1: 2. device is as follows. When operating at frequency FI in plane 25 passing through the upper end of cavity 19, the impedance between elements 2j and 20 is zero, since cavity 19 represents & is a quarter-wave line, open B at point B. Everything happens as if Above the counterweight 16 antennas there was a „Xi radiating element with a length of -. When operating at frequency FZ in plane 25, the impedance between elements 26 and 20 is infinite, since cavity 19 is a half-wave line open at point B. The currents flowing through element 26 do not fall on element 20. Element 26 is quarter-wave segment, radiating above the counterweight 16 antenna. The invention extends to the case when the wavelengths are only in an approximate 1: 2 ratio. Subject of the invention 1. A combined antenna for two frequency bands, consisting of a quarter-wave low-frequency vibrator, connected at the end to a high-frequency radiating device and excited by a coaxial feeder, characterized in that, for the purpose of simultaneous operation at both frequencies with orthogonal polarizations, the low-frequency vibrator is connected to the central conductor of the coaxial feeder, the conductor of which is rigidly connected with a cylindrical balun device in the lower part of the latter; the upper part of the device is connected to a low-frequency vibrator; high-frequency vibrators are attached to the feeder conductors through the holes in the balun. 2. The antenna according to claim 1, characterized in that, in order to operate at frequencies different by two, the outer conductor of the feeder is connected to the wire screen, the inner conductor rising above the screen at a quarter short wave is hollow and inside it with The insulator is reinforced with a cylindrical vibrator, rising above the screen a quarter of a long wave.

Фиг. 2FIG. 2