UA148404U

UA148404U - Антена нвч

Info

Publication number: UA148404U
Application number: UAU202100982U
Authority: UA
Inventors: В'ячеслав Пилипович Манойлов; Петро Петрович Мартинчук; Віталій Валентинович Ципоренко
Original assignee: Державний Університет "Житомирська Політехніка"
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2021-08-04

Abstract

Антена НВЧ у вигляді відрізка круглого хвилеводу містить центральний провідник, дві прямокутні щілини, прорізані симетрично в стінці хвилеводу, причому відрізок круглого хвилеводу є коаксіальною лінією, по центру відрізка круглого хвилеводу проходить центральний провідник у вигляді круглого стержня, довжина якого коротша λ/8 (λ - довжина хвилі у вільному просторі) апертури антени, кінець якого є збуджувачем двох прямокутних щілин, прорізаних симетрично в стінці відрізка круглого хвилеводу, опір яких з опором коаксіальної лінії являє собою неоднорідність і утворює трансформатор λ/8, активний опір якого на виході дорівнює хвилевому опору вільного простору в діапазоні довжини хвилі λ відрізка круглого хвилеводу.

Description

Корисна модель належить до радіотехніки НВЧ (надвисоких частот) та може бути використана в сучасних антенних системах різного призначення, для цифрового телебачення різних стандартів, а також для цифрових систем зв'язку і телекомунікацій (1|, зокрема як випромінювач у вигляді круглого хвилеводу, що працює на хвилі типу Ні.

Відомо, що для того, щоб максимум потужності сигналу, прийнятого антеною, був направлений у фідерну лінію і далі на вхід приймача, антена повинна бути узгоджена з його входом.

Для такого випадку вхідний опір антени повинен бути рівним хвильовому опору фідерної лінії.

Більшість приймачів НВЧ має хвильовий опір 75 Ом, що дозволяє узгоджувати вхід приймача в широкій смузі частот.

Запропоновану антену можна використовувати як на передачу, так і на прийом сигналів, а також дана антена має досить просту конструкцію, вхідний опір якої складає 75 Ом, має широку діаграму направленості (ДН) (21.

Відомо використання однорідних прямокутних щілин як окремих антен, прорізаних в круглому циліндрі ІЗ|.

Найбільш близькою за принципом дії і конструкцією до запропонованої антени є випромінювач у вигляді відрізка круглого хвилеводу |ІЗ|, що працює на хвилі типу Н:.

Суттєвим недоліком таких антен є те, що антени, у вигляді відрізка круглого хвилеводу, мають погане узгодження з вільним простором, внаслідок різкої зміни умов розповсюдження електромагнітної хвилі при переході від виходу хвилеводу до вільного простору, при цьому коефіцієнт відбиття досягає величини 1ГІ-0,3-0,35 |4|.

Коефіцієнт направленої дії (КНД) такої антени дорівнює 1,5, як у звичайного диполя, а коефіцієнт підсилення (КП) дуже низький.

В основу запропонованої корисної моделі поставлено задачу створення широкосмугової антени на основі відрізка круглого хвилеводу з низькими втратами.

Поставлена задача вирішується наступним чином, антена НВУ, у вигляді відрізка круглого хвилеводу, містить центральний провідник, дві прямокутні щілини, прорізані симетрично в стінці хвилеводу, згідно з корисною моделлю, відрізок круглого хвилеводу є коаксіальною лінією, по

Зо центру відрізка круглого хвилеводу проходить центральний провідник у вигляді круглого стержня, довжина якого коротша //8 (А - довжина хвилі у вільному просторі) апертури антени, кінець якого є збуджувачем двох прямокутних щілин, прорізаних симетрично в стінці відрізка круглого хвилеводу, опір яких з опором коаксіальної лінії являє собою неоднорідність і утворює трансформатор А/8, активний опір якого на виході дорівнює хвилевому опору вільного простору в діапазоні довжини хвилі А відрізка круглого хвилеводу.

Суть запропонованої корисної моделі пояснюється представленим кресленням, на якому показано антену НВЧ у вигляді відрізка круглого хвилеводу 1, що містить центральний провідник 2, дві прямокутні щілини 3, прорізані симетрично в стінці хвилеводу, відрізок круглого хвилеводу 1 є коаксіальною лінією, по центру відрізка круглого хвилеводу 1 проходить центральний провідник 2 у вигляді круглого стержня, довжина якого коротша Л/8 (А - довжина хвилі у вільному просторі) апертури антени, кінець якого є збуджувачем двох прямокутних щілин З, прорізаних симетрично в стінці відрізка круглого хвилеводу, опір яких з опором коаксіальної лінії являє собою неоднорідність і утворює трансформатор /Л/8, активний опір якого на виході дорівнює хвилевому опору вільного простору в діапазоні довжини хвилі А відрізка круглого хвилеводу.

Запропонована антена НВЧ працює наступним чином. До вільного кінця відрізка круглого хвилеводу 1 від приймача підключається коаксіальна лінія опором 75 Ом, центральний провідник 2 у вигляді круглого стержня якої міститься по центру відрізка круглого хвилеводу 1.

Для узгодження відрізка круглого хвилеводу 1 із вільним простором використовується трансформатор, довжиною /Л/8 |5, 6). Відрізок круглого хвилеводу 1 і центральний провідник 2 у вигляді круглого стержня, який разом з двома прямокутними щілинами 3, прорізаними симетрично в стінці відрізка круглого хвилевода 1, відрізок круглого хвилевода 1 є коаксіальною лінією, по центру відрізка круглого хвилеводу 1 проходить центральний провідник 2 у вигляді круглого стержня, довжина якого коротша /Л/8 (А - довжина хвилі у вільному просторі) апертури антени, кінець якого є збуджувачем двох прямокутних щілин 3, прорізаних симетрично в стінці відрізка круглого хвилеводу, опір яких з опором косаксіальної лінії являє собою неоднорідність і утворює трансформатор //8, активний опір якого на виході дорівнює хвилевому опору вільного простору в діапазоні довжини хвилі А відрізка круглого хвилеводу.

Таким чином, коли підібрані опори узгоджені за рахунок довжини стержня чи прямокутних щілин для передачі потужності в одному напрямку, то вони є одночасно узгодженими і для передачі потужності в зворотному порядку.

Оскільки 1/8-хвильовий трансформатор має дуже малу довжину, його широкосмуговість досить велика.

Крім того, при зміні частоти відбувається компенсація реактивності на виході трансформатора, найбільші зміни стосуються активного опору за рахунок реактивного опору навантаження від зміни частоти.

Джерела інформації: 1. Неганов В.А., Клюев Д.С., Табаков Д.Л. Устройства СВЧ и антенньі. Теория и техника антенн. Ч. 2. - М.: Ленонд, 2015. - С. 725. 2. Сомов А.Т., Кабетов Р.В. Проектированиє антенно-фидерньїх устройств. - М.: Горячая линия - Телеком, 2015. - С. 500. 3. Бова Н.Т., Резников Г.Б. Антенньі и устройства СВЧ. - К.: Вьісшая школа, 1997 (с. 218, рис.18.4). 4. Фрадин А.3. Антенно-фидерньсе устройства. - М.: Связь, 1977, - 440 с. 5. Кинг Р., Мимно Г., Уинг А. Передающие линии, антеннь и волноводь!. Пер. с. англ. - М.;,

Л: Госзнергоиздом, 1948 (с. 58). б. Юров Ю.Я. Техническая злектродинамика. Конспект лекций, ч. 2., - Л.: ЛОТИ, 1975 (с. 32).

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Антена НВЧ у вигляді відрізка круглого хвилеводу, яка містить центральний провідник, дві прямокутні щілини, прорізані симетрично в стінці хвилеводу, яка відрізняється тим, що відрізок круглого хвилеводу є коаксіальною лінією, по центру відрізка круглого хвилеводу проходить центральний провідник у вигляді круглого стержня, довжина якого коротша //8 (А - довжина хвилі у вільному просторі) апертури антени, кінець якого є збуджувачем двох прямокутних щілин, прорізаних симетрично в стінці відрізка круглого хвилеводу, опір яких з опором Зо коаксіальної лінії являє собою неоднорідність і утворює трансформатор Л/8, активний опір якого на виході дорівнює хвилевому опору вільного простору в діапазоні довжини хвилі А відрізка круглого хвилеводу. ж пи п и пн зон, Ин пен шк сх дя ЖЕ ще хе Хек ШІ же ХеЮШ ХЕ, хе ж жю шюе кукі, дучетнетнях : ї ї З З Х 3 ї хз ЗІЗ уж р у жених хг ую В ща Я мн НА я : : й й | : ча Шен : ша Пфонененстттноо ВК 3. :

Фіг.