НЕСИММЕТРИЧНАЯ ВИБРАТОРНАЯ АНТЕННА

НЕСИММЕТРИЧНАЯ ВИБРАТОРНАЯ АНТЕННА


RU (11) 2143771 (13) C1

(51) 6 H01Q19/30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98108174/09 
(22) Дата подачи заявки: 1998.04.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.04.29 
(45) Опубликовано: 1999.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Айзенберг Г.З. и др. Антенны УКВ. Т.2. - М.: Связь, 1977, с.212-221. 2. FR 2263614, 07.11.75. 3. US 3984841 A, 05.10.76. 4. US 3596272 A, 27.07.71. 5. EP 0434866 A1, 03.07.91. 6. RU 2103770 C1, 27.01.98. 
(71) Заявитель(и): Сомов Анатолий Михайлович; Тихонюк Андрей Иванович; Ерохин Сергей Дмитриевич 
(72) Автор(ы): Сомов А.М.; Тихонюк А.И.; Ерохин С.Д. 
(73) Патентообладатель(и): Сомов Анатолий Михайлович; Тихонюк Андрей Иванович; Ерохин Сергей Дмитриевич 
Адрес для переписки: 143900, Балашиха-РУС, ул.Некрасова 5, кв.76, Сомову А.М. 

(54) НЕСИММЕТРИЧНАЯ ВИБРАТОРНАЯ АНТЕННА 

Изобретение предназначено для использования в радиотехнических устройствах для телевидения, радиовещания и связи в метровом и дециметровом диапазонах частот. Цель изобретения - увеличение КНД и расширение диапазона рабочих частот. Для этого предлагается несимметричная вибраторная антенна, содержащая линейную решетку вибраторов, расположенных параллельно один за другим, и линию питания. Одна из половин каждого вибратора в четверть длины электромагнитной волны одного диапазона частот подключена к одному из проводов линии питания с интервалом в четверть длины электромагнитной волны того же диапазона, а вторые половины вибраторов в четверть длины электромагнитной волны другого диапазона частот подключены к другому из проводов линии питания также с интервалом в четверть длины электромагнитной волны этого другого диапазона. Либо высокочастотное питание подводится только к второму несимметричному вибратору. Также отрезки линии питания при последовательном ее подключении к половинам вибраторов и линейные размеры самих половин вибраторов могут изменяться. Либо через сопротивления. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение предназначено для использования в составе радиотехнических устройств в области телевидения, радиовещания и радиосвязи в метровом и дециметровом диапазонах частот.

Известны двух- и четырехдиапазонные одновибраторные антенны с согласованной линией передачи [1], в которой излучающие элементы для увеличения широкополосности выполнены в виде несимметричного вибратора. Недостатком данной антенны является малая направленность.

Известна также антенна - волновой канал [2], построенная на базе симметричных вибраторов, содержащей ряд равноплечных вибраторов, расположенных в одной плоскости параллельно друг другу, соединенных линией питания последовательно. Недостатком такой антенны является малая широкополосность.

Целью изобретения является увеличение КНД и расширение диапазона рабочих частот. Для этого предлагается несимметричная вибраторная антенна, которая содержит линейную решетку вибраторов, расположенных параллельно один за другим, и линию питания. Одна из половин каждого вибратора в четверть длины электромагнитной волны одного диапазона частот подключена к одному из проводов линии питания и интервалом в четверть длины электромагнитной волны того же диапазона, а вторые половины вибраторов в четверть длины электромагнитной волны другого диапазона частот подключены к другому из проводов линии питания также с интервалом в четверть длины электромагнитной волны этого другого диапазона. Высокочастотное питание может подводиться только к одному из несимметричных вибраторов.

Линейные размеры половин вибраторов в зависимости от способа высокочастотного питания могут изменяться от одной половины к другой, либо оставаться постоянными в пределах левой и правой сторон вибраторов. Клеммы питания вибраторов могут подключаться к линии питания непосредственно или через сопротивления, причем некоторые из половин вибраторов, например с каждой стороны линии питания через один, могут подключаться перекрестно.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг. 1 - схема несимметричной вибраторной антенны при последовательном питании вибраторов;

фиг. 2 - схема несимметричной вибраторной антенны при запитывании одного из вибраторов;

фиг. 3 - схема несимметричной вибраторной антенны, линейные размеры левых и правых неравных половин вибраторов которой и отрезки линии питания возрастают по геометрической прогрессии.

Несимметричная вибраторная антенна (фиг. 1) содержит линейную решетку вибраторов, расположенных параллельно один за другим, и двухпроводную линию питания 11. Одна из половин 3, 5, 7, 9 каждого вибратора в четверть длины электромагнитной волны одного диапазона частот f1 подключена к проводу 1 линии питания и интервалом в четверть длины электромагнитной волны того же диапазона f1, а вторые половины 4, 6, 8, 10 вибраторов в четверть длины электромагнитной волны другого диапазона частот f2 подключены к проводу 2 линии питания также с интервалом в четверть длины электромагнитной волны этого другого диапазона f2. Высокочастотное питание при этом подводится к клеммам 1 и 2 двухпроводной линии питания 11.

Высокочастотное питание может быть подведено к клеммам питания 12 и 13 (фиг. 2).

Несимметричная вибраторная антенна (фиг. 1) работает следующим образом.

При подключении генератора (не показан) к клеммам питания 1 и 2 двухпроводной линии питания 11 за счет длин отрезков от точки питания плеча 3 вибратора до точки питания плеча 5 и далее от точки питания 5 до точки питания 7 вдоль провода линии, питающегося от клеммы 1 для одного диапазона частот f1, а также за счет длин отрезков от точки питания плеча 4 вибратора до точки питания плеча 6 и далее от точки питания плеча 6 до точки питания плеча 8 вдоль провода линии, питающегося от клеммы 2 для другого диапазона частот f2, происходит последовательное отставание токов в последующих парах плеч вибраторов относительно токов в предыдущих парах плеч вибраторов. В результате последующая пара плеч вибраторов является директором относительно предыдущей и в направлении последующих пар плеч вибраторов формируется направленное излучение с высоким КНД, а также в силу несимметрии каждой из пар плеч вибраторов, настроенных каждая на свою частоту, происходит расширение частотного диапазона антенны.

В другом конструктивном варианте (фиг. 2) высокочастотное питание подводится к клеммам 12 и 13 плеч 16 и 17 двух неравных по длине половин второго вибратора, а неравные по длине половины 14 и 15 первого вибратора удлиняются на несколько процентов, а третий и последующие вибраторы 18, 19, 20, 21 укорочены на несколько процентов. При таком подключении на неравных по длине плечах 16 и 17 второго вибратора формируется поле излучения линейной поляризации, излучаемое во все стороны от каждого из плеч 16 и 17 этого вибратора. За счет этого на паре плеч 14 и 15 первого вибратора, а также на парах плеч 18 и 19, 20 и 21 наводятся собственные токи. Каждая из пар плеч 12 и 13, 16 и 17, 18 и 19 первого, третьего и последующих несимметричных вибраторов соответственно представляет собой в эквиваленте двухпроводную линию с изменяющимся расстоянием между проводами общей длиной около четверти длины электромагнитной волны, разомкнутую на конце. Размеры каждого из пары неравных плеч 14 и 15 первого вибратора на несколько процентов длиннее соответствующих линейных размеров каждого из пары неравных плеч 16 и 17 второго вибратора, поэтому входное сопротивление каждого из плеч первой пары вибраторов имеет индуктивный характер, ток в каждом из этих плеч опережает по фазе на 90o ток в соответствующих плечах второй пары вибраторов и поэтому первый несимметричный вибратор играет роль рефлектора. Другие пары плеч 18 и 19, 20 и 21 и т.д. третьего, четвертого и последующих несимметричных вибраторов, наоборот, на несколько процентов короче активной пары плеч 16 и 17 второго вибратора, поэтому токи в каждом из плеч этих последующих пар неравных по длине плеч 18 и 19, 20 и 21 и т. д. отстают по фазе на 90o относительно токов в соответствующих плечах предыдущей пары из-за емкостного характера входного сопротивления. В этом случае пары плеч 18 и 19, 20 и 21 и т. д. несимметричных вибраторов играют роль директоров. В результате излучения несимметричных вибраторов складываются в направлении расположения пар неравных по длине плеч 14 и 15, 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21 и т.д. Ввиду высокой направленности данной системы антенна имеет повышенный КНД, а также расширенный частотный диапазон, поскольку каждая половина антенны настроена на свою частоту. Все пассивные вибраторы закреплены на продольной штанге 33, выполненной из металла или диэлектрика. В качестве активного вибратора можно использовать также и флейф-вибратор.

Линейные размеры левых 24, 26, 28, 30 и правых 25, 27, 29, 31 неравных плеч вибратора и отрезки двухпроводной линии питания 32 могут возрастать по геометрической прогрессии (фиг. 3). В этом случае активно возбуждается несимметричный вибратор, длина одного из плеч которого близка к четверти длины волны. Это существенно расширяет частотный диапазон антенны.

Возможен также вариант антенны (фиг. 1), в которой концы общей двухпроводной линии питания 11 замкнуты через активное сопротивление (не показано), равное ее волновому сопротивлению. Расстояние вдоль линии питания в местах подключения одних половин 3, 5, 7, 9 вибраторов к одному из проводов, питаемых от клеммы 1, линии питания 11 составляет 1/8 длины электромагнитной волны одного диапазона частот, а при подключении других половин 4, 6, 8, 10 к проводу, питаемому от клеммы 2, линии питания 11 - 1/8 длины электромагнитной волны другого диапазона частот, а сами половины 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 несимметричных вибраторов подключены к проводам линии питания 11 через сопротивления связи (не показано). В этом случае имеет место режим бегущей волны, сопровождаемый увеличением направленности и широкополосности.

Литература

1. Ротхаммель К. Антенны, -М.: Энергия, 1979, с. 57 и 58.

2. Айзенберг Г.3. и др. Антенны УКВ. т. 2, М.: Связь, 1977, с. 212-221. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Несимметричная вибраторная антенна, содержащая линейную решетку вибраторов, расположенных параллельно один за другим, и двухпроводную линию питания, отличающаяся тем, что одни из половин каждого вибратора в четверть длины электромагнитной волны одного диапазона частот подключены к одному из проводов двухпроводной линии питания с интервалом в четверть длины электромагнитной волны того же диапазона, а вторые половины вибраторов в четверть длины электромагнитной волны другого диапазона частот подключены к другому из проводов двухпроводной линии питания также с интервалом в четверть длины электромагнитной волны этого другого диапазона.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru