ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩАЯ АНТЕННА С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ

ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩАЯ АНТЕННА С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ


RU (11) 2313868 (13) C1

(51) МПК
H01Q 1/38 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006123833/09 
(22) Дата подачи заявки: 2006.07.03 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.07.03 
(45) Опубликовано: 2007.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 2005280596, 22.12.2005. RU 2233017, 20.07.2004. US 5757333, 26.05.1998. US 5146232, 08.09.1992. 
(72) Автор(ы): Белый Юрий Иванович (RU); Мосейчук Георгий Феодосьевич (RU); Балина Ирина Алексеевна (RU); Ломовская Татьяна Алексеевна (RU); Синани Анатолий Исакович (RU); Симунова Светлана Сергеевна (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU); Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Аэрофар" (RU) 
Адрес для переписки: 140180, Московская обл., г. Жуковский, Гагарина, 3, ОАО "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" 

(54) ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩАЯ АНТЕННА С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в антенных системах, размещенных на летательных аппаратах. Технический результат заключается в повышении коэффициента усиления и механической прочности. Сущность изобретения состоит в том, что в приемо-передающей антенне с вертикальной поляризацией, содержащей излучатель, установленный перпендикулярно плоскости экрана, излучатель выполнен в виде прямоугольной пластины шириной 1,0-0,2 H и высотой 1,0-0,15 H, закороченной и жестко закрепленной нижней кромкой на экран. Возбуждение производится через полуоткрытую щель длиной не менее 0,2 H, прорезанную в прямоугольной пластине на расстоянии 0,01-0,5 H от экрана, точка возбуждения может перемещаться вдоль полуоткрытой щели. Дополнительно либо перпендикулярно экрану, либо под углом от 65 до 135° на расстоянии H/6± H/30 от центра нижней кромки излучателя установлен дополнительный экран высотой не менее половины высоты излучателя. Излучатель относительно дополнительного экрана может быть установлен в произвольное положение в пределах от 0 до ±180°, при этом направление максимума излучения в угломестной плоскости не изменяется при любом положении излучателя относительно дополнительного экрана, а в азимутальной плоскости может смещаться в пределах ±10°. Излучатель приемо-передающей антенны с вертикальной поляризацией может быть выполнен в виде прямоугольной пластины, вершины которой могут быть скруглены с радиусом округления не менее 0,015 H. Полуоткрытая щель может быть выполнена либо прямолинейной, либо кусочно-линейной, либо криволинейной с переменной шириной. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией размещена в диэлектрическом объеме с постоянной или переменной диэлектрической проницаемостью. 5 з.п. ф-лы, 5 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может быть использовано в радиолокации, связи и других антенных системах, размещенных на летательных аппаратах (ЛА).

Известны малогабаритная антенна DDRR [«Практические конструкции антенны», Григоров И.Н., изд. Москва 2005 г.], в которой излучатель выполнен в виде короткого штыря с питающим кабелем. С помощью переменного конденсатора антенну настраивают в резонанс с рабочей частотой. Антенна работает как открытая четвертьволновая резонансная рамка над проводящим экраном. Основной недостаток такой антенны - низкий КПД.

Наиболее близкими по технической сущности являются широкополосные однополюсные плоские антенны [Agrawall,N.P., Kumar,G. and Ray,K.P., Wide - Band Planar Monopole Antennas, IEEE Trans.on AP, 1998, vol. 46, no.2, pp.294-295], содержащие либо круглые, либо эллиптические излучатели, установленные перпендикулярно плоскости экрана. Недостатками таких антенн является их малая механическая прочность, так как силовая часть совмещена с точкой запитки, малый коэффициент усиления.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента усиления и механической прочности предлагаемой антенны с вертикальной поляризацией.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией содержит излучатель, установленный перпендикулярно плоскости экрана.

Новыми признаками является выполнение излучателя в виде прямоугольной пластины шириной 1.0-0.2 н и высотой 1.0-0.15 н, закороченной и жестко закрепленной нижней кромкой на экран. Возбуждение прямоугольной пластины производится через полуоткрытую щель длиной не менее 0.2 н, прорезанную в прямоугольной пластине на расстоянии 0.01-0.5 н от экрана, а точка возбуждения может перемещаться вдоль полуоткрытой щели. Кроме того, либо перпендикулярно экрану, либо под углом от 65 до 135° на расстоянии н/6± н/30 от центра нижней кромки излучателя установлен дополнительный экран высотой не менее половины высоты излучателя. Излучатель относительно дополнительного экрана может быть установлен в произвольное положение в пределах от 0 до ±180°, при этом направление максимума излучения в угломестной плоскости не изменяется при любом положении излучателя относительно дополнительного экрана, а в азимутальной плоскости может смещаться в пределах ±10°.

Излучатель приемо-передающей антенны с вертикальной поляризацией может быть также выполнен в виде прямоугольной пластины, вершины которой скруглены с радиусом скругления не менее 0.015 н, где н - длина волны нижней границы частотного диапазона. Полуоткрытая щель в прямоугольной пластине может быть выполнена либо прямолинейной, либо кусочно-линейной, либо криволинейной с переменной шириной.

Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией размещена в диэлектрическом объеме с постоянной или переменной диэлектрической проницаемостью.

На фиг.1 представлен пример выполнения приемо-передающей антенны с вертикальной поляризацией с прямолинейной щелью.

На фиг.2 представлен пример выполнения приемо-передающей антенны с вертикальной поляризацией с кусочно-линейной щелью.

На фиг.3 представлен пример выполнения приемо-передающей антенны с вертикальной поляризацией с криволинейной щелью с переменной шириной.

На фиг.4 представлены варианты расположения дополнительного экрана и варианты размещения излучателя относительно него.

На фиг.5 представлены диаграммы направленности предлагаемой антенны с вертикальной поляризацией.

Антенна содержит излучатель 1, расположенный над экраном 2. Излучатель 1 выполнен в виде прямоугольной пластины шириной 1.0-0.2 н и высотой 1.0-0.15 н, закороченной и жестко закрепленной нижней кромкой на экран 2. Возбуждение антенны осуществляется через щель 3 с помощью коаксиального кабеля 4. Щель 3, прорезанная в пластине излучателя 1, может быть прямолинейной 3 1, кусочно-линейной 32 криволинейной с переменной шириной 33. На расстоянии н/6± н/30 от центра нижней кромки излучателя перпендикулярно экрану и одновременно перпендикулярно плоскости излучателя расположен дополнительный экран 5. Излучатель относительно дополнительного экрана может быть установлен в произвольное положение в пределах от 0 до ±180°, при этом направление максимума излучения в угломестной плоскости не изменяется при любом положении излучателя относительно дополнительного экрана, а в азимутальной плоскости может смещаться в пределах ±10°.

Причем положение излучателя 0° соответствует случаю размещения открытого конца щели в сторону дополнительного экрана, а положение 180° соответствует случаю размещения замкнутого конца щели в сторону дополнительного экрана. При этом направление максимума излучения в азимутальной плоскости сохраняется. При изменении угла размещения излучателя от 0 до 90° относительно плоскости дополнительного экрана возникает компонента продольного поля излучения, вследствие чего максимум диаграммы в плоскости азимута плавно смещается на 5-10° относительно основного направления излучения. При дальнейшем повороте пластины излучателя до 180° максимум диаграммы направленности возвращается в исходное положение. При этом угол возвышения максимума диаграммы направленности над плоскостью экрана не изменяется в диапазоне частот F H-FB,

где F H - нижняя граница частотного диапазона;

F B - верхняя граница частотного диапазона.

Кроме того, дополнительный экран может располагаться под углом 65-135° к экрану.

Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией работает следующим образом: с помощью коаксиального кабеля 4 возбуждается полуоткрытая щель 3. Положение точки возбуждения щели выбрано исходя из условий обеспечения оптимального согласования в полосе частот FH-FB . Щель 3 в свою очередь возбуждает пластину излучателя 1, в котором она прорезана и в совокупности образует активную систему «щель- пластина», которая вместе с экраном 2 и дополнительным экраном 5 формирует направленную диаграмму направленности в полосе частот с углом возвышения 25-30° относительно поверхности экрана. Расстояние от центра излучателя до дополнительного экрана выбирается исходя из условий обеспечения оптимального согласования в полосе частот не менее 3FH. Направленная диаграмма направленности образуется синфазным сложением в дальней зоне прямого и отраженного от дополнительного экрана полей.

Поскольку излучатель, возбуждаемый щелью с предлагаемой конфигурацией, имеет вертикальную поляризацию относительно экрана, то и вся антенна имеет вертикальную поляризацию электромагнитного поля.

Таким образом, предлагаемая приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией имеет высокую механическую прочность и коэффициент усиления, достигающий 6,5 дБ (порядка 2 дБ у прототипа).




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией, содержащая излучатель, установленный перпендикулярно плоскости экрана, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде прямоугольной пластины шириной 1,0-0,2 H и высотой 1,0-0,15 H, закороченной и жестко закрепленной нижней кромкой на экран, возбуждение производится через полуоткрытую щель длиной не менее 0,2 H, прорезанную в прямоугольной пластине на расстоянии 0,01-0,5 H от экрана, точка возбуждения может перемещаться вдоль полуоткрытой щели, где H - длина волны нижней границы частотного диапазона, кроме того, либо перпендикулярно экрану, либо под углом от 65 до 135° на расстоянии H/6± H/30 от центра нижней кромки прямоугольной пластины установлен дополнительный экран, высотой не менее половины высоты прямоугольной пластины, причем излучатель относительно дополнительного экрана может быть установлен в произвольное положение в пределах от 0 до ±180°, при этом направление максимума излучения в угломестной плоскости не изменяется при любом положении излучателя относительно дополнительного экрана, а в азимутальной плоскости может смещаться в пределах ±10°.

2. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией по п.1, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде прямоугольной пластины со скругленными вершинами с радиусом округления не менее 0,015 H.

3. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией по п.1 или 2, отличающаяся тем, что полуоткрытая щель выполнена прямолинейной.

4. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией по п.1 или 2, отличающаяся тем, что полуоткрытая щель выполнена кусочно-линейной.

5. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией по п.1 или 2, отличающаяся тем, что полуоткрытая щель выполнена криволинейной с переменной шириной.

6. Приемо-передающая антенна с вертикальной поляризацией по п.1 или 2 отличающаяся тем, что она размещена в диэлектрическом объеме с постоянной или переменной диэлектрической проницаемостью.






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