[go: up one dir, main page]

RU2580406C1 - Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna - Google Patents

Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2580406C1
RU2580406C1 RU2015108979/08A RU2015108979A RU2580406C1 RU 2580406 C1 RU2580406 C1 RU 2580406C1 RU 2015108979/08 A RU2015108979/08 A RU 2015108979/08A RU 2015108979 A RU2015108979 A RU 2015108979A RU 2580406 C1 RU2580406 C1 RU 2580406C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
squares
conductors
reflector
sides
Prior art date
Application number
RU2015108979/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Милкин
Владимир Николаевич Лебедев
Ксения Юрьевна Боброва
Николай Васильевич Калитенков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "МГТУ")
Priority to RU2015108979/08A priority Critical patent/RU2580406C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2580406C1 publication Critical patent/RU2580406C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/02Details
    • H01Q19/021Means for reducing undesirable effects
    • H01Q19/022Means for reducing undesirable effects for reducing the edge scattering of reflectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/02Details
    • H01Q19/021Means for reducing undesirable effects
    • H01Q19/023Means for reducing undesirable effects for reducing the scattering of mounting structures, e.g. of the struts

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: broadband directed zigzag quasi-shunt antenna is made in the shape of two loops of conductors in the form of squares. Branches of conductors are located along a common diagonal on both sides. Branches are open along the whole length and closed by shunts. Antenna curtain is symmetrically folded along the line of symmetry. Line of symmetry is perpendicular to the general diagonal. Antenna curtain is located in front of the reflector. Planes of the branches are located with an inclination to the centre. Points of formed active antenna curtain surfaces are located at a distance from the reflector equal to 0.2λmin. - 0.2λmax. ranges of operating radio wave lengths. Length of the squares' sides is comparable with 0.5λav. ranges of operating radio wave lengths.
EFFECT: simplified design and assembly of the device during installation and improvement of the antenna matching with the feeder with preservation of the antenna pattern in the specified working range.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к антенной технике и предназначено для использования в качестве приемопередающих антенн, преимущественно в широкой версии индивидуальных приемных телевизионных антенн для дециметрового диапазона длин радиоволн.The invention relates to antenna technology and is intended for use as transceiver antennas, mainly in a wide version of individual television reception antennas for the decimeter wavelength range.

Тенденции последних лет развития беспроводных радиосистем, при использовании дециметрового диапазона длин радиоволн, раскрывают широкое развертывание связных и широковещательных станций, офисных и бытовых беспроводных сетей и всеохватывающий интенсивный переход на цифровое эфирное телевидение. Особенности работы и специфика использования радиочастотного ресурса устройствами этих систем зачастую требуют применения разных типов антенн, среди которых направленные занимают особое место. В этом участке радиочастот практически отпали ограничения в размерах антенн в соотношении к длинам волн, что позволяет синтезировать для расширения и реализации самых разнообразных характеристик антенные устройства комбинированных конструкций с внедрением интерпретацией классических элементов аналогов различных типов из других диапазонов.The trends of recent years in the development of wireless radio systems, using the decimeter wavelength range, reveal the widespread deployment of communications and broadcasting stations, office and home wireless networks and an all-encompassing intensive transition to digital terrestrial television. Features of work and the specifics of using the RF resource by the devices of these systems often require the use of different types of antennas, among which directional ones occupy a special place. In this part of the radio frequencies, the antenna size limits in relation to wavelengths have practically disappeared, which allows synthesizing antenna devices of combined designs for the expansion and implementation of a wide variety of characteristics with the implementation of the interpretation of classical elements of analogs of various types from other ranges.

Известна широкополосная зигзагообразная антенна с рефлектором (Пат. РФ №2122762, опубл. 27.11.1998 г.), содержащая активный вибратор-излучатель в виде двух идентичных металлических замкнутых ромбических рамок, расположенных симметрично относительно точек питания в центре антенны, и плоский рефлектор. Для снижения коэффициента стоячей волны в кабеле при работе антенны в широком диапазоне частот с коэффициентом перекрытия не менее 1,5-2 рефлектор отстоит от активного вибратора-излучателя на расстоянии (0,2-0,25)λмин. Каждая ромбическая рамка имеет форму боковой поверхности в виде правильной усеченной пирамиды, боковые грани которой являются трапециями, с длиной нижнего основания, соизмеримой с (0,25-0,33)λмакс.Known broadband zigzag antenna with a reflector (Pat. RF №2122762, publ. 11/27/1998), containing an active vibrator-emitter in the form of two identical metal closed rhombic frames located symmetrically relative to the power points in the center of the antenna, and a flat reflector. To reduce the standing wave coefficient in the cable when the antenna is operating in a wide frequency range with an overlap factor of at least 1.5-2, the reflector is separated from the active vibrator-emitter at a distance of (0.2-0.25) λ min . Each rhombic frame has the shape of a side surface in the form of a regular truncated pyramid, the side faces of which are trapezoids, with a lower base length comparable with (0.25-0.33) λ max .

Недостатками известного изобретения являются недостаточно широкий диапазон рабочих частот и относительная сложность изготовления и эксплуатации активного объемного вибратора-излучателя.The disadvantages of the known invention are not a wide range of operating frequencies and the relative complexity of the manufacture and operation of an active surround vibrator-emitter.

Известна ромбическая антенна с двойным рефлектором (Пат. РФ №2334318, опубл. 20.09.2008 г.), содержащая провода, расположенные вдоль сторон ромба и образующие длинную линию, с одной стороны нагруженную на активное сопротивление, равное ее волновому сопротивлению, с другой стороны подключенную к линии питания. Под некоторым углом к плоскости ромба для увеличения направленности антенны на небольшом расстоянии от ромба установлен первый плоский проводящий экран (рефлектор). Второй рефлектор идентичен первому и установлен симметрично ему относительно плоскости ромба. При этом линия пересечения плоскостей рефлекторов перпендикулярна продольной диагонали ромба.Known rhombic antenna with a double reflector (Pat. RF №2334318, publ. September 20, 2008), containing wires located along the sides of the rhombus and forming a long line, on the one hand loaded with active resistance equal to its wave impedance, on the other hand connected to the power line. At a certain angle to the rhombus plane, to increase the directivity of the antenna at a small distance from the rhombus, the first flat conductive screen (reflector) is installed. The second reflector is identical to the first and is installed symmetrically to it relative to the plane of the rhombus. The intersection line of the reflector planes is perpendicular to the longitudinal diagonal of the rhombus.

Недостатками известного изобретения являются относительная сложность изготовления и эксплуатации ромбической структуры с изоляцией от рефлекторов и значительное боковое излучение антенны с двойным рефлектором.The disadvantages of the known invention are the relative complexity of the manufacture and operation of the rhombic structure with isolation from the reflectors and the significant side radiation of the antenna with a double reflector.

В качестве прототипа заявляемого технического решения широкополосной направленной зигзагообразной квазишунтовой антенны принята проволочная антенна (Пат. РФ 2189093, опубл. 10.09.2002 г., фиг. 1). Для увеличения КНД и расширения диапазона рабочих частот известная антенна выполнена в виде двух витков провода в форме квадратов со сторонами 0,5λср., расположенными в одной плоскости вдоль общей диагонали в виде двух ветвей. Ветви разомкнуты по всей длине антенны с узлом питания двухпроводной линии в точках соприкосновения квадратов с незамкнутыми сторонами в центре антенны.As a prototype of the claimed technical solution of a broadband directional zigzag quasi-shunt antenna, a wire antenna is adopted (Pat. RF 2189093, publ. 09/10/2002, Fig. 1). To increase the KND and expand the operating frequency range, the known antenna is made in the form of two turns of wire in the form of squares with sides of 0.5λ cf. located in one plane along a common diagonal in the form of two branches. The branches are open along the entire length of the antenna with the power node of the two-wire line at the points of contact of the squares with open sides in the center of the antenna.

Недостатками прототипа являются недостаточно значительный диапазон рабочих частот с сохранением коэффициента стоячих волн менее 2 и относительная сложность изготовления конструкции при изоляции проводников ветвей между собой и места установки антенны.The disadvantages of the prototype are not sufficiently significant range of operating frequencies while maintaining the coefficient of standing waves less than 2 and the relative complexity of manufacturing the structure when the insulation of the branch conductors between themselves and the installation location of the antenna.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в упрощении конструкции и сборки устройства при установке, улучшении согласования антенны с питающим фидером при сохранении направленности антенны в заданном рабочем диапазоне.The technical result to which the claimed invention is directed is to simplify the design and assembly of the device during installation, to improve the alignment of the antenna with the feed feeder while maintaining the directivity of the antenna in a given operating range.

Указанный результат достигается тем, что широкополосная направленная зигзагообразная квазишунтовая антенна содержит активное полотно в виде двух витков проводников в форме квадратов, расположенных вдоль общей диагонали по обе стороны в виде двух ветвей, разомкнутых по всей длине. Узел питания находится в точках соприкосновения квадратов с незамкнутыми сторонами в центре антенны. Полотно симметрично перегнуто по линии, перпендикулярной к плоскости, проходящей через общую диагональ, и расположено перед рефлектором с уклонами образованных плоскостей ветвей к центру, образованных за счет изменения расстояния между плоскостями ветвей и рефлектором. Расстояние незамкнутых сторон квадратов в центре антенны от рефлектора соизмеримо с 0,2λмин. рабочей длины волны, а расстояние незамкнутых сторон внешних углов квадратов от рефлектора соизмеримо с 0,2λмакс. рабочей длины волны. Витки квадратов со сторонами, соизмеримыми с 0,5λср. рабочей длины волны, выполнены в виде многожильных проволочных проводников. Жилы проводников сторон квадратов активного полотна, расположенные в плоскости ветвей своих квадратов, сведены и замкнуты между собой в разомкнутых точках соприкосновения незамкнутых сторон. Жилы проводников веерно разведены на расстояние, соизмеримое с 0,1λмакс. рабочей длины волны в углах, удаленных от общей диагонали, и замкнуты между собой перемычками. Средние части проводников сторон квадратов замкнуты между собой перемычками и соединены проводниками с рефлектором. Эти проводники соединены между собой в точках продольной оси симметрии рефлектора, при перпендикулярном расположении каждого к продольной оси с образованием своеобразных шунтов, соединенных своими средними точками с рефлектором.This result is achieved in that the broadband directional zigzag quasi-shunt antenna contains an active web in the form of two turns of conductors in the form of squares located along the common diagonal on both sides in the form of two branches open along the entire length. The power node is located at the contact points of the squares with open sides in the center of the antenna. The canvas is symmetrically bent along a line perpendicular to the plane passing through the common diagonal, and is located in front of the reflector with the deviations of the formed branch planes towards the center, formed by changing the distance between the branch planes and the reflector. The distance of the open sides of the squares in the center of the antenna from the reflector is commensurate with 0.2λ min. working wavelength, and the distance of the open sides of the outer corners of the squares from the reflector is commensurate with 0.2λ max. working wavelength. Turns of squares with sides commensurate with 0.5λ cf. working wavelength, made in the form of stranded wire conductors. The veins of the conductors of the sides of the squares of the active canvas, located in the plane of the branches of their squares, are brought together and closed to each other at open points of contact of the open sides. Conductor conductors are fan-separated to a distance commensurate with 0.1λ max. working wavelength at angles remote from the common diagonal, and closed by jumpers. The middle parts of the conductors of the sides of the squares are interconnected by jumpers and connected by conductors to the reflector. These conductors are interconnected at points of the longitudinal axis of symmetry of the reflector, with each perpendicular to the longitudinal axis with the formation of peculiar shunts connected by their midpoints to the reflector.

Проводники ветвей активного полотна могут быть выполнены монолитными плоскими, из листового материала путем штамповки или пропиливания, а также объемными принтерным 3D изготовлением в границах и форме, подобной фигурам, образованным многожильными проволочными проводниками. При этом ветви могут быть выполнены как цельными, так и в исполнении идентичными половинами, при возможности соединения в месте коммутации к узлу питания.The conductors of the branches of the active web can be made monolithic flat, of sheet material by stamping or sawing, as well as three-dimensional 3D printer manufacturing in borders and in a shape similar to figures formed by stranded wire conductors. At the same time, the branches can be made in one piece or in the execution of identical halves, if possible connect at the switching point to the power node.

При конкретной реализации заявляемого технического решения является предпочтительным использование соединительных проводников-шунтов ветвей активного полотна в качестве заземляющего крепежа ветвей к рефлектору. Это обеспечивает простоту изготовления и жесткость конструкции антенны, ее повышенную эксплуатационную надежность. Для обеспечения молниезащитных свойств и отвода статического электричества коррозирующие элементы антенны покрываются краской, в которую добавлена бронзовая пудра в соотношении не менее 1:10.For a specific implementation of the claimed technical solution, it is preferable to use the connecting conductors-shunts of the branches of the active web as the grounding fastener of the branches to the reflector. This provides ease of manufacture and rigidity of the antenna design, its increased operational reliability. To ensure lightning protection properties and the removal of static electricity, the corrosion elements of the antenna are coated with paint in which bronze powder is added in a ratio of at least 1:10.

Новизна в части устройства усматривается в том, что разомкнутые по всей длине зигзагообразные, за счет сторон квадратов, витки проводников активного полотна от середин проводников сторон соединены проводниками в точках продольной оси симметрии рефлектора между собой, образуя шунтирующие цепи.The novelty in the device part is that zigzag turns of conductors of the active web from the midpoints of the side conductors, which are open along the entire length of the squares, are connected by conductors at the points of the longitudinal axis of symmetry of the reflector to each other, forming shunt circuits.

Новизна в части устройства усматривается в том, что своеобразные квазишунты обеспечивают искусственные нулевые точки и позволяют осуществить механическое крепление в них конструкции полотна к рефлектору без изоляторов.The novelty in the device part is seen in the fact that peculiar quasi-shunts provide artificial zero points and allow mechanical fastening of the web structure to the reflector without insulators in them.

Новизна в части устройства усматривается в том, что кроме шунтирования соединительные проводники квазишунтов с длинами, соизмеримыми с 0,25λмин. и 0,25λмакс., под углом сходящиеся к нулевой точке и перпендикулярно к оси симметрии рефлектора участвуют в работе антенны как вибраторы с поляризацией, соответствующей поляризации зигзагообразного активного полотна.The novelty in the device part is that in addition to shunting, the connecting conductors of quasi-shunts with lengths commensurate with 0.25λ min. and 0.25λ max. converging at an angle to the zero point and perpendicular to the axis of symmetry of the reflector, they participate in the operation of the antenna as polarized vibrators corresponding to the polarization of the zigzag active web.

Новизна в части устройства усматривается в том, что полотно симметрично перегнуто и расположено перед рефлектором с уклонами образованных плоскостей ветвей к центру, образованными за счет изменения расстояния между плоскостями ветвей и рефлектором, обеспечивая логарифмическую зависимость изменения расстояния для создания оптимальных рабочих зон, активное полотно - рефлектор при изменении рабочих частот.The novelty in the device part is seen in the fact that the canvas is symmetrically bent and located in front of the reflector with deviations of the formed branch planes to the center, formed by changing the distance between the branch planes and the reflector, providing a logarithmic dependence of the distance change to create optimal working areas, the active canvas is a reflector when changing operating frequencies.

Новизна в части устройства усматривается в том, что полотно, симметрично перегнутое по линии, перпендикулярной к плоскости, проходящей через общую диагональ, с уклонами образованных плоскостей ветвей к центру, за счет работы в режиме классической укороченной ромбической антенны в высокочастотной части рабочего диапазона длин радиоволн, обеспечивает сведение диаграмм направленностей продольно расположенных квадратов, дополнительно повышая направленность.The novelty in the device part is seen in the fact that the canvas symmetrically bent along a line perpendicular to the plane passing through the common diagonal, with the deviations of the formed branch planes towards the center, due to the operation in the classical shortened rhombic antenna mode in the high-frequency part of the working range of radio wavelengths, provides directivity diagrams of longitudinally spaced squares, further increasing directivity.

Промышленная применимость предлагаемого технического решения усматривается в сравнительной простоте изготовления, высоких электрических характеристиках, возможности использования в мелкосерийном производстве и на промышленной основе при высоком конкурентоспособном уровне. В сравнении с широко известными, практически используемыми аналогами телевизионных антенн типа «польской сетки», заявляемая широкополосная направленная зигзагообразная квазишунтовая антенна во всем дециметровом диапазоне эфирного телевидения может применяться без антенных усилителей.Industrial applicability of the proposed technical solution is seen in the comparative simplicity of manufacture, high electrical characteristics, the possibility of use in small-scale production and on an industrial basis at a high competitive level. Compared with the well-known, practically used analogues of television antennas of the “Polish grid” type, the claimed broadband directional zigzag quasi-shunt antenna in the entire decimeter range of terrestrial television can be used without antenna amplifiers.

Предлагаемая широкополосная зигзагообразная квазишунтовая антенна поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-4.The proposed broadband zigzag quasi-shunt antenna is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-4.

На фиг. 1 представлен эскиз общего вида заявляемой широкополосной направленной зигзагообразной квазишунтовой антенны; на фиг. 2 - диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях; на фиг. 3 - график изменения коэффициента стоячей волны в рабочем диапазоне; на фиг. 4 - графики изменения коэффициента усиления и коэффициента защитного действия в рабочем диапазоне.In FIG. 1 is a sketch of a general view of the claimed broadband directional zigzag quasi-shunt antenna; in FIG. 2 - radiation patterns in horizontal and vertical planes; in FIG. 3 is a graph of the variation of the standing wave coefficient in the operating range; in FIG. 4 - graphs of changes in gain and protective coefficient in the operating range.

Заявляемая широкополосная направленная зигзагообразная квазишунтовая антенна содержит активное полотно 1 в виде двух витков 2 проводников 3 в форме квадратов 4, расположенных вдоль общей диагонали 5 по обе стороны в виде двух ветвей 6. Ветви 6 разомкнуты по всей длине, с узлом питания 7 в точках соприкосновения квадратов 4 с незамкнутыми сторонами в центре антенны. Полотно 1 симметрично перегнуто по линии 8, перпендикулярной к плоскости, проходящей через общую диагональ 5, и расположено перед рефлектором 9. Уклон образованных плоскостей ветвей 6 к центру образован за счет расстояния 10 незамкнутых сторон квадратов 4 в центре антенны от рефлектора 9, соизмеримого с 0,2λмин. рабочей длины волны и расстояния 11 незамкнутых сторон внешних углов 12 квадратов 4 от рефлектора 9, соизмеримого с 0,2λмакс..рабочей длины волны. Витки 2 сторон квадратов 4, соизмеримые с 0,5λср. рабочей длины волны в виде проволочных проводников 3, выполнены многожильными. Жилы проводников 3 сторон квадратов 4, расположенные в плоскости ветвей 6, сведены и замкнуты между собой, в разомкнутых точках соприкосновения незамкнутых сторон квадратов 4. Жилы проводников 3 сторон квадратов 4, расположенные в плоскости ветвей 6, веерно разведены на расстояние, соизмеримое с 0,1λмакс. рабочей длины волны в углах 13, удаленных от общей диагонали, и замкнуты перемычками 14 между собой. Средние части проводников 3 сторон квадратов 4 замкнуты перемычками 15 между собой и проводниками-шунтами 16 и 17 соединены в точках продольной оси симметрии 18 рефлектора 9 между собой и с рефлектором 9 при перпендикулярном расположении каждого проводника к ней.The inventive broadband directional zigzag quasi-shunt antenna contains an active web 1 in the form of two turns 2 of conductors 3 in the form of squares 4 located along the common diagonal 5 on both sides in the form of two branches 6. Branches 6 are open along the entire length, with the power node 7 at the points of contact 4 squares with open sides in the center of the antenna. The blade 1 is symmetrically bent along the line 8, perpendicular to the plane passing through the common diagonal 5, and is located in front of the reflector 9. The slope of the formed planes of the branches 6 to the center is formed due to the distance of 10 open sides of the squares 4 in the center of the antenna from the reflector 9, commensurate with 0 , 2λ min. working wavelength and distance 11 open sides of the outer corners 12 squares 4 from the reflector 9, commensurate with 0.2λ max .. working wavelength. Coils of 2 sides of squares 4, commensurate with 0.5λ cf. working wavelength in the form of wire conductors 3, made stranded. The conductors of the conductors of 3 sides of the squares 4, located in the plane of the branches of 6, are brought together and closed to each other, at the open points of contact of the open sides of the squares 4. The conductors of the conductors of 3 sides of the squares 4, located in the plane of the branches of 6, are fan-divided to a distance commensurate with 0, 1λ max. working wavelength at angles 13, remote from the common diagonal, and closed by jumpers 14 to each other. The middle parts of the conductors 3 sides of the squares 4 are closed by jumpers 15 between themselves and the conductors-shunts 16 and 17 are connected at the points of the longitudinal axis of symmetry 18 of the reflector 9 with each other and with the reflector 9 when each conductor is perpendicular to it.

Широкополосная направленная зигзагообразная квазишунтовая антенна работает следующим образом.Broadband directional zigzag quasi-shunt antenna works as follows.

В низкочастотной части рабочего диапазона длин радиоволн проводники 3 сторон квадратов 4 соизмеримы с 0,25λмакс., вершины разомкнутых внешних углов 12 дублируются замкнутым углом проводников-шунтов 17, увеличенных по длине, с повышением наклона плоскости ветвей 6, а замкнутые уменьшенные размещением ближе к центру проводники 16, шунтируя, увеличивают входное сопротивление антенны. В низкочастотной части рабочего диапазона длин радиоволн антенна работает подобно работе классической биквадратной рамочной антенне Харченко с повышенным входным сопротивлением. В высокочастотной части рабочего диапазона длин радиоволн проводники ветвей 6 по протяженности превышают λмин., веерное разведение многожильных проводников в углах 13, удаленных от общей диагонали и замкнутых перемычками 14 между собой при сведении и замыкании между собой в разомкнутых точках соприкосновения незамкнутых сторон квадратов 4, выравнивают погонные характеристики длинных линий. В ветвях 6, нагруженных заземленными, увеличенными размещением дальше от центра шунтами из проводников 17, нейтрализуется отражение волн. В высокочастотной части рабочего диапазона длин радиоволн антенна работает подобно работе классической укороченной ромбической антенне со сведением диаграмм направленностей продольно расположенных квадратов за счет образования угла между ними. В среднечастотной части рабочего диапазона длин радиоволн с проводниками 3 сторон квадратов 4, соизмеримыми с 0,5λср., антенна работает в промежуточном, от раскрытых, режиме с увеличенной апертурой. Своеобразные шунты из проводников 16 и 17, с одной стороны, обеспечивают искусственные нулевые точки и заземление на рефлектор 9 активного полотна антенны, а с другой, с суммарной длиной пар, соизмеримой с 0,5λср., при V-образной конфигурации и перпендикулярном расположении к оси симметрии 18 рефлектора 9 и к общей диагонали 5, участвуют в работе антенны с поляризацией, соответствующей поляризации активного полотна. Кроме того, полотно симметрично перегнуто по линии 8 и расположено перед рефлектором 9, с уклонами образованных плоскостей ветвей 6 к узлу питания 7 в центре. Это обеспечивается за счет изменения расстояния 10-11 между плоскостями ветвей 6 и рефлектором 9, создавая логарифмическую зависимость изменения расстояния вдоль активного полотна антенны, для создания оптимальных рабочих зон: активное полотно - рефлектор при изменении рабочих частот, а также для обеспечения сведения диаграмм направленностей продольно расположенных квадратов. Все это в комплексе позволяет увеличить широкополосность антенны с коэффициентом перекрытия более 2, стабильность в частотном диапазоне коэффициента стоячих волн, практически менее 2, и диапазонную однонаправленность с малым боковым излучением при упрощении безизоляторной конструкции антенного устройства по заявленному техническому решению.In the low-frequency part of the operating range of radio wavelengths, the conductors of 3 sides of squares 4 are commensurate with 0.25λ max. , the vertices of the open outer corners 12 are duplicated by the closed angle of the conductors-shunts 17, increased in length, with an increase in the inclination of the plane of the branches 6, and closed reduced by the location closer to the center of the conductors 16, by shunting, increase the input impedance of the antenna. In the low-frequency part of the operating range of radio wavelengths, the antenna works similar to the operation of the Harchenko classic biquadratic loop antenna with an increased input impedance. In the high-frequency part of the operating range of radio wavelengths, the conductors of branches 6 in length exceed λ min. , fan-like dilution of stranded conductors at angles 13 that are remote from the common diagonal and closed by jumpers 14 with each other while reducing and closing together at open points of contact of the non-closed sides of squares 4, align linear characteristics of long lines. In the branches 6, loaded with grounded, increased placement farther from the center by shunts from conductors 17, the reflection of the waves is neutralized. In the high-frequency part of the working range of radio wavelengths, the antenna works similar to the work of a classic shortened rhombic antenna with the reduction of the radiation patterns of longitudinally spaced squares due to the formation of an angle between them. In the mid-frequency part of the operating range of radio wave lengths with conductors of 3 sides of squares 4, commensurate with 0.5λ cf. , the antenna works in an intermediate, from open, mode with a larger aperture. Peculiar shunts from conductors 16 and 17, on the one hand, provide artificial zero points and grounding to the reflector 9 of the active antenna sheet, and on the other, with a total pair length commensurate with 0.5λ cf. , with a V-shaped configuration and a perpendicular arrangement to the symmetry axis 18 of the reflector 9 and to the common diagonal 5, the antennas with polarization corresponding to the polarization of the active web participate in the operation. In addition, the canvas is symmetrically bent along line 8 and is located in front of the reflector 9, with the deviations of the formed planes of the branches 6 to the power node 7 in the center. This is ensured by changing the distance 10-11 between the planes of the branches 6 and the reflector 9, creating a logarithmic dependence of the change in distance along the active antenna sheet, to create optimal working areas: the active canvas is a reflector when changing operating frequencies, as well as to provide longitudinal information located squares. All this combined allows you to increase the broadband antenna with an overlap factor of more than 2, stability in the frequency range of the coefficient of standing waves, almost less than 2, and range unidirectionality with low side radiation while simplifying the insulator-free design of the antenna device according to the claimed technical solution.

Работа широкополосной направленной зигзагообразной квазишунтовой антенны промоделирована в программе MMANA с явным подтверждением изложенных доводов полученными результатами, показанными на фиг. 2-4.The operation of a broadband directional zigzag quasi-shunt antenna was modeled in the MMANA program with explicit confirmation of the arguments presented by the results shown in FIG. 2-4.

Предлагаемая антенна позволяет увеличить широкополосность частотного диапазона, обеспечить стабильность коэффициента стоячих волн в диапазоне рабочих длин волн, диапазонную однонаправленность и защиту от молний при упрощенной конструкции.The proposed antenna allows you to increase the broadband frequency range, to ensure the stability of the standing wave coefficient in the range of operating wavelengths, unidirectional range and lightning protection with a simplified design.

Claims (2)

1. Широкополосная направленная зигзагообразная квазишунтовая антенна с активным полотном в виде двух витков проводников в форме квадратов, расположенных вдоль общей диагонали по обе стороны в виде двух ветвей, разомкнутых по всей длине, с узлом питания в точках соприкосновения квадратов с незамкнутыми сторонами в центре антенны, отличающаяся тем, что полотно симметрично перегнуто по линии, перпендикулярной к плоскости, проходящей через общую диагональ, и расположено перед рефлектором с уклонами образованных плоскостей ветвей к центру, созданными за счет расстояний незамкнутых сторон квадратов в центре антенны от рефлектора, соизмеримыми с 0,2 λмин. рабочей длины волны и расстояний незамкнутых сторон внешних углов квадратов от рефлектора, соизмеримыми с 0,2 λмакс. рабочей длины волны, витки квадратов со сторонами, соизмеримыми с 0,5 λср. рабочей длины волны, выполнены в виде многожильных проволочных проводников, жилы проводников сторон которых расположены в плоскости ветвей своих квадратов, сведенными и замкнутыми между собой в разомкнутых точках соприкосновения незамкнутых сторон, с веерно разведенными на расстояние, соизмеримое с 0,1 λмакс. рабочей длины волны в углах, удаленных от общей диагонали и замкнутых перемычками между собой, причем средние части проводников сторон квадратов замкнуты перемычками между собой и проводниками-шунтами соединены в точках продольной оси симметрии рефлектора между собой и с рефлектором при перпендикулярном расположении каждого проводника к ней.1. A broadband directional zigzag quasi-shunt antenna with an active web in the form of two turns of conductors in the form of squares located along the common diagonal on both sides in the form of two branches open along the entire length, with the power node at the points of contact of the squares with open sides in the center of the antenna, characterized in that the canvas is symmetrically bent along a line perpendicular to the plane passing through the common diagonal, and is located in front of the reflector with deviations of the formed branch planes to the center, created due to the distances of the open sides of the squares in the center of the antenna from the reflector, commensurate with 0.2 λ min. working wavelength and the distances of the open sides of the outer corners of the squares from the reflector, commensurate with 0.2 λ max. working wavelength, turns of squares with sides commensurate with 0.5 λ cf. working wavelengths, made in the form of stranded wire conductors, the conductors of the sides of which are located in the plane of the branches of their squares, brought together and closed to each other at open points of contact of the open sides, with fan-spaced apart distance, commensurate with 0.1 λ max. the working wavelength at angles remote from the common diagonal and closed by jumpers with each other, and the middle parts of the conductors of the sides of the squares are closed by jumpers between themselves and the conductors-shunts are connected at the points of the longitudinal axis of symmetry of the reflector with each other and with the reflector when each conductor is perpendicular to it. 2. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что проводники ветвей полотна выполнены плоскими, из листового материала или объемными принтерным 3D изготовлением в границах и форме, подобной фигурам, образованным многожильными проволочными проводниками. 2. The antenna according to claim 1, characterized in that the conductors of the branches of the fabric are made flat, of sheet material or 3D printer three-dimensional manufacture in borders and in a shape similar to figures formed by multicore wire conductors.
RU2015108979/08A 2015-03-13 2015-03-13 Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna RU2580406C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108979/08A RU2580406C1 (en) 2015-03-13 2015-03-13 Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015108979/08A RU2580406C1 (en) 2015-03-13 2015-03-13 Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2580406C1 true RU2580406C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55794077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015108979/08A RU2580406C1 (en) 2015-03-13 2015-03-13 Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2580406C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660068C1 (en) * 2017-09-19 2018-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ") Combined shipboard television antenna
RU190086U1 (en) * 2018-10-23 2019-06-18 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие оборудования систем телекоммуникаций" COMBINED Z-ANTENNA WITH LOGO-PERIODICAL DIRECTORS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203118A (en) * 1978-04-10 1980-05-13 Andrew Alford Antenna for cross polarized waves
RU2189093C2 (en) * 2000-04-19 2002-09-10 Сомов Анатолий Михайлович Wire antenna
US6781557B1 (en) * 1999-10-29 2004-08-24 Mitsubishi Materials Antenna formed from a plurality of stacked bases
RU2365003C2 (en) * 2007-10-10 2009-08-20 Анатолий Михайлович Сомов Zig-zag aerial

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203118A (en) * 1978-04-10 1980-05-13 Andrew Alford Antenna for cross polarized waves
US6781557B1 (en) * 1999-10-29 2004-08-24 Mitsubishi Materials Antenna formed from a plurality of stacked bases
RU2189093C2 (en) * 2000-04-19 2002-09-10 Сомов Анатолий Михайлович Wire antenna
RU2365003C2 (en) * 2007-10-10 2009-08-20 Анатолий Михайлович Сомов Zig-zag aerial

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660068C1 (en) * 2017-09-19 2018-07-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ") Combined shipboard television antenna
RU190086U1 (en) * 2018-10-23 2019-06-18 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие оборудования систем телекоммуникаций" COMBINED Z-ANTENNA WITH LOGO-PERIODICAL DIRECTORS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100322753B1 (en) Plane radiation element
US11121471B2 (en) Dual directional log-periodic antenna and an antenna arrangement
CN211295385U (en) Antenna radiation device and antenna
RU2580406C1 (en) Broadband directional zigzag quasi-shunt-fed antenna
JP6421057B2 (en) Broadband omnidirectional antenna
CN106159435B (en) An ultra-wideband fractal antenna
JP2011087241A (en) Antenna, and array antenna
RU2568340C1 (en) Milkin's active antenna triangular and loop element
KR102363527B1 (en) Antenna
RU2705745C1 (en) Directed vertical polarization antenna with resonator power supply
WO2009151950A1 (en) High gain multiple polarization antenna assembly
RU164860U1 (en) DIRECTED DIRECTOR ANTENNA
CA2853219C (en) Antenna arrangement
RU2318276C1 (en) Combined extremely-broad-band zigzag antenna
RU2636259C1 (en) Dual-polarized dipole antenna
RU161594U1 (en) Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE
RU2810242C1 (en) Low frequency filtering unit with highly stable directive pattern and antenna array
RU2378749C1 (en) Combined broadband television antenna
RU190086U1 (en) COMBINED Z-ANTENNA WITH LOGO-PERIODICAL DIRECTORS
RU2356137C1 (en) "carousel" antenna of circular radiation of vertical polarisation
Matsunaga A simple circular polarized loop antenna
RU148180U1 (en) Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE
RU215111U1 (en) ROLL TV ANTENNA
RU2681276C1 (en) Panel antenna
RU2683370C1 (en) Broadband z-antenna on feeder

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170314