Малогабаритная низкопрофильная укороченная антенна для беспилотных летательных аппаратов

Настоящая полезная модель относится к антенной технике и предназначена для использования в радиотехнических системах, связанных с беспилотными летательными аппаратами (в особенности класса «микро»), где требуются низкопрофильные антенны.
Из предшествующего уровня техники известна конструкция дипольной печатной антенны, которая состоит из диэлектрической подложки и печатного проводника [1]. Недостатком данного технического решения являются габариты антенны - высота составляет половину длины волны. Поскольку типичный радиоканал беспилотного летального аппарата находится в S-диапазоне, то абсолютное значение составляет порядка 60 мм.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа заявленной полезной модели, является конструкция короткозамкнутой антенны [2]. Недостатком данного технического решения также является ее высота. Несмотря на то, что она составляет одну пятую от длины волны, для беспилотных летательных аппаратов класса «микро» она высока.
Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является устранение указанного недостатка, а именно снижение высоты антенны, делая ее низкопрофильной.
Данная задача решается за счет укорочения антенны путем установки торцевой емкостной нагрузки в виде тонкого металлического диска, расположенного сверху антенны и имеющего меньший диаметр по сравнению с нижним диском.
Данная антенна обладает вертикальной поляризацией и квазиизотропной диаграммой направленности в азимутальной плоскости.
Техническим результатом является уменьшение габаритов, а именно высоты антенны.
Полезная модель поясняется фиг., на которой показан общий вид предложенной антенны.
Антенна содержит короткозамкнутый вибратор 1 высотой порядка одной двенадцатой длины волны, Г-образный металлический тонкий цилиндр для питания антенны 2, металлический диск 3, выполняющий роль «земли», коаксиальный радиочастотный разъем 4 и емкостную торцевую нагрузку 5 в виде тонкого металлического диска, расположенного сверху антенны и имеющего меньший диаметр по сравнению с нижним диском.
Используемая емкостная нагрузка позволяет более чем в 2 раза уменьшить высоту антенны по сравнению с прототипом; при этом форма диаграммы направленности и максимальный коэффициент усиления антенны не изменяются.
Промышленное применение заявляемой малогабаритной антенны: помимо беспилотных летательных аппаратов, любые объекты с жесткими ограничениями по высоте антенны.
Источники информации:
1. Moorehouse D., Humen A. Improved UAV datalink performance using embedded antennas // URL: http://www.cobham.com/media/83838/AUVSI-Paper.pdf (Дата обращения 09.07.2017).
2. N.M. Boev, "Design and implementation antenna for small UAV," 2011 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Krasnoyarsk, 2011, pp. 152-154 (прототип).