АНТЕННЫЙ МОДУЛЬ

Антенный модуль.
Полезная модель относится к радиотехнике, а именно, к антенной технике и может быть использована в системах радиосвязи, в частности, в системах сотовой связи. Антенный модуль целесообразно применять в антеннах базовых станций, формирующих в горизонтальной плоскости диаграмму направленности с шириной -60° (по уровню -ЗдБ).
Известен антенный модуль (заявка ЕПВ N0566522 А1, кл. HO1Q 21/06, опубликована 20.10.93г.) из двух излучателей в виде плоских симметричных вибраторов с компланарной линией, являющийся элементом крепления вибратора к плоскому металлическому экрану и возбуждаемой несимметричной полосковой линией.
Недостатком этого модуля является его увеличенная толщина, обусловленная тем, что вибраторы размещены над металлическим экраном на стандартной высоте h равной 0.25Я,ср., где А-ср.- средняя длина волны рабочего диапазона.
Наиболее близкой к заявляемому модулю является установленная над металлическим экраном Н-образная антенна с центальным питанием Ротхаммель К. Антенны, Санкт-Петербург, Бояныч, 1998г., стр.211, состоящая их двух симметричных вибраторов, соединенных двухпроводной линией, возбуждаемой в центре коаксиальным кабелем с помощью симметрирующего короткозамкнутого шлейфа там же, стр. 122.
Недостатками этой антены является увеличенная высота расположения вибраторов над экраном и потери в кабеле, приводящие к уменьшению коэффициента усиления антенны.
Технической задачей данной полезной модели является устранение этргх недостатков.
Полз аемый при этом технический результат выражается в уменьшении высоты расположения вибраторов над экраном без сужения полосы пропускания и в отсутствии кабеля и связанных с ним потерь высокочастотной энергии.
Указанный технический результат достигается за счет того, что излучатели модуля выполняются в виде плоских симметричных прямоугольных рамок из проводников прямоугольного сечения, а возбуждение соединительной линии осуществляется с помощью несимметричной полосковой линии, при этом заземленный проводник несимметричной линии является одним из проводников короткозамкнутого шлейфа и частью проводника соединительной
МКИ Н 01 Q 7/00,21/00
линии, a незаземленный проводник через неремычку соединен с другим проводником соединительной линии.
На чертеже (фиг.1) схематично представлен антенный модуль в составе антенной решетки из« идентичных модулей.
Антенный модуль включает в себя два вибратора 1, выполненных в виде плоской прямоугольной рамки, соединительную двухпроводную линию 2 с характеристическим сопротивлением Z1, установленную над металлическим экраном 3 с помощью симметрирующего устройства в виде корткозамкнутого шлейфа 4 с характеристическим сопротивлением Z2 и возбуждаемую несимметричной полосковой линией 5 с характеристическим сопротивлением Z3.
Заземленным проводником полосковой линии 5 является один из проводников короткозамкнутого шлейфа 4 и соединенная с ним часть проводника соединительной линии 2.
Незаземленный проводник полосковой линии через перемычку 6 гальванически связан с другим проводником соединительной линии.
Форма сечения проводников линии, образующей шлейф, не имеет принципиального значения: она может быть круглой или любой другой конфигурации, например, прямоугольной
В антенном модуле целесообразно использовать несимметричнзто линию с полоском круглого сечения, так как применение для его изготовления проволоки с круглым поперечным сечением уменьшает влияние технологических погрешностей изготовления полоска на характеристическое сопротивление линии.
Геометрия антенного модуля определяется размерами: 1 - длина рамки; b - ширина рамки;
А, t - ширина и толщина проводника рамки; h - расстояние рамки от экрана; 5 - расстояние между проводниками рамки; d - расстояние между осями рамки.
Для упрощения схемы разводки при объединении модулей в антенную решетку желательно выполнение следующих соотношений между величинами характеристических сопротивлений соединительной и несимметричной линии
Z3 Z1/2 100OM.
Входное сопротивление антенны из двух модулей равно стандартной величине 50 Ом, то есть отсутствует необходимость применения трансформирующих устройств.
Наиболее пшрокая полоса согласования Af/fcp.100 22,3% входа антенного модуля с фидерной линией по уровню КСВ 1,5 получается при значении характеристического сопротивления Z2 120 Ом и следующих геометрических размерах элементов антенного модуля:
1  0.38Хср. b  0.1Xcp. ,0,25Хср. t  0.0045Xcp. h  0.17Х, ср. 5 0,035Я, ср. d  0,394А, ср..
Конструкция, представленная в данной полезной модели имеет полосу согласования 17,4% при высоте вибратора h 0,19Я,ср.
Элементы антенного модуля могут быть выполнены из алюминия посредством штамповки. Объединение элементов в единую конструкцию можно выполнить с помощью сварки. Изготовленный из алюминиевой процолоки круглый полосок несимметричной линии приваривается к перемычке 6.
Поскольку в антенном модуле имеются только сварные соединения, то в нем отсутствуют места с контактной окисной пленкой, 4TCJ- позволяет добиться существенного снижения уровня интермодуляционных noffax, связанных с наличием в конструкции некачественньк электрических контактов.