ДВУХДИАПАЗОННАЯ АНТЕННА

Устройство относится к области радиотехники, в частности, к антенной технике, и может быть использовано для работы в составе средств радиосвязи метрового и дециметрового диапазонов для абонентских радиостанций, размещённых на подвижном объекте, например, автомобиле.
Известны двухдиапазонные антенны (см., например, статью Поляков В. в журнале «Радио», 1971 г., № 5, стр.26, а также Victor Menzlewski. Mehrbandantennen fur den VHF/UHF Bereich. - CQ-DL, 1988. № 1, S.11-14), работающие в метровом и дециметровом диапазонах.
Из известных наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является двухдиапазонная антенна Victor Menzlewski. Mehrbandantennen fur den VHF/UHF Bereich. - CQ-DL, 1988. № 1, S.11-14. Указанная антенна представляет собой четвертьволновый излучатель, на нижнюю часть которого установлен четвертьволновый «стакан»(«дном» вниз, электрически внизу соединен с излучателем), подсоединенный к радиостанции через разъем. Конструктивно основной излучатель составной. Нижняя его часть выполнена в виде латунного или медного прутка, диаметр которого соответствует диаметру центрального контакта разъема. На верхнюю часть излучателя надвинута трубка, перемещением которой и настраивают антенну. «Стакан» выполнен также из трубки, но большего диаметра., чем трубка, надвинутая на верхнюю часть излучателя. В нижней части «стакана» имеется металлическая вставка, через которую положение «стакана» на излучателе фиксируется с помощью стопорного винта. В верхней части «стакана» 2 имеется вставка из высокочастотного диэлектрика, которая фиксирует его положение по отношению к основному излучателю и исключает попадание атмосферных осадков в «стакан». Трубка, надвинутая на верхнюю часть излучателя, не имеет защиты от атмосферного воздействия. Настройка антенны осуществляется на обоих диапазонах подбором длины излучателя (путем перемещения трубки, надвинутой на верхнюю часть излучателя) и, в небольших пределах, положения «стакана».
Однако, из описания конструкции и процесса настройки данной антенны видно, что в ней процесс согласования со штырем в пределах диапазона носит довольно сложный характер. Это обусловлено тем, что процесс настройки антенны предполагает механическое перемещение как «стакана», так и трубки, надвинутой на верхнюю часть излучателя.
Задачей предлагаемого технического решения является упрощение процесса настройки антенны.
Поставленная задача достигается тем, что в двухдиапазонной антенне, содержащей штырь, имеющий первую токопроводящую трубку, внутри которой коаксиально размещен центральный проводник, один конец которого электрически соединен с нижним концом упомянутой трубки, а другой конец проводника - свободен, при этом первая токопроводящая трубка вертикально закреплена на диэлектрическом корпусе антенны, размещенном на токопроводящем основании, в котором установлен разъем для подключения к фидеру, штырь оснащен второй токопроводящей трубкой, установленной соосно первой токопроводящей трубке и соединенной с ней с помощью диэлектрической втулки так, что первая и вторая токопроводящие трубки электрически не связаны между собой, а в диэлектрическом корпусе антенны выполнена полость, в которой размещены первый и второй переменные конденсаторы, причем один вывод первого переменного конденсатора электрически подключен к точке соединения центрального проводника с первой токопроводящей трубкой, другой вывод первого конденсатора соединен с упомянутым разъемом и первым выводом второго переменного конденсатора, второй вывод которого электрически связан с основанием, при этом на верхнем конце второй токопроводящей трубки установлен съемный диэлектрический колпачок.
1
1
2
2
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, на котором в разрезе схематично показана конструкция антенны. Антенна содержит выполненное из токопроводящего материала основание 1, на котором установлен соединитель 2, например, разъем для подключения ВЧ кабеля. На основании 1 закреплен диэлектрический корпус 3, внутри которого имеется полость. На корпусе 3 размещен конус 4, выполненный из токопроводящего материала, служащий для крепления вертикально установленного штыря 5. Внутри корпуса 3 размещено согласующее устройство, состоящее из двух конденсаторов 6 и 7 переменной емкости. Штырь 5 представляет собой две соосно закрепленные между собой с помощью диэлектрической втулки 8 трубки 9 и 10, выполненные из токопроводящего материала и электрически не связанные между собой. Внутри трубок 9 и 10 коаксиально размещен центральный проводник 11 длиной 1/4 λ (λ - средняя длина волны нижнего диапазона частот). Длина трубки 9 составляет 1/4 λ (λ - средняя длина волны верхнего диапазона частот). Общая длина штыря 5 соответствует длине центрального проводника 11. При установке штыря 5 на корпус 3 трубка 9 вкручивается в конус 4. Нижний конец 12 центрального проводника 11 электрически соединен с трубкой 9 и с одним выводом конденсатора 7, другой вывод которого подключен к соединителю 2 и к первому выводу конденсатора 6, второй вывод которого гальванически связан с основанием 1. Съемный диэлектрический колпачок 13, а также трубка 10 служат для защиты центрального проводника 11 от атмосферного влияния и механических дестабилизирующих факторов.
Работает устройство следующим образом.
Излучение и прием колебаний в верхнем диапазоне рабочих частот обеспечивается нижней частью штыря 5 - трубкой 9, длина которой выбирается равной средней длине волны верхнего диапазона рабочих частот антенны. Настройка антенны в верхнем диапазоне частот осуществляется с помощью конденсатора 7. Конденсатор 6 обеспечивает компенсацию распределенной емкости корпуса 3 при настройке антенны. Излучение и прием колебаний в нижнем диапазоне рабочих частот осуществляется с помощью центрального проводника 11, длина которого выбирается равной средней длине волны нижнего диапазона рабочих частот антенны. Настройка антенны в этом диапазоне производится путем изменения длины центрального проводника 11.
Предлагаемая конструкция позволяет упростить процесс регулировки антенны, так как регулировка осуществляется электрически (с помощью конденсаторов), а также защитить антенну от длительного воздействия дестабилизирующих климатических и механических факторов, что позволяет увеличить срок службы антенны.