Крестообразная логопериодическая антенна

Предлагаемое устройство относится к антенной технике и может быть использовано в качестве передающей и приемной широкополосной антенны эллиптической поляризации УКВ диапазона.
Известны крестообразные логопериодические антенны, у длинных вибраторов которых образующие антенны закорочены (патент RU 2383088 С2 от 27.02.2010 г. «Вибраторная логопериодическая антенна поперечного излучения»). Недостатком таких антенн является большие размеры короткозамкнутого плеча.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому устройству является антенна, описанная в патенте RU 2383088 С2, принятая за прототип.
Схема устройства-прототипа приведена на фиг. 1, где обозначено:
1 - распределительный фидер;
2 - полотно симметричных вибраторов;
3 - дополнительное полотно симметричных вибраторов; 6 - фланец.
Устройство-прототип состоит из распределительного фидера 1, являющегося двупроводной линией, полотна симметричных вибраторов 2, дополнительного полотна симметричных вибраторов 3, расположенных перпендикулярно полотну симметричных вибраторов 2, фланца 6, который закорачивает распределительный фидер 1 и служит местом крепления антенны.
Устройство-прототип работает следующим образом.
При подаче сигнала в точку питания (вершина антенны) сигнал распространяется по распределительному фидеру 1. Те вибраторы в полотнах 1 и 2, длина которых близка к половине длины волны поданного сигнала, начинают возбуждаться и излучать энергию. Пространственное разнесение полотен вибраторов приводит к разности фаз 90° между соответствующими вибраторами соседних полотен. Вместе с тем между соседними вибраторами одного полотна сохраняется разность фаз 180°, что не нарушает режим излучения.
Недостатком устройства-прототипа является большая длина фидера 1, что затрудняет эксплуатацию антенны, а также отсутствие возможности складывания вибраторных полотен 1 и 2.
Задачей предлагаемого устройства является уменьшение геометрических размеров при повышении надежности и сохранении параметров излучения. Также предлагается вибраторы антенны сделать складными для обеспечения удобства транспортирования.
Для решения поставленной задачи в крестообразной логопериодической антенне, содержащей распределительный фидер, вибраторные полотна, фланец, согласно полезной модели, введены подвижные подпружиненные контакты в точках крепления вибраторов к фидеру, а также развязывающая катушка, выполненная питающим кабелем.
Схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 2, где обозначено:
1 - распределительный фидер;
2 - полотно симметричных вибраторов;
3 - дополнительное полотно симметричных вибраторов;
4 - подпружиненные подвижные контакты;
5 - развязывающая катушка.
Предлагаемое антенное устройство состоит из распределительного фидера 1, являющегося двупроводной линией, полотна симметричных вибраторов 2, дополнительного полотна симметричных вибраторов 3, расположенных перпендикулярно полотну симметричных вибраторов 2, подпружиненных подвижных контактов 4, расположенных в точках крепления вибраторов к фидеру 1, развязывающей катушки 5. Крепление антенны предлагается осуществлять с помощью диэлектрической стойки в центре масс.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Сигнал подается в точку питания (вершина антенны) по питающему кабелю, который проложен внутри одной образующей распределительного фидера 1, а на его конце намотан на диэлектрическую основу, образуя развязывающую катушку 5. При подаче сигнала в точку питания сигнал распространяется по распределительному фидеру 1. Излучение происходит аналогично устройству-прототипу. Развязывающая катушка 5 имеет сопротивление в рабочем диапазоне частот более 500 Ом, таким образом обеспечивая сильное затухание вторичных наведенных токов на свободном конце питающего кабеля и не затекание их в зону формирования поля. Таким образом, развязывающая катушка 5 имеет такой же функционал, как и фланец 6 устройства-прототипа, но позволяет значительно укоротить распределительный фидер 1.
При транспортировании вибраторы антенны могут складываться вдоль полотна с помощью подпружиненных подвижных контактов 4. Это значительно уменьшает поперечный размер антенны. Для обеспечения фиксации вибраторов в разложенном положении введена подпружиненная юбка, которая накидывается на место крепления вибратора к распределительному фидеру 1. Для повышения надежности контакта в подвижных элементах антенны установлены подпружиненные пластины (контакты) обеспечивающие дополнительный (дублируемый) контакт.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство имеет меньшие габариты при сохранении характеристик излучения. Кроме того, ввод подвижных подпружиненных контактов позволяет обеспечить удобство транспортирования за счет складывания вибраторов вдоль распределительного фидера, при сохранении надежности электрического контакта.
Источники информации
1. RU 2383088 С2, 27.02.2010 г. «Вибраторная логопериодическая антенна поперечного излучения».
2. SU 166386, 15.01.1995 «Коротковолновая антенна с логарифмической периодичностью».
3. Петров Б.М., Костромитин Г.И., Горемыкин Е.В «Логопереодические вибраторные антенны» Москва, 2005. - 240 с.