АНТЕННА НА ОСНОВЕ РАМОЧНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ

АНТЕННА НА ОСНОВЕ РАМОЧНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
Полезная модель относится к антенной технике и предназначена для использования в системах связи в качестве направленной антенны,например в метровом (MB) или дециметровом (ДМВ) диапазонах.
Известна антенна содержащая рамку в форме диска с концентр1ческим отверстием и сквозной радиальной прорезью в которой коаксиальный кабель питания распаян на проводниках рамки (Антенна.Патент Ш № 2080705 кл.НОХа 7/02).Антенна обладает низким коэффициентом усиления,а из-за отсутствия симметрирующего устройства кабель сильно излучает,что приводит к смещению максимума диаграммы направленности относительно нормали.
Известна решетка рамочных антенн содержащая расположенные в одной плоскости две идентичные одиночные или сдвоенные рамочные антенны соединенные между собой пластинчатыми щелевыми линиями лежащими в плоскости рамочных антенн и в ортогональных плоскостях (Решетка рамочных антенн,Полезная модель РФ № 8I6I кл.НОЮ, 7/00).Антенна эффективно решает задачу согласования входных сопротивлений решетки рамочных антенн и их симметрирования,но диапазонные свойства антенны ограничены.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является антенна на основе рамочных излучателей содержащая рефлектор, две или четыре рамочных антенны,выполненные из металлических поласок,причем полоски расположены в плоскостях ортогональных плоскости рефлектора (Антенна на основе рамочных излучателей. Полезная модель РФ № II73 кл.НОЮ. 7/00).Антенна решает задачу конструктивно простого цридания рамочньм антеннам любой форлы (круг,квадрат итп.) путая изгиба полосок только по их широким стенкам поперечного сечения,Однако диапазонные
свойства такой антенны весьма ограничены,а согласование входного сопротивления неудовлетворительно.
Hoia 7/00
- 2
на основе рамочных излучателей регулируемых диапазонных свойств,согласование питающих фидеров имеюпщх различные волновые сопротивления,отсутствие симметрирующего устройства с жесткой,высокотехнологичной конструкцией на основе стандартных профилей с низкой металлоалкостью.
Для этого в антенне на основе рамочных излучателей содержащей две расположенные в одной плоскости рамочные антенны,ориентированные друг относительно друга встречно,прямолинейный отрезок пластинчатой щелевой линии,пару клемм питания,установленных в середине отрезка пластинчатой щелевой линии,к которым подключен питающий фидер,при этом рамочные антенны подсоединены к отрезку пластинчатой щелевой линии на его концах и расположены с ним на одной осевой линии,рефлектор,расположенный в плоскости параллельной рамочным антеннам и выполненный из параллельных проводников ориентированных перпендикулярно к осевой линии, стойки,расположенные в плоскостях ортогональных плоскости рамочных антенн,закрепленные одним концом на проводниках рамочных антенн в местах пучности тока,а другим концом на рефлекторе,проводники рамочных антенн выполнены из проблей с ортогональными полками с Г или П или Т-образной формой в сечении,причем одна из полок лежит в плоскости рамочных антенн, в местах подсоединения ймочных антенн к пластинчатой щелевой .йинии профили одной полкой наложены на пластинчатые проводники и гальванически соединены с ними,при этом края полок совмещены с кромками пластинчатых проводников,
проводники рефлектора выполнены из профилей с ортогональными полками с Г или П иж Т-образной формой в сечении,причем одна из полок лежит в плоскости рефлектора,а другая ориентирована в сторону рамочных антенн,при этом проводники рефлектора зафиксированы друг относительно друга механически с ними соединенными поперечными црО(|илями,лежащими в плоскости рефлектора, стойки выполнены в виде полых коробчатых конструкций,имеющих в сечении прямоугольную или П или Г-образную форму с двумя торцевыми,первой и второй боковыми стенками,причем ширина первой боковой стенки близка к ширине полки проводника рефлектора лежащей в плоскости рефлектора,ширина второй боковой стенки
не превышает 0,1 средней длины волны,цри этом стойки механически соединены второй боковой и одной торцевой стенками соответственно с полками проводника рефлектора ориентированными в сторону рамочных излучателей и лежащими в плоскости рефлектора,а второй торцевой стенкой - с проводниками рамочных антенн,
введены растяжки расположенные в плоскости проходящей через осевую, линию и ортогональной к плоскости рамочных антенн, закрепленные одним концом на второй боковой стенке стойки и другим концом - на крайнем профиле рефлектора, введена диэлектрическая накладка из материала с низкой диэлектрической цроницаелостью 1,5 выполненная в виде пластины с гребнем,ширина и длина которого равны соответственно ширине и длине щелевого зазора пластинчатой щелевой линии, а высота гребня в несколько раз больше толщины пластинчатых проводников,диэлектрическая накладка примыкает к пластинчатым проводникам,закреплена на них,так что гребень входит в щелевой зазор,при этом в диэлектрической накладке в местах расположения клемм питания выполнены вырезы, длина щелевой линии равна 0,18+-0,03 2cf ,расстояние между рефлектором и плоскостью рамочных антенн равно 0,29+-0,02 3-( в случае 50 омной линии питания и 0,23+-0,02 Дс|0 в случае 75 омной линии питания,где л  средняя длина волны.
На фигЛ представлен внешний вид антенны на основе рамочных излучателей (со стороны рамочных излучателей) и чертежи отдельных узлов.
Антенна на основе рамочных излучателей содержит две расположенные в одной плоскости рамочные антенны I (фиг.1) ориентированные друг относительно друга встречно,проводники которых выполнены в рассматриваемом примере из прямолинейных проблей с Г-образной формой сечения с двумя ортогональными полками,прямолинейный отрезок щелевой линии с пластинчатыми проводниками 2 и щелевым зазором 3 между ними,причем рамочные антенны I и щелевая линия 2,3 лежат на одной оси АА,пару кл&ш питания выполненных в рассматриваемом примере в виде коаксиально-петлевого возбудителя 4.Проводники рамочных
- 3 антенн I (фиг.I узел Б) полкой,лежащей в плоскости рамочных антенн,наложены на пластинчатые прОЕОДНики 2 таким образом, что их края 5 совмещены.Соединение пластинчатых проводников 2 и проводников рамочных антенн I производится,например,сваркой. Наличие в месте соединения поперечной полки б обеспечивает дополнительную жесткость.
Антенна на основе рамочных излучателей содержит также рефлектор 7 Сфиг.1) параллельные п|юводники 8 которого выполнены в рассматриваемом примере из профилей с Г-образной формой сечения с двумя ортогональными полками,причем одна из полок лежит в плоскости рефлектора 7,а другая ориентирована в сторону рамочных антенн I.Проводники 8 соединены друг с другом поперечными профилями 9 имйощими в сечении,например,Г образную .Форма сечения проводников 8 и 9 позволяет соединить ихпо трем перпендикулярным направлениям,что обеспечивает высокую прочность и жесткость рефлектора 7.
Антенна на основе рамочных излучателей содержит также стойки 10 выполненные в виде коробчатой конструкции с сечением П-образной формы,первой II и второй 12 боковыми стенками и двумя торцевыми стенками 13.Стойка 10 установлена одной торцевой стенкой 13,являющейся продолжением первой боковой стенки II, на полке проводника 8,лежащей в плоскости рефлектора 7,и примыкает второй боковой стенкой 12 к второй полке проводника 8,ориентированнои в сторону рамочных антенн I. Стойка 10 механически закреплена на обеих полках проводника 8, что придает соединению дополнительную прочность.Другой торцевой стенкой 13 стойки 10 закреплены на проводниках рамочных антенн I,
Антенна на основе рамрчных излучателей снабжена растяжкани 14,которые закреплены одним концом на второй боковой стенке 12,а другим - на крайнем проводнике 8 рефлектора 7. Растяжки 14 обеспечивают высокую жесткость антенны в направлении оси АА.
Диэлектрическая накладка 15 (на виде со стороны рамочных излучателей I не показана) защищает щелевую линию 2,3 и клеммы питания 4 от атмосферных воздействий.
- 4
Работа антенны на основе рамочных излучателе состоит в следующем.Выполнение рамочных антенн из щюфилей с ортогональными полками позволяет,изменяя ширину полок,варьировать в широких пределах рабочую полосу частот,При изменении соотношения ширины полок регулируется уровень согласования в рабочей полосе частот,причем,как частный случай возможно получение двухполосного режима согласования и излучения.
При изготовлении антенны на основе рамочных излучателей в MB диапазоне,где линейные размеры проводников рамочных антенн велики,наличие ортогональных полок позволяет получить прочную и легкую конструкцию,Кроме того обеспечивается удобство и прочность соединения с пластинчатыми проводниками щелевой линии,что трудно обеспечить,еели проводники рамочных антенн выполнены,например,из  круглого сечения.
Выбором длины щелевой линии и расстояния между плоскостью рамочных антенн и рефлектором обеспечивается оптимальное согласование с линиями питания имеющими различные волновые сопротивления,При этом применения симметрирующего устройства не требуется,т.к,коаксиально-петлевой возбудитель находится в пучности тока на щелевой линии,а точка подсоединения оплетки кабеля к проводнику щелевой линии расположена на его перифирии,в зоне минимального поперечного тока.
- 5 ФОРМУЛА