КОАКСИАЛЬНАЯ АНТЕННА С РАСШИРЕННОЙ РАБОЧЕЙ ПОЛОСОЙ

Заявленное техническое решение относится к радиотехнике, в частности к антенной технике, и может быть использовано в качестве приемопередающей антенны метрового и дециметрового диапазона.
Из уровня техники известны коаксиальная антенна из трубчатых проводников (Антенны, Том 1, издание одиннадцатое, исправленное, Карл Ротхаммель, 2012 г., с. 373), представляющая собой полуволновый вибратор из металлических трубок, закрепленных на деревянной мачте и коаксиальная антенна из кабеля (Антенны, Том 2, издание одиннадцатое, исправленное, Карл Ротхаммель, 2012 г., с. 103), представляющая собой УКВ вариант антенны с коаксиальным экраном.
Недостатками аналогов являются узкополосность, отсутствие согласования с источником сигнала с волновым сопротивлением 50 Ом и жесткость конструкции.
Техническим результатом заявленного технического решения является обеспечение работы антенны в полосе частот свыше 20% от центральной частоты при коэффициенте стоячей волны не более 2, согласование антенны с источником сигнала с волновым сопротивлением 50 Ом и гибкость конструкции.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в коаксиальной антенне с расширенной рабочей полосой увеличена толщина излучающего штыря, реализовано запирающее устройство специальной конструкции и осуществлено согласование с источником сигнала с волновым сопротивлением 50 Ом при помощи согласующего устройства.
ср
ср
В частности, толщина излучающего штыря увеличена за счет запайки оплетки кабеля, идущей поверх излучающего штыря, на центральную жилу в месте среза оплетки, на расстоянии примерно 0,25 λ (где λ - длина волны центральной частоты рабочего диапазона частот) от конца антенны.
ср
В частности, запирающее устройство выполнено путем намотки шести витков кабеля на ферритовый стержень на расстоянии примерно 0,25 λ от места подключения оплетки к центральной жиле кабеля.
В частности, осуществлено согласование антенны с 50-омной питающей линией при помощи согласующего устройства, состоящего из конденсатора, расположенного на некотором расстоянии  от запирающего устройства и включенного последовательно в центральную жилу коаксиального кабеля.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 представлен общий вид антенны из коаксиального кабеля с расширенной рабочей полосой.
На фиг. 2 представлен укрупненный вид соединения оплетки с центральной жилой кабеля.
На фиг. 3 представлен укрупненный вид намотки кабеля на ферритовый стержень без изоляционной ленты.
На фиг. 4 представлен укрупненный вид согласующего устройства без корпуса.
На фигурах обозначено: 1 - коаксиальный кабель, 2 - место соединения оплетки с центральной жилой кабеля, 3 - наружная изоляция коаксиального кабеля, 4 - изоляция центральной жилы коаксиального кабеля, 5 - центральная жила коаксиального кабеля, 6 - луженая проволока, 7 - металлизированная оплетка кабеля, 8 - ферритовый стержень, 9 - изоляционная лента, 10 - ферритовый сердечник с намотанным на него кабелем, 11 - высокочастотный разъем, 12 - согласующее устройство, 13 - печатная плата толщиной 1 мм, 14 - проводник на печатной плате, 15 - конденсатор, 16 - корпус согласующего устройства.
Осуществление полезной модели
В одном из вариантов реализации коаксиальной антенны с расширенной рабочей полосой на кабеле 1 на расстоянии примерно 0,25 Х^р от края антенны размечается место соединения оплетки с центральной жилой кабеля 2. На этом месте срезается наружная изоляция коаксиального кабеля 3. На середине срезанного участка снимается изоляция центральной жилы кабеля 4. На оголившийся участок центральной жилы кабеля 5 наматывается бандаж из луженой проволоки 6 и пропаивается. На этот пропаянный участок надевается оплетка коаксиального кабеля 7 со стороны конца антенны, обматывается луженой проволокой 6 и пропаивается вместе с центральной жилой кабеля 5. Участок 2 может быть защищен термоусадочной трубкой, изоляционной лентой или диэлектрическим корпусом.
ср
На расстоянии примерно 0,25 λ от участка 2 кабель 1 наматывается шестью витками на ферритовый сердечник 8. При намотке кабель фиксируется изоляционной лентой 9, либо клеем. Ферритовый сердечник с намотанным на него кабелем 10 может быть помещен в диэлектрический корпус.
На расстоянии  от ферритового сердечника с намотанным на него кабелем 10 в сторону высокочастотного разъема 11 делается согласующее устройство 12. Оно представляет из себя печатную плату 13 из материала FR4 толщиной 1 мм. С одной стороны платы находятся два проводника 14 шириной 1,8 мм. К проводникам припаиваются центральные жилы 5 коаксиального кабеля 1 с двух сторон. Между проводниками 14 устанавливается чип-конденсатор 15.
С другой стороны печатной платы 13 нанесена сплошная металлизация.
Печатная плата 13 помещается в диэлектрический корпус произвольной формы 16.
На конце антенны располагается высокочастотный разъем 11 любого вида.
Диэлектрический корпус 16 обеспечивает защиту конденсатора и платы от внешних воздействий.
Изоляционная лента 9, либо клей удерживает намотку кабеля 1 на ферритовый стержень 8.
К работе антенну из коаксиального кабеля с расширенной рабочей полосой подготавливают следующим образом: излучающий штырь от конца антенны до намотки кабеля на ферритовый сердечник располагают по направлению, перпендикулярно линии связи. Конструкция разработанной антенны позволяет, при необходимости, изгибать излучающую часть для сокращения линейного размера.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, является расширение рабочей полосы частот, снижение линейных размеров, и согласование антенны с источником питания с волновым сопротивлением 50 Ом достигается за счет того, что в коаксиальной антенне с расширенной рабочей полосой реализованы: утолщение излучающего штыря за счет присоединения оплетки к центральной жиле кабеля, фильтрующее устройство, путем намотки кабеля на ферритовый сердечник, и согласующее устройство.
Антенна из коаксиального кабеля с расширенной рабочей полосой работает следующим образом:
Излучающий штырь в виде присоединения оплетки коаксиального кабеля к центральной жиле образуют полуволновый вибратор.
Запирающая цепь блокирует протекание поверхностной волны во внешнем проводнике коаксиального кабеля и предотвращает излучение линии передачи, подводящей сигнал к антенне.
Согласующее устройство согласует комплексный импеданс антенны с питающей 50-омной линией в рабочей полосе частот.
Технический результат - работа антенны в полосе частот свыше 20% от средней частоты при коэффициенте стоячей волны не более 2 достигается за счет того, что к коаксиальной антенне с расширенной рабочей полосой добавлено согласующее устройство и осуществлено утолщение вибратора.