ДВОЙНОЙ РАМОЧНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике дециметрового диапазона и может быть использована в качестве слабонаправленной приемопередающей УКВ антенны, элемента антенной решетки или облучателя зеркальной антенны.
В настоящее время известна конструкция двойного квадратно-рамочного излучателя DL7KM [1].
Фиг.1 Схема двойного квадратно-рамочного излучателя.
1
1
1
Данный излучатель представляет собой два квадратных (α=β=90°) рамочных элемента, подключаемых к фидеру параллельно (Х-Х - точки подсоединения к фидеру на фиг.1). Длина плеча определяется по формуле S=0,25λ, соответственно габаритный размер составляет L=0,7λ. Излучатель имеет входное сопротивление 300 Ом и является сравнительно широкополостным (частотный интервал составляет 3% от рабочей частоты). Излучатель сориентированный согласно фиг.1, формирует поле вертикальной поляризации.
Рассмотренный излучатель обладает следующими недостатками:
1. Достаточно большие габаритные размеры в плоскости, ортогональной основной поляризации;
2. Высокий КСВ при запитке стандартным коаксильным кабелем.
Аналогов предложенного двойного рамочного излучателя в ходе проведенных исследований не выявлено.
Решаемой задачей полезной модели, является снижение габаритных размеров устройства и улучшение согласования с коаксильной линией.
Сущность полезной модели заключается в том, что два рамочных элемента, выполненные в виде ромбов с углами 120°и 60, подсоединены параллельно в вершине угла 120° к коаксильному фидеру, имеющему согласующее устройство.
2
Предлагаемая полезная модель представлена на фигуре 2, где Х-Х - клеммы питания излучателя. Длина плеча 8=0,25λ, габаритный размер L=0,5λ
Фиг.2 Схема двойного рамочного излучателя
1
1
2
1
2
Технический результат достигается за счет выбора параметров конструкции рамочных элементов и параметров конструкции запитки двойного рамочного излучателя. За счет изменения углов между плечами рамочных элементов (α=β=90°) меняются на α=120°, β=60° (Фиг.1, 2)) достигается уменьшение входного сопротивления излучателя, что обусловлено зависимостью активной составляющей входного сопротивления от угла между плечами рамочных элементов [2]. За счет этого входное сопротивление антенны приближается к волновому сопротивлению стандартной коаксильной линии, что позволяет с использованием соответствующих симметрирующих устройств улучшить согласование антенны и фидера. Кроме этого на 30% уменьшается габаритный размер в плоскости, ортогональной основной поляризации, т.к. L=0,7λ, a L=0,5λ, (Фиг.1, 2).
Для практической реализации излучателя может быть предложена следующая конструкция:
Проводники двойного рамочного излучателя выполнены из аллюминевой ленты толщиной 2 мм и шириной 10 мм. Согласующим и симметрирующим устройством при подключении коаксильной линии является разрезной трансформатор сопротивлений в виде паза во внешнем проводнике, выполненного от плоскости рамочных элементов вдоль оси коаксильного фидера, для согласования волновых сопротивлений двойного рамочного излучателя и коаксильного фидера. Внешний проводник коаксильного фидера соединен с обеими сторонами ромба при угле 120° каждого рамочного элемента, а внутренний проводник - подключен к одной из сторон при том же угле каждого рамочного элемента.
В настоящее время изготовлены опытные образцы рамочных излучателей (α=90°, α=120°) и проведены макетные испытания в диапазоне 1,45…1,55 ГГц. Для α=60° КСВ не хуже 1,5, для α=45° КСВ не хуже 1,85.
Источники информации:
[1] Ротхаммель К., Кришке А. Антенны. Пер. с нем. - М.: Данвел, 2005.
[2] Харченко К.П. УКВ Антенны. - М.: ДОСААФ, 1969.