RU217561U1 - Multilayer Dual Band Omnidirectional Printed Antenna - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована в сотовой связи поколений 2-5G в качестве элемента всенаправленной антенной решётки; как самостоятельное приёмо-передающее устройство, для построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi, а также для обеспечения связи с различными подвижными объектами. Заявленная многослойная двухдиапазонная всенаправленная печатная антенна состоит из трёх печатных плат. На первой печатной плате с каждой стороны расположено по четыре F-образных излучателя. Они возбуждаются с помощью высокочастотного разъёма: центральный проводник подключается к F-образным излучателям на верхней стороне платы, а внешний проводник подключается к F-образным излучателям на нижней стороне платы. Вторая печатная плата содержит восемь пассивных аркообразных диполей, расположенных по двум окружностям разного диаметра: в окружности меньшего диаметра находятся диполи с большей длиной и шириной. Третья печатная плата содержит массив из 45 ячеек. Каждая ячейка представляет собой две квадратные разомкнутые рамки, вложенные друг в друга. Пассивные диполи второй платы и массив ячеек третьей платы возбуждаются с помощью электромагнитного поля, создаваемого первой печатной платой. С помощью специальных диэлектрических втулок и шайб, устанавливаемых в отверстия по краям платы, обеспечиваются зазоры между печатными платами. Благодаря уникальной конструкции многослойная двухдиапазонная всенаправленная печатная антенна излучает и принимает радиосигналы в двух широких диапазонах частот и обладает повышенным коэффициентом усиления в этих диапазонах. 2 ил.

The utility model relates to antenna technology and can be used in cellular communications of generations 2-5G as an element of an omnidirectional antenna array; as an independent transceiver, for building wireless local Wi-Fi networks, as well as for providing communication with various moving objects. The claimed multilayer dual-band omnidirectional printed antenna consists of three printed circuit boards. On the first printed circuit board, four F-shaped emitters are located on each side. They are driven by a high frequency connector: the center conductor is connected to the F-radiators on the top side of the board, and the outer conductor is connected to the F-radiators on the bottom side of the board. The second printed circuit board contains eight passive arc-shaped dipoles located along two circles of different diameters: in a circle of a smaller diameter there are dipoles with a greater length and width. The third circuit board contains an array of 45 cells. Each cell is two square open frames nested inside each other. Passive dipoles of the second board and the cell array of the third board are excited by the electromagnetic field generated by the first printed circuit board. With the help of special dielectric bushings and washers installed in holes along the edges of the board, gaps are provided between printed circuit boards. Due to its unique design, the multi-layer dual-band omnidirectional printed antenna transmits and receives radio signals in two wide frequency bands and has an increased gain in these bands. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к антенной технике и может использоваться для приёма и передачи радиосигнала с горизонтальной поляризацией во всех направлениях в азимутальной плоскости, в различных радиотехнических системах, в качестве элемента всенаправленной антенной решётки сотовой связи поколений 2-5G, для построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi, для обеспечения связи с различными объектами.The utility model relates to antenna technology and can be used to receive and transmit a radio signal with horizontal polarization in all directions in the azimuthal plane, in various radio engineering systems, as an element of an omnidirectional antenna array of cellular communication generations 2-5G, to build wireless Wi-Fi local networks , to provide communication with various objects.

Из уровня техники известна широкополосная всенаправленная печатная антенна, работающая в Е-плоскости, описанная в статье G.G. Zhang, H. Zhang, Z.L. Yuan, Z.M. Wang, D. Wang, A novel broadband E-plane omni-directional planar antenna, Journal of Electromagnetic Waves and Applications (2010), doi: 10.1163/156939310791036296. Она состоит из диэлектрической подложки, на которой располагается кольцевая антенная решётка из четырёх излучателей. Каждый излучатель состоит из двух расположенных с разных сторон диэлектрической подложки диполей в виде изогнутых по дуге проводников и линий питания. Диполи на верхней и нижней сторонах платы возбуждаются равноамплитудно и синфазно высокочастотным разъёмом.The prior art broadband omnidirectional printed antenna operating in the E-plane, described in the article G.G. Zhang, H. Zhang, Z.L. Yuan, Z.M. Wang, D. Wang, A novel broadband E-plane omni-directional planar antenna, Journal of Electromagnetic Waves and Applications (2010), doi: 10.1163/156939310791036296. It consists of a dielectric substrate on which an annular array of four emitters is located. Each emitter consists of two dipoles located on different sides of the dielectric substrate in the form of arc-curved conductors and power lines. The dipoles on the top and bottom sides of the board are excited with equal amplitude and in-phase by a high-frequency connector.

Известна двухдиапазонная всенаправленная печатная антенна с комбинированным возбуждением, принятая за прототип (патент RU 210380 U1, МПК H01Q 5/00). Устройство, содержащее первую диэлектрическую подложку, на обеих сторонах которой расположено по четыре F-образных излучателя, образующих кольцевую антенную решётку, и вторую диэлектрическую подложку, на верхней стороне которой напечатано восемь пассивных аркообразных диполей, расположенных по двум окружностям различного диаметра. При этом пассивные диполи на верхней диэлектрической подложке находятся над плечами F-образных излучателей, расположенных на нижней диэлектрической подложке. Антенная решётка из F-образных излучателей возбуждается высокочастотным разъёмом, внешний проводник которого подключен к круглому электроду, соединяющему F-образные излучатели на нижней стороне первой диэлектрической подложки, а центральный проводник подключен к круглому электроду, соединяющему F-образные излучатели на верхней стороне платы. Пассивные аркообразные диполи возбуждаются электромагнитным полем, создаваемым излучающими элементами на нижней диэлектрической подложке.Known dual-band omnidirectional printed antenna with combined excitation, taken as a prototype (patent RU 210380 U1, IPC H01Q 5/00). A device containing the first dielectric substrate, on both sides of which there are four F-shaped radiators, forming an annular antenna array, and the second dielectric substrate, on the upper side of which eight passive arched dipoles are printed, arranged along two circles of different diameters. In this case, the passive dipoles on the upper dielectric substrate are above the arms of the F-shaped emitters located on the lower dielectric substrate. The antenna array of F-radiators is excited by a high-frequency connector, the outer conductor of which is connected to a circular electrode connecting the F-radiators on the underside of the first dielectric substrate, and the center conductor is connected to the circular electrode connecting the F-shaped radiators on the upper side of the board. Passive arcuate dipoles are excited by an electromagnetic field generated by radiating elements on the lower dielectric substrate.

Недостатком описанных выше аналога и прототипа является низкий коэффициент усиления в рабочих диапазонах частот. Это объясняется тем, что излучающие элементы имеют невысокий коэффициент усиления.The disadvantage of the above-described analogue and prototype is the low gain in the operating frequency ranges. This is due to the fact that the radiating elements have a low gain.

Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в увеличении коэффициента усиления антенны в двух диапазонах частот.The technical problem solved by the utility model is to increase the antenna gain in two frequency bands.

Технический результат достигается за счет того, что многослойная двухдиапазонная всенаправленная печатная антенна, содержащая первую диэлектрическую плату, на нижней и верхней сторонах которой размещено по четыре F-образных излучателя, повёрнутых друг относительно друга на 90°, каждый из которых содержит линию питания в виде сектора окружности 5° и два изогнутых проводника, длины которых заданы длинами дуг, опирающимися на углы 39,3° и 40°, линии питания F-образных излучателей подключены к высокочастотному разъему; вторую диэлектрическую плату, расположенную над первой, содержащую восемь пассивных диполей, четыре из которых с длиной, заданной длиной дуги, опирающейся на угол 70°, расположены по окружности радиусом L₃, а другие четыре с длиной, заданной длиной дуги, опирающейся на угол 43°, размещены по окружности радиусом L₄, причём L₄ больше L₃; платы крепятся друг над другом с зазором с помощью диэлектрических втулок и шайб, согласно полезной модели, длина линии питания каждого F-образного излучателя, расположенного на первой диэлектрической плате, составляет 0,22 длины волны, а изогнутые проводники разнесены по линии питания на расстояние 0,045 длины волны и имеют ширину 0,032 и 0,011 длины волны; ширина диполей, расположенных на второй диэлектрической плате, составляет 0,016 и 0,021 длины волны; антенна дополнительно содержит третью печатную плату, на которой размещён массив из 45 ячеек, каждая из которых состоит из двух квадратных разомкнутых рамок, вложенных одна в другую и перевёрнутых одна относительно другой на 180°, с размерами сторон 0,044 и 0,03 длины волны, с вырезами в рамках и зазорами между рамками внутри одной ячейки 0,004 длины волны, причём расстояние между соседними ячейками составляет 0,03 длины волны; зазор между первой и второй диэлектрическими платами составляет 0,016 длины волны, а между второй и третьей диэлектрическими платами составляет 0,063 длины волны; внешний проводник высокочастотного разъёма замкнут на круглую площадку, диаметром 0,064 длины волны, а центральный проводник замкнут на круглую площадку диаметром 0,032 длины волны.The technical result is achieved due to the fact that a multilayer dual-band omnidirectional printed antenna containing the first dielectric board, on the lower and upper sides of which there are four F-shaped radiators, rotated relative to each other by 90 °, each of which contains a power line in the form of a sector 5° circles and two bent conductors, the lengths of which are given by the lengths of arcs based on angles of 39.3° and 40°, the power lines of the F-shaped radiators are connected to the high-frequency connector; the second dielectric board, located above the first, containing eight passive dipoles, four of which with a length given by the length of the arc, based on an angle of ₇₀ °, placed around a circle with a radius L ₄ , and L ₄ is greater than L ₃ ; the boards are fastened one above the other with a gap using dielectric bushings and washers, according to the utility model, the length of the power line of each F-shaped radiator located on the first dielectric board is 0.22 wavelengths, and the bent conductors are spaced along the power line at a distance of 0.045 wavelengths and have a width of 0.032 and 0.011 wavelengths; the width of the dipoles located on the second dielectric board is 0.016 and 0.021 wavelengths; the antenna additionally contains a third printed circuit board, on which an array of 45 cells is placed, each of which consists of two square open frames nested one inside the other and turned one over the other by 180°, with side sizes of 0.044 and 0.03 wavelengths, with cutouts within frames and gaps between frames within one cell 0.004 wavelength, and the distance between adjacent cells is 0.03 wavelength; the gap between the first and second dielectric boards is 0.016 wavelength, and between the second and third dielectric boards is 0.063 wavelength; the outer conductor of the high-frequency connector is closed to a round area with a diameter of 0.064 wavelengths, and the central conductor is closed to a round area with a diameter of 0.032 wavelengths.

Техническим результатом полезной модели является увеличение коэффициента усиления антенны в обоих диапазонах частот.The technical result of the utility model is to increase the gain of the antenna in both frequency ranges.

Увеличение коэффициента усиления многослойной двухдиапазонной всенаправленной печатной антенны объясняется тем, что она содержит третью печатную плату, на которой размещен массив ячеек, состоящих из квадратных рамок, каждая из разомкнутых квадратных рамок в ячейке возбуждается электромагнитным полем, создаваемым кольцевой антенной решёткой из F-образных излучателей и пассивными диполями. Рамка большего размера резонирует на частоте близкой к первому диапазону (1,64…2,35 ГГц), а рамка меньшего размера резонирует на частоте, близкой ко второму диапазону частот (4,24…4,94 ГГц). Количество ячеек напрямую влияет на величину коэффициента усиления антенны.The increase in the gain of a multilayer dual-band omnidirectional printed antenna is explained by the fact that it contains a third printed circuit board, on which an array of cells consisting of square frames is placed, each of the open square frames in the cell is excited by an electromagnetic field created by an annular antenna array of F-shaped radiators and passive dipoles. The larger frame resonates at a frequency close to the first frequency range (1.64...2.35 GHz), while the smaller frame resonates at a frequency close to the second frequency range (4.24...4.94 GHz). The number of cells directly affects the value of the antenna gain.

Полезная модель поясняется рисунками (фиг. 1, 2), где на фиг. 1 приведена конструкция многослойной двухдиапазонной всенаправленной печатной антенны в изометрии; на фиг. 2 показаны: вид на многослойную антенну сбоку, нижняя и верхняя сторона диэлектрической платы 1, диэлектрическая плата 2, диэлектрическая плата 3.The utility model is illustrated by drawings (Fig. 1, 2), where in Fig. 1 shows the design of a multilayer dual-band omnidirectional printed antenna in isometry; in fig. 2 shows: side view of the multilayer antenna, bottom and top side of dielectric board 1, dielectric board 2, dielectric board 3.

Полезная модель состоит из трёх диэлектрических плат 1, 2 и 3 (фиг. 1). Диэлектрическая плата 1 содержит на верхней и нижней сторонах по четыре F-образных излучателя 4, размещённых друг над другом с угловым шагом в 90°, каждый из которых состоит из линии питания 5 длиной L₁ - 0,22λ, форма которой задана сектором окружности с углом 5°, и двух проводников 6 и 7, разнесённых по линии питания на расстояние L₂ - 0,045λ, (λ - длина волны в воздухе), длина которых выражается длинами дуг, опирающимися на углы α₁ и α₂, равными 39,3° и 40° соответственно, а ширина проводников составляет 0,032λ и 0,011λ соответственно. Возбуждение излучателей на первой диэлектрической плате осуществляется с помощью высокочастотного разъёма 8 (фиг. 2), внешний проводник которого подключен к круглой площадке 9, которая имеет диаметр 0,064λ, а центральный проводник подключен к круглой площадке 10 диаметром 0,032λ. Диэлектрическая плата 2 содержит восемь пассивных аркообразных диполей 11 и 12, половина из которых располагается по окружности радиусом L₃ - 0,15λ, а другая половина - по окружности радиусом L₄ - 0,23λ. Пассивные диполи, размещённые по окружности радиусом L₃, имеют длину, заданную длиной дуги, опирающейся на угол 70°, и ширину 0,021λ. Длина диполей, размещённых по окружности радиусом L₄, задана длиной дуги, опирающейся на угол 43°, а их ширина составляет 0,016λ. Диэлектрическая плата 3 содержит массив из 45 ячеек 13, каждая из которых состоит из двух, вложенных друг в друга, разомкнутых квадратных рамок 14 и 15, причём одна из рамок перевёрнута относительно другой на 180°. Размер сторон рамок составляет s₁=0,044λ и s₂=0,03λ, вырез t для каждой из рамок и зазор g между вложенными друг в друга рамками составляет 0,004λ. Расстояние между соседними ячейками составляет 0,03λ. Воздушный зазор между диэлектрическими платами 1 и 2 составляет 0,016λ, а между платами 2 и 3 зазор равен 0,063λ. Платы крепятся друг над другом с помощью диэлектрических втулок 16 и шайб 17 (фиг. 1), вставляемых в отверстия 18, расположенные на каждой печатной плате.The utility model consists of three dielectric boards 1, 2 and 3 (Fig. 1). The dielectric board 1 contains on the upper and lower sides four F-shaped radiators 4, placed one above the other with an angular step of 90°, each of which consists of a power line 5 with a length L ₁ - 0.22λ, the shape of which is given by a sector of a circle with an angle of 5 °, and two conductors 6 and 7, spaced along the power line at a distance L ₂ - 0.045λ, (λ is the wavelength in air), the length of which is expressed by the arc lengths based on the angles α ₁ and α ₂ equal to 39, 3° and 40°, respectively, and the width of the conductors is 0.032λ and 0.011λ, respectively. The excitation of emitters on the first dielectric board is carried out using a high-frequency connector 8 (Fig. 2), the outer conductor of which is connected to a round area 9, which has a diameter of 0.064λ, and the central conductor is connected to a round area 10 with a diameter of 0.032λ. The dielectric board 2 contains eight passive arcuate dipoles 11 and 12, half of which is located around a circle with a radius L ₃ - 0.15λ, and the other half - around a circle with a radius L ₄ - 0.23λ. Passive dipoles, placed around a circle with a radius L ₃ , have a length given by the length of the arc, based on an angle of 70°, and a width of 0.021λ. The length of the dipoles, placed around a circle with radius L ₄ , is given by the length of the arc based on an angle of 43°, and their width is 0.016λ. The dielectric board 3 contains an array of 45 cells 13, each of which consists of two nested open square frames 14 and 15, with one of the frames inverted relative to the other by 180°. The size of the sides of the frames is s ₁ =0.044λ and s ₂ =0.03λ, the notch t for each of the frames and the gap g between nested frames is 0.004λ. The distance between adjacent cells is 0.03λ. The air gap between dielectric boards 1 and 2 is 0.016λ, and between boards 2 and 3 the gap is 0.063λ. The boards are mounted one above the other with the help of dielectric bushings 16 and washers 17 (Fig. 1) inserted into holes 18 located on each printed circuit board.

Полезная модель работает следующим образом: при подаче радиосигнала на высокочастотный разъём 8 на F-образных излучателях 4, расположенных с обеих сторон платы 1, возникает электрический ток. Вблизи кольцевой антенной решётки из F-образных излучателей возникает электромагнитное поле, которое создаёт токи на пассивных диполях 11 и 12, расположенных на диэлектрической плате 2, и на ячейках метаповерхности, расположенной на диэлектрической плате 3. Кольцевая антенная решётка из F-образных излучателей работает в первом диапазоне частот, решётка из пассивных диполей работает во втором диапазоне частот, а метаповерхность увеличивает коэффициент усиления в обоих диапазонах частот. С помощью диэлектрических стержней 16 и шайб 17 устанавливается величина воздушных зазоров между диэлектрическими платами 1, 2 и 3. Изменяя высоту шайб 17, можно настроить величину коэффициента усиления антенны.The utility model works as follows: when a radio signal is applied to the high-frequency connector 8, an electric current arises on the F-shaped radiators 4 located on both sides of the board 1. An electromagnetic field arises near the annular antenna array of F-shaped radiators, which creates currents on passive dipoles 11 and 12 located on the dielectric board 2, and on the cells of the metasurface located on the dielectric board 3. The annular antenna array of F-shaped radiators operates in the first frequency range, the array of passive dipoles operates in the second frequency range, and the metasurface increases the gain in both frequency ranges. With the help of dielectric rods 16 and washers 17, the size of the air gaps between the dielectric boards 1, 2 and 3 is set. By changing the height of the washers 17, you can adjust the value of the antenna gain.

Пример. Конструкцию заявляемой многослойной двухдиапазонной всенаправленной печатной антенны можно выполнить из трёх пластин 1, 2, 3 (фиг. 1) фольгированного диэлектрика марки AD350A. На диэлектрической подложке 1 с каждой стороны расположено по четыре F-образных излучателя 4. Каждый излучатель состоит из линии питания 5 (фиг. 2) длиной 40 мм (L₁) и двух изогнутых диполей 6 и 7, длина которых задаётся длинами дуг, опирающимися на углы 39,3º (α₁) и 40º (α₂) соответственно, а ширина составляет 5,9 мм (w₁) и 2,1 мм (w₂) соответственно. Величина, на которую плечи 6 и 7 разнесены по линии питания 5 (фиг. 2), составляет 8,3 мм (L₂).Example. The design of the inventive multilayer dual-band omnidirectional printed antenna can be made of three plates 1, 2, 3 (Fig. 1) foil dielectric brand AD350A. On the dielectric substrate 1, four F-shaped radiators 4 are located on each side. Each radiator consists of a power line 5 (Fig. 2) 40 mm long (L ₁ ) and two curved dipoles 6 and 7, the length of which is set by the lengths of the arcs based on at angles of 39.3º (α ₁ ) and 40º (α ₂ ) respectively, and the width is 5.9 mm (w ₁ ) and 2.1 mm (w ₂ ) respectively. The distance by which arms 6 and 7 are spaced apart along supply line 5 (FIG. 2) is 8.3 mm (L ₂ ).

Решётка из F-образных излучателей возбуждается с помощью высокочастотного разъёма 8 (фиг. 2). Внешний проводник разъёма припаивается к круглой площадке 9 диаметром 11,7 мм (d₁), а центральный проводник припаивается к круглой площадке 10 диаметром 5,8 мм (d₂).The array of F-shaped radiators is excited using a high-frequency connector 8 (Fig. 2). The outer conductor of the connector is soldered to a round pad 9 with a diameter of 11.7 mm (d ₁ ), and the central conductor is soldered to a round pad 10 with a diameter of 5.8 mm (d ₂ ).

Печатная плата 2 содержит восемь пассивных полосковых диполей (фиг. 2), причём четыре диполя 11 расположены по окружности радиусом 42,4 мм (L₄), а другие четыре диполя 12 расположены по окружности радиусом 28,3 мм (L₃). Длина диполей 11 задаётся длиной дуги, опирающейся на угол 43º (β₁), а их ширина составляет 2,9 мм (w₃). Длина диполей 12 задаётся длиной дуги, опирающейся на угол 70º (β₂), а их ширина составляет 3,9 мм (w₄).The printed circuit board 2 contains eight passive strip dipoles (Fig. 2), with four dipoles 11 located on a circle with a radius of 42.4 mm (L ₄ ), and the other four dipoles 12 are located on a circle with a radius of 28.3 mm (L ₃ ). The length of the dipoles 11 is given by the length of the arc based on an angle of 43º (β ₁ ), and their width is 2.9 mm (w ₃ ). The length of the dipoles 12 is given by the length of the arc based on an angle of 70º (β ₂ ), and their width is 3.9 mm (w ₄ ).

Печатная плата 3 содержит массив из 45 ячеек 13 (фиг. 2). Каждая ячейка представляет собой две квадратные рамки 14, 15 (фиг. 2), вложенные друг в друга. Длина сторон рамок 14, 15 составляет 8 мм (s₁) и 5,2 мм (s₂) соответственно, величина выреза в каждой рамке составляет 0,7 мм (t), зазор между вложенными друг в друга рамками 0,7 мм (g). Расстояние между соседними ячейками (фиг. 2) составляет 5 мм (p).The printed circuit board 3 contains an array of 45 cells 13 (Fig. 2). Each cell is two square frames 14, 15 (Fig. 2), nested in each other. The length of the sides of the frames 14, 15 is 8 mm (s ₁ ) and 5.2 mm (s ₂ ), respectively, the size of the cut in each frame is 0.7 mm (t), the gap between nested frames is 0.7 mm ( g). The distance between adjacent cells (Fig. 2) is 5 mm (p).

Воздушный зазор между диэлектрическими платами 1 и 2 (фиг. 2) составляет 3 мм (h₁), а между платами 2 и 3 он равен 11,5 мм (h₂). Платы крепятся друг над другом с помощью диэлектрических втулок 16 и шайб 17 (фиг. 1), вставляемых в отверстия 18, расположенные на каждой печатной плате.The air gap between dielectric boards 1 and 2 (Fig. 2) is 3 mm (h ₁ ), and between boards 2 and 3 it is 11.5 mm (h ₂ ). The boards are mounted one above the other with the help of dielectric bushings 16 and washers 17 (Fig. 1) inserted into holes 18 located on each printed circuit board.

В заключении стоит отметить, что предлагаемая полезная модель ввиду оригинальной конструкции работает в двух широких диапазонах частот 35.5% и 15,3% (по уровню КСВН≤2) и обладает повышенным коэффициентом усиления в этих диапазонах.In conclusion, it should be noted that the proposed utility model, due to the original design, operates in two wide frequency ranges of 35.5% and 15.3% (in terms of VSWR≤2) and has an increased gain in these ranges.

Claims (1)

Многослойная двухдиапазонная всенаправленная печатная антенна, содержащая первую диэлектрическую плату, на нижней и верхней сторонах которой размещено по четыре F-образных излучателя, повёрнутых друг относительно друга на 90°, каждый из которых содержит линию питания в виде сектора окружности 5° и два изогнутых проводника, длины которых заданы длинами дуг, опирающимися на углы 39,3° и 40°, линии питания F-образных излучателей подключены к высокочастотному разъему, вторую диэлектрическую плату, расположенную над первой, содержащую восемь пассивных диполей, четыре из которых с длиной, заданной длиной дуги, опирающейся на угол 70°, расположены по окружности радиусом L₃, а другие четыре с длиной, заданной длиной дуги, опирающейся на угол 43°, размещены по окружности радиусом L₄, причём L₄ больше L₃, платы крепятся друг над другом с зазором с помощью диэлектрических втулок и шайб, отличающаяся тем, что длина линии питания каждого F-образного излучателя, расположенного на первой диэлектрической плате, составляет 0,22 длины волны, а изогнутые проводники разнесены по линии питания на расстояние 0,045 длины волны и имеют ширину 0,032 и 0,011 длины волны, ширина диполей, расположенных на второй диэлектрической плате, составляет 0,016 и 0,021 длины волны, антенна дополнительно содержит третью печатную плату, на которой размещён массив из 45 ячеек, каждая из которых состоит из двух квадратных разомкнутых рамок, вложенных одна в другую и перевёрнутых одна относительно другой на 180°, с размерами сторон 0,044 и 0,03 длины волны, с вырезами в рамках и зазорами между рамками внутри одной ячейки 0,004 длины волны, причём расстояние между соседними ячейками составляет 0,03 длины волны, зазор между первой и второй диэлектрическими платами составляет 0,016 длины волны, а зазор между второй и третьей диэлектрическими платами составляет 0,063 длины волны, внешний проводник высокочастотного разъёма замкнут на круглую площадку диаметром 0,064 длины волны, а центральный проводник замкнут на круглую площадку диаметром 0,032 длины волны.A multilayer dual-band omnidirectional printed antenna containing the first dielectric board, on the lower and upper sides of which there are four F-shaped emitters rotated by 90° relative to each other, each of which contains a power line in the form of a 5° sector of a circle and two curved conductors, the lengths of which are given by the lengths of the arcs based on the angles of 39.3° and 40°, the power lines of the F-shaped radiators are connected to the high-frequency connector, the second dielectric board located above the first, containing eight passive dipoles, four of which with a length specified by the arc length , based on an angle of 70 °, are located along a circle with a radius L ₃ , and the other four with a length given by the length of the arc, based on an angle of 43 °, are placed along a circle with a radius L ₄ , and L ₄ is greater than L ₃ , the boards are mounted on top of each other with with a gap using dielectric bushings and washers, characterized in that the length of the power line of each F-shaped radiator located on the first dielectric board is 0.22 wavelength, and the curved conductors are spaced along the power line at a distance of 0.045 wavelength and have a width of 0.032 and 0.011 wavelengths, the width of the dipoles located on the second dielectric board is 0.016 and 0.021 wavelengths, the antenna additionally contains a third printed circuit board, on which an array of 45 cells is placed, each of which consists of two square open frames nested one inside the other and inverted relative to one another by 180 °, with side sizes of 0.044 and 0.03 wavelengths, with cutouts in frames and gaps between frames within one cell 0.004 wavelengths, and the distance between adjacent cells is 0.03 wavelengths, the gap between the first and the second dielectric boards is 0.016 wavelengths, and the gap between the second and third dielectric boards is 0.063 wavelengths, the outer conductor of the high-frequency connector is closed to a round area with a diameter of 0.064 wavelengths, and the central conductor is closed to a round area with a diameter of 0.032 wavelengths.

Images