RU2268520C1 - Антенна - Google Patents
Антенна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268520C1 RU2268520C1 RU2004119645/09A RU2004119645A RU2268520C1 RU 2268520 C1 RU2268520 C1 RU 2268520C1 RU 2004119645/09 A RU2004119645/09 A RU 2004119645/09A RU 2004119645 A RU2004119645 A RU 2004119645A RU 2268520 C1 RU2268520 C1 RU 2268520C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- vibrators
- antenna
- outputs
- given
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиотехнических системах с сигналами с круговой поляризацией. Технический результат заключается в формировании в заданном направлении коэффициента эллиптичности, близкого к единице без снижения энергетики антенны. Сущностью изобретения является то, что антенна состоит из трех взаимно перпендикулярных электрических вибраторов с электрическими размерами плеч lх, lу, lz и совмещенными центрами и делителя мощности. Между выходами делителя мощности и входами электрических вибраторов включены фазовращатели. Для заданных распределения тока и направления θ, φ электрические размеры плеч lх, lу, lz электрических вибраторов и фазы возбуждения вибраторов ψх, ψу, ψz должны удовлетворять приведенной системе неравенств. 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к антенной технике и может быть применено в составе радиотехнических систем, использующих сигналы с круговой поляризацией.
Известна турникетная антенна, содержащая два взаимно перпендикулярных электрических вибратора с совмещенными центрами и фазовращатель, обеспечивающий фазовый сдвиг при возбуждении вибраторов на угол 90 градусов [1, с.251, рис.10.8а]. Недостатком данной антенны является то, что при отклонении направления прихода полезного сигнала круговой поляризации от нормали к поверхности раскрыва антенны ухудшается согласование приемной антенны по поляризации.
Известно устройство, осуществляющее независимый прием компонент электромагнитной волны ортогональной парой вибраторов, образующих турникетную антенну, и формирующее единичный коэффициент эллиптичности при низких и средних углах места [2]. Недостатком данной антенны является то, что при отклонении направления прихода полезного сигнала круговой поляризации от нормали к поверхности раскрыва антенны ухудшаются энергетические характеристики приемной антенны.
Наиболее близкой по техническому исполнению к предложенной антенне является антенна, состоящая из трех взаимно ортогональных вибраторов с совмещенными центрами, входы электрических вибраторов которой подключены к выходам делителя мощности, а электрические размеры плеч вибраторов выбраны таким образом, чтобы в заданном направлении обеспечивалось формирование «нуля» векторной ДН антенны [3]. Недостатком данной антенны является то, что синфазное возбуждение вибраторов не позволяет применить ее в каналах связи с круговой поляризацией.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи формирования единичного коэффициента эллиптичности полезного сигнала в заданном направлении при сохранении энергетических характеристик антенны.
Сущность изобретения состоит в том, что в антенную систему, состоящую из трех взаимно перпендикулярных электрических вибраторов с электрическими размерами плеч lx, ly, lz и совмещенными центрами, и делителя мощности, имеющего один вход и три выхода, между выходами делителя мощности и входами электрических вибраторов включены фазовращатели, причем для заданных распределения тока и направления θ, φ электрические размеры плеч lx, ly, lz электрических вибраторов и фазы возбуждения вибраторов ψx, ψy, ψz должны удовлетворять системе неравенств, полученных на основе соотношений, приведенных в [4]:
где
Fθ(θ,φ)=(Fx(θ,φ)cosφ+Fy(θ,φ)sinφ)·cosθ-Fz(θ,φ)sinθ;
Fφ(θ,φ)=Fy(θ,φ)cosφ-Fx(θ,φ)sinφ;
Jx(x), Jу(у), Jz(z) - распределения поверхностных токов вдоль электрических вибраторов;
Ke0 - минимально допустимая величина коэффициента эллиптичности.
На фиг.1 изображена предложенная антенна. Фиг.2 иллюстрирует подключение питания к антенне. На фиг.3 изображено сечение зависимости коэффициента эллиптичности в пределах верхней полусферы видимых углов предложенной антенны для первого заданного в таблице направления.
В таблице приведены электрические размеры плеч электрических вибраторов и значения фаз возбуждения вибраторов, позволяющие сформировать коэффициент эллиптичности Ke>Ke0 для ряда заданных направлений (θ, φ).
Антенна состоит из трех взаимно перпендикулярных электрических вибраторов с совмещенными центрами, электрические размеры которых соответственно равны lx, ly, и lz (фиг.1). Входы электрических вибраторов 1, 2 и 3 подключены через фазовращатели 4, 5 и 6 к выходам делителя мощности 7, который имеет один вход (фиг.2). Для заданных распределения тока и направления θ, φ электрические размеры плеч lx, ly, lz электрических вибраторов и фазовые сдвиги ψx, ψy, ψz должны удовлетворять системе неравенств (1)-(3) и могут выбираться в ходе решения задачи максимизации величины Ke при дополнительных ограничениях вида (2), (3) любым из известных методов.
Работа устройства организована следующим образом.
Декартова система координат выбрана таким образом, чтобы электрический вибратор 1 был ориентирован вдоль оси ОХ, электрический вибратор 2 - вдоль оси OY, а электрический вибратор 3 - вдоль оси OZ (фиг.1). На вход делителя мощности 7 поступает модулированный высокочастотный сигнал с генератора. На выходах делителя мощности 7 образуются три идентичных по амплитуде и фазе сигнала. Каждый из сигналов сдвигается по фазе с помощью фазовращателей 4-6 на величину ψx, ψy, ψz соответственно. Сформированные сигналы возбуждают электрические вибраторы 1, 2 и 3. В заданном направлении θ, φ величина Ke>Ke0 может быть сформирована, если выполняются неравенства (1)-(3). Значения компонент векторной ДН Fθ(θ, φ) и Fφ(θ, φ) определяются суперпозицией векторных потенциалов Fx(θ, φ), Fy(θ, φ) и Fz(θ, φ). При этом выбор электрических размеров плеч вибраторов обуславливает амплитудные значения векторных потенциалов, а фазовых сдвигов, вносимых фазовращателями, - фазовые значения векторных потенциалов. Это означает, что вектор из данных шести параметров будет полностью определять величину коэффициента эллиптичности. При этом условия (2), (3) вытекают из физического смысла искомых параметров, а условие (1) является критерием выбора приемлемого решения.
В таблице приведены значения электрических размеров плеч lx, ly, lz электрических вибраторов 1, 2 и 3 и фазовые сдвиги ψx, ψy, ψz, позволяющие сформировать Ke>Ke0 для случая синусоидального распределения токов в заданных направлениях в верхней полуплоскости. В нижней полуплоскости векторная ДН антенны с Ke>Кe0 может быть сформирована при тех же lx, ly, lz, но θ и φ увеличатся на π.
Таблица | ||||||||
№ п/п | Направления нуля ДН, Градусы | Электрические размеры излучателей, X | Фазовые сдвиги, Градусы | |||||
θ | φ | lx | ly | lz | ψx | ψy | ψz | |
1 | 35 | 35 | 0,825 | 0,313 | 0,345 | -4,133 | 69,090 | -77,662 |
2 | 45 | 35 | 0,719 | 0 | 0,328 | 15,543 | 65,517 | -118,066 |
3 | 25 | 35 | 1,104 | 0,362 | 0,337 | -3,854 | 73,208 | -77,589 |
4 | 35 | 15 | 1,141 | 0,325 | 0,327 | 0,752 | 70,452 | -96,081 |
5 | 35 | 115 | 0,683 | 0,182 | 0,265 | -0,763 | 82,641 | -99,670 |
На фиг.3 изображено сечение зависимости коэффициента эллиптичности в пределах верхней полусферы видимых углов предложенной антенны для первого заданного в таблице направления.
Таким образом, получаемый технический результат, достигаемый в результате введения в антенну, состоящую из трех взаимно перпендикулярных электрических вибраторов с электрическими размерами плеч lx, ly, lz и совмещенными центрами и делителя мощности, между выходами делителя мощности и входами электрических вибраторов фазовращателей, обеспечивающих сдвиг фаз сигналов одинаковой мощности, заключается в формировании в заданном направлении коэффициента эллиптичности, близкого к единице без снижения энергетики антенны.
Источники информации
1. Проблемы антенной техники / Под ред. Л.Д.Бахраха, Д.И.Воскресенского. - М.: Радио и связь, 1988. - с.277.
2. Авт. свид. 1376146 (СССР). Фазированная антенная решетка с круговой поляризацией поля / Э.П.Абракин, Л.Л.Базеян и А.И.Браженко // 1988, Бюл. изобр. №7.
3. Патент №2080713 (РФ). Антенна / Д.Д.Габриэльян, С.Е.Мищенко, В.В.Шацкий // 1997, Бюл. изобр. №15, 6 H 01 Q 21/24.
4. Гостюхин В.Л., Гринева К.И., Трусов В.Н. Вопросы проектирования активных ФАР с использованием ЭВМ / Под ред. В.Л.Гостюхина. - М.: Радио и связь, 1983. - с.248.
Claims (1)
- Антенна, состоящая из трех взаимно перпендикулярных электрических вибраторов с электрическими размерами плеч lx, ly, lz и совмещенными центрами, делителя мощности, имеющего один вход и три выхода, отличающаяся тем, что между выходами делителя мощности и входами электрических вибраторов включены фазовращатели, причем для заданных распределения тока и направления θ, φ электрические размеры плеч lx, ly, lz, электрических вибраторов и фазы возбуждения вибраторов ψx, ψy, ψz, должны удовлетворять системе неравенств:lx>0; ly>0; lz>0;0°≤ψx<360°; 0°≤ψy<360°; 0°≤ψz<360°,гдеFθ(θ,φ)=(Fx(θ,φ)cosφ+Fy(θ,φ)sinφ)·cosθ-Fz(θ,φ)sinθ;Fφ(θ,φ)=Fy(θ,φ)cosφ-Fx(θ,φ)sinφ;Jx(x), Jy(y), Jz(z) - распределения поверхностных токов вдоль электрических вибраторов;Ке0 - минимально допустимая величина коэффициента эллиптичности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004119645/09A RU2268520C1 (ru) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Антенна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004119645/09A RU2268520C1 (ru) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Антенна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004119645A RU2004119645A (ru) | 2006-01-10 |
RU2268520C1 true RU2268520C1 (ru) | 2006-01-20 |
Family
ID=35871785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004119645/09A RU2268520C1 (ru) | 2004-06-28 | 2004-06-28 | Антенна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268520C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514143C1 (ru) * | 2012-11-19 | 2014-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью Конструкторское бюро аппаратуры связи "Марс" | Антенная система |
CN105703084A (zh) * | 2014-11-25 | 2016-06-22 | ***通信集团设计院有限公司 | 一种室分天线 |
RU2649097C1 (ru) * | 2016-11-28 | 2018-03-29 | Игорь Валерьевич Демичев | Антенна триортогональная |
CN108306116A (zh) * | 2013-03-01 | 2018-07-20 | 霍尼韦尔国际公司 | 针对极低海拔来扩展轴比带宽 |
RU2684433C2 (ru) * | 2017-02-09 | 2019-04-09 | Общество с ограниченной ответственностью "РЭМО-Технологии" | Антенный адаптер - диполь круговой поляризации |
-
2004
- 2004-06-28 RU RU2004119645/09A patent/RU2268520C1/ru active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2514143C1 (ru) * | 2012-11-19 | 2014-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью Конструкторское бюро аппаратуры связи "Марс" | Антенная система |
CN108306116A (zh) * | 2013-03-01 | 2018-07-20 | 霍尼韦尔国际公司 | 针对极低海拔来扩展轴比带宽 |
CN105703084A (zh) * | 2014-11-25 | 2016-06-22 | ***通信集团设计院有限公司 | 一种室分天线 |
CN105703084B (zh) * | 2014-11-25 | 2018-05-11 | ***通信集团设计院有限公司 | 一种室分天线 |
RU2649097C1 (ru) * | 2016-11-28 | 2018-03-29 | Игорь Валерьевич Демичев | Антенна триортогональная |
RU2684433C2 (ru) * | 2017-02-09 | 2019-04-09 | Общество с ограниченной ответственностью "РЭМО-Технологии" | Антенный адаптер - диполь круговой поляризации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004119645A (ru) | 2006-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wong et al. | Design of dual-polarized L-probe patch antenna arrays with high isolation | |
US8537063B2 (en) | Antenna for reception of satellite radio signals emitted circularly, in a direction of rotation of the polarization | |
US6531984B1 (en) | Dual-polarized antenna | |
US6452565B1 (en) | Steerable-beam multiple-feed dielectric resonator antenna | |
CN107895846B (zh) | 一种具有宽频带的圆极化贴片天线 | |
US6690331B2 (en) | Beamforming quad meanderline loaded antenna | |
RU2380799C1 (ru) | Компактная антенна круговой поляризации с расширенной полосой частот | |
CN104885301B (zh) | 用于卫星导航接收器的天线 | |
EP1264365A1 (en) | Multi-segmented dielectric resonator antenna | |
CN105990670B (zh) | 圆极化天线及通信设备 | |
US10992058B2 (en) | Capacitively coupled patch antenna | |
CN112787098A (zh) | 二维圆极化宽角扫描相控阵天线 | |
CN113745849A (zh) | 单频圆极化定位天线和可穿戴设备 | |
US8988303B1 (en) | Extended performance SATCOM-ORIAN antenna | |
CN111525275A (zh) | 一种变极化龙伯透镜天线 | |
US4905011A (en) | Concentric ring antenna | |
CN110556625A (zh) | 高稳定相位中心的圆极化pifa天线、gps定位*** | |
RU2268520C1 (ru) | Антенна | |
Kim et al. | Reconfigurable beam-steering antenna using double loops | |
CN103078182A (zh) | 一种宽带背腔式微波毫米波圆极化天线 | |
CN111029758B (zh) | 一种bd b1频段的卫星导航终端天线及其工作方法 | |
JPS617707A (ja) | 円偏波アレイアンテナ | |
JPH07122930A (ja) | 円偏波平面アンテナ | |
JP4682705B2 (ja) | アンテナ装置 | |
CN108306116A (zh) | 针对极低海拔来扩展轴比带宽 |