RU2383974C1 - Индуктивно-емкостная антенна - Google Patents
Индуктивно-емкостная антенна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383974C1 RU2383974C1 RU2008136029/09A RU2008136029A RU2383974C1 RU 2383974 C1 RU2383974 C1 RU 2383974C1 RU 2008136029/09 A RU2008136029/09 A RU 2008136029/09A RU 2008136029 A RU2008136029 A RU 2008136029A RU 2383974 C1 RU2383974 C1 RU 2383974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductive
- capacitive antenna
- antenna according
- conductive surface
- antenna
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при изготовлении малогабаритных антенн KB и УКВ диапазонов. Техническим результатом изобретения является уменьшение габаритов антенны. Согласно изобретению индуктивно-емкостная антенна содержит элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, элемент, подключенный к основной жиле фидерной линии, при этом элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, содержит токопроводящую поверхность, выполняющую функцию конденсаторной обкладки, расположенной напротив элемента, подключенного к основной жиле фидерной линии, выполненного в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены в одной плоскости по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности, а элемент с токопроводящей поверхностью и элемент в виде плоской катушки индуктивности расположены параллельно относительно друг друга на изоляционном элементе индуктивно-емкостной антенны, и для настройки на резонансную частоту элемент с токопроводящей поверхностью имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно плоской катушка индуктивности, а плоская катушка индуктивности имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента с токопроводящей поверхностью. 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано при изготовлении малогабаритных антенн KB и УКВ диапазонов.
Как известно, установка коротковолновых и ультракоротковолновых полноразмерных антенн зачастую вызывает целый ряд затруднений. Одна из основных причин этого - относительно большие размеры антенны, особенно на коротких волнах, так как электрическая длина вибратора в виде линейных проводников оказывается очень близкой к геометрической. Так, например, общая длина полноразмерного диполя, настроенного на частоту 2 МГц, составляет около 75 метров. К тому же, для эффективной работы такой антенны необходима большая высота ее установки относительно земли, что во многих случаях является неприемлемым.
Известны также укороченные антенны, у которых геометрические размеры в 2-2,5 раза меньше, чем у полноразмерных диполей, как например, укороченная антенна диапазона 160 м - журнал «Радио», 1986 год, №1, с.58 - с укорочением примерно в 2 раза. Общая длина каждой из половин излучателя около 60 м, которые сложены втрое и удерживаются в таком положении двумя концевыми и несколькими промежуточными изоляторами.
Недостатком данной антенны являются ее большие габариты. Несмотря на сложение каждого из плеч диполя в три раза общий размах антенны составляет 40,5 метров.
Дальнейшее укорочение подобных антенн является нецелесообразным, так как при укорочении в три и более раз резко снижается КПД антенны и уменьшается дальность связи.
Эта известная антенна взята за прототип.
Целью изобретения является многократное уменьшение габаритов антенны, многократное уменьшение площади, необходимой для ее размещения, уменьшение высоты установки антенны при относительно высокой эффективности ее работы.
Технический результат достигается тем, что индуктивно-емкостная антенна, содержащая элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, элемент, подключенный к основной жиле фидерной линии, отличается тем, что элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, содержит токопроводящую поверхность, выполняющую функцию конденсаторной обкладки, расположенной напротив элемента, подключенного к основной жиле фидерной линии, выполненного в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены в одной плоскости по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности, а элемент с токопроводящей поверхностью и элемент в виде плоской катушки индуктивности расположены параллельно относительно друг друга на изоляционном элементе индуктивно-емкостной антенны, и для настройки на резонансную частоту элемент с токопроводящей поверхностью конструктивно имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента в виде плоской катушки индуктивности, как и элемент в виде плоской катушки индуктивности имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента с токопроводящей поверхностью.
На чертежах и фотографиях изображено:
на фиг.1 - общая схема расположения индуктивно-емкостной антенны (вариант).
На фиг.2 - элемент индуктивно-емкостной антенны, выполненный в виде плоской катушки индуктивности.
На фиг.3 - элемент индуктивно-емкостной антенны с токопроводящей поверхностью, выполняющий функцию конденсаторной обкладки.
На фиг.4 - фотография индуктивно-емкостной антенны с горизонтальной поляризацией.
На фиг.5 - фотография индуктивно-емкостной антенны с вертикальной поляризацией.
На фиг.6 - фотография индуктивно-емкостной антенны с элементом, выполненным в виде плоской катушки индуктивности, и элементом с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки, выполненным также в виде плоской катушки индуктивности.
На фиг.1 индуктивно-емкостная антенна содержит мачту 1, изоляционный элемент 2, элемент 3, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, элемент 4 с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки.
На фиг.2 - элемент 3, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, содержит плоскую катушку 5 индуктивности, элементы 6 крепления плоской катушки 5 индуктивности, металлический диск 7.
На фиг.3 - элемент индуктивно-емкостной антенны с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки, содержит металлический элемент 8 дискообразной формы, алюминиевое кольцо 9, лепестки 10 из алюминиевых трубок.
Базовая конструкция индуктивно-емкостной антенны содержит два основных элемента - фиг.1. Элемент 3, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, и элемент 4 с токопроводящей поверхностью, выполняющей функцию конденсаторной обкладки, расположены на изоляционном элементе 2 в виде диэлектрической трубы. Конструктивно элемент 3 в виде плоской катушки индуктивности может иметь соединение с металлическим диском 7 и намотку витков вокруг металлического диска 7, находящегося в одной плоскости с плоской катушкой 5 индуктивности - фиг.2, а элемент 4 с токопроводящей поверхностью может быть изготовлен из металлического листа или из 1+n металлических листов, где 1+n - количество металлических листов больше одного, может иметь решетчатую структуру, дискообразную форму, может содержать элемент 8 дискообразной формы с алюминиевым кольцом 9 и лепестками 10 из алюминиевых трубок - фиг.3, или может быть выполнен также в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности - фиг.6, и в этом случае индуктивно-емкостная антенна является симметричной.
Элементы индуктивно-емкостной антенны могут иметь прямое подключение к фидерной линии или подключение к фидерной линии через согласующее устройство, могут иметь горизонтальную поляризацию - фиг.4, или вертикальную поляризацию - фиг.5.
Небольшие габариты и малая площадь, необходимая для размещения индуктивно-емкостной антенны, при относительно высокой эффективности определяют широкий круг ее применения.
В различных конструктивных модификациях индуктивно-емкостная антенна может использоваться как стационарная, устанавливаемая на мачтах, крышах зданий и сооружений, так и внутри чердачных помещений не только с радиопрозрачной крышей, но и с металлической кровлей, имеющей небольшие кирпичные вставки, в полевых условиях не только на открытой местности, но и в лесных массивах.
В мобильном варианте заявленная антенна может использоваться на железнодорожном транспорте, в автофургонах, на малоразмерных судах и т.д. На развертывание такой антенны требуется 5-10 минут. Индуктивно-емкостная антенна нормально работает при высоте установки уже 2-3 метра от земли.
По габаритам индуктивно-емкостная антенна в десятки раз меньше полноразмерного диполя, а по эффективности, при наличии согласующего устройства, индуктивно-емкостная антенна приравнивается к четвертьволновой вертикальной штыревой антенне, при этом индуктивно-емкостной антенне не требуются противовесы, что многократно сокращает занимаемую площадь. Ввиду того что магнитная составляющая для данной конструкции имеет малое значение, влияние окружающих предметов и земли существенно уменьшается.
В процессе разработки конструкции антенны на низкочастотном участке KB диапазона изготавливались различные варианты и проводились их измерения и испытания в эфире на любительских диапазонах. Испытания проводились на участках 3500-3800, 7000-7100, 14000-14250 кГц. Эффективность работы индуктивно-емкостной антенны определялась по силе сигнала, принимаемого корреспондентом, и сравнивалась с сигналом от вертикальной штыревой четвертьволновой антенны на частоте 7-7,1 МГц. Размеры испытываемой антенны: диаметр излучающих элементов - 620 мм, расстояние между ними - 300 мм. Ширина полосы пропускания индуктивно-емкостной антенны на частоте 7,0-7,1 МГц при КСВ=2 составила 240 кГц. Время переключения испытуемой антенны на классическую занимало не более 1 секунды. Высота верхней части штыревой четвертьволновой антенны составляла 12 метров, испытываемой антенны - 3 метра. С использованием индуктивно-емкостной антенны было проведено порядка 120 связей с корреспондентами от Италии до Красноярского края в различное время суток. С 28 корреспондентами были проведены сравнения сигналов с обеих антенн, при этом 20 корреспондентов разницы уровней не зафиксировали, 5 корреспондентов зафиксировали минимальное увеличение сигнала при использовании штыревой четвертьволновой антенны, 3 корреспондента зафиксировали увеличение сигналов при использовании индуктивно-емкостной антенны.
При снижении высоты установки антенны до 1,5 метра уровень сигнала почти не изменялся. Эта же конструкция антенны была установлена на чердаке двухэтажного дома с металлической крышей и железобетонными плитами перекрытия у торцевой кирпичной стены на расстоянии двух метров. Индуктивно-емкостная антенна работала так же, как на открытом пространстве.
Ввиду небольшого веса - 3,2 кг, малых габаритов и высокой эффективности работы данная конструкция индуктивно-емкостной антенны может также применяться как элемент сложных направленных антенн, логопериодических антенн, антенных решеток.
Claims (15)
1. Индуктивно-емкостная антенна, содержащая элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, элемент, подключенный к основной жиле фидерной линии, отличающаяся тем, что элемент, подключенный к оплетке фидерной линии, содержит токопроводящую поверхность, выполняющую функцию конденсаторной обкладки, расположенной напротив элемента, подключенного к основной жиле фидерной линии, выполненного в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности.
2. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что содержит изоляционный элемент, на котором расположен элемент с токопроводящей поверхностью и элемент в виде плоской катушки индуктивности.
3. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью конструктивно имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента в виде плоской катушки индуктивности.
4. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент в виде плоской катушки индуктивности имеет возможность перемещения для уменьшения или увеличения расстояния относительно элемента с токопроводящей поверхностью.
5. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент в виде плоской катушки индуктивности имеет намотку витков вокруг металлического диска, находящегося в одной плоскости с плоской катушкой индуктивности.
6. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью изготовлен из металлического листа.
7. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью изготовлен из 1+п металлических листов, где 1+n - количество металлических листов больше одного.
8. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью имеет решетчатую структуру.
9. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью имеет дискообразную форму.
10. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью выполнен также в виде плоской катушки индуктивности, витки которой расположены по направлению от центра к периметру катушки индуктивности с увеличением радиуса намотки витков катушки индуктивности, и индуктивно-емкостная антенна является симметричной.
11. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элементы индуктивно-емкостной антенны имеют горизонтальную поляризацию.
12. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элементы индуктивно-емкостной антенны имеют вертикальную поляризацию.
13. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элементы индуктивно-емкостной антенны имеют прямое подключение к фидерной линии.
14. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элементы индуктивно-емкостной антенны имеют подключение к фидерной линии через согласующее устройство.
15. Индуктивно-емкостная антенна по п.1, отличающаяся тем, что элемент с токопроводящей поверхностью и элемент в виде плоской катушки индуктивности расположены параллельно относительно друг друга.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008136029/09A RU2383974C1 (ru) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Индуктивно-емкостная антенна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008136029/09A RU2383974C1 (ru) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Индуктивно-емкостная антенна |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2383974C1 true RU2383974C1 (ru) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008136029/09A RU2383974C1 (ru) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Индуктивно-емкостная антенна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2383974C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470424C1 (ru) * | 2011-10-12 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" | Антенна малогабаритная емкостная с согласующей катушкой индуктивности |
RU170222U1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") | Антенна |
RU2625631C1 (ru) * | 2016-10-14 | 2017-07-17 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Антенна малогабаритная быстроперестраиваемая |
-
2008
- 2008-09-05 RU RU2008136029/09A patent/RU2383974C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470424C1 (ru) * | 2011-10-12 | 2012-12-20 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Авиационная и Морская Электроника" | Антенна малогабаритная емкостная с согласующей катушкой индуктивности |
RU2625631C1 (ru) * | 2016-10-14 | 2017-07-17 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Антенна малогабаритная быстроперестраиваемая |
RU170222U1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-04-18 | Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега") | Антенна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100322753B1 (ko) | 평면복사 소자 | |
CN102882004B (zh) | 一种电磁耦极子天线 | |
JP4121424B2 (ja) | 2偏波共用アンテナ | |
BG104054A (bg) | Сдвоени многотриъгълни антени за gsм и dсs-клетъчна телефония | |
WO2008023800A1 (fr) | Dispositif d'antenne | |
US20050200554A1 (en) | Low visibility dual band antenna with dual polarization | |
CN112823447B (zh) | 一种天线及无线设备 | |
CN102576938B (zh) | 天线 | |
US3789416A (en) | Shortened turnstile antenna | |
CN108140931B (zh) | 一种无线网络天线及通信设备 | |
CN108199146B (zh) | 环形超宽带双极化基站天线单元及多频天线*** | |
RU2383974C1 (ru) | Индуктивно-емкостная антенна | |
Seo et al. | Wide beam coverage dipole antenna array with parasitic elements for UAV communication | |
KR101989481B1 (ko) | 차량용 안테나 | |
JP2017092663A (ja) | 広帯域無指向性アンテナ | |
JPH11274828A (ja) | 携帯通信端末とそのアンテナ装置 | |
US4141014A (en) | Multiband high frequency communication antenna with adjustable slot aperture | |
US7450081B1 (en) | Compact low frequency radio antenna | |
JP7149307B2 (ja) | 電気的に短いアンテナおよび結晶共振器を有するloran装置および関連方法 | |
US8648754B2 (en) | Multi-resonant broadband antenna | |
US20100013731A1 (en) | Coaxial cable dipole antenna for high frequency applications | |
JP2020191636A (ja) | 強磁性体および巻線を備えるeloran受信機およびアンテナ、ならびに関連方法 | |
CN209913027U (zh) | 一种适用于高频地波雷达的小型双频天线 | |
KR20190131426A (ko) | 다수의 세장형 안테나 소자 세트를 포함하는 타워 기반 안테나 및 관련 방법 | |
CN215451744U (zh) | 5g-nr、wifi-mimo和gnss高精度组合天线 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140906 |