АНТЕННОЕ УСТРОЙСТВО С ПОВЫШЕННОЙ НАПРАВЛЕННОСТЬЮ В Е- ПЛОСКОСТИ
(51) 7 H01Q19/13
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 25.01.2008 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
(21) Заявка: 2002104600/09
(22) Дата подачи заявки: 2002.02.20
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.02.20
(45) Опубликовано: 2003.11.20
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АЙЗЕНБЕРГ Г.З. Антенны ультракоротких волн. - М.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1957, с. 522, рис.1.1.XX. RU 2160948 C1, 20.12.2000. US 5072226 A, 10.12.1991. EP 0019548, 26.11.1980.
(71) Заявитель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи"
(72) Автор(ы): Крачковский А.Б.; Николаев В.И.; Ряховский А.С.
(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи"
Адрес для переписки: 394018, г.Воронеж, ул. Плехановская, 14, ФГУП "Воронежский НИИ связи"
(54) АНТЕННОЕ УСТРОЙСТВО С ПОВЫШЕННОЙ НАПРАВЛЕННОСТЬЮ В Е- ПЛОСКОСТИ
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в телевидении и системах корпоративной, ведомственной и радиотелефонной связи общего пользования. Технический результат заключается в получении узкой ДН в вертикальной плоскости без существенного увеличения размера рефлектора. Сущность изобретения заключается в выполнении рефлектора в виде цилиндрической поверхности высотой (2-4) с вырезанной вдоль образующей частью цилиндрической поверхности шириной (0,3-0,7), где - длина волны. Источник возбуждения в виде электрического вибратора расположен внутри рефлектора. 2 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемое устройство относится к области антенной техники и может быть использовано, например, в телевидении и системах корпоративной, ведомственной и радиотелефонной связи общего пользования.
Такие системы, как правило, не являются системами транкингового типа. При этом базовые станции (БС) строятся в основном в режиме кругового облучения. Развитие технологии с кодовым разделением каналов (CDMA - Сode Division Multiple Access) обуславливает необходимость создания секционированных антенн (3120o; 490o 660o и т.д.) с целью снижения внутрисистемных помех и повышения абонентской емкости системы. Известны антенные устройства с секторными диаграммами направленности (ДН) в азимутальной плоскости фирмы RFS (например, S EC 35-60-14 V, S ЕС 35-180-13 V с шириной ДН в азимутальной плоскости 600 и 1800 соответственно), каталог фирмы "Radio Frequenry Systems" "Micuowore Antenna Systems", Edition, 1, 2000 p. 98.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является уголковая антенна, описанная в книге Г.З.Айзенберг. Антенны ультракоротких волн. М.: Связьиздат, 1957, с.522-543, принятая за прототип.
На фиг.1 представлен чертеж антенны-прототипа, где обозначено:
1 - источник возбуждения (электрический вибратор);
2 - рефлектор.
Уголковая антенна содержит уголковый рефлектор 2, изготовленный из двух плоских металлических пластин, образующих некоторый угол и источник возбуждения - электрический вибратор 1 или систему вибраторов, расположенных в плоскости биссектрисы этого угла.
Обладая хорошими электрическими характеристиками, устройство-прототип имеет существенный недостаток: антенна не позволяет получить узкую ДН в вертикальной плоскости без существенного увеличения размеров рефлектора и усложнения источника возбуждения (применения многоэлементной решетки вертикальных вибраторов).
Для устранения указанного недостатка в антенном устройстве, содержащем металлический рефлектор и источник возбуждения - электрический вибратор, расположенный внутри рефлектора, он выполнен в виде полой циллиндрической поверхности высотой ~(24) , (где - длина волны), имеющей в сечении круглую или иную форму с характерным поперечным размером ~0,7 , гладкой или аппроксимированной многоугольником с вырезанной вдоль образующих частью циллиндрической поверхности шириной ~(0,30,7) и обладающий свойствами частично направляющей системы.
Предлагаемое антенное устройство представлено на фиг.2, где обозначено:
1 - источник возбуждения (электрический вибратор);
2 - рефлектор.
Предлагаемое антенное устройство содержит рефлектор 2, представляющий собой полую металлическую циллиндрическую поверхность, имеющую в сечении круглую или иную форму, гладкую или аппроксимированную многоугольником с вырезанной вдоль образующих частью циллиндрической поверхности.
При этом рефлектор 2 обладает свойствами частично направляющей системы.
Источник возбуждения - электрический вибратор 1 - расположен внутри рефлектора 2.
Для получения максимального коэффициента усиления ширина вырезанной части цилиндрической поверхности рефлектора 2 должна быть d~(0,30,7) , характерный поперечный размер d~0,7 , высота рефлектора 2 h~(24) . При таких размерах расположение электрического вибратора 1 мало влияет на ДН. Ширина ДН в вертикальной плоскости ~ 20o, в азимутальной плоскости в пределах 60o180o, а коэффициент усиления максимален и достигает ~14 дБ.
Техническими результатами предлагаемой заявки являются:
- обеспечение заданной диаграммы направленности в Н-плоскости (от 60o до 180o) и узкой ДН в Е-плоскости (порядка 20o и менее) при простой системе запитки при коэффициенте усиления 6-14 дБ;
- низкий уровень боковых лепестков излучения;
- ослабленное влияние близкорасположенных предметов на характеристики антенны;
- устройство можно использовать в качестве основы для построения сложных антенных систем с различными диаграммами направленности, в том числе "умных" антенн.
Отличительной особенностью предлагаемой антенны от прототипа - уголковой антенны - является возможность получение заданной диаграммы направленности при малом (~ 0,7 ) характерном поперечном размере и без использования сложных излучающих систем (решеток). При этом антенна некритична к положению излучателя внутри цилиндра, и исключается влияние близкорасположенных тел на входное сопротивление антенны.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Антенное устройство с повышенной направленностью в Е-плоскости, содержащее металлический рефлектор и источник возбуждения - электрический вибратор, расположенный внутри рефлектора, отличающееся тем, что рефлектор выполнен в виде полой цилиндрической поверхности высотой (2-4), где - длина волны, с вырезанной вдоль образующей частью цилиндрической поверхности шириной (0,3-0,7) и обладает свойствами частично направляющей системы.
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
