RU205474U1

RU205474U1 - Antenna mast

Info

Publication number: RU205474U1
Application number: RU2020132906U
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Вереитин; Александр Иванович Климов
Original assignee: Акционерное общество "Воронежский научно-исследовательский институт "Вега" (АО "ВНИИ "Вега")
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2021-07-15

Abstract

Полезная модель относится к антенной технике, а именно к вертикальным широкополосным приемопередающим антеннам диапазона высоких частот с круговой азимутальной диаграммой направленности, в частности к антеннам-мачтам шунтового питания. Технический результат - расширение полосы частот в нижней части рабочего диапазона антенны-мачты. Антенна-мачта содержит излучающие проводники, окружающие заземленную мачту из токопроводящего материала, в верхней части которой выполнена перемычка, электрически соединенная с каждым из упомянутых проводников. Нижние концы проводников соединены с изолированным от мачты собирательным кольцом, к которому подключено питание антенны. Излучающие проводники расположены по образующим усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в плоскости собирательного кольца, большее - в плоскости перемычки, при этом верхние концы излучающих проводников электрически соединены с вершиной мачты, а перемычка выполнена в виде металлических кронштейнов, закрепленных на мачте. 2 ил.

The utility model relates to antenna technology, namely to vertical broadband high-frequency transmit-receive antennas with a circular azimuth directional pattern, in particular to shunt power antenna masts. The technical result is the expansion of the frequency band in the lower part of the operating range of the antenna-mast. Antenna-mast contains radiating conductors surrounding a grounded mast made of conductive material, in the upper part of which a jumper is made, which is electrically connected to each of the mentioned conductors. The lower ends of the conductors are connected to a collecting ring isolated from the mast, to which the antenna power is connected. The radiating conductors are located along the generatrix of the truncated cone, the smaller base of which is located in the plane of the collecting ring, the larger one - in the plane of the jumper, while the upper ends of the radiating conductors are electrically connected to the top of the mast, and the jumper is made in the form of metal brackets fixed to the mast. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к антенной технике, а именно к вертикальным широкополосным приемопередающим антеннам диапазона высоких частот с круговой азимутальной диаграммой направленности, в частности к антеннам-мачтам шунтового питания.The utility model relates to antenna technology, namely to vertical broadband high-frequency transmit-receive antennas with a circular azimuth directional pattern, in particular to shunt power antenna masts.

Известна антенна-мачта шунтового питания, у которой заземленная мачта окружается системой излучающих проводов, расположенных по образующей внешнего цилиндра. У основания эти провода изолируются от ствола мачты и соединяются собирательным кольцом, к которому подводится питание. Шунтом служит часть ствола мачты от основания до перемычки, которая соединяет его с системой излучающих проводов (Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Д. Антенно - фидерные устройства и распространение радиоволн. - Учебник. / М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 540 с., прототип). В данной антенне обеспечивается увеличение поперечного сечения мачты за счет образованного излучающими проводами проволочного цилиндра, что снижает волновое сопротивление антенны и позволяет вмещать в нее большую мощность и улучшать ее диапазонные свойства.Known antenna-mast shunt power, in which the grounded mast is surrounded by a system of radiating wires located along the generatrix of the outer cylinder. At the base, these wires are isolated from the mast shaft and connected by a collecting ring to which power is supplied. The shunt is a part of the mast trunk from the base to the bulkhead, which connects it to the system of radiating wires (Erokhin G.A., Chernyshev O.V., Kozyrev N.D., Kocherzhevsky V.D. Antenna - feeder devices and propagation of radio waves. - Textbook. / M .: Hotline - Telecom, 2007. - 540 p., Prototype). In this antenna, an increase in the cross-section of the mast is provided due to the wire cylinder formed by the radiating wires, which reduces the characteristic impedance of the antenna and allows it to accommodate more power and improve its range properties.

Однако известная антенна имеет недостаточную полосу частот в нижней части рабочего диапазона.However, the known antenna has insufficient bandwidth in the lower part of the operating range.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение полосы частот в нижней части рабочего диапазона антенны-мачты.The task of the proposed technical solution is to expand the frequency band in the lower part of the operating range of the antenna-mast.

Технический результат достигается тем, что в антенне-мачте, содержащей излучающие проводники, окружающие заземленную мачту из токопроводящего материала, в верхней части которой выполнена перемычка, электрически соединенная с каждым из упомянутых проводников, нижний конец каждого из которых соединен с изолированным от мачты собирательным кольцом, к которому подключено питание антенны, излучающие проводники расположены по образующим усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в плоскости собирательного кольца, большее - в плоскости перемычки, при этом верхние концы излучающих проводников электрически соединены с вершиной мачты.The technical result is achieved by the fact that in the antenna-mast containing radiating conductors surrounding a grounded mast made of conductive material, in the upper part of which a jumper is made, electrically connected to each of the said conductors, the lower end of each of which is connected to a collecting ring isolated from the mast, to which the antenna power is connected, the radiating conductors are located along the generatrix of the truncated cone, the smaller base of which is located in the plane of the collecting ring, the larger one - in the plane of the jumper, while the upper ends of the radiating conductors are electrically connected to the top of the mast.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами.The proposed device is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена схема антенны-мачты, а на фиг. 2 - 3D вид указанной антенны, где:FIG. 1 shows a diagram of a mast antenna, and FIG. 2 - 3D view of the specified antenna, where:

1 - металлический экран;1 - metal screen;

2 - центральная заземленная мачта в виде столба, выполненного из металлической трубы (диэлектрические растяжки не показаны);2 - a central grounded mast in the form of a pillar made of a metal pipe (dielectric braces are not shown);

3 - собирательное кольцо;3 - collecting ring;

4 - плечи излучателя (металлический антенный канатик);4 - the arms of the radiator (metal antenna cord);

5 - металлические кронштейны, жестко закрепленные на столбе мачты 2;5 - metal brackets rigidly fixed to the pole of the mast 2;

6 - антенно-согласующее устройство.6 - antenna matching device.

Антенна-мачта содержит излучающие проводники 4, окружающие заземленную мачту 2 (диэлектрические растяжки не показаны) в виде металлической трубы. Мачта 2 имеет электрический контакт с центром экрана 1, размещенного на земле и выполненного в виде металлической сетки радиусом rs=0,5λ.Antenna-mast contains radiating conductors 4, surrounding a grounded mast 2 (dielectric braces are not shown) in the form of a metal pipe. The mast 2 has electrical contact with the center of the screen 1, placed on the ground and made in the form of a metal mesh with a radius of rs = 0.5λ.

В верхней части мачты 2 размещена металлическая перемычка 5, электрически соединенная с каждым из упомянутых проводников 4. Перемычка 5 выполнена в виде кронштейнов по числу излучающих проводников 4. Нижние концы последних соединены с изолированным от мачты 2 собирательным кольцом 3.In the upper part of the mast 2 there is a metal jumper 5, which is electrically connected to each of the mentioned conductors 4. Jumper 5 is made in the form of brackets according to the number of radiating conductors 4. The lower ends of the latter are connected to a collecting ring 3 isolated from the mast 2.

Собирательное кольцо 3 размещено на высоте h1=0,02λ от металлического экрана 1. Металлическая перемычка 5 размещено на мачте 2 на расстоянии h2=0,098λ.The collecting ring 3 is located at a height of h1 = 0.02λ from the metal shield 1. The metal bridge 5 is located on the mast 2 at a distance h2 = 0.098λ.

К кольцу 3 и основанию мачты подключено питание через антенно-согласующее устройство 6.Power is connected to ring 3 and the base of the mast through the antenna matching device 6.

Излучающие проводники 4 расположены вокруг мачты 2 по образующим усеченного конуса, меньшее основание которого расположено в плоскости собирательного кольца 3 с внешним радиусом r1=0,0045λ. Большее в плоскости перемычки 5, основание имеет радиус r2=0,03λ соответствующей длине плеча кронштейнов. Верхние концы излучающих проводников 4 электрически соединены с вершиной мачты 2, образуя коническую поверхность. Вершина мачты 2 удалена от перемычки 5 на расстояние h3=0,018λ.Radiating conductors 4 are located around the mast 2 along the generatrix of a truncated cone, the smaller base of which is located in the plane of the collecting ring 3 with an outer radius r1 = 0.0045λ. Larger in the plane of the lintel 5, the base has a radius r2 = 0.03λ corresponding to the length of the arm of the brackets. The upper ends of the radiating conductors 4 are electrically connected to the top of the mast 2, forming a conical surface. The top of the mast 2 is removed from the bulkhead 5 at a distance h3 = 0.018λ.

Работа антенны-мачты осуществляется следующим образом.The operation of the mast antenna is as follows.

От антенно-согласующего устройства 6 рабочее напряжение подают на мачту 2 и собирательное кольцо 3, по которому равномерно распределяясь ток протекает по излучающим проводникам 4 до металлических кронштейнов перемычки 5 и до вершины мачты 2, возвращаясь по последней в согласующее устройство 6, где осуществляется согласование волнового сопротивления антенны с входным сопротивлением приемопередающего устройства (не показано).From the antenna matching device 6, the operating voltage is supplied to the mast 2 and the collecting ring 3, through which the current, evenly distributed, flows through the radiating conductors 4 to the metal brackets of the jumper 5 and to the top of the mast 2, returning along the latter to the matching device 6, where the wave antenna impedance with the input impedance of the transceiver device (not shown).

Размещение в антенне излучающих проводников по образующим усеченного конуса (в отличии от прототипа, где они расположены по образующей цилиндра) и электрическое соединение верхних концов излучающих проводников с вершиной мачты обеспечивает одновременно снижение волнового сопротивления антенны и расширение полосы частот в нижней части рабочего диапазона.The placement of radiating conductors in the antenna along the generatrix of the truncated cone (in contrast to the prototype, where they are located along the generatrix of the cylinder) and the electrical connection of the upper ends of the radiating conductors with the top of the mast simultaneously reduces the antenna wave impedance and expands the frequency band in the lower part of the operating range.

Выбранные в антенне размеры конструктивных элементов и их взаимное расположение по коническим поверхностям обеспечивают возможность работы приемо-передающим устройствам в рабочей полосе частот диапазона ВЧ.The dimensions of the structural elements selected in the antenna and their relative position along the conical surfaces provide the ability for transceivers to operate in the working frequency band of the HF range.

Claims

Antenna-mast containing radiating conductors surrounding a grounded mast made of conductive material, in the upper part of which a jumper is made, electrically connected to each of the said conductors, the lower end of each of which is connected to a collecting ring isolated from the mast, to which the antenna power is connected, which is different the fact that the radiating conductors are located along the generatrix of the truncated cone, the smaller base of which is located in the plane of the collecting ring, the larger one in the plane of the jumper, while the upper ends of the radiating conductors are electrically connected to the top of the mast, and the jumper is made in the form of metal brackets fixed to the mast.