[go: up one dir, main page]

RU222155U1 - DUAL POLARIZATION ANTENNA ELEMENT - Google Patents

DUAL POLARIZATION ANTENNA ELEMENT Download PDF

Info

Publication number
RU222155U1
RU222155U1 RU2023119690U RU2023119690U RU222155U1 RU 222155 U1 RU222155 U1 RU 222155U1 RU 2023119690 U RU2023119690 U RU 2023119690U RU 2023119690 U RU2023119690 U RU 2023119690U RU 222155 U1 RU222155 U1 RU 222155U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna element
dipole
base
dual
polarization antenna
Prior art date
Application number
RU2023119690U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владислав Вячеславович Комов
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательский Институт Витрулюкс"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательский Институт Витрулюкс" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательский Институт Витрулюкс"
Application granted granted Critical
Publication of RU222155U1 publication Critical patent/RU222155U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям излучающих элементов антенн. Технический результат заключается в снижении нежелательного взаимного влияния между антенными элементами в многодиапазонной антенной решётке с сохранением собственных характеристик двухполяризационного антенного элемента. Технический результат достигается за счёт того, что двухполяризационный антенный элемент содержит: основание, средство питания, излучатель, включающий в себя два ортогонально расположенных диполя, каждый из которых содержит пару плеч, при этом каждое плечо каждого диполя содержит первый токопроводящий сегмент и второй токопроводящий сегмент, симметрирующее устройство, расположенное между основанием и излучателем. Двухполяризационный антенный элемент дополнительно содержит промежуточный элемент, выполненный из диэлектрического материала и расположенный между первыми токопроводящими сегментами и вторыми токопроводящими сегментами плеч диполей, при этом симметрирующее устройство включает в себя пазы, а каждое плечо каждого диполя содержит третий токопроводящий сегмент, загнутый в направлении основания и расположенный в соответствующем пазе симметрирующего устройства. The utility model relates to the designs of radiating elements of antennas. The technical result consists in reducing unwanted mutual influence between antenna elements in a multi-band antenna array while maintaining the intrinsic characteristics of a dual-polarization antenna element. The technical result is achieved due to the fact that the dual-polarization antenna element contains: a base, a power supply, an emitter, including two orthogonally located dipoles, each of which contains a pair of arms, with each arm of each dipole containing a first conductive segment and a second conductive segment, a balancing device located between the base and the emitter. The bipolarization antenna element further contains an intermediate element made of dielectric material and located between the first conductive segments and the second conductive segments of the dipole arms, wherein the balun includes grooves, and each arm of each dipole contains a third conductive segment, bent in the direction of the base and located in the corresponding groove of the balun.

Description

[0001] Полезная модель относится к конструкциям излучающих элементов антенн.[0001] The utility model relates to designs of radiating elements of antennas.

Уровень техникиState of the art

[0002] В системе сотовой связи географическая зона обслуживания мобильных абонентов делится на ряд секторов, называемые «сотами», в центре которых располагаются соответствующие базовые станции. Для непрерывной двухсторонней связи между мобильными абонентами базовая станция может включать в себя несколько антенн, направленные лучи которой покрывают отдельную «соту». Как правило, антенны базовых станций размещают на возвышенных конструкциях, такие как башни, мачты или крыши многоэтажных домов. [0002] In a cellular communication system, the geographic service area of mobile subscribers is divided into a number of sectors, called "cells", in the center of which corresponding base stations are located. For continuous two-way communication between mobile subscribers, the base station may include several antennas, the directional beams of which cover a separate “cell”. Typically, base station antennas are placed on elevated structures, such as towers, masts or roofs of multi-story buildings.

[0003] Антенны базовых станций, часто реализуются в виде двухполяризационной линейной фазированной антенной решётки, которая имеет ширину луча в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности 65 градусов. В качестве антенного элемента фазированной решётки, наиболее распространённым в использовании является конструкция скрещённого диполя, который обеспечивает две независимые линейные поляризации, расположенные ортогонально друг к другу.[0003] Base station antennas are often implemented as a dual-polarization linear phased array antenna that has a half-power azimuthal beamwidth of 65 degrees. As a phased array antenna element, the most common one in use is the crossed dipole design, which provides two independent linear polarizations located orthogonal to each other.

[0004] Одна из первых антенн с двойной поляризацией описана в патентном документе US3740754A, в которой два диполя выполнены из металлических трубок и расположены под прямым углом друг к другу над отражающей поверхностью и питаются от двух пар коаксиальных линий. С тех пор инженеры продолжают совершенствовать антенны с двойной поляризацией. В патентном документе US4184163A описана широкополосная антенна с двойной поляризацией, в которой плечи диполей выполнены из металлических петель, имеющих форму кольца или квадратной рамки. В патентных документах US5481272A, US796372A, US5952983A, US6028563A и US6072439A описано несколько типов диполей, включая диполи со складчатой решёткой, диполи с бабочкой и диполи с расположенным симметрирующим устройством на печатной плате. Скрещённые диполи, расположенные на симметрирующем устройстве, являются простейшими антеннами с двойной поляризацией, поэтому были изобретены сотни таких антенн, чтобы расширить рабочую полосу частот и снизить стоимость производства, при этом сохранить необходимую ширину луча в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности и хорошую селективность по уровню кросс-поляризации.[0004] One of the first dual polarization antennas is described in patent document US3740754A, in which two dipoles are made of metal tubes and are located at right angles to each other over a reflective surface and are powered by two pairs of coaxial lines. Since then, engineers have continued to improve dual-polarization antennas. Patent document US4184163A describes a dual-polarization broadband antenna in which the dipole arms are made of metal loops shaped like a ring or a square frame. Patent documents US5481272A, US796372A, US5952983A, US6028563A and US6072439A describe several types of dipoles, including folded lattice dipoles, butterfly dipoles, and printed circuit board balun dipoles. Crossed dipoles located on a balun are the simplest dual-polarization antennas, so hundreds of such antennas have been invented to expand the operating bandwidth and reduce production costs, while maintaining the required beamwidth in the azimuthal plane at half power and good level selectivity cross-polarization.

[0005] Но в наши дни массового использования мобильных телефонов, рынок ежегодно нуждаться в расширении пропускной способности сети. Для того что бы приспособится к растущему объёму мобильных абонентов, операторы сотовой связи добавили услуги обеспечения связи в новых диапазонах частот. Это означает, что теперь, на одну соту направляется сразу несколько антенн базовой станции различных диапазонов и сота делится на дополнительные сектора обслуживания. По мере увеличения количества новых диапазонов частот, количество антенн, расположенных на типичной мачте базовой станции, пропорционально увеличивалось. Однако из-за существующих требований к ветровой и весовой нагрузке антенных вышек, количество антенн, развёрнутых на одной базовой станции стало ограниченным. [0005] But in these days of mass use of mobile phones, the market annually needs to expand network capacity. In order to adapt to the growing volume of mobile subscribers, cellular operators have added communication services in new frequency ranges. This means that now several base station antennas of different ranges are sent to one cell at once and the cell is divided into additional service sectors. As the number of new frequency bands has increased, the number of antennas located on a typical base station mast has increased proportionately. However, due to existing requirements for wind and weight loading of antenna towers, the number of antennas deployed at one base station has become limited.

[0006] И для того, чтобы увеличить пропускную способность сети без дальнейшего увеличения количества антенн одной базовой станции, были введены так называемые многодиапазонные антенные решётки, которые включает в себя сразу несколько линейных массивов антенных элементов различных диапазонов частот. Эти линейные массивы антенных элементов различных диапазонов, располагаются бок о бок друг к другу на единой отражающей поверхности, называемой антенным рефлектором. Наиболее распространённой конструкцией многодиапазонной антенны, в наши дни, является конструкция, содержащая линейную решетку излучающих низкочастотных антенных элементов диапазона 690-960 МГц, которая позиционируется по центру рефлектора многодиапазонной антенной решётки и, как минимум, две линейные решётки высокочастотных излучающих элементов диапазона 1690–2690 МГц, которые располагаются по краям рефлектора многодиапазонной антенной решётки, то есть слева и справа от низкочастотных элементов 690-960 МГц соответственно.[0006] And in order to increase the network capacity without further increasing the number of antennas in one base station, so-called multi-band antenna arrays were introduced, which include several linear arrays of antenna elements of different frequency ranges. These linear arrays of antenna elements of different bands are located side by side on a single reflective surface called an antenna reflector. The most common multi-band antenna design today is a design containing a linear array of low-frequency radiating antenna elements in the range 690-960 MHz, which is positioned in the center of the reflector of the multi-band antenna array and at least two linear arrays of high-frequency radiating elements in the range 1690-2690 MHz , which are located at the edges of the reflector of a multi-band antenna array, that is, to the left and right of the low-frequency elements 690-960 MHz, respectively.

[0007] Появление на рынке сотовой связи многодиапазонных антенных решёток, стало эффективным способом увеличения ёмкости сотовой сети, при этом устраняя не только необходимость построения дополнительных базовых станции, но и значительно снижая стоимость их обслуживания. Однако при уменьшении расстояния между высокочастотными и низкочастотными элементами многодиапазонной решётки, располагая высокочастотные линейные решётки ближе к центру антенного рефлектора, чего зачастую требуют операторы сотовой связи, для уменьшения веса и габаритов антенн. Это приводит к возникновению нежелательного взаимного влияния между двумя диапазонами частот, которое значительно ухудшает основные параметры работающих диапазонов, таких как: коэффициент усиления, положение диаграммы направленности относительно основного направления излучения и частотных характеристик коэффициента отражения обоих поляризаций. [0007] The emergence of multi-band antenna arrays on the cellular communications market has become an effective way to increase the capacity of a cellular network, while eliminating not only the need to build additional base stations, but also significantly reducing the cost of their maintenance. However, when reducing the distance between the high-frequency and low-frequency elements of a multi-band array, placing the high-frequency linear arrays closer to the center of the antenna reflector, which is often required by cellular operators, to reduce the weight and dimensions of the antennas. This leads to the emergence of undesirable mutual influence between the two frequency ranges, which significantly worsens the basic parameters of the operating ranges, such as: gain, position of the radiation pattern relative to the main direction of radiation and frequency characteristics of the reflection coefficient of both polarizations.

[0008] В большей степени нежелательное взаимодействие рядом расположенных антенных элементов в многодиапазонной решётке, проявляется в искажении работы низкочастотных излучателей. Например, обычный скрещённый диполь низкочастотного диапазона, расположенный над отражающей поверхностью на расстоянии около четверти длинны волны на средней частоте рабочего диапазона, формирует диаграмму направленности в азимутальной плоскости 65 градусов по уровню половинной мощности. В то время как, такой же скрещённый диполь, расположенный над плоской отражающей поверхностью на таком же расстоянии, но окружённый высокочастотными диполями может иметь расширение диаграммы направленности в пределах 70–120 градусов в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности, как изображено на Фиг. 9 кривая А.[0008] To a greater extent, the undesirable interaction of adjacent antenna elements in a multi-band array manifests itself in distortion of the operation of low-frequency emitters. For example, a typical low-frequency crossed dipole located above a reflective surface at a distance of about a quarter wavelength at the mid-range frequency of the operating range produces a radiation pattern in the azimuthal plane of 65 degrees at half power level. Whereas, the same crossed dipole located above a flat reflective surface at the same distance, but surrounded by high-frequency dipoles, can have a radiation pattern extension of 70-120 degrees in the azimuthal plane at half power level, as depicted in Fig. 9 curve A.

[0009] Дело в том, что сигнал, излучаемый низкочастотным диполем переотражается от высокочастотных антенных элементов. Причём форма и размеры излучающей части высокочастотного элемента влияют на степень искажения диаграмм направленности низкочастотного элемента и имеет частотную зависимость. Это говорит о том, что конструкция высокочастотного диполя определяет фазу и направление переотраженного низкочастотного сигнала. Соответственно одним из способов минимизации такого негативного эффекта, является изменение размеров высокочастотного антенного элемента или увеличение расстояния между ним и низкочастотным диполем, что приводит к сужению диапазонных свойств высокочастотных элементов или увеличение габаритных размеров многодиапазонной антенной решётки.[0009] The fact is that the signal emitted by a low-frequency dipole is reflected from high-frequency antenna elements. Moreover, the shape and dimensions of the radiating part of the high-frequency element affect the degree of distortion of the radiation patterns of the low-frequency element and has a frequency dependence. This suggests that the design of the high-frequency dipole determines the phase and direction of the reflected low-frequency signal. Accordingly, one of the ways to minimize such a negative effect is to change the size of the high-frequency antenna element or increase the distance between it and the low-frequency dipole, which leads to a narrowing of the range properties of high-frequency elements or an increase in the overall dimensions of the multi-band antenna array.

[0010] В качестве наиболее близкого аналога принято техническое решение, раскрытое в патентном документе US9711871B2, опубл. 18.07.2017 г. Известное техническое решение включает в себя основание, средство питания, излучатель, корпус и симметрирующее устройство. Излучатель включает в себя два ортогонально расположенных одинаковых диполя, каждый из которых содержит пару плеч, расположенных на печатной плате. Симметрирующее устройство включает в себя две скрещённых электрических подложки. Средство питания включает в себя проводники, расположенные на упомянутых подложках симметрирующего устройства и соединённые с упомянутыми диполями, и разъёмы для присоединения кабелей, расположенные в выступающих частях корпуса в нижней части. Корпус выполнен в виде полого цилиндра с кольцевым фланцем и с возможностью расположения в отверстии рефлектора антенны. Кольцевой фланец корпуса обеспечивает заземление корпуса через диэлектрическую прокладку на рефлектор антенны. [0010] As the closest analogue, the technical solution disclosed in patent document US9711871B2, publ. 07/18/2017 The known technical solution includes a base, a power supply, an emitter, a housing and a balun. The emitter includes two orthogonally located identical dipoles, each of which contains a pair of arms located on a printed circuit board. The balancing device includes two crossed electrical substrates. The power supply includes conductors located on said substrates of the balun and connected to said dipoles, and connectors for connecting cables located in the protruding parts of the housing in the lower part. The housing is made in the form of a hollow cylinder with an annular flange and can be located in the hole of the antenna reflector. The annular flange of the housing provides grounding of the housing through a dielectric gasket to the antenna reflector.

[0011] Изменение фазы переотражённого низкочастотного сигнала от известного технического решения путём сдвига эффекта разрушения диаграмм направленности низкочастотного элемента вниз по диапазону обеспечено помещением симметрирующего устройства в корпус.[0011] Changing the phase of the re-reflected low-frequency signal from a known technical solution by shifting the effect of destruction of the radiation patterns of the low-frequency element down the range is ensured by placing a balun in the housing.

[0012] Недостатком известного технического решения является то, что при его использовании сужаются диапазонные свойства характеристик направленности высокочастотного элемента и ухудшаются его частотные характеристики коэффициента отражения. Корпус оказывает нежелательный отражающий эффект излучателя, что приводит к усилению взаимного влияния между подложками симметрирующего устройства, повышая тем самым уровень кросс-поляризационного излучения и понижая уровень изоляции между портами излучателя известного технического решения. Глубина и диаметр корпуса уменьшают эффективную площадь отражающей поверхности антенны, что вызывает расширение луча в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности на верху рабочего диапазона частот известного технического решения. Более того такая конфигурация известного технического решения с корпусом, значительно увеличивают размеры многодиапазонной антенной решётки и усложняют её сборку, что может привести к трудностям в массовом производстве продукта.[0012] The disadvantage of the known technical solution is that when used, the range properties of the directivity characteristics of the high-frequency element are narrowed and its frequency characteristics of the reflection coefficient are deteriorated. The housing has an undesirable reflective effect of the emitter, which leads to increased mutual influence between the substrates of the balun, thereby increasing the level of cross-polarization radiation and lowering the level of insulation between the ports of the emitter of the known technical solution. The depth and diameter of the housing reduce the effective area of the reflective surface of the antenna, which causes the beam to expand in the azimuthal plane at the half-power level at the top of the operating frequency range of the known technical solution. Moreover, such a configuration of the known technical solution with a housing significantly increases the size of the multi-band antenna array and complicates its assembly, which can lead to difficulties in mass production of the product.

[0013] Технической проблемой является создание технического решения, в котором устранены недостатки наиболее близкого аналога.[0013] The technical problem is to create a technical solution that eliminates the disadvantages of the closest analogue.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

[0014] Технический результат заключается в снижении нежелательного взаимного влияния между антенными элементами в многодиапазонной антенной решётке с сохранением собственных характеристик двухполяризационного антенного элемента.[0014] The technical result consists in reducing unwanted mutual influence between antenna elements in a multi-band antenna array while maintaining the intrinsic characteristics of a dual-polarization antenna element.

[0015] Технический результат достигается за счёт того, что двухполяризационный антенный элемент содержит:[0015] The technical result is achieved due to the fact that the dual-polarization antenna element contains:

[0016] - основание, [0016] - base,

[0017] - средство питания,[0017] - food means,

[0018] - излучатель, включающий в себя два ортогонально расположенных диполя, каждый из которых содержит пару плеч, при этом каждое плечо каждого диполя содержит первый токопроводящий сегмент и второй токопроводящий сегмент,[0018] - an emitter including two orthogonally arranged dipoles, each of which contains a pair of arms, with each arm of each dipole containing a first conductive segment and a second conductive segment,

[0019] - симметрирующее устройство, расположенное между основанием и излучателем.[0019] - a balancing device located between the base and the emitter.

[0020] Двухполяризационный антенный элемент дополнительно содержит промежуточный элемент, выполненный из диэлектрического материала и расположенный между первыми токопроводящими сегментами и вторыми токопроводящими сегментами плеч диполей, при этом симметрирующее устройство включает в себя пазы, а каждое плечо каждого диполя содержит третий токопроводящий сегмент, загнутый в направлении основания и расположенный в соответствующем пазе симметрирующего устройства.[0020] The dual-polarization antenna element further comprises an intermediate element made of a dielectric material and located between the first conductive segments and the second conductive segments of the dipole arms, wherein the balun includes grooves, and each arm of each dipole contains a third conductive segment bent in the direction base and located in the corresponding groove of the balun.

[0021] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что каждое плечо каждого диполя выполнено с удлинённым сегментом, загнутым в направлении основания.[0021] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that each arm of each dipole is made with an elongated segment bent towards the base.

[0022] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что третий токопроводящий сегмент каждого плеча каждого диполя выполнен с участками сужения, охваченными диэлектрическим кольцами.[0022] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the third conductive segment of each arm of each dipole is configured with constriction areas covered by dielectric rings.

[0023] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что третьи токопроводящие сегменты плеч диполей имеют одинаковую длину.[0023] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the third conductive segments of the dipole arms have the same length.

[0024] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что промежуточный элемент включает в себя буртик, расположенный по периметру промежуточного элемента и ориентированный в направлении от основания, при этом при этом первые токопроводящие сегменты и вторые токопроводящие сегменты плеч диполей лежат в пространстве, ограниченном упомянутым буртиком.[0024] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the intermediate element includes a collar located around the perimeter of the intermediate element and oriented in a direction away from the base, while the first conductive segments and the second conductive segments of the dipole arms lie in a space limited the mentioned collar.

[0025] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что средство питания включает в себя множество согласующих цепей.[0025] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the power means includes a plurality of matching circuits.

[0026] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что средство питания включает в себя контактные дорожки, расположенные на верхней поверхности основания.[0026] In a further aspect, the proposed technical solution is characterized in that the power means includes contact tracks located on the upper surface of the base.

[0027] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что средство питания включает в себя контактные дорожки, расположенные на нижней поверхности основания.[0027] In a further aspect, the proposed technical solution is characterized in that the power means includes contact tracks located on the lower surface of the base.

[0028] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что излучатель выполнен с директором. [0028] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the emitter is made with a director.

[0029] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что третьи токопроводящие сегменты плеч в каждом диполе выполнены разными по длине.[0029] In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the third conductive segments of the arms in each dipole are made of different lengths.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

[0030] На Фиг. 1 представлен вид в перспективе предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения.[0030] In FIG. 1 shows a perspective view of a preferred embodiment of the proposed technical solution.

[0031] На Фиг. 2 представлен вид сверху предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения.[0031] In FIG. 2 shows a top view of the preferred embodiment of the proposed technical solution.

[0032] На Фиг. 3 представлен предпочтительный вариант выполнения предложенного технического решения в разобранном виде.[0032] In FIG. Figure 3 shows the preferred embodiment of the proposed technical solution in disassembled form.

[0033] На Фиг. 4 представлено сечение предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения.[0033] In FIG. Figure 4 shows a cross-section of the preferred embodiment of the proposed technical solution.

[0034] На Фиг. 5 представлен вид сверху на основании предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения.[0034] In FIG. 5 is a top view based on the preferred embodiment of the proposed technical solution.

[0035] На Фиг. 6 представлен вид снизу на основани предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения.[0035] In FIG. 6 is a bottom view based on a preferred embodiment of the proposed technical solution.

[0036] На Фиг. 7 представлен участок многодиапазонной антенной решётки.[0036] In FIG. Figure 7 shows a section of a multi-band antenna array.

[0037] На Фиг. 8 представлены реализованные S-параметры предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения.[0037] In FIG. Figure 8 shows the implemented S-parameters of the preferred embodiment of the proposed technical solution.

[0038] На Фиг. 9 представлено сравнение результатов электродинамического анализа описанного аналога двухполяризационной антенны и предложенного технического решения.[0038] In FIG. Figure 9 presents a comparison of the results of electrodynamic analysis of the described analogue of a dual-polarization antenna and the proposed technical solution.

[0039] На Фиг. 10 представлены диаграммы направленности в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности в полярной системе координат предложенного технического решения.[0039] In FIG. Figure 10 shows radiation patterns in the azimuthal plane at the half-power level in the polar coordinate system of the proposed technical solution.

[0040] На Фиг. 11 представлена зависимость ширины луча в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности относительно рабочего диапазона частот двухполяризационного антенного элемента согласно изобретению.[0040] In FIG. 11 shows the dependence of the beamwidth in the azimuthal plane at half power level relative to the operating frequency range of a dual-polarization antenna element according to the invention.

[0041] На Фиг. 12 представлен вид в перспективе альтернативного варианта выполнения предложенного технического решения.[0041] In FIG. 12 is a perspective view of an alternative embodiment of the proposed technical solution.

[0042] На Фиг. 13 представлен вид в перспективе альтернативного варианта выполнения предложенного технического решения.[0042] In FIG. 13 is a perspective view of an alternative embodiment of the proposed technical solution.

[0043] На Фиг. 14 представлен вид в перспективе альтернативного варианта выполнения предложенного технического решения.[0043] In FIG. 14 is a perspective view of an alternative embodiment of the proposed technical solution.

[0044] На Фиг. 15 представлен вид в перспективе альтернативного варианта выполнения предложенного технического решения.[0044] In FIG. 15 is a perspective view of an alternative embodiment of the proposed technical solution.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

[0045] На Фиг. 1-6 представлен двухполяризационный высокочастотный антенный элемент 1, размещённый на рефлекторе 2. Высокочастотный излучающий антенный элемент 1 включает в себя основание 3, средство питания, излучатель 4, симметрирующее устройство 5 и промежуточный элемент 6.[0045] In FIG. 1-6 shows a dual-polarization high-frequency antenna element 1, placed on a reflector 2. The high-frequency emitting antenna element 1 includes a base 3, a power source, an emitter 4, a balun 5 and an intermediate element 6.

[0046] Основание 3 выполнено плоским и предпочтительно представляет собой известную из уровня техники диэлектрическую пластину, например, печатную плату.[0046] The base 3 is flat and is preferably a dielectric plate known in the art, such as a printed circuit board.

[0047] Средство питания включает в себя разъёмы 7, контактную площадку 8, контактные дорожки 9 и два контактных элемента 10.[0047] The power supply includes connectors 7, a contact pad 8, contact tracks 9 and two contact elements 10.

[0048] Разъёмы 7 средства питания представляют собой известные из уровня техники разъёмы, закреплённые на основании 3 и выполненные с возможностью соединения с питающими кабелями 11.[0048] The power supply connectors 7 are connectors known from the prior art, fixed to the base 3 and configured to connect to the power cables 11.

[0049] Контактная площадка 8 представляет собой известную из уровня техники контактную площадку, расположена на основании 3, получена известной из уровня техники операцией, например, посредством вытравливания, и включает в себя множество сквозных металлизированных отверстий 12, которые соединяют верхнюю поверхность 13 и нижнюю поверхность 14 основания 3, что гасит затекающие под основание симметрирующего устройства 5 поверхностные токи двух ортогональных поляризаций и обеспечивает высокий уровень изоляции между портами (см. Фиг. 8). Сквозные металлизированные отверстия 12 позволяют сохранить заданный уровень изоляции между поляризациями. Верхняя поверхность 13 и нижняя поверхность 14 основания 3 покрыты тонким слоем диэлектрической маски, что обеспечивает заземление высокочастотного излучающего антенного элемента на рефлектор 2.[0049] The pad 8 is a prior art pad located on the base 3, produced by a prior art operation such as etching, and includes a plurality of plated through holes 12 that connect the top surface 13 and the bottom surface 14 of the base 3, which dampens the surface currents of two orthogonal polarizations flowing under the base of the balun 5 and provides a high level of insulation between the ports (see Fig. 8). Through metallized holes 12 make it possible to maintain a given level of insulation between polarizations. The upper surface 13 and lower surface 14 of the base 3 are covered with a thin layer of dielectric mask, which ensures grounding of the high-frequency radiating antenna element to the reflector 2.

[0050] В основании 3 выполнены сквозные отверстия 15 для контактных элементов 10, вокруг кромки которых на нижней поверхности 14 основания 3 выполнены контактные площадки.[0050] In the base 3 there are through holes 15 for the contact elements 10, around the edge of which there are contact pads on the lower surface 14 of the base 3.

[0051] Каждая контактная дорожка 9 включает в себя множество сквозных металлизированных отверстий 16, верхний участок 17, размещённый на верхней поверхности 13 основания 3 и электрически соединённый с разъёмом 7, нижний участок 18, размещённый на нижней поверхности 14 основания 3 и электрически соединённый с верхним участком 17 контактной дорожки 9 посредством упомянутых сквозных металлизированных отверстий 16 и контактными площадками вокруг сквозных отверстий 15 для контактных элементов 10. При размещении контактных элементов 10 в отверстиях 15 для контактных элементов 10 между контактными элементами 10 и контактными дорожками 9 образуется электрическое соединение, например, за счёт контакта и(или) сварки. [0051] Each contact track 9 includes a plurality of through-plated holes 16, an upper section 17 located on the upper surface 13 of the base 3 and electrically connected to the connector 7, a lower section 18 located on the lower surface 14 of the base 3 and electrically connected to the upper section 17 of the contact track 9 by means of the mentioned through metallized holes 16 and contact pads around the through holes 15 for the contact elements 10. When placing the contact elements 10 in the holes 15 for the contact elements 10, an electrical connection is formed between the contact elements 10 and the contact tracks 9, for example, behind contact and/or welding account.

[0052] Контактный элемент 10 имеет П-образную форму, при этом одна из ножек выполнена длиннее другой. Полки контактных элементов 10 расположены крест-накрест и не соединены между собой. Каждый контактный элемент 10 возбуждает свою поляризацию.[0052] The contact element 10 is U-shaped, with one of the legs being longer than the other. The shelves of the contact elements 10 are arranged crosswise and are not connected to each other. Each contact element 10 excites its own polarization.

[0053] Излучатель 4 включает в себя два ортогонально расположенных одинаковых диполя 19A, 19B, каждый из которых содержит пару плеч 20: первое плечо 20A и второе плечо 20B, – и обеспечивающих две линейные наклонные поляризации +45 и -45 градусов. Каждый диполь 19A, 19B имеет емкостный контакт с соответствующим контактным элементом 10.[0053] The emitter 4 includes two orthogonally arranged identical dipoles 19A, 19B, each of which contains a pair of arms 20: a first arm 20A and a second arm 20B, and providing two linear slant polarizations of +45 and -45 degrees. Each dipole 19A, 19B has a capacitive contact with a corresponding contact element 10.

[0054] Каждое плечо 20 каждого диполя 19 включает в себя выходящие из одного места токопроводящие сегменты 21, имеющие одну точку начала: первый токопроводящий сегмент 21A, второй токопроводящий сегмент 21B и третий токопроводящий сегмент 21C. Первый токопроводящий сегмент 21A и второй токопроводящий сегмент 21B соединены двумя своим концами и расположены в одной плоскости, а третий токопроводящий сегмент 21C расположен между первым токопроводящим сегментом 21A и вторым токопроводящим сегментом 21B и загнут в направлении основания 3, при этом загнутый участок третьего токопроводящего сегмента 21C предпочтительно параллелен вертикальной оси высокочастотного излучающего антенного элемента 1. Возбуждение пар линейно расположенных плеч 20 диполя 19 обеспечено средством питания.[0054] Each arm 20 of each dipole 19 includes conductive segments 21 extending from a single location having a single origin: a first conductive segment 21A, a second conductive segment 21B, and a third conductive segment 21C. The first conductive segment 21A and the second conductive segment 21B are connected at their two ends and are located in the same plane, and the third conductive segment 21C is located between the first conductive segment 21A and the second conductive segment 21B and is bent towards the base 3, while the bent portion of the third conductive segment 21C preferably parallel to the vertical axis of the high-frequency radiating antenna element 1. The excitation of pairs of linearly arranged arms 20 of the dipole 19 is provided by a power supply.

[0055] Симметрирующее устройство 5 включает в себя пазы 22 и отверстия 23 и расположено на основании 3. [0055] The balancing device 5 includes grooves 22 and holes 23 and is located on the base 3.

[0056] Пазы 22 симметрирующего устройства 5 ориентированы продольно относительно вертикальной оси высокочастотного излучающего антенного элемента 1, при этом в пазах 22 расположены третьи токопроводящие сегменты 21C плеч 20 диполей 19. Такое расположение третьих токопроводящих сегменты 21C плеч 20 диполей 19 обеспечивает емкостное соединение плеч 20 диполей 19 с их симметрирующим устройством 5. Третий токопроводящий сегмент 21C плеча 20 диполя 19, помещённый в паз 22 симметрирующего устройства 5, образует разомкнутый на конце шлейф, входное сопротивление которого зависит от его длины и окружаемого диэлектрика, то есть от его электрической длины. Если электрическая длина шлейфа равна четверти длины волны, то его входное сопротивление приравнивается к нулю, что эквивалентно короткому замыканию и обеспечивает электрическое соединение плеч 20 диполя 19 с его симметрирующим устройством 5.[0056] The slots 22 of the balun 5 are oriented longitudinally relative to the vertical axis of the high-frequency radiating antenna element 1, while the third conductive segments 21C of the arms 20 of the dipoles 19 are located in the slots 22. This arrangement of the third conductive segments 21C of the arms 20 of the dipoles 19 provides a capacitive connection of the arms 20 of the dipoles 19 with their balun 5. The third conductive segment 21C of the arm 20 of the dipole 19, placed in the groove 22 of the balun 5, forms an open loop at the end, the input resistance of which depends on its length and the surrounding dielectric, that is, on its electrical length. If the electrical length of the loop is equal to a quarter of the wavelength, then its input resistance is equal to zero, which is equivalent to a short circuit and provides an electrical connection of the arms 20 of the dipole 19 with its balun 5.

[0057] Отверстия 23 симметрирующего устройства 5 выполнены сквозными и ориентированы вдоль вертикальной оси высокочастотного излучающего антенного элемента 1. В отверстиях 23 симметрирующего устройства 5 размещены контактные элементы 10 средства питания.[0057] The holes 23 of the balun device 5 are made through and oriented along the vertical axis of the high-frequency radiating antenna element 1. The contact elements 10 of the power supply are placed in the holes 23 of the balun device 5.

[0058] Промежуточный элемент 6 представляет собой по существу пластину, выполнен из диэлектрического материала, является элементом крепления и расположен между первыми токопроводящими сегментами 21A и вторыми токопроводящими сегментами 21B плеч 20 диполей 19 и симметрирующим устройством 5, что предотвращает прямой (непосредственный) контакт диполей 19 и симметрирующего устройства 5. Промежуточный элемент 6 включает в себя отверстия 24 для третьих токопроводящих сегментов 21C плеч 20 диполей 19 и отверстие 25 для контактных элементов 10 средства питания.[0058] The intermediate element 6 is essentially a plate, made of a dielectric material, is a fastening element and is located between the first conductive segments 21A and the second conductive segments 21B of the arms 20 of the dipoles 19 and the balun 5, which prevents direct contact of the dipoles 19 and a balun 5. The intermediate element 6 includes holes 24 for the third conductive segments 21C of the arms 20 of the dipoles 19 and a hole 25 for the contact elements 10 of the power supply.

[0059] Рефлектор 2 представляет собой токопроводящую отражающую поверхность, с помощью которой формируется направленный луч диполя 19, для высокочастотного излучающего элемента 1 антенны содержит круглый вырез и соединён с высокочастотным антенным элементом посредством известной из уровня техники сборочной операции, например, посредством пластикового крепления.[0059] The reflector 2 is a conductive reflective surface, with the help of which a directional beam of the dipole 19 is formed, for the high-frequency radiating element 1 of the antenna contains a circular cutout and is connected to the high-frequency antenna element by means of an assembly operation known from the prior art, for example, by means of a plastic fastener.

[0060] На Фиг. 7 представлен пример использования предпочтительного варианта выполнения предложенного технического решения. Антенная решётка 26 включает в себя низкочастотный излучающий антенный элемент 27 и множество высокочастотных излучающих антенных элементов 1. При падении излучённого сигнала низкочастотный излучающий антенный элемент 27 на высокочастотный излучающий антенный элемент 1, наведённые на нем токи низкочастотным сигналом огибают в первую очередь только плечи 20 диполей 19 высокочастотного излучающего антенного элемента 1, так как они не имеют прямого соединения с симметрирующим устройством 5, что формирует отражённую волну от высокочастотного излучающего антенного элемента 1, как от объекта меньших электрических размеров, что изменяет фазу переотраженного сигнала низкочастотного антенного элемента 27 и обеспечивает восстановление его диаграмм направленности, результаты представлены на Фиг. 9.[0060] In FIG. 7 shows an example of using the preferred embodiment of the proposed technical solution. The antenna array 26 includes a low-frequency emitting antenna element 27 and a plurality of high-frequency emitting antenna elements 1. When the radiated signal falls from the low-frequency emitting antenna element 27 to the high-frequency emitting antenna element 1, the currents induced on it by the low-frequency signal first bend around only the shoulders 20 of the dipoles 19 high-frequency radiating antenna element 1, since they do not have a direct connection with the balun 5, which forms a reflected wave from the high-frequency radiating antenna element 1, as from an object of smaller electrical dimensions, which changes the phase of the reflected signal of the low-frequency antenna element 27 and ensures the restoration of its diagrams directionality, the results are presented in Fig. 9.

[0061] Предложенная конструкция высокочастотного излучающего антенного элемента 1, в которой излучатель 4 физически разделён с симметрирующим устройством 5, но имеет с ним емкостное соединение, обеспечиваемое промежуточным элементом 6 и третьими токопроводящими сегментами 21C плеч 20 диполя 19, позволяет изменить его электрические размеры, как отражающего низкочастотный сигнал тела, что изменяет фазу переотражённого сигнала элемента 1 антенны как отражающего низкочастотный сигнал тела, что изменяет фазу переотраженного сигнала низкочастотного излучающего антенного элемента 27 и обеспечивает восстановление его диаграмм направленности. Третьи токопроводящие сегменты 21C плеч 20 диполей 19, расположенные в соответствующих пазах 22 симметрирующего устройства 5, позволяют изменить фазу переотраженного низкочастотного сигнала от предложенного технического решения таким образом, что эффект нежелательного взаимного влияния выходит за рабочую полосу низкочастотного антенного элемента 27, тем самым восстанавливая его диаграмму направленности до нужного уровня, как представлено на Фиг. 9, соответственно это влечёт за собой улучшение уровня коэффициента усиления, уровня кросс-поляризационной развязки и изоляции между поляризациями. Такая конструкция скрещённого диполя 19, позволяет изменить электрические размеры предложенного технического решения, как отражающего низкочастотный сигнал тела, что изменяет фазу переотраженного сигнала низкочастотного антенного элемента и обеспечивает восстановление его диаграмм направленности.[0061] The proposed design of a high-frequency radiating antenna element 1, in which the emitter 4 is physically separated from the balun 5, but has a capacitive connection with it provided by the intermediate element 6 and the third conductive segments 21C of the arms 20 of the dipole 19, allows you to change its electrical dimensions, as reflecting the low-frequency signal of the body, which changes the phase of the re-reflected signal of the antenna element 1 as reflecting the low-frequency signal of the body, which changes the phase of the re-reflected signal of the low-frequency emitting antenna element 27 and ensures the restoration of its radiation patterns. The third conductive segments 21C of the arms 20 of the dipoles 19, located in the corresponding slots 22 of the balun 5, make it possible to change the phase of the reflected low-frequency signal from the proposed technical solution in such a way that the effect of unwanted mutual influence goes beyond the operating band of the low-frequency antenna element 27, thereby restoring its diagram directionality to the desired level, as shown in Fig. 9, accordingly this entails an improvement in the level of gain, the level of cross-polarization isolation and isolation between polarizations. This design of the crossed dipole 19 makes it possible to change the electrical dimensions of the proposed technical solution, as a body reflecting a low-frequency signal, which changes the phase of the reflected signal of the low-frequency antenna element and ensures the restoration of its radiation patterns.

[0062] Расположение третьих токопроводящих сегментов 21C дипольных плеч 20 диполей 19 в соответствующих пазах 22 симметрирующего устройства 5 позволяет минимизировать взаимное влияние между высокочастотными излучающими антенными элементами 1 и низкочастотными излучающими антенными элементами 27 в антенной решетке 26 и сохранить или улучшить собственные частотные характеристики коэффициента отражения. Так как изменение его электрической длины может вносить желаемые реактивности последовательно подключённой ёмкости или индуктивности к цепи симметрирующего устройства 5, что является дополнительным элементом настройки в общей схеме согласования (см. Фиг. 8).[0062] The arrangement of the third current-carrying segments 21C of the dipole arms 20 of the dipoles 19 in the corresponding slots 22 of the balun 5 allows one to minimize the mutual influence between the high-frequency radiating antenna elements 1 and the low-frequency radiating antenna elements 27 in the antenna array 26 and maintain or improve the intrinsic frequency characteristics of the reflection coefficient. Since a change in its electrical length can introduce the desired reactivity of a series-connected capacitance or inductance to the circuit of the balun 5, which is an additional adjustment element in the general matching circuit (see Fig. 8).

[0063] Предложенная конструкция высокочастотного излучающего антенного элемента 1 позволяет сохранить частотные характеристики коэффициента отражения при минимизации нежелательного влияния с соседними элементами в антенной решётке 26 требуемый уровень к ширине луча в азимутальной плоскости по уровню половинной мощности, как представлено на Фиг. 10 и 11.[0063] The proposed design of the high-frequency radiating antenna element 1 allows maintaining the frequency characteristics of the reflection coefficient while minimizing unwanted interference with neighboring elements in the antenna array 26 required level to the beamwidth in the azimuthal plane at the half-power level, as shown in FIG. 10 and 11.

[0064] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы выше на варианте выполнения предложенного технического решения. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты выполнения признаков предложенного технического решения с использованием известных из уровня техники материально-технических средств.[0064] The solution to a technical problem and the achievement of a technical result are demonstrated above in an embodiment of the proposed technical solution. A person skilled in the art will see other options for implementing the features of the proposed technical solution using material and technical means known from the prior art.

[0065] В других вариантах выполнения предложенного технического решения форма плеча диполя может отличаться от раскрытой ранее и представленной на чертежах предпочтительного варианта выполнения. Так на Фиг. 12 представлен один из возможных альтернативных вариантов выполнения плеча 28 диполя, который отличается плеча 20 диполя 19 предпочтительного варианта тем, что каждое плечо 28 диполя 19 выполнено с удлинённым сегментом 29, загнутым в направлении основания 3, выходящим из места соединения первого токопроводящего сегмента 21A и второго токопроводящего сегмента 21B и ориентированный вдоль вертикальной оси второго варианта выполнения предложенного технического решения. Удлинённые сегменты 29 позволяют получить улучшенный уровень кросс-поляризационной развязки по сравнению с описанными аналогами.[0065] In other embodiments of the proposed technical solution, the shape of the dipole arm may differ from that previously disclosed and shown in the drawings of the preferred embodiment. So in Fig. 12 shows one of the possible alternative embodiments of the dipole arm 28, which differs from the arm 20 of the dipole 19 of the preferred embodiment in that each arm 28 of the dipole 19 is made with an elongated segment 29, bent in the direction of the base 3, extending from the junction of the first conductive segment 21A and the second conductive segment 21B and oriented along the vertical axis of the second embodiment of the proposed technical solution. Extended segments 29 make it possible to obtain an improved level of cross-polarization isolation compared to the described analogues.

[0066] В других вариантах выполнения конструкция третьего токопроводящего сегмента может отличаться от раскрытой ранее и представленной на чертежах предпочтительного варианта выполнения. Так, на Фиг. 13 представлен один из возможных альтернативных вариантов выполнения третьего токопроводящего сегмента 30, который отличается от предпочтительного варианта тем, что третий токопроводящий сегмент 30 выполнен увеличенным и со множеством участков уширения и участков сужения, при этом участки сужений охвачены вокруг диэлектрическими кольцами 31. Третий токопроводящий сегмент 21С может быть значительно длиннее четверти длины волны крайней нижней частоты высокочастотного рабочего диапазона частот, что позволяет усилить эффект уменьшения нежелательного взаимного влияния и вывести его далеко за рабочий диапазон низкочастотного антенного элемента. Сужения и расширения вместе с диэлектрическими кольцами увеличивают электрический размер третьего токопроводящего сегмента. Увеличением электрической длины третьего токопроводящего сегмента 30, можно регулировать частотную зависимость нежелательного эффекта расширения диаграмм направленности низкочастотного антенного элемента вверх или вниз по рабочему его диапазону. Что даёт возможность вывести эффект взаимных переотражений далеко за диапазон рабочих частот многодиапазонной антенной решётки.[0066] In other embodiments, the design of the third conductive segment may differ from that previously disclosed and shown in the drawings of the preferred embodiment. So, in Fig. 13 shows one of the possible alternative embodiments of the third conductive segment 30, which differs from the preferred embodiment in that the third conductive segment 30 is enlarged and has a plurality of widening areas and narrowing areas, while the narrowing areas are surrounded by dielectric rings 31. Third conductive segment 21C can be significantly longer than a quarter of the wavelength of the extreme lower frequency of the high-frequency operating frequency range, which makes it possible to enhance the effect of reducing unwanted mutual influence and bring it far beyond the operating range of the low-frequency antenna element. The contractions and expansions, together with the dielectric rings, increase the electrical size of the third conductive segment. By increasing the electrical length of the third conductive segment 30, it is possible to regulate the frequency dependence of the undesirable effect of expanding the radiation patterns of the low-frequency antenna element up or down its operating range. This makes it possible to extend the effect of mutual reflections far beyond the operating frequency range of a multi-band antenna array.

[0067] Третьи токопроводящие сегменты 21C плеч 20 диполей 19, расположенные в соответствующих пазах 22 симметрирующего устройства 5, предпочтительно имеют одинаковую длину, поскольку это важно для настройки антенной решётки в рабочей полосе частот и для минимизации нежелательных эффектов переотражённого низкочастотного сигнала и в работе самого высокочастотного диполя. Очевидно, что длины третьих токопроводящих сегментов 21C плеч 20 в каждом диполе 19А могут быть различными по длине для обеспечения специальной настройки только высокочастотного диполя.[0067] The third conductive segments 21C of the arms 20 of the dipoles 19, located in the corresponding slots 22 of the balun 5, preferably have the same length, since this is important for tuning the antenna array in the operating frequency band and for minimizing the unwanted effects of the reflected low-frequency signal and in the operation of the highest frequency dipole. It will be appreciated that the third conductive segments 21C of the arms 20 in each dipole 19A may vary in length to provide specific tuning for the high frequency dipole only.

[0068] В других вариантах выполнения предложенного технического решения конструкция и форма выполнения промежуточного элемента может отличаться раскрытой ранее и представленной на чертежах предпочтительного варианта выполнения. Так, на Фиг. 14 представлен один из возможных альтернативных вариантов выполнения промежуточного элемента 32, который отличается от промежуточного элемента 6 в предпочтительном варианте тем, что включает в себя буртик 33, расположенный по периметру промежуточного элемента 6 и ориентированный вверх (в направлении от основания 3), при этом первые токопроводящие сегменты 21A и вторые токопроводящие сегменты 21B плеч 20 диполей 19 лежат в пространстве, ограниченном упомянутым буртиком 33. Такая конструкция промежуточного элемента 6 позволяет увеличить электрические размеры диполей 19 и расширить диапазон рабочих частот.[0068] In other embodiments of the proposed technical solution, the design and shape of the intermediate element may differ from that previously disclosed and shown in the drawings of the preferred embodiment. So, in Fig. 14 shows one of the possible alternative embodiments of the intermediate element 32, which differs from the intermediate element 6 in the preferred embodiment in that it includes a collar 33 located around the perimeter of the intermediate element 6 and oriented upward (in the direction from the base 3), while the first the conductive segments 21A and the second conductive segments 21B of the arms 20 of the dipoles 19 lie in the space limited by the mentioned shoulder 33. This design of the intermediate element 6 makes it possible to increase the electrical dimensions of the dipoles 19 and expand the range of operating frequencies.

[0069] В других вариантах выполнения предложенного технического решения средство питания может представлять собой известное из уровня техники средство питания. Так, на Фиг. 14 представлен один из возможных альтернативных вариантов выполнения средства питания, который включает в себя множество согласующих цепей 34, расположенных на основании 3. Очевидно также, что в других вариантах выполнения предложенного технического решения контактная дорожка 9 может быть расположена только на верхней поверхности 13 основания 3 (см. Фиг. 15).[0069] In other embodiments of the proposed technical solution, the power supply may be a power source known from the prior art. So, in Fig. 14 shows one of the possible alternative embodiments of the power supply, which includes a plurality of matching circuits 34 located on the base 3. It is also obvious that in other embodiments of the proposed technical solution, the contact track 9 can be located only on the upper surface 13 of the base 3 ( see Fig. 15).

[0070] В других вариантах выполнения предложенного технического решения конструкция излучателя может отличаться от раскрытого ранее и представленного на чертежах. Так, на Фиг. 14 представлен один из возможных альтернативных вариантов выполнения излучателя 36, который выполнен с директором 37, позволяющим улучшить кросс-поляризационную в рабочей полосе частот.[0070] In other embodiments of the proposed technical solution, the design of the emitter may differ from that previously disclosed and shown in the drawings. So, in Fig. 14 shows one of the possible alternative embodiments of the emitter 36, which is made with a director 37, which makes it possible to improve the cross-polarization in the operating frequency band.

[0071] В других вариантах выполнения предложенного технического решения оно может быть использовано в качестве высокочастотного или низкочастотного антенного элемента.[0071] In other embodiments of the proposed technical solution, it can be used as a high-frequency or low-frequency antenna element.

[0072] В раскрытом ранее предпочтительном варианте выполнения предложенного технического решения места 38 соединения контактных элементов 10 с соответствующими контактными дорожками 9 расположены на нижней поверхности 14 основания 3 (см. Фиг. 4, 6). Очевидно, что в других вариантах выполнения предложенного технического решения по меньшей мере одно место 38 соединения контактного элемента 10 с контактной дорожкой 9 может быть расположено на верхней поверхности 13 основания 3 или на нижней поверхности 14 основания 3 и может представлять собой место пайки. Так, например, на Фиг. 15 места 38 соединения контактных элементов 10 с соответствующими дорожками 9 расположено на верхней поверхности 13 основания 3. [0072] In the previously disclosed preferred embodiment of the proposed technical solution, the connection points 38 of the contact elements 10 with the corresponding contact tracks 9 are located on the lower surface 14 of the base 3 (see Fig. 4, 6). Obviously, in other embodiments of the proposed technical solution, at least one connection point 38 of the contact element 10 with the contact track 9 may be located on the upper surface 13 of the base 3 or on the lower surface 14 of the base 3 and may represent a soldering point. So, for example, in FIG. 15 places 38 connecting the contact elements 10 with the corresponding tracks 9 are located on the upper surface 13 of the base 3.

[0073] Предложенное техническое решение, например, по сравнению с наиболее близким аналогом, минимизирует нежелательный эффект взаимного переотражения в многодиапазонной антенной решётке, при этом сохраняя значения своих основных параметров, простое в изготовлении и удобное в использовании. Указанные преимущества подтверждаются результатами частотных характеристик коэффициента отражения и диаграммами направленности, представленными на реализованной модели заявляемого двухполяризационного антенного элемента изображены на Фиг. 8, 10, 11. Иными словами, обеспечена минимизация нежелательного взаимного влияния между антенными элементами в многодиапазонной антенной решётке с сохранением собственных характеристик предложенного технического решения.[0073] The proposed technical solution, for example, in comparison with the closest analogue, minimizes the undesirable effect of mutual reflection in a multi-band antenna array, while maintaining the values of its main parameters, is easy to manufacture and convenient to use. These advantages are confirmed by the results of the frequency characteristics of the reflection coefficient and the radiation patterns presented on the implemented model of the proposed dual-polarization antenna element shown in Fig. 8, 10, 11. In other words, the minimization of unwanted mutual influence between antenna elements in a multi-band antenna array is ensured while maintaining the inherent characteristics of the proposed technical solution.

[0074] Ссылочные позиции, указанные на чертежах:[0074] Reference numbers shown in the drawings:

1 – высокочастотный излучающий антенный элемент по предпочтительному варианту выполнения1 – high-frequency radiating antenna element according to the preferred embodiment

2 – рефлектор антенны2 – antenna reflector

3 – основание3 – base

4 – излучатель4 – emitter

5 – симметрирующее устройство5 – balancing device

6 – промежуточный элемент6 – intermediate element

7 – разъём7 – connector

8 – контактная площадка8 – contact pad

9 – контактная дорожка9 – contact track

10 – контактный элемент10 – contact element

11 – питающий кабель11 – power cable

12 – сквозное металлизированное отверстие контактной площадки 812 – through metallized hole of contact pad 8

13 – верхняя поверхность основания 313 – upper surface of base 3

14 – нижняя поверхность основания 314 – lower surface of base 3

15 – отверстие для контактного элемента 1015 – hole for contact element 10

16 – сквозное металлизированное отверстие контактной дорожки 916 – through metallized hole of contact track 9

17 – верхний участок контактной дорожки 917 – upper section of contact track 9

18 – нижний участок контактной дорожки 918 – lower section of contact track 9

19A, 19B – диполи19A, 19B – dipoles

20A, 20B – плечи диполя 19 20A, 20B – dipole arms 19

21A, 21B, 21C – токопроводящие сегменты плеч 20 диполей 1921A, 21B, 21C – conductive segments of arms 20 dipoles 19

22 – паз симметрирующего элемента 522 – groove of balancing element 5

23 – отверстие симметрирующего элемента 523 – hole of balancing element 5

24 – отверстие для третьего токопроводящего сегмента 21C плеча 20 диполя 19 промежуточного элемента 624 – hole for the third conductive segment 21C of the arm 20 of the dipole 19 of the intermediate element 6

25 – отверстие для контактных элементов 10 средства питания промежуточного элемента 625 – hole for contact elements 10 power supply for intermediate element 6

26 – антенная решётка26 – antenna array

27 – низкочастотный излучающий антенный элемент27 – low-frequency radiating antenna element

28 – альтернативный вариант выполнения плеча диполя 1928 – alternative design of dipole arm 19

29 – удлинённый сегмент плеча 28 диполя 1929 – extended segment of arm 28 of dipole 19

30 – альтернативный вариант выполнения третьего токопроводящего сегмента30 – alternative embodiment of the third conductive segment

31 – диэлектрическое кольцо31 – dielectric ring

32 – альтернативный вариант выполнения промежуточного элемента32 – alternative design of the intermediate element

33 – буртик33 – collar

34 – согласующая цепь34 – matching circuit

35 – альтернативный вариант выполнения излучателя35 – alternative version of the emitter

36 – директор36 – director

37 – место соединения контактного элемента 10 с контактной дорожкой 9.37 – junction of contact element 10 with contact track 9.

Claims (15)

1. Двухполяризационный антенный элемент, содержащий:1. Dual-polarization antenna element containing: - основание, - base, - средство питания,- means of nutrition, - излучатель, включающий в себя два ортогонально расположенных диполя, каждый из которых содержит пару плеч, при этом каждое плечо каждого диполя содержит первый токопроводящий сегмент и второй токопроводящий сегмент,- an emitter including two orthogonally located dipoles, each of which contains a pair of arms, with each arm of each dipole containing a first conductive segment and a second conductive segment, - симметрирующее устройство, расположенное между основанием и излучателем,- a balancing device located between the base and the emitter, отличающийся тем, что он дополнительно содержит промежуточный элемент, выполненный из диэлектрического материала и расположенный между первыми токопроводящими сегментами и вторыми токопроводящими сегментами плеч диполей, при этом симметрирующее устройство включает в себя пазы, а каждое плечо каждого диполя содержит третий токопроводящий сегмент, загнутый в направлении основания и расположенный в соответствующем пазе симметрирующего устройства.characterized in that it additionally contains an intermediate element made of dielectric material and located between the first conductive segments and the second conductive segments of the dipole arms, wherein the balun includes grooves, and each arm of each dipole contains a third conductive segment bent in the direction of the base and located in the corresponding groove of the balun. 2. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что каждое плечо каждого диполя выполнено с удлинённым сегментом, загнутым в направлении основания.2. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that each arm of each dipole is made with an elongated segment bent in the direction of the base. 3. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что третий токопроводящий сегмент каждого плеча каждого диполя выполнен с участками сужения, охваченными диэлектрическим кольцами.3. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the third conductive segment of each arm of each dipole is made with constriction areas covered by dielectric rings. 4. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что третьи токопроводящие сегменты плеч диполей имеют одинаковую длину.4. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the third conductive segments of the dipole arms have the same length. 5. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что промежуточный элемент включает в себя буртик, расположенный по периметру промежуточного элемента и ориентированный в направлении от основания, при этом первые токопроводящие сегменты и вторые токопроводящие сегменты плеч диполей лежат в пространстве, ограниченном упомянутым буртиком.5. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the intermediate element includes a collar located along the perimeter of the intermediate element and oriented in the direction from the base, while the first conductive segments and the second conductive segments of the dipole arms lie in the space limited by the said shoulder. 6. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что средство питания включает в себя множество согласующих цепей.6. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the power supply includes a plurality of matching circuits. 7. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что средство питания включает в себя контактные дорожки, расположенные на верхней поверхности основания.7. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the power supply includes contact tracks located on the upper surface of the base. 8. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что средство питания включает в себя контактные дорожки, расположенные на нижней поверхности основания.8. A dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the power supply includes contact tracks located on the lower surface of the base. 9. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что излучатель выполнен с директором. 9. Dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the emitter is made with a director. 10. Двухполяризационный антенный элемент по п. 1, отличающийся тем, что третьи токопроводящие сегменты плеч в каждом диполе выполнены разными по длине.10. Dual-polarization antenna element according to claim 1, characterized in that the third conductive segments of the arms in each dipole are made of different lengths.
RU2023119690U 2023-07-26 DUAL POLARIZATION ANTENNA ELEMENT RU222155U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU222155U1 true RU222155U1 (en) 2023-12-13

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740754A (en) * 1972-05-24 1973-06-19 Gte Sylvania Inc Broadband cup-dipole and cup-turnstile antennas
RU2066906C1 (en) * 1992-04-15 1996-09-20 Войсковая Часть 25871 Double-polarized antenna
US6028563A (en) * 1997-07-03 2000-02-22 Alcatel Dual polarized cross bow tie dipole antenna having integrated airline feed
RU2356143C1 (en) * 2008-03-19 2009-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Самарский отраслевой научно-исследовательский институт радио" (ФГУП СОНИИР) Double-polarisation antenna
US9711871B2 (en) * 2013-09-11 2017-07-18 Commscope Technologies Llc High-band radiators with extended-length feed stalks suitable for basestation antennas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3740754A (en) * 1972-05-24 1973-06-19 Gte Sylvania Inc Broadband cup-dipole and cup-turnstile antennas
RU2066906C1 (en) * 1992-04-15 1996-09-20 Войсковая Часть 25871 Double-polarized antenna
US6028563A (en) * 1997-07-03 2000-02-22 Alcatel Dual polarized cross bow tie dipole antenna having integrated airline feed
RU2356143C1 (en) * 2008-03-19 2009-05-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Самарский отраслевой научно-исследовательский институт радио" (ФГУП СОНИИР) Double-polarisation antenna
US9711871B2 (en) * 2013-09-11 2017-07-18 Commscope Technologies Llc High-band radiators with extended-length feed stalks suitable for basestation antennas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11831083B2 (en) Compact wideband dual-polarized radiating elements for base station antenna applications
US11652300B2 (en) Radiating elements having angled feed stalks and base station antennas including same
CN110858679B (en) Multi-band base station antennas with broadband decoupled radiating elements and associated radiating elements
KR101085814B1 (en) Directional dipole antenna
AU2004201942B2 (en) Antenna element, feed probe, dielectric spacer, antenna and method of communicating with a plurality of devices
US5734350A (en) Microstrip wide band antenna
US8416141B2 (en) Dual polarised radiating element for cellular base station antennas
US12199345B2 (en) Base station antennas having compact dual-polarized box dipole radiating elements therein that support high band cloaking
JPH10150319A (en) Dipole antenna with reflector
CN211045708U (en) Radiating elements, antenna assemblies and base station antennas
WO2023167784A1 (en) Base station antennas having broadband decoupling radiating elements including metamaterial resonator based dipole arms
CN101080848A (en) Directional Dipole Antenna
CN206850028U (en) Broadband High Gain Vertically Polarized Omnidirectional Antenna
RU222155U1 (en) DUAL POLARIZATION ANTENNA ELEMENT
CN219180766U (en) Dual-polarized low-frequency radiating element and antenna using same
US11916280B2 (en) Antenna for IEEE 802.11 applications, wireless device, and wireless communication system
KR200295968Y1 (en) Omni directional antenna using dielectric substrate
CN108682960B (en) Multi-frequency array antenna and communication system
US20240387995A1 (en) Low profile low band dipole for small cell antennas
US11757187B2 (en) Wide band directional antenna
Wong et al. Low-Profile Metasurface Dipole Antenna on Electromagnetic Band Gap Ground Plane
CN120749418A (en) Lower band radiating element with reduced higher band radiation scattering
CN117832846A (en) Antenna element and base station antenna
CN113346222A (en) Low-frequency oscillator and antenna device