PL160781B2

PL160781B2 - Vhf and uhf wide-band, stationary, receiving and transmitting antenna

Info

Publication number: PL160781B2
Application number: PL28334390A
Authority: PL
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Broadband stationary transmitting-receiving VHF and UHF antenna, characterised in that it includes two upper (1) and lower dipole (2) radiators extended to the distance (S) equal to 0.01 length of the maximum wave of the operating band and each consisting of a conical part respectively (1b and 2c) having an obtuse angle (α) equal to 80 degrees and a cylindrical part respectively (1a and 2d) which length (L1) for the upper radiator (1) accounts for 0.55 of its total length (L3) and the length (L2) for the lower radiator (2) accounts for 0.83 of its total length (L4) while the diameter (D) of the cylindrical part (1a) and (2d) of both dipoles is equal to 0.27 of the total length (L5) of the antenna.<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest szerokopasmowa stacjonarna antena nadawczo-odbiorcza VHF i UHF, pracująca w paśmie częstotliwości od 100 MHz do 500 MHz.The subject of the invention is a broadband stationary VHF and UHF transceiver antenna operating in the frequency band from 100 MHz to 500 MHz.

Wynalazek dotyczy budowy anten szerokopasmowych stacjonarnych, przeznaczonych do współpracy z naziemnymi i morskimi urządzeniami nadawczo-odbiorczymi.The invention relates to the construction of stationary broadband antennas, intended for cooperation with terrestrial and marine transmitting and receiving devices.

Znane jest i stosowane rozwiązanie stacjonarnej anteny szerokopasmowej pracującej w paśmie częstotliwości od 100 do 500 MHz i wyższej, typu HK 014 produkcji firmy Rhode und Schwarz z Monachium (RFN), będącej półfalowym dipolem współosiowym, który w górnym zakresie pasma pracy zachowuje się w sposób zbliżony do anteny dwustożkowej. Dipol o bardzo małej smukłości jest silnie skrócony i niesymetryczny, albowiem do jego dolnej części przyspawana jest przeciwwaga w postaci cylindrycznej klatki wykonanej z metalowych prętów.There is a known and used solution of a stationary broadband antenna operating in the frequency band from 100 to 500 MHz and higher, of the HK 014 type produced by Rhode und Schwarz from Munich (Germany), which is a half-wave coaxial dipole, which behaves in a similar way in the upper range for dual-cone antenna. A dipole with a very low slenderness is strongly shortened and asymmetrical, because a counterweight in the form of a cylindrical cage made of metal rods is welded to its lower part.

Zasadnicze części dipola - radiatory, wykonane są w postaci dwu wyoblonych na kształ paraboloidalnych obrotowych brył o powierzchniach ciągłych. Radiatory zbliżone ku sobie wierzchołkami i połączone tuleją dielektryczną osłaniającą jednocześnie węzeł zasilania anteny. Szerokość pasma pracy tej znanej anteny uzyskano, między innymi, przez staranny dobór kształtu przekroju podłużnego radiatorów, oraz przez kompensację niedopasowania węzła zasilania przy użyciu linii współosiowej o zmiennej impedancji. Konieczność wyoblenia radiatorów do zadanego złożonego geometrycznie kształtu oraz złożony układ zasilania budowy znanej anteny są jej poważnymi wadami, albowiem w stopniu istotnym komplikują i podważają technologię jej wykonania.The essential parts of the dipole - heat sinks, are made in the form of two curved paraboloidal revolving solids with continuous surfaces. The radiators are close to each other with their tips and connected by a dielectric sleeve that covers the antenna power node. The bandwidth of this known antenna has been obtained, inter alia, by careful selection of the shape of the longitudinal section of the heat sinks, and by compensating for power node mismatch with a variable impedance coaxial line. The necessity to spin the heat sinks to a given geometrically complex shape and the complex power supply system of the known antenna are its serious drawbacks, because they significantly complicate and undermine the technology of its production.

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania nowej konstrukcji prostej anteny szerokopasmowej stacjonarnej nadawczo-odbiorczej na pasmo VHf i UHF.The invention solves the problem of developing a new construction of a simple broadband stationary transceiver antenna for the VHf and UHF bands.

Szerokopasmowa stacjonarna antena nadawczo-odbiorcza VHF i UHF składa się, według wynalazku, z dwu różnej długości radiatorów dipola górnego i dolnego rozsuniętych na odległość równą 0,01 maksymalnej długości fali pasma pracy. Każdy z dipoli składa się z części stożkowej mającej kąt rozwarcia równy 80° i z części cylindrycznej, której długość dla radiatora górnego stanowi 0,55 jego długości całkowitej, a długość dla radiatora dolnego jest równa 0,83 jego długości całkowitej. Średnica części cylindrycznej obu dipoli stanowi 0,27 długości całkowitej anteny.The broadband stationary VHF and UHF transceiver antenna consists, according to the invention, of two different length heat sinks of the upper and lower dipole separated by a distance equal to 0.01 of the maximum wavelength of the operating band. Each of the dipoles consists of a conical part having an aperture angle of 80 ° and a cylindrical part, the length of which for the upper heat sink is 0.55 of its total length, and the length for the lower heat sink is 0.83 of its total length. The diameter of the cylindrical part of both dipoles is 0.27 times the total length of the antenna.

Wynalazek w przykładzie wykonania jest zobrazowany na rysunku przedstawiającym schemat konstrukcyjny blokowy anteny.The invention, in an embodiment, is illustrated in the drawing showing the antenna block diagram.

Jak pokazano na rysunku, szerokopasmowa stacjonarna antena nadawczo-odbiorcza VHF i UHF składa się z dwu różnej długości radiatorów dipola górnego 1 i dolnego 2, rozsuniętych na odległość S równą 0,01 maksymalnej długości fali pasma pracy. Każdy z dipoli składa się z części stożkowej odpowiednio lb i 2c mającej kąt rozwarcia a° równy 80° i z części cylindry160 781 cznej odpowiednio la i 2d, której długość LI dla radiatora górnego 1 stanowi 0,55 jego długości całkowitej L3, a długość L2 dla radiatora dolnego 2 jest równa 0,83 jego długości całkowitej L4. Średnica D części cylindrycznej 1a i 2d obu dipoli stanowi 0,27 długości całkowitej L5 anteny.As shown in the figure, the broadband stationary VHF and UHF transceiver antenna consists of two different length heat sinks of the upper 1 and lower 2 dipoles, spaced apart by a distance S equal to 0.01 of the maximum wavelength of the operating band. Each of the dipoles consists of a conical part 1b and 2c, respectively, with an opening angle a ° equal to 80 ° and a cylinder part the lower heat sink 2 is equal to 0.83 of its total length L4. The diameter D of the cylindrical portion 1a and 2d of the two dipoles is 0.27 of the overall length L5 of the antenna.

Dipol dolny 2 jest integralnie połączony z przeciwwagą 3 mającą postać cylindrycznej klatki wykonanej z prętów metalowych rozmieszczonych w jednakowych odstępach na obwodzie cylindra. Część stożkowa górna lb wykonana jest najkorzystniej z dwunastu prętów metalowych rozmieszczonych równomiernie na powierzchni tworzącej stożek, natomiast część stożków 2c dolnego radiatora 2, jest wykonana z pełnej blachy. Części cylindryczne la i 2d obydwu radiatorów są wykonane każda z dwunastu prętów metalowych o długościach odpowiednio LI i L2 związanych konstrukcyjnie i połączonych galwanicznie przy pomocy metalowych pierścieni zwieńczających 4. Radiatory 1 i 2 połączone są ze sobą tuleją dielektryczną5, która ustala ich wzajemną charakterystyczną odległość s i osłania jednocześnie węzeł zasilania anteny wraz z cewką kompensująco-uziemiającą 6. Właściwy dobór odległości s zapewnia dostateczne skompensowanie nieciągłości w układzie zasilania obu radiatorów dipola. Wewnątrz dolnego radiatora 2 znajduje się okrągły kołnierz z otworami 7, służący do mocowania anteny do masztu.The lower dipole 2 is integrally connected to the counterweight 3 in the form of a cylindrical cage made of metal bars spaced equidistantly around the circumference of the cylinder. The upper conical part 1b is preferably made of twelve metal bars uniformly distributed on the cone-forming surface, while the cone part 2c of the lower radiator 2 is made of solid sheet metal. The cylindrical parts la and 2d of both heat sinks are each made of twelve metal rods with lengths LI and L2, respectively, structurally connected and galvanically connected by means of metal crowning rings 4. The heat sinks 1 and 2 are connected with each other by a dielectric sleeve5 which defines their mutual characteristic distance si at the same time it covers the antenna power supply node with the compensating and grounding coil 6. Proper selection of the distance s provides sufficient compensation for discontinuities in the supply system of both dipole heat sinks. Inside the lower heat sink 2 there is a round flange with holes 7 for fixing the antenna to the mast.

160 781160 781

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 10 000 złPrice: PLN 10,000

Claims

Patent claim

Broadband stationary VHF and UHF transceiver antenna, characterized by the fact that it consists of two different length heat sinks of the upper (1) and lower (2) dipole, separated by a distance (S) equal to 0.01 of the maximum wavelength of the operating band, each consisting of from a conical part (lb and 2c), respectively, having an opening angle (a) of 80 °, and a cylindrical part (la and 2d), respectively, whose length (LI) for the upper heat sink (l) is 0.55 of its total length (L3) and the length (L2) for the lower radiator (2) is equal to 0.83 of its total length (L4), and the diameter (D) of the cylindrical part (Ia) and (2d) of both dipoles is 0.27 of the total length (L5) of the antenna.