По сравнению с коаксиальной антенной диско-конусная антенна, обладая также круговой диаграммой направленности и таким же способом питания, имеет значительно большую полосу пропускания. По сравнению с обычным диполем коэффициент усиления этой антенны равняется -3дБ. Это уменьшение коэффициента усиления не должно вызывать удивления, так как диско-конусная антенна имеет правильную диаграмму направленности при очень большой полосе пропускания. Конструкция диско-конусной антенны, изображенная на рис. 11-40, при соблюдении указанных размеров и непосредственном питании по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 60 Ом имеет полосу пропускания от 85 до 500 МГц.

Puc.1

Конус изготовляется в виде рупора из листа меди или какого-либо другого материала, который легко паять. Кабель питания проводится внутри конуса и его внешняя оплетка припаивается к конусу, а очищенный отрезок внутренней жилы длиной 100 мм - к металлическому диску. Диск удерживается в горизонтальном положении с помощью изолирующих подпорок.

Для установления дальних радиосвязей в диапазонах 144- 146 МГц и особенно на 420-425 МГц необходимо сконцентрировать излучение электромагнитной энергии в виде узкого луча и направить его возможно ближе к горизонту. При этом также необходимо иметь возможность устанавливать радиосвязи с корреспондентами, находящимися в различных направлениях от радиостанции при неподвижной антенне. Для такого случая антенна должна иметь в вертикальной плоскости диаграмму направленности в виде вытянутой восьмерки, а в горизонтальной - в виде окружности. Подобную диаграмму можно получить при исполнении биконической антенны (рис. 2), представляющей собой два металлических конуса, к одному из которых присоединена средняя жила кабеля, а к другому - его оплетка. Недостатком такой антенны является необходимость симметричного возбуждения.

Puc.2

Широкополосная биконическая дискоконусная антенна (рис. 3), в которой роль верхнего конуса выполняет диск, не требует симметричного возбуждения. В табл.1 приведены размеры дискоконусных антенн, рассчитанных для работы в любительских диапазонах.

Таблица 1

Рабочий диапазон частот, МГц	Размеры, мм

При выбранных размерах антенны работу желательно вести в области наиболее низких рабочих частот, так как при повышении рабочей частоты угол между направлением максимального излучения и горизонтом увеличивается. Питание антенны производится кабелем с волновым сопротивлением порядка 60- 70 ом без согласующих устройств. Диск изолируется от конуса, который может быть заземлен. Для работы в диапазоне 38-40 МГц конус и диск выполняются из штырей диаметром 3 - 5 мм (рис.4). Максимальное расстояние между штырями не должно превышать 0,05L.

Puc.3,4

Литература :

1. К.Ротхаммель. Антенны. Москва "Энергия". 1979г.
2. Ф.Бурдейный и др. Справочник коротковолновика. Из-во ДОСААФ, Москва. 1959г.

Решил поглубже изучить вопрос работы дискоконусной антенны, чтобы понять действительно она является нужным мне выбором. И знаете, это действительно интересная антенна, которую можно раскрутить на получение хорошего потенциала. Возможно я пойду по пути тех, кто проектирует антенны комплексного типа. Но такую комплексную антенну я поставлю на даче, в городе мне подойдёт антенна с меньшими требованиями.

И так, каковы интересующие меня характеристики антенны:

• Круговая диаграмма направленности,
• широкополосность,
• ветроустойчивость,
• малая материалозатратность.

Ранее я писал, что у меня был выбор между логопериодической и дискоконусной антенной . Я обдумал своё решение и пришёл к выводу, что для конкретно моих задач по мониторингу радиоэфира больше подходит дискоконусная антенна. А из-за специфики расположения дачного участка, на даче мне удобнее будет проводить мониторинг спутников NOAA и дальние проходы в СиБи и десятиметровом диапазоне.

И так, что же из себя представляет дискоконусная антенна? Как следует из названия, дискоконусная антенна представляет из себя диск (излучающий элемент) и конус (противовес излучающему элементу). Начну разбор этой антенны именно с этого классического варианта.

Такая замысловатая форма антенны приводит к ошибочному мнению, что у дискоконусной антенны горизонтальная поляризация. На самом деле поляризация у этой антенны — вертикальная. Антенна представляет собой бесконечное множество V-образных антенн наклонённых к горизонту (активным элементом вверх и противовесом вниз). Если бы часть диска была одним плечом антенны, а другой — другим, то поляризация была бы горизонтальной. В нашем же случае одно плечо наклонено горизонтально, а другое — под углом от горизонта в землю. В результате получаем диаграмму направленности в виде бублика.

Диск и конус — это хорошо, но у такой конструкции получается дикая парусность. По этому в коммерческих разработках диск и конус заменены на проволочную конструкцию. Данный подход позволяет уменьшить ветровую нагрузку, удешевить процесс изготовления, уменьшить материалоёмкость изготовления антенны и упростить её сборку. И именно таким путём я последую при изготовлении своей антенны.

Манипулируя материалами и конструкциями диска и конуса создаются массы различных антенн дискоконусного типа. Одна из самых распространённых дискоконусных антенн — это железнодорожная антенна. В качестве примера можно рассмотреть антенну компании VIAM-RADIO. Эта антенна рассчитана на работу с локомотивными радиостанциями на диапазонах 151-156 МГц и 307-344 МГц. Из-за высоких скоростей и требований по прочностным характеристикам антенну изготовили в виде сварной конструкции с дополнительными элементами укрепляющими конструкцию.

Локомотивная антенна АЛ/23 дискоконусная

Существуют альтернативные подходы увеличения полосы пропускания. В диапазонах от сотен до тысяч мегагерц размеры дискоконусных антенн остаются приемлемыми, а с уменьшением частоты размеры становятся не удобными как для монтажа, так и для расчёта конструкции. Но есть альтернативный вариант увеличения полосы приблизительно до 25 МГц. Для этого к диску (или заменяющим его проводникам) подключают дополнительный штырь, тем самым увеличивая полосу. Но если просто так подключить штырь, то его влияние ухудшит параметры и он должен работать только на «своём диапазоне». Для этого штырь отсекается от диска с помощью индуктивности.

Но подобный вариант сразу превращает антенну в крупногабаритную, и кроме того передачу вести в дополнительном диапазоне нельзя. Дополнительный кусочек диапазона добавляется только на приём. Собственно для сканеров подобная антенна идеально подходит.

Как только рассчитаю необходимые для меня размеры — так их и опубликую. Потом начну собирать материалы для постройки этой антенны.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Курсовой проект

по дисциплине Антенно-фидерные устройства

на тему: «Дискоконусная антенна»

Теоретические сведения о дискоконусной антенне

Расчет дискоконусной антенны

Список используемых источников

Теоретические сведения о д искоконусн ой антенн е

Главное преимущество дискоконусной антенны заключается в большой ширине полосы частот, в пределах которой ее можно питать по коаксиальному кабелю при соответствующих симметрии и импедансе.

Она сравнительно проста по своему устройству и нечувствительна к отклонениям от номинальных размеров. Поэтому такие антенны широко используются в коммерческом вещании, главным образом в диапазонах дециметровых и метровых волн.

Дискоконусная антенна состоит из металлического конуса с диском на вершине. Ее относят к антеннам с верхним питание, которые снабжены концевой емкостью в виде диска и конусообразным внешним проводником.

В своем исходном виде дискоконусные антенны применяются только в дециметровом диапазоне.

В диапазонах коротких волн используются преимущественно «скелетные» формы, когда металлические поверхности заменяются фигурами из металлических прутков, полос, трубок или проводов (рис. 1).

Тем самым обеспечивается существенное снижение веса и ветрового сопротивления антенны, а также затрат на ее изготовление без заметного ущерба для электрических свойств.

В антеннах промышленного производства на диск и конус идет как минимум по шесть, чаще по восемь, а в особых случаях и по двенадцать стержней.

Существуют варианты из тонкого провода или проволочной сетки, а также смешанные формы из сплошного диска и пруткового конуса.

Рис.1. Дискоконусная антенна и ее разновидности: а - однородная; б - скелетная; в - смешанная.

Принципиальная схема антенны представлена на рис.2. Коаксиальный кабель питания проложен внутри конуса к его вершине. Там экран припаивается к конусу, так что последний служит продолжением экрана. Внутренняя жила кабеля припаивается к центру диска, изолированного от конуса.

Рис.2 Принципиальная схема дискоконусной антенны

Дискоконусная антенна представляет собой вертикальный вибратор, который охватывает широкую полосу частот благодаря своей особой форме. Как и любой вертикальный вибратор, она, являясь круговым горизонтальным излучателем, характеризуется круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости и всем знакомой диаграммой полуволнового вибратора в виде восьмерки в вертикальной плоскости. Последняя, впрочем, может быть в той или иной степени искажена в зависимости от рабочей частоты. Выше нижней частоты границы, на которую рассчитана антенна, КСВ в 50-омном коаксиальном кабеле не превышает 2 во всей частотной области с отношением пределов 1:10. Отсюда ясно, почему эту антенну широко ко используют для коммерческого вещания, где требуется часто менять рабочие частоты или охватывать значительную частотную область. Важнейшей из характеристик дискоконусной антенны оказалась нижняя предельная частота. Ее можно определить как наименьшую рабочую частоту, на которой величина КСВ в 50-омном коаксиальном кабеле не превышает 3. На частотах ниже КСВ быстро растет, а выше -постепенно убывает до своего среднего значения <1,5. Дискоконусная антенна электрически ведет себя как фильтр верхних частот с относительно крутым спадом частотной характеристики (рис. 3).

Рис.3 Типичная зависимость КСВ дискоконусной антенны с питанием по 50-лмному коаксиальному кабелю от рабочей частоты.

Результаты определений минимальной рабочей частоты зависят от длины конуса, диаметра диска и угла при вершине конуса. Как показали опыты Нейла, оптимальный диаметр диска составляет независимо от угла. Длина определяется. По мнению Кандояна (Kandoian), эта длина, приведенная к минимальной частоте, составляет приблизительно, но Нейл определил, что.

Их соотношение проясняют кривые частотной зависимости согласования, которые Нейл получил опытным путем. Они приведены на рис.4. в несколько измененном виде. По оси абсцисс отложена относительная частота причем как опорная длина соответствует. Каждому значению коэффициента отвечает длина, выраженная в, и для оценки этой длины достаточно умножить на 0,25. Бессмысленно надеяться на приемлемую величину КСВ для в 50-омном коаксиальном кабеле, если составляет. В этом случае при величина КСВ приближается к 3,5. Она быстро растет с уменьшением угла раскрыва конуса.

Рис.4 Согласование дискоконусной антенны и 50-омного коаксиального кабеля при различных углах раскрыва в зависимости от рабочей частоты

По кривым видно, что при любых указанных там углах раскрыва величина КСВ2, если выбрать, что соответствует длине, приведенной к максимальной рабочей длине волны. Одновременно служит множителем для, делая соотношение частоты и согласования более отчетливым. Кривые показывают, что сходство с фильтром верхних частот хорошо проявляются при больших углах раскрыва. При на кривой согласования появляется все больше промежуточных максимумов, нежелательных для многих применений. Скелетной конструкции антенны свойственны несколько иные значения, но ход соотношения между согласованием и частотой подчиняются той же тенденции.

Как правило, предпочитают угол раскрыва, при котором осевое сечение конуса является равносторонним треугольником, а. У дискоконусных антенн промышленного изготовления угол варьируется от до. ограничивает частотную область сверху таким образом, что она расширяется с уменьшением. Между и промежутком действует соотношение, зависящее от угла раскрыва.

Диаграмма направленности в плоскости является круговой и не зависит от угла раскрыва на всех рабочих частотах. По данным промышленности, отклонение от круговой формы в области рабочих частот не превышает ±5 дБ. Диаграмм направленности в плоскости на частоте во многом аналогична диаграмме полуволнового вибратора, когда главный луч перпендикулярен оси антенны. Угол раскрыва слабо влияет на диаграмму направленности в горизонтальной плоскости на частоте. С ростом рабочей частоты диаграмма деформируется, все больше отступая от первоначальной правильной двухлепестковой формы. Об этом свидетельствуют диаграммы в плоскости, полученные Нейлом при углах раскрыва, и (рис. 5). Максимум излучения на рабочих частотах до лежит преимущественно в горизонтальной плоскости при любых углах раскрыва. Уже на частоте диаграмма деформируется настолько, что напряженность поля в горизонтальной плоскости убывает на 1,5 дБ. У антенны с

на частоте потери доходят до 2 дБ, если привести их к максимуму излучения резонансного вертикального полуволнового вибратора.

Своими измерениями Нейл показал, что потери достигают 3,3 дБ на частоте и вновь убывают до 2,2 дБ на частоте. Судя по диаграммам направленности на более высоких частотах, верхний предел рабочей частоты определяется не столько согласованием, сколько практической применимости Е-диаграммы. Недаром поставщики антенн промышленного изготовления указывают в спецификациях существенно более узкие области частот, нежели те, которые могут быть обеспечены надлежащим согласование.

Рис.5 Нормированные диаграммы направленности в плоскости Е для дискоконусных антенн с углом раскрыва, и

Диаметр диска также влияет на диаграмму в плоскости Е на частотах выше. При большом диске излучение над горизонтом ослабляется, а при слишком малом искажается частотная характеристика, и излучение отклоняется в сторону конуса. Уже по диаграммам в плоскости Е хорошо видно, что усиление дискоконусных антенн, приведенное к полуволновому вибратору, равно нулю. Поэтому серьезные поставщики таких антенн либо вообще не указывают их усиление, либо дают значение 0дБ (по отношению к полуволновому вибратору) или 2,15 дБ (к изотропному излучателю).

Для питания описываемых антенн через коаксиальный кабель не требуется ни симметрирующего устройства (как в случае полуволнового вибратора), ни согласующие цепочки. Благодаря широкополосности дискоконусные антенны некритичны к размерам своих элементов и не нуждаются в настройке.

Расчет дискоконусной антенны

Используя , и приведенные в п.1 действующие соотношения между размерами элементов конструкции антенны и рабочими длинами волн, определим следующее:

Осевое сечение конуса (в связи с упрощением для реализации в программной среде MMANA-GAL);

Угол раскрыва;

Длина вибратора м;

Осевое сечение м;

Диаметр диска м;

Длина стержня мм.

Так как с помощью MMANA-GAL реализуют лишь проволочные модели антенн, то диск и конус будут задаваться отрезками проводников.

1. Диск задан с помощью четырех отрезков провода, так же реализован и конус.

Рисунок 1 - Внешний вид дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 4 проводов

Рисунок 2 - Зависимость сопротивления от частоты дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 4 проводов

Рисунок 3 -Зависимость КСВ дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 4 проводов от частоты

Рисунок 5 - Зависимость усиления и отношения излучения вперед-назад дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит 4 проводов

Рисунок 6 - Диаграммы направленности и таблица значений параметров дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 4 проводов

Рисунок 7 - Диаграмма направленности на частоте 5 ГГц дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит 4 проводов

Рисунок 8 - Диаграмма направленности на частоте 2,4 ГГц дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит 4 проводов

2. Диск задан с помощью четырех отрезков провода, так же реализован и конус.

Рисунок 9 - Внешний вид дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит 8 проводов

Рисунок 10 - - Зависимость сопротивления от частоты дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 8 проводов

Рисунок 11 - Зависимость КСВ от частоты дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 8 проводов

Рисунок 12 - Зависимость усиления и соотношения излучения вперед-назад от частоты дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 8 проводов

Рисунок 13 - Диаграммы направленности и таблица значений параметров дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит из 8 проводов

Рисунок 14 - Диаграмма направленности на частоте 2,4 ГГц дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит 8 проводов

Рисунок 15 - Диаграмма направленности на частоте 5 ГГц дискоконусной антенны, скелет элементов, которой состоит 8 проводов

Вывод

В работе доказана, схожесть природ дискоконусных антенн однородного и скелетного исполнения. Однородная электрически ведет себя как фильтр верхних частот, это же было показано на графиках зависимости коэффициента стоячей волны в диапазоне 1-7 ГГц.

Список используемых источников

1. Ротхаммель К. Антенны: Пер. с нем. - 3-е изд., доп. - М.: Энергия, 1979

2. А.Л. Драбкин, В.Л. Зузенко, А.Г. Кислов/ Антенно-фидерные устройства, издание второе, переработанное и дополненное, М., «Советское радио», 1974

3. И. Гончаренко DL2KQ-EU1TT Компьютерное моделирование антенн. Все о программе MMANA, РадиоСофт, журнал «Радио», Москва, 2002

Подобные документы

Создание модели антенны и оптимизация ее конструкции. Свойства антенны горизонтальной поляризации с учетом свойств поверхности земли в направлении максимального КНД и влияние диаметра проводников симметричного вибратора на рабочую полосу частот.

курсовая работа , добавлен 23.02.2016


Симметричная вибраторная антенна, построенная из симметричных вибраторов. Удобство при монтаже, обеспечение широкого рабочего диапазона частот. Описание конструкции антенны, результаты ее исследования. Влияния длины второго вибратора на согласование.

контрольная работа , добавлен 14.01.2017


Применение зеркальных антенн. Основные параметры параболоида. Расчет облучателя, параметров зеркала и остроконечного пирамидального рупора с диаграммой направленности. Размер рупора в Н-плоскости. Диаграмма направленности антенны, её конструкция.

контрольная работа , добавлен 20.03.2011


Определение коэффициентов усиления двойной рамочной антенны. Анализ системы из двух излучателей, обладающей однонаправленным излучением. Улучшение горизонтальной диаграммы направленности. Ввод коаксиального кабеля снизу в вертикальную трубу каркаса.

курсовая работа , добавлен 13.10.2017


Выбор типа и проектный расчет волноводно-щелевой антенны и направленного ответвителя по схеме Бете. Проведение расчета размеров антенны и необходимого диапазона частот. Разработка схемы диаграммы направленности и расчет действия РЛС в различных условиях.

курсовая работа , добавлен 06.01.2012


Расчет КПД фидера. Выбор типа и схемы питания приемной антенны, определение ее геометрических размеров и коэффициента усиления. Расчет диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, коэффициента ее направленного действия.

курсовая работа , добавлен 27.10.2011


Изучение спиральной антенны дециметрового диапазона. Расчет геометрических размеров антенны и ее характеристик излучения. Основа работы цилиндрической спиральной антенны, определение диаметра его витков и шага намотки. Понятие круговой поляризации.

курсовая работа , добавлен 06.01.2012


Расчет диаграммы направленности волноводно-щелевой антенны, геометрических размеров и характеристик параболического отражателя; диаграммы направленности зеркальной антенны; элементов фидерного тракта; относительной погрешности ширины конструкции.

контрольная работа , добавлен 16.06.2013


Характеристика основных составляющих элементов антенны: активного полуволнового вибратора, рефлектора и директора. Процесс проектирования многоэлементной антенны типа "Волновой канал". Применение и принцип работы петлевого вибратора Пистолькорса.

контрольная работа , добавлен 09.02.2012


Описание принципа действия и особенности конструкции директорной антенны. Электрический и конструктивный расчет директорной антенны. Определение сопротивления рефлектора и диаграммы направленности. Разработка конструкции деталей антенны и узлов.

(Антенна может быть использована для цифрового телевидения )

Мы выяснили от чего зависит дальность приема

Рассмотрели вопрос выбора кабеля

Подключили антенну к телевизору с помощью штекера

Из чего делать антенну (и вибратор) мы выяснили

Какие бывают рефлекторы мы рассматривали

Выбрали метод крепления стрелы антенны

Сборка антенны. Крепление элементов антенны

Крепление антеннымы рассмотрели

Согласование вибратора промышленной антенны дециметрового диапазона

Все вопросы изготовления антенн и конструкции антенн смотрите

Дискоконусная антенна. Широкополосная антенна.

Думаю, что вам интересно будет познакомиться с дискоконусной широкополосной антенной, имеющей очень!

Большую ширину принимаемых частот. Эта простая антенна не чувствительна к отклонениям размеров при ее

Изготовлении.

Такие дискоконусные антенны чаще всего применяют в метровом и дециметровом диапазонах волн. Дискоконусная

Антенна состоит из металлического конуса, над вершиной которого расположен металлический диск. В таком

Исполнении рис 1а эти широкополосные антенны используют в дециметровом диапазоне.

Если Вам нужны программы для расчета антенн аналогового и цифрового телевидения, мобильного

телефона , то их описание и

В метровом диапазоне волн конус и диск заменяют металлическими прутками. Обычно на них ставят от 6 до 12

стержней рис 1b . Иногда диск дискоконусной антенны выполняют из металлической сетки рис 1с. Нас, думаю,

большевсего будет интересовать дискоконусная, вертикальная антенна для дециметрового диапазона

(и цифрового ТВ).

Рис. 1 Дискоконусная антенна. Широкополосная антенна. Вертикальная антенна. Простая антенна.

Телевизионный кабель проходит внутри конуса. Экран кабеля паяется к вершине конуса, а центральная жила к

центру диска. На практике необходимо закрепить на конусе диск, изолировав друг от друга (недопуская контакта

этихметаллических частей через элементы крепления). Для этого использовать диэлектрические материалы.

Рис. 2 Дискоконусная антенна. Широкополосная антенна. Вертикальная антенна. Простая антенна.

Оптимальные теоретические размеры широкополосной дискоконусной антенны:

d = 0,7Cmax

L = 0,25 λ ... 0,33 λ

S = 0,3Cmin

A = 50...70 градусов

Cmax = L

Обычно все размеры антенн дают в долях длины волны сигнала. Как правило, берут среднюю длину волны,

Принимаемого диапазона. Об этом я говорил многократно, например, в статье .

В радиолюбительской практике угол А берут равным 60 градусов. Теперь размеры дискоконусной, широкополосной,

Вертикальной антенны для диапазона 100...600 МГц:

Конус - листовой металл, например, медь. Cmax = 730 мм; Cmin = 30 мм; L = 730 мм. Угол А - 60 градусов.

Диск - листовой металл. Диаметр d = 550 мм.

S = 10 мм. Входное сопротивление вертикальной антенны - 50 Ом.

Телевизионный кабель паяем непосредственно к широкополосной дискоконусной антенне.

Если экран (или фольгу) кабеля нельзя паять, то плотно обмотайте его медным проводом и зафиксируйте пайкой.

Затем паяйте эти провода. Места пайки хорошо герметизировать.

Диск и конус соединить в единую конструкцию через изоляторы. Если диск или конус из таких металлов, что нельзя

К ним припаять кабель, то приклепайте (прикрепите) к ним клеммы, и паяйте кабель к клеммам. Места пайки хорошо

Герметизировать.

Если нет возможности изготовить конус и диск широкополосной, вертикальной антенны из листового материала, то

Примените металлические прутки. Будет достаточно по 8 стержней для диска и конуса. Причем, в центре все прутки

Будут крепиться к одной металлической пластине. В конусе все прутки будут крепиться к металлической пластине

В виде шайбы. Длина прутков диска будет равна радиусу диска, а в конусе будет равна L .

Эта широкополосная, вертикальная, простая антенна перекрывает как метровый, так и дециметровый диапазоны

Частот. Но рассчитывать на усиление с этой широкополосной антенной не приходится. Вы получите широкую полосу,

Принимаемых частот, но заметного усиления не получите. Эту дискоконусную, вертикальную антенну можно

Применять в зоне уверенного приема с сильным сигналом при отсутствии помех и отраженных сигналов.

Если Вам нужны программы здесь.

Полезная модель направлена на уменьшение габаритов и парусности антенны. Указанный технический результат достигается тем, что в дискоконусной антенне, содержащей вибраторы, образующие диск, противовесы, образующие конус, изолятор, на котором закреплены вибраторы и противовесы, каждый из упомянутых вибраторов и противовесов представляет собой диэлектрический стержень, на который с переменным шагом намотан провод, причем провода вибраторов со стороны с меньшим шагом намотки электрически соединены в узел, образующий центр диска, а провода противовесов со стороны с меньшим шагом намотки электрически соединены в узел, образующий вершину конуса. На каждый вибратор и противовес надета защитная диэлектрическая оболочка. 2 п. ф., 2 ил.

Устройство относится к радиотехнике, а конкретно к антенной технике, и может быть использовано в антеннах мобильной и стационарной радиосвязи.

Известны дискоконусные антенны (и ее разновидности) (см. например Ротхаммель к Кришке А. Антенны. Том 1.: Пер. с нем. - Мн.: ОМО «Наш город», п. 19.7.2 стр. 397). Известна также широкополосная дискоконусная антенна DA3000 фирмы AOR Ltd (Япония) (см. http://www.radioservice.ru/antenn/da_3000.htm).

Из известных наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является широкополосная дискоконусная антенна DA 3000 фирмы AOR Ltd (Япония) (см. http://www.radioservice.ru/antenn/da_3000.htm), в которой восемь горизонтальных штыревых элементов формируют диск, а восемь наклонных - конус.

Антенна обеспечивает работу в широком диапазоне частот. Однако при длине волны 10 м и более антенна имеет существенные габариты и обладает большой массой и парусностью. Это затрудняет установку антенны на мачтовые устройства как подвижных, так и стационарных объектов связи.

Задачей предлагаемого технического решения является уменьшение габаритов и парусности дискоконусной антенны.

Поставленная задача достигается тем, что в дискоконусной антенне содержащей вибраторы, образующие диск, противовесы, образующие конус, изолятор, на котором закреплены вибраторы и противовесы, каждый из упомянутых вибраторов и противовесов представляет собой диэлектрический стержень, на который с переменным шагом намотан провод, причем провода вибраторов со стороны с меньшим шагом намотки электрически соединены в узел, образующий центр диска, а провода противовесов со стороны с меньшим шагом намотки электрически соединены в узел, образующий вершину конуса.

На каждый вибратор и противовес может быть надета защитная диэлектрическая оболочка.

Предлагаемая устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично показан общий вид конструкция дискоконусной антенны, на фиг. 2 - конструкция вибратора и противовеса.

Дискоконусная антенна содержит излучающие вибраторы 1 (показаны два) (см. фиг. 1), образующие диск 2, противовесы 3 (показаны три), образующие конус 4. Каждый вибратор 1 и каждый противовес 3 одной стороной закреплен на изоляторе 5. Каждый из упомянутых вибраторов 1 и противовесов 3 представляет собой диэлектрический стержень 6 (см. фиг. 2), на который с переменным шагом намотан провод 7. Шаг намотки провода 7 на диэлектрический стержень 6 вибраторов 1 и противовесов 3 минимальный со стороны, закрепленной на изоляторе 5, и увеличивается в направлении свободной стороны упомянутых вибраторов 1 и противовесов 3. Величина шага намотки определяется условиями согласования и диапазоном рабочих частот антенны. Концы проводов вибраторов 1, со стороны с меньшим шагом намотки, электрически соединены в узел, образующий центр диска 2 антенны. Концы проводов противовесов 3, со стороны с меньшим шагом намотки, электрически соединены в узел, образующий вершину конуса 4 антенны. На каждый вибратор 1 и противовес 3 может быть надета защитная диэлектрическая оболочка 8, в качестве которой может быть использована термоусадочная трубка. Питающий фидер 9 внешней оплеткой соединен с вершиной конуса 4 антенны, а его центральная жила соединена с центром диска 2 антенны (на чертеже не показано).

Работает устройство следующим образом.

При подаче через питающий фидер 9 высокочастотного сигнала происходит возбуждение антенны - в вибраторах 1 диска 2 появляются токи проводимости, которые возбуждают электромагнитное поле, силовые магнитные линии которого замыкаются на конус 4 антенны, возбуждая в нем те же токи проводимости, с той же направленностью, что и в диске 2. Таким образом, дискоконусная антенна представляет собой объемный проводник, у которого в симметричных (относительно середины) точках, токи равны по величине и имеют одинаковое направление в пространстве. Выполнение вибраторов 1 и противовесов 3 в виде диэлектрического стержня 6, на который с переменным шагом намотан провод 7, позволяет при изготовлении изменять длину этого провода и величину шага намотки и изменять, тем самым, «электрическую длину» вибраторов 1 (противовесов 3) дискоконусной антенны. Таким образом, для обеспечения работы дискоконусной антенны в диапазоне длин волн 10 м и более, выбирается длина провода 7 и шаг намотки, необходимые для получения «электрической длины» вибраторов 1 (противовесов 3), обеспечивающей работу антенны в соответствующем диапазоне длин волн. При этом, при необходимой «электрической длине» вибраторов 1 и противовесов 3 достигается уменьшение их геометрических размеров. В предложенной конструкции коэффициент «укорочения» достигает 2. Такая конструкция антенны обеспечивает работу в диапазоне длин волн более 10 м, обладая меньшими габаритами и, следовательно, парусностью.

Таким образом, при работе в одном диапазоне длин волн, предлагаемая конструкция дискоконусной антенна имеет меньшие габариты и парусность по сравнению с прототипом.

1. Дискоконусная антенна, содержащая вибраторы, образующие диск, противовесы, образующие конус, изолятор, на котором закреплены вибраторы и противовесы, отличающаяся тем, что каждый из упомянутых вибраторов и противовесов представляет собой диэлектрический стержень, на который с переменным шагом намотан провод, причём провода вибраторов со стороны с меньшим шагом намотки электрически соединены в узел, образующий центр диска, а провода противовесов со стороны с меньшим шагом намотки электрически соединены в узел, образующий вершину конуса.

2. Дискоконусная антенна по п.1, отличающаяся тем, что на каждый вибратор и противовес надета защитная диэлектрическая оболочка.