Всенаправленная антенная система

,19 ТЕН АЯ СИющая анс кругоетрового лн. Сущжит веразмером, ая длина ереда ации сти м ов во содер ым р рабоч ия между центания) и, соотрасстояния бходима мачри этом резко ть ДН в гориГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный союзнинститут Министерства связи(57) Использование: приемоптенна вертикальной поляризвой диаграммой направленнои дециметрового диапазонность изобретения; систематикальную опору с поперечнравным (0,18 - 0,24) А, где А -Изобнике, а итеннам црадиосвя, зонов.Известна кольцевая антенна, содержащая вертикальную опору и три равномерно размещенных вокруг этой опоры вертикальных, синфазно запитанных вибратора, расположенных на расстоянии 0,51 друг от друга.Однако с увеличением диаметра опорыдо (0,2-0,3)1, когда центры вибраторов (точки пигания) отстоят от опоры на расстоянии (0,25-0,4 Я и на расстоянии 0,вдруг от друга в одном этаже, количество вибраторов в одном этаже для получения равномерности диаграммы направленности (ДН) Е+3Евах ретение относится к антенной техменно к приемопередающим анентральных станций подвижной зи на границе СВЧ- и УВЧ-диапаволны, два плоских рефлектора, установленных в плоскостях, параллельно смещенных относительно плоскости симметрии вертикальной опоры, два волновых шунтовых вибратора, установленных каждый. фланцем на.соответствующем плоском рефлекторе, и два экрана, установленных в плоскости, проходящей через ось вертикальной опоры под углом 60 - 70 к указанной плоскости симметрии, Каждый экран выполнен в виде двух одинаковых рамок, вертикальные стороны которых равны каждая длине плеча волнового шунтового вибратора и отстоят от вертикальной опоры на расстоянии (0,2 - 0,35) Л, а близлежащие стороны соседних рамок соелинены короткозамыкателем, 4 ил,дБ должно быть п = 4 - 7, т,е. с увеличением сечения опоры резко увеличивается количество вибраторов в этаже, и если антенная система выполнена многоэтажной, то количество вибраторов в антенне увеличивается пропорционально количеству этажей,Известна антенна, содержащая опору и два вибратора вертикальной поляризации, установленные на плоских экранах шириной 0,7 Я, Расстояние от точки питания вибратора до экрана составляет 0,3 А. Экраны установлены на противоположных сторонах опоры,При увеличении расстоян трами вибраторов (точками пи ветственно, при увеличени между плоскими экранами не та сечением не менее Ю.З А. и увеличивается неравномерноэонтальной плоскости, а при равномерности ДН Е.З дБ антенная система дляЕвахцентральной станции не приемлема,Известна антенная система подвижкой радиотелефонной связи "Алтай-ЗМ", являющаяся многоствольной системой подвижной связи. Антенные системы устанавливаются на верхней площадке типовых опор трубчатого типа, например, высотой 110 м или на, кровлях высотных зданий. Типовая.антенная система одного ствола состоит из двух четырехэтакных антенн с пространственнйм разносом (1,5 - 2)3., установленных на типовой стойке сечением (0,24 х 0,24 Я и высотой 12 А с вертикально установленными на ее боковых гранях четырьмя типовыми волновыми вибраторами в какдом этаже четырехэтажной антенны. Обычно на верхней площадке башки или на кровле высотного здания устанавливаются 4 или 5 типовых опор с пространственным разносом (5 - 10) Л,Недостатком такой типовой антенной системы подвижной радиотелефонной связи "Алтай-ЗМ", содержащей по четыре вибратора в одном этаже, является ее громоздкость, большой вес, высокая стоимость антенной системы одного ствола, а при установке меньшего количества типовых вибраторов в одном этаже, например двух, размещенных на противоположных гранях типовой опоры сечением (0,24 х 0,24 Я, при синфазном питании типовых вибраторов резко увеличивается неравномерность ДН в горизонтальной плоскости, что неприемлемо для центральных стадий радиосвязи,Наиболее близким к изобретению является всенаправленная антенная система, содержащая первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные на вертикальной опоре с поперечным размером, равным (0,18-0,24) А. где А. - рабочая длина волны, первый и второй волновые шунтовые вибраторы, установленные своими фланцами на соответствующих плоских рефлекторах вер. тикальные металлические пластины шириной (0,05-0,07 Я. закрепленные вдоль образующей вертикальной опоры, и вертикальный металлический трос, размещенный на расстоянии (0.25 - 0,4 Я от поверхности вертикальной опоры и на расстоянии (0,25- 0,5) 1 от центров волновых шунтовых симметричных вибраторов в плоскости вертикальных металлических пластин, симметричных относительно оси вертикальной опоры, причем вертикальный размер плоского рефлектора равен длине волнового20 25 30 35 40 45 50 55 шунтового вибратора, а расстояние от его внешней кромки до поверхности вертикальной опоры равно (0,1 - 0,25 Я, Кроме того, плоские рефлекторы параллельно смещены относительно параллельной им плоскостисимметрии вертикальной. опоры и расстояние между центрами волновых шунтовых симметричных вибраторов равно (0,5 - 0,6) Л.Недостатком такой всенаправленной антенной системы является сложность и громоздкость подьемного устройства, в составную часть конструкции которого входят направляющие металлические пластины и трос автоматической лебедки подьемногоустройства (с противовесом), используемые как дополнительный экран, улучшающий равномерность ДН в горизонтальной плоскости.Цель изобретения - улучшение равномерности ДН в горизонтальной плоскости многоэтажной (4-этажной) антенны из двух вибраторов в этаже, установленных на вертикальной опоре диаметром (0,18 - 0,24 Я.Эта цель достигается тем, что в антенной системе, содержащей первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре с поперечным размером, равным (0,18-0,24)3 где 1 - рабочая длина волны, первый и второй волновые шунтовые вибраторы, установленные фланцами на соответствующих плоских рефлекторах, и два экрана, установленных в плоскости, проходящей через ось вертикальной опоры, причем вертикальнь 1 й размер плоского рефлектора равен длине волнового шунтового вибратора, а расстояние от его внешней кромки до поверхности вертикальной опоры равно (0,1 - 0,25)А, при этом плоские рефлекторы параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры, а расстояние между центрами волновых шунтовых вибраторов равно.(О.,5. - .0,6)А, согласно изобретению каждый изэкранов выполнен в виде двух одинаковых рамок, вертикальные стороны которых равны каждая длине плеча волнового шунтового вибратора и отстоятот вертикальной опоры на расстояние (0,2- 0,35) А, а близлежащие горизонтальные стороны соседних рамок соединены эамыкателем,На Фиг. 1 изображена система из двух 4-этажных антенн на вертикальной опоре диаметром (0,18-0,24 Я с плоскими токопроводящими рамками, объединенными короткозамыкателем; на Фиг. 2 - экспериментальные ДН антенны в горизонтальной плоскости одного этажа из двух типовых волно 1771022вых вибраторов в этаже, установленных на опоре диаметром (0,185 - 0,24) Л, и парциальные ДН в горизонтальной плоскости каждого вибратора, установленного на фланце, равном длине вибратора; на фиг. 3 - экспериментальные ДН 4-этажной антенны в горизонтальной плоскости с установленными настроенными рамками; на фиг. 4 - эквивалентная схема полуволновых рамок, объединенных перемычкой (замыкателем).Антенная система содержит первый и второй плоские рефлекторы 1, закрепленные своими вертикальными кромками на вертикальной опоре 2 с поперечным размером (0,18-0,24 Яи первый и второй волновые шунтовые симметричные вибраторы 3, установленные над соответствующими плоскими рефлекторами 1 симметрично относительно оси вертикальной опоры в горизонтальной плоскости, Вибраторы 3 обращены в противоположные стороны. При этом плоские рефлекторы 1 параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры и расстояние между центрами волновых симметричных вибраторов равно (0,5 - 0,6 Я. Длина вертикальных кромок рефлекторов равна длине волнового шунтового симметричного вибратора, а расстояние от внешних кромок до поверхности вертикальной опоры равно (0,1 - 0,25)А, Для обслуживания такой антенной системы используется лестница, выполненная в виде плоских металлических рамок 4, объединенных замыкателем 5 и расположенных вдоль всей опоры 2. Вертикальные стороны рамок равны длине плеча вибратора и отстоят от вертикальной опоры на расстоянии (0,2 - 0,35)1 При этом равномерность ДН Е3 дБ в горизонЕ пахтальной плоскости антенны сохраняется в диапазоне(1 0,125 Я. Вертикальные части рамок располагаются на расстоянии (0,4 - 0,6 Я от центров вибраторов.Антенная система работает следующим образом.Вертикальные вибраторы 3, расположенные вокруг вертикальной опоры 2, создают в горизонтальной плоскости излучение, которое имеет максимумы и минимумы, не превышающие +3 дБЕгпах(фиг, 2), Зоны интерференции по отношению к центральным осям конструкции, проходящим через центр опоры между вибраторами, находятся под углами 15 - 30 двух сторон по отношению к центральным осям конструкции. Установка настроенных рамок 4 у активных вибраторов 3 оказывает 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 влияние на излучение антенны, причем тем существеннее, чем ближе размеры рамок к резонансным. Такая система настроенных рамок с обьедикением рамок замыкателем образует пассивный шунтовой волновый вибратор, представленный в аиде эквивалентной схемы двухпроводной линии, Замкнутые участки двухпроводной линии 1 - 8 и 2 - 3, возбуждаемые за счет пространственной связи, и шунтирующие элементы 1-9 - 10 - 2 и 3-4 - 5 - 6 - 7-8, наличие которых приводит к трансформации входного сопротивления и эа счет этого - к расширению диапазонности при настройке. Если участки 1 - 8 и 2 - 3 близки к А/2, то короткозамкнутый шлейф 8 - 7 - 4 - 3 пересчитывается к точкам 1 - 2, и тогда схему включения двух шунтов (шлейфов) можно рассматривать как параллельное включение двух комплексных проводимостей, у которых модуль становится активной величиной, имеющей знак наведенного сопротивления в зависимости от подобранных параметров(размеров) рамок, Путем смещения перемычки шлейфа 9 - 10 осуществляется настройка ДН как на частоте передачи, так и на частоте приема. Токи, возбуждаемые полем вибратора. в вертикальной части рамок вызывают переизлучение, которое при вертикальных размерах рамок, близких к резонансным, увеличивает поле в направлениях минимумов ДН двух вибраторов, и происходит выравнивание ДН одного этажа за счет синфазного слеже-, ния полей вибраторов и переизлученного поля рамок, Расположением вертикальной части рамок относительно активного волнового вибратора, т.е; изменением расстояния и положением эамыкателя, можно управлять направленными свойствами этажа антенны в горизонтальной плоскости. Система иэ таких рамок, установленных вдоль всей вертикальной опоры, образует конструкцию, используемую в качестве металлической лестницы при монтаже и обслуживании антенной системы.Формула изобретения Всенаправленная антенная система, содержащая первый и второй плоские рефлекторы, закрепленные на вертикальной опоре с поперечным размером, равным (0,18 - 0,24 Я, где А - рабочая длина волны, первый и второй волновые шунтовые вибраторы, установленные фланцами на соответствующих плоских рефлекторах, и два экрана. установленные в плоскости, проходящей через ось вертикальной опоры, причем вертикальный размер плоского рефлектора равен длине шунтового вибратора, а расстояние от его внешней кромкидо поверхности вертикальной опоры равно (0.1-0,25) Я, причем плоские рефлекторы параллельно смещены относительно параллельной им плоскости симметрии вертикальной опоры. а расстояние между 5 центрами волновых аунтовых вибраторов равно(05-06)А, отл ича ю щая с я тем, что, с целью улучшения равномерности диаграммы направленности, каждый иэ экранов выполнен в виде двух одинаковых рамок, вертикальные стороны которых равны каждая длине плеча волнового шунтового вибратора и отстоят от вертикальной опоры на расстоянии.0,2-0,ЗБ) 3, а близлежащие горизонтальные стороны соседних рамок соединены короткозамыкателем.1771022 ектор А.Воров дактор Г.Бельс Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5