RU2634799C1 - Dual-band antenna - Google Patents

Dual-band antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2634799C1
RU2634799C1 RU2016125799A RU2016125799A RU2634799C1 RU 2634799 C1 RU2634799 C1 RU 2634799C1 RU 2016125799 A RU2016125799 A RU 2016125799A RU 2016125799 A RU2016125799 A RU 2016125799A RU 2634799 C1 RU2634799 C1 RU 2634799C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiating element
reflector
coaxial cable
dual
tube
Prior art date
Application number
RU2016125799A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Альшенецкий
Артём Сергеевич Круглов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Ангстрем"
Priority to RU2016125799A priority Critical patent/RU2634799C1/en
Priority to PCT/RU2017/000463 priority patent/WO2018004396A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2634799C1 publication Critical patent/RU2634799C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/45—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device
    • H01Q5/47—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device with a coaxial arrangement of the feeds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device comprises a dielectric housing (DH), the first radiating element (RE) and the second radiating element located on a longitudinal axis oriented vertically. The first RE is installed inside the DH and is made in the form of a spiral from a coiled cylindrical spring. A reflector of the first RE is installed at the bottom of the DH. The device has the first and the second ports, for the first RE and the second RE, respectively, and an impedance transformer (IT). A tube, a section of a coaxial cable (CC), a conducting disk installed at the top of the DH are inserted into the device. The IT is located inside the DH, is connected to the lower end of the spiral of the first RE and is intended to be connected to the first port located outside the reflector. The tube is installed inside the spiral of the first RE, is connected to the reflector and the conducting disk. The CC section is passed through the tube to the outside through the conducting disk and the reflector. The end of the CC section which is passed to the outside through the conducting disk is intended to be connected to the second RE, and the end of the CC section which is passed to the outside through the reflector serves as the second port.
EFFECT: improvement of the isolation between radiating elements, expansion of functionality and bandwidth and provision of the possibility of using any given frequency bands for both bands.
6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам приемопередающих устройств для связи между стационарными объектами или наземными объектами с изменяющимся во времени их взаимным расположением, функционирующих одновременно или раздельно во времени в диапазоне от 1200 до 1700 МГц (ГЛОНАСС, GPS Галилео и др.) и в любом другом заданном диапазоне частот. Таким образом, устройство может использоваться в качестве навигационной и приемопередающей антенны. Кроме того, изобретение относится к антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости.The invention relates to radio engineering, and in particular to antennas of transceiver devices for communication between stationary objects or ground objects with a time-varying relative position, operating simultaneously or separately in time in the range from 1200 to 1700 MHz (GLONASS, GPS Galileo, etc.) and in any other given frequency range. Thus, the device can be used as a navigation and transceiver antenna. In addition, the invention relates to antennas with vertical polarization and a circular radiation pattern in the horizontal plane.

Известны следующие технические решения построения двухдиапазонных совмещенных антенн с функцией приема навигационных сигналов:The following technical solutions are known for constructing dual-band combined antennas with a function for receiving navigation signals:

- плоскостная антенна, или патч-антенна, встроена в основание приемопередающей антенны, например антенна AD-27/V190-3108 фирмы TRJVAL ANTENE (Словения);- a planar antenna, or patch antenna, is built into the base of the transceiver antenna, for example, the AD-27 / V190-3108 antenna of the company TRJVAL ANTENE (Slovenia);

- патч-антенна имеет нижнюю часть корпуса в виде шпильки с резьбой под крепление основания антенны к транспортному средству, а корпус антенны служит одновременно болтом для крепления основания (на месте головки болта расположена патч-антенна), например антенна AD-79/18D TRIVAL ANTENE (Словения).- the patch antenna has a lower part of the body in the form of a threaded rod for attaching the base of the antenna to the vehicle, and the antenna body serves simultaneously as a bolt for fixing the base (a patch antenna is located in place of the bolt head), for example, the AD-79 / 18D TRIVAL ANTENE antenna (Slovenia).

Известные устройства имеют следующие недостатки:Known devices have the following disadvantages:

- патч-антенна расположена несимметрично относительно основной антенны, что сказывается на направленных свойствах обеих антенн;- the patch antenna is located asymmetrically relative to the main antenna, which affects the directional properties of both antennas;

- коэффициент усиления патч-антенны невысокий, его приходится компенсировать встроенным малошумящим усилителем, который требует подачи питания по радиочастотному кабелю (в радиостанции должна быть предусмотрена подача питания на гнездо навигационной антенны с соответствующей развязкой от высокочастотного сигнала). Это не только усложняет оборудование, но и снижает уровень унификации;- the gain of the patch antenna is not high, it has to be compensated by the built-in low-noise amplifier, which requires power supply via the radio frequency cable (the radio must provide power to the socket of the navigation antenna with the appropriate isolation from the high-frequency signal). This not only complicates the equipment, but also reduces the level of unification;

- частотный диапазон патч-антенны узкий, около 1%, и не позволяет принимать сигналы всех существующих навигационных систем.- the frequency range of the patch antenna is narrow, about 1%, and does not allow receiving signals from all existing navigation systems.

Наиболее близким аналогом заявленного технического решения является антенна, раскрытая в патенте США US 5812097 (опубликован 22.09.1998; МПК H01Q 21/30, H01Q 5/00, H01Q 9/30). Эта двухдиапазонная антенна содержит диэлектрический корпус, первый излучающий элемент и второй излучающий элемент, расположенные на продольной оси, ориентированной вертикально. Первый излучающий элемент установлен внутри диэлектрического корпуса и выполнен из спирали в виде витой цилиндрической пружины. Отражатель первого излучающего элемента установлен внизу диэлектрического корпуса. Устройство имеет первый и второй порты соответственно для первого излучающего элемента и второго излучающего элемента и трансформатор импеданса.The closest analogue of the claimed technical solution is the antenna disclosed in US patent US 5812097 (published 09/22/1998; IPC H01Q 21/30, H01Q 5/00, H01Q 9/30). This dual-band antenna comprises a dielectric housing, a first radiating element and a second radiating element located on a longitudinal axis oriented vertically. The first radiating element is installed inside the dielectric housing and is made of a spiral in the form of a twisted coil spring. The reflector of the first radiating element is installed at the bottom of the dielectric housing. The device has first and second ports, respectively, for the first radiating element and the second radiating element and an impedance transformer.

В известном устройстве длина спирали первого излучающего элемента выбрана кратной λ1/2, где λ1 - длина волны, соответствующая центральной частоте 1,9 ГГц диапазона. Второй излучающий элемент выполнен в виде штыря, расположенного внутри спирали первого излучающего элемента, т.е. сопряжен с ней в некоторой центральной области совмещения, и его длина выбрана кратной λ2/2, где λ2 - длина волны, соответствующая центральной частоте 800 МГц радиочастотного диапазона. Таким образом, для уменьшения наводок сигналов на совмещенные первый и второй излучающие элементы длина второго излучающего элемента всегда должна быть кратной λ1/2, т.е. соответствующей, например, 800, 400, 200 МГц.In the known device, the spiral length of the first radiating element is selected as a multiple of λ 1/2 , where λ 1 is the wavelength corresponding to the center frequency of the 1.9 GHz band. The second radiating element is made in the form of a pin located inside the spiral of the first radiating element, i.e. coupled to it in a central region of overlap, and its length is selected multiple λ 2/2, wherein λ 2 - wavelength corresponding to the center frequency of the 800 MHz RF band. Thus, in order to reduce signal pickups at the combined first and second radiating elements, the length of the second radiating element should always be a multiple of λ 1/2 , i.e. corresponding, for example, 800, 400, 200 MHz.

Это является существенным недостатком известного устройства. В результате устройство становится узкополосным, при выборе центральной частоты второго излучающего элемента не кратной λ1/2 или ее отклонения в диапазоне частот от указанных выше значений возникают наводки сигналов в областях сопряжения первого и второго излучающих элементов. Это искажает диаграмму направленности излучающих элементов и приводит к помехам принимаемых (передаваемых) сигналов.This is a significant disadvantage of the known device. As a result, the device becomes narrow-band, when the center frequency of the second radiating element is not a multiple of λ 1/2 or its deviation in the frequency range from the above values, signal pickups occur in the interface areas of the first and second radiating elements. This distorts the radiation pattern of the radiating elements and leads to interference with the received (transmitted) signals.

Другим ограничением известного технического решения является невозможность использования других типов приемопередающих антенн с различными характеристиками, кроме штыря (несимметричного вибратора). Помимо этого, как показано выше, такой штырь должен быть выбран определенной длины и не может быть выбран с длиной волны, например, соответствующей центральной частоте диапазона 300 МГц.Another limitation of the known technical solution is the impossibility of using other types of transceiver antennas with different characteristics, except for the pin (asymmetric vibrator). In addition, as shown above, such a pin must be selected of a certain length and cannot be selected with a wavelength, for example, corresponding to the center frequency of the 300 MHz band.

Первый и второй порты известной двухдиапазонной антенны расположены коаксиально, один в другом, и разделены конической диэлектрической вставкой. Это приводит к сложности монтажа, в частности на крыше транспортного средства, и трудности подсоединения линий связи от приемопередающих устройств с помощью стандартных коаксиальных разъемов, особенно для спирали первого излучающего элемента.The first and second ports of the known dual-band antenna are located coaxially, one in the other, and are separated by a conical dielectric insert. This leads to the difficulty of mounting, in particular on the roof of the vehicle, and the difficulty of connecting communication lines from transceiver devices using standard coaxial connectors, especially for the spiral of the first radiating element.

Трансформатор импеданса в соответствии с описанием патента US 5812097 для центральной частоты 1,9 ГГц расположен вне корпуса двухдиапазонной антенны, что вызывает неудобство монтажа при использовании стандартных коаксиальных разъемов.The impedance transformer in accordance with the description of patent US 5812097 for the center frequency of 1.9 GHz is located outside the housing of the dual-band antenna, which causes inconvenience of installation when using standard coaxial connectors.

Решаемая настоящим изобретением задача заключается в улучшении технико-эксплуатационных характеристик двухдиапазонной антенны.The problem solved by the present invention is to improve the technical and operational characteristics of a dual-band antenna.

Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является улучшение развязки между излучающими элементами, расширение функциональных возможностей и расширение полосы рабочих частот, возможность использования любых заданных диапазонов частот для обоих диапазонов.The technical result achieved by using the invention is to improve the isolation between the radiating elements, expand the functionality and expand the operating frequency band, the ability to use any given frequency ranges for both ranges.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата двухдиапазонная антенна содержит диэлектрический корпус, первый излучающий элемент и второй излучающий элемент, расположенные на продольной оси, ориентированной вертикально. Первый излучающий элемент установлен внутри диэлектрического корпуса и выполнен в виде спирали из витой цилиндрической пружины. Отражатель первого излучающего элемента установлен внизу диэлектрического корпуса. Устройство имеет первый и второй порты соответственно для первого излучающего элемента и второго излучающего элемента и трансформатор импеданса. Согласно изобретению в устройство введены трубка, отрезок коаксиального кабеля, проводящий диск, установленный вверху диэлектрического корпуса. Трансформатор импеданса расположен внутри диэлектрического корпуса, подсоединен к нижнему концу спирали первого излучающего элемента и служит для подсоединения к первому порту расположенного снаружи отражателя. Трубка установлена внутри спирали первого излучающего элемента, соединена с отражателем и проводящим диском. Отрезок коаксиального кабеля пропущен внутри трубки наружу через проводящий диск и отражатель. Конец отрезка коаксиального кабеля, пропущенный наружу через проводящий диск, служит для подсоединения ко второму излучающему элементу, а конец отрезка коаксиального кабеля, пропущенный наружу через отражатель, служит вторым портом.To solve the problem with the achievement of the specified technical result, the dual-band antenna contains a dielectric housing, a first radiating element and a second radiating element located on a longitudinal axis oriented vertically. The first radiating element is installed inside the dielectric housing and is made in the form of a spiral from a twisted coil spring. The reflector of the first radiating element is installed at the bottom of the dielectric housing. The device has first and second ports, respectively, for the first radiating element and the second radiating element and an impedance transformer. According to the invention, a tube, a piece of coaxial cable, a conductive disk mounted at the top of the dielectric housing are inserted into the device. The impedance transformer is located inside the dielectric housing, connected to the lower end of the spiral of the first radiating element and is used to connect to the first port located on the outside of the reflector. The tube is installed inside the spiral of the first radiating element, connected to the reflector and the conductive disk. A piece of coaxial cable is passed inside the tube to the outside through a conductive disk and a reflector. The end of the length of the coaxial cable passed outward through the conductive disk serves to connect to the second radiating element, and the end of the length of the length of the coaxial cable passed out through the reflector serves as the second port.

Под понятием излучающий элемент в настоящем изобретении понимается элемент антенны, способный функционировать как на прием радиочастотных сигналов, так и на их передачу согласно принципу взаимности.The term radiating element in the present invention is understood to mean an antenna element capable of functioning both for receiving radio frequency signals and for transmitting them according to the principle of reciprocity.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых:Possible additional embodiments of the device, in which:

- трансформатор импеданса выполнен из отдельного отрезка коаксиального кабеля длиной λ/4, где λ - длина волны, соответствующая центральной частоте диапазона первого излучающего элемента;- the impedance transformer is made of a separate segment of a coaxial cable of length λ / 4, where λ is the wavelength corresponding to the center frequency of the range of the first radiating element;

- введены два коаксиальных разъема, которые предназначены для передачи сигналов соответственно первого и второго портов и подсоединены соответственно к концу отдельного отрезка коаксиального кабеля и к концу отрезка коаксиального кабеля, пропущенных наружу через отражатель;- two coaxial connectors are introduced, which are designed to transmit signals of the first and second ports, respectively, and are connected respectively to the end of a separate segment of a coaxial cable and to the end of a segment of a coaxial cable passed out through a reflector;

- введена диэлектрическая втулка, установленная на верхнем конце трубки между ней и вторым излучающим элементом;- introduced a dielectric sleeve mounted on the upper end of the tube between it and the second radiating element;

- второй излучающий элемент выполнен съемным;- the second radiating element is made removable;

- введен дополнительный коаксиальный разъем, который служит для подсоединения конца отрезка коаксиального кабеля, пропущенного наружу через проводящий диск, ко второму излучающему элементу.- an additional coaxial connector has been introduced, which serves to connect the end of the length of the coaxial cable passed out through the conductive disk to the second radiating element.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются с помощью варианта его выполнения со ссылками на фигуру.These advantages, as well as features of the present invention are explained with the help of a variant of its implementation with reference to the figure.

Фигура 1 схематично изображает конструкцию двухдиапазонной антенны.Figure 1 schematically depicts the design of a dual-band antenna.

Двухдиапазонная антенна содержит диэлектрический корпус 1, первый излучающий элемент 2 и второй излучающий элемент 3, расположенные на продольной оси, ориентированной вертикально. Первый излучающий элемент 2 установлен внутри диэлектрического корпуса 1 и выполнен в виде спирали из витой цилиндрической пружины (типа «сжатия»). Отражатель 4 первого излучающего элемента 2 установлен внизу диэлектрического корпуса 1. Устройство имеет первый и второй порты 5, 6 соответственно для первого излучающего элемента 2 и второго излучающего элемента 3 и трансформатор 7 импеданса.The dual-band antenna comprises a dielectric housing 1, a first radiating element 2 and a second radiating element 3 located on a longitudinal axis oriented vertically. The first radiating element 2 is installed inside the dielectric housing 1 and is made in the form of a spiral from a coiled coil spring (of the "compression" type). The reflector 4 of the first radiating element 2 is installed at the bottom of the dielectric housing 1. The device has first and second ports 5, 6, respectively, for the first radiating element 2 and the second radiating element 3 and an impedance transformer 7.

В устройство введены трубка 8, отрезок коаксиального кабеля 9 и проводящий диск 10, установленный вверху диэлектрического корпуса 1. Трансформатор 7 импеданса расположен внутри диэлектрического корпуса 1, подсоединен к нижнему концу спирали первого излучающего элемента 2 и служит для подсоединения к первому порту 5, расположенному снаружи отражателя 4. Трубка 8 (металлическая) установлена внутри спирали первого излучающего элемента 2, соединена с отражателем 4 и проводящим диском 10. Отрезок коаксиального кабеля 9 пропущен внутри трубки 8 наружу через проводящий диск 10 и отражатель 4. Конец отрезка коаксиального кабеля 9, пропущенный наружу через проводящий диск 10, служит для подсоединения ко второму излучающему элементу 3, а конец отрезка коаксиального кабеля 9, пропущенный наружу через отражатель 4, служит вторым портом 6.A tube 8, a piece of coaxial cable 9, and a conductive disk 10 mounted at the top of the dielectric housing 1 are inserted into the device. An impedance transformer 7 is located inside the dielectric housing 1, connected to the lower end of the spiral of the first radiating element 2, and is used to connect to the first port 5 located outside reflector 4. The tube 8 (metal) is installed inside the spiral of the first radiating element 2, connected to the reflector 4 and the conductive disk 10. A piece of coaxial cable 9 is missing inside the tube 8 y through the conductive disk 10 and the reflector 4. The end of the length of the coaxial cable 9, passed out through the conductive disk 10, serves to connect to the second radiating element 3, and the end of the length of the coaxial cable 9, passed out through the reflector 4, serves as the second port 6.

Трансформатор 7 импеданса выполнен из отдельного отрезка 11 коаксиального кабеля длиной λ/4, где λ - длина волны, соответствующая центральной частоте диапазона первого излучающего элемента 2. Центральная жила отрезка 11 коаксиального кабеля соединена с нижним концом спирали первого излучающего элемента 2, а оплетка отрезка 11 коаксиального кабеля соединена с отражателем 4.The impedance transformer 7 is made of a separate section 11 of a coaxial cable of length λ / 4, where λ is the wavelength corresponding to the center frequency of the range of the first radiating element 2. The central core of section 11 of the coaxial cable is connected to the lower end of the spiral of the first radiating element 2, and the braid of section 11 coaxial cable connected to reflector 4.

Кроме того, в устройство могут быть введены два коаксиальных разъема 12, 13, которые соответственно предназначены для передачи сигналов первого и второго портов 5, 6 и подсоединены к концу 5 отдельного отрезка 11 коаксиального кабеля и к концу 6 отрезка коаксиального кабеля 9, пропущенных наружу через отражатель 4.In addition, two coaxial connectors 12, 13 can be inserted into the device, which are respectively designed to transmit signals of the first and second ports 5, 6 and are connected to the end 5 of a separate segment 11 of the coaxial cable and to the end 6 of the segment of coaxial cable 9, passed out through reflector 4.

Также может быть введена диэлектрическая втулка, установленная на верхнем конце трубки 8 между ней и вторым излучающим элементом 3, или может быть введен дополнительный коаксиальный разъем, который служит для подсоединения конца отрезка коаксиального кабеля 9, пропущенного наружу через проводящий диск 10, ко второму излучающему элементу 3. На фиг. 1 конструкционный элемент, схематично обозначенный позицией 14, может соответствовать указанным диэлектрической втулке или дополнительному коаксиальному разъему. В последнем варианте исполнения, т.е. когда устройство содержит дополнительный коаксиальный разъем 14, второй излучающий элемент 3 выполнен съемным.A dielectric sleeve mounted on the upper end of the tube 8 between it and the second radiating element 3 can also be introduced, or an additional coaxial connector can be inserted, which serves to connect the end of the length of the coaxial cable 9, passed out through the conductive disk 10, to the second radiating element 3. In FIG. 1, the structural element schematically indicated at 14 may correspond to the indicated dielectric sleeve or an additional coaxial connector. In the latter embodiment, i.e. when the device contains an additional coaxial connector 14, the second radiating element 3 is made removable.

Работает двухдиапазонная антенна следующим образом.A dual-band antenna operates as follows.

Первый излучающий элемент 2 представляет собой полноразмерную спиральную антенну для навигационного устройства, размещенную в диэлектрическом корпусе 1. Внутри спирали первого излучающего элемента 2 коаксиально размещена металлическая трубка 8, предназначенная для прокладки отрезка коаксиального кабеля 9 второго излучающего элемента 3, используемого для приемопередающего устройства заданного диапазона частот.The first radiating element 2 is a full-sized spiral antenna for a navigation device located in a dielectric housing 1. Inside the spiral of the first radiating element 2, a metal tube 8 is coaxially placed for laying a piece of coaxial cable 9 of the second radiating element 3 used for a transceiver device of a given frequency range .

Трубка 8 в нижней части соединена с отражателем 4 в форме диска для спирали первого излучающего элемента 2, который при установке двухдиапазонной антенны, например, на транспортное средство обеспечивает контакт с корпусом объекта. Согласование спирали первого излучающего элемента 2 с входным импедансом 50 Ом навигационного устройства выполнено с помощью четвертьволнового трансформатора, также размещенного внутри диэлектрического корпуса 1. Соотношение диаметров спирали первого излучающего элемента 2 и трубки 8 выбрано из условия минимального влияния стенки трубки 8 на параметры первого излучающего элемента 2. Для этого диаметр трубки 8 выбирается минимально возможным.The tube 8 in the lower part is connected to the reflector 4 in the form of a disk for the spiral of the first radiating element 2, which, when installing a dual-band antenna, for example, on a vehicle, makes contact with the body of the object. The coordination of the spiral of the first radiating element 2 with the input impedance of 50 Ohms of the navigation device is carried out using a quarter-wave transformer also located inside the dielectric housing 1. The ratio of the diameters of the spirals of the first radiating element 2 and tube 8 is selected from the condition that the wall of tube 8 has minimal influence on the parameters of the first radiating element 2 For this, the diameter of the tube 8 is selected as small as possible.

Над спиралью первого излучающего элемента 2 в диэлектрическом корпусе 1 закреплен проводящий диск 10 (металлический), соединенный с трубкой 8. Над проводящим диском 10, в частных вариантах - через диэлектрическую втулку 14 или через дополнительный коаксиальный разъем 14, крепится второй излучающий элемент 3, являющийся полотном приемопередающей антенны, который запитывается отрезком коаксиального кабеля 9, проходящим внутри трубки 8.Above the spiral of the first radiating element 2 in the dielectric housing 1 is fixed a conductive disk 10 (metal) connected to the tube 8. Above the conductive disk 10, in particular, through a dielectric sleeve 14 or through an additional coaxial connector 14, a second radiating element 3 is attached, which is cloth transceiver antenna, which is fed by a piece of coaxial cable 9, passing inside the tube 8.

Проводящий диск 10 уменьшает влияние размеров полотна приемопередающей антенны - второго излучающего элемента 3 - на параметры первого излучающего элемента 2 - спиральной навигационной антенны. Расстояние между верхним концом спирали первого излучающего элемента 2 и проводящим диском 10 выбрано также из соображений минимального взаимовлияния.The conductive disk 10 reduces the influence of the web dimensions of the transceiver antenna — the second radiating element 3 — on the parameters of the first radiating element 2 — the helical navigation antenna. The distance between the upper end of the spiral of the first radiating element 2 and the conductive disk 10 is also selected for reasons of minimal interference.

Нижний конец первого излучающего элемента 2 через четвертьволновый трансформатор 7 импеданса подключается к центральному контакту коаксиального разъема 12 (высокочастотного), который является портом 5 навигационной антенны. Трансформатор 7 рассчитан исходя из согласования импеданса первого излучающего элемента 2, равного 100 Ом на средней частоте рабочего диапазона частот, и импеданса 50 Ом навигационного устройства. Длина трансформатора 7 выбирается равной четверти длины волны λ на средней частоте диапазона 1200-1700 МГц.The lower end of the first radiating element 2 through a quarter-wave transformer 7 impedance is connected to the Central contact of the coaxial connector 12 (high frequency), which is port 5 of the navigation antenna. The transformer 7 is calculated based on matching the impedance of the first radiating element 2, equal to 100 Ohms at the middle frequency of the operating frequency range, and the impedance of 50 Ohms of the navigation device. The length of the transformer 7 is chosen equal to a quarter of the wavelength λ at the average frequency of the range 1200-1700 MHz.

Коаксиальный разъем 13 является портом 6 второго излучающего элемента 3 - полотна приемопередающей антенны, и расположен на расстоянии от коаксиального разъема 12, что, в отличие от ближайшего аналога, обеспечивает удобство подключения двухчастотного отдельного оборудования.Coaxial connector 13 is port 6 of the second emitting element 3 - the canvas of the transceiver antenna, and is located at a distance from the coaxial connector 12, which, unlike the closest analogue, provides the convenience of connecting a dual-frequency separate equipment.

Наличие в устройстве трубки 8 и проводящего диска 10 обеспечивает улучшение развязки между первым и вторым излучающими элементами 2, 3, чем также достигается расширение полосы рабочих частот для двух взаимно несвязанных диапазонов по сравнению с ближайшим аналогом. Расширение функциональных возможностей обеспечивается за счет возможности использования в качестве второго излучающего элемента 3 любых типов антенн с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости или других типов антенн, например, с заданными поляризацией и диаграммой направленности. Второй излучающий элемент 3 может быть выполнен съемным для подсоединения различных типов антенн. И, наконец, за счет развязки между первым и вторым излучающими элементами 2, 3 обеспечивается возможность использования любых заданных диапазонов частот для обоих диапазонов.The presence of the tube 8 and the conductive disk 10 in the device improves the isolation between the first and second radiating elements 2, 3, which also achieves the expansion of the operating frequency band for two mutually unconnected ranges compared to the closest analogue. The expansion of functionality is provided due to the possibility of using any type of antennas with vertical polarization and a circular radiation pattern in the horizontal plane or other types of antennas as a second radiating element 3, for example, with predetermined polarization and radiation pattern. The second radiating element 3 can be made removable for connecting various types of antennas. And finally, due to the isolation between the first and second radiating elements 2, 3, it is possible to use any given frequency ranges for both ranges.

Заявленная конструкция для использования навигационной антенны, встроенной в приемопередающую антенну, обеспечивает коэффициент стоячей волны КСВ не более 2,0 в диапазоне рабочих частот от 1200 до 1700 МГц и коэффициент усиления Ку от 3 до 7 дБ (правая круговая поляризация) в направлении от 25 до 90 градусов к горизонту. Второй излучающий элемент 3 приемопередающего устройства полностью соответствует техническим характеристикам для выбранного типа антенны.The claimed design for the use of a navigation antenna built into a transceiver antenna provides a standing wave ratio of SWR not more than 2.0 in the operating frequency range from 1200 to 1700 MHz and a gain of Ku from 3 to 7 dB (right circular polarization) in the direction from 25 to 90 degrees to the horizon. The second radiating element 3 of the transceiver device is fully consistent with the technical characteristics for the selected type of antenna.

Наиболее успешно заявленная двухдиапазонная антенная применяется для любых видов связи, навигации, спутниковой связи, связи между подвижными объектами, например передвижными радиостанциями, установленными на транспортных средствах, связи со стационарными радиостанциями, например сотовой связи и т.п.The most successfully declared dual-band antenna is used for all types of communications, navigation, satellite communications, communications between mobile objects, such as mobile radios installed on vehicles, communications with stationary radios, such as cellular communications, etc.

Claims (6)

1. Двухдиапазонная антенна, содержащая диэлектрический корпус, первый излучающий элемент и второй излучающий элемент, расположенные на продольной оси, ориентированной вертикально, первый и второй порты соответственно для первого излучающего элемента и второго излучающего элемента и трансформатор импеданса, причем первый излучающий элемент установлен внутри диэлектрического корпуса и выполнен в виде спирали из витой цилиндрической пружины и внизу диэлектрического корпуса установлен отражатель первого излучающего элемента, отличающаяся тем, что введены трубка, отрезок коаксиального кабеля, проводящий диск, установленный вверху диэлектрического корпуса, причем трансформатор импеданса расположен внутри диэлектрического корпуса, подсоединен к нижнему концу спирали первого излучающего элемента и служит для подсоединения к первому порту, расположенному снаружи отражателя, трубка установлена внутри спирали первого излучающего элемента, соединена с отражателем и проводящим диском, отрезок коаксиального кабеля пропущен внутри трубки наружу через проводящий диск и отражатель, причем конец отрезка коаксиального кабеля, пропущенный наружу через проводящий диск, служит для подсоединения ко второму излучающему элементу, а конец отрезка коаксиального кабеля, пропущенный наружу через отражатель, служит вторым портом.1. A dual-band antenna comprising a dielectric housing, a first radiating element and a second radiating element located on a longitudinal axis oriented vertically, the first and second ports, respectively, for the first radiating element and the second radiating element and an impedance transformer, the first radiating element being installed inside the dielectric housing and is made in the form of a spiral of a coiled coil spring and a reflector of the first radiating element is installed at the bottom of the dielectric housing, distinguishing In that the tube is inserted, a piece of coaxial cable, a conductive disk mounted at the top of the dielectric housing, the impedance transformer located inside the dielectric housing, connected to the lower end of the spiral of the first radiating element and used to connect to the first port located outside the reflector, the tube is installed inside the spiral of the first radiating element, connected to the reflector and the conductive disk, a piece of coaxial cable is passed inside the tube out through the conductive disk and about razhatel, wherein the end of the coaxial cable, passed outwardly through the conductive disk is used to connect to the second radiating element, and the end of the coaxial cable, passed outwardly through the reflector serves as a second port. 2. Двухдиапазонная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что трансформатор импеданса выполнен из отдельного отрезка коаксиального кабеля длиной λ/4, где λ - длина волны, соответствующая центральной частоте диапазона первого излучающего элемента.2. The dual-band antenna according to claim 1, characterized in that the impedance transformer is made of a separate piece of coaxial cable of length λ / 4, where λ is the wavelength corresponding to the center frequency of the range of the first radiating element. 3. Двухдиапазонная антенна по п. 2, отличающаяся тем, что введены два коаксиальных разъема, которые предназначены для передачи сигналов соответственно первого и второго портов и подсоединены соответственно к концу отдельного отрезка коаксиального кабеля и к концу отрезка коаксиального кабеля, пропущенных наружу через отражатель.3. The dual-band antenna according to claim 2, characterized in that two coaxial connectors are introduced that are designed to transmit signals of the first and second ports, respectively, and are connected respectively to the end of a separate length of a coaxial cable and the end of a length of a coaxial cable passed out through the reflector. 4. Двухдиапазонная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что введена диэлектрическая втулка, установленная на верхнем конце трубки между ней и вторым излучающим элементом.4. The dual-band antenna according to claim 1, characterized in that a dielectric sleeve is inserted, mounted on the upper end of the tube between it and the second radiating element. 5. Двухдиапазонная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что второй излучающий элемент выполнен съемным.5. The dual-band antenna according to claim 1, characterized in that the second radiating element is removable. 6. Двухдиапазонная антенна по п. 5, отличающаяся тем, что введен дополнительный коаксиальный разъем, который служит для подсоединения конца отрезка коаксиального кабеля, пропущенного наружу через проводящий диск, ко второму излучающему элементу.6. The dual-band antenna according to claim 5, characterized in that an additional coaxial connector is inserted, which serves to connect the end of the length of the coaxial cable passed out through the conductive disk to the second radiating element.
RU2016125799A 2016-06-28 2016-06-28 Dual-band antenna RU2634799C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016125799A RU2634799C1 (en) 2016-06-28 2016-06-28 Dual-band antenna
PCT/RU2017/000463 WO2018004396A1 (en) 2016-06-28 2017-06-28 Dual-band antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016125799A RU2634799C1 (en) 2016-06-28 2016-06-28 Dual-band antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2634799C1 true RU2634799C1 (en) 2017-11-03

Family

ID=60263857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016125799A RU2634799C1 (en) 2016-06-28 2016-06-28 Dual-band antenna

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2634799C1 (en)
WO (1) WO2018004396A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812097A (en) * 1996-04-30 1998-09-22 Qualcomm Incorporated Dual band antenna
US6052090A (en) * 1997-08-26 2000-04-18 Centurion International, Inc. Multi-band antenna
US6198440B1 (en) * 1998-02-20 2001-03-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Dual band antenna for radio terminal
US6232930B1 (en) * 1997-12-18 2001-05-15 The Whitaker Corporation Dual band antenna and method of making same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5812097A (en) * 1996-04-30 1998-09-22 Qualcomm Incorporated Dual band antenna
US6052090A (en) * 1997-08-26 2000-04-18 Centurion International, Inc. Multi-band antenna
US6232930B1 (en) * 1997-12-18 2001-05-15 The Whitaker Corporation Dual band antenna and method of making same
US6198440B1 (en) * 1998-02-20 2001-03-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Dual band antenna for radio terminal

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018004396A1 (en) 2018-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6853341B1 (en) Antenna means
US7339542B2 (en) Ultra-broadband antenna system combining an asymmetrical dipole and a biconical dipole to form a monopole
US9716312B2 (en) Multiple-input multiple-output ultra-wideband antennas
US10044107B2 (en) Multi-band helical antenna system
CA2343729C (en) Circularly polarized dielectric resonator antenna
US5999132A (en) Multi-resonant antenna
KR101524528B1 (en) Multi-band radiation element
EP3203582B1 (en) Compact dual-frequency patch antenna
US9748654B2 (en) Antenna systems with proximity coupled annular rectangular patches
AU2007294762A1 (en) Printed circuit notch antenna
WO2015069309A1 (en) Omnidirectional broadband antennas
WO2014047211A1 (en) Pentaband antenna
US20030103008A1 (en) In-building low profile antenna
TW201543750A (en) Multi-band antenna
CN107611606B (en) Antenna structure and terminal
JP4980327B2 (en) Dual frequency antenna device
RU2634799C1 (en) Dual-band antenna
US10374311B2 (en) Antenna for a portable communication device
US20160064809A1 (en) Antenna system with reduced multipath reception
WO2018004392A1 (en) Two-port dual-band antenna for the hf and uhf2 bands
RU2634801C1 (en) Ultra-wideband dual-port antenna
US20230054135A1 (en) Omnidirectional antenna assemblies including broadband monopole antennas
KR100701801B1 (en) External Quadreplier Spiral Antenna
WO2018004395A1 (en) Ultra-wideband antenna for the uhf2 band
KR100581442B1 (en) An antenna arrangement for a portable radio communication device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190629

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220209