Конічно-циліндрична спіральна антена

Конічно-циліндрична спіральна антена, що складається з однозахідної спіралі, відбиваючого екрана, розташованого перпендикулярно осі спіралі, яка відрізняється тим, що виконана на зрізаному конусі, менша основа якого розташована в екрані з точкою живлення фідера, а більша основа приєднана до основи циліндра, розташованого відразу після конуса. (19) (21) u200611126 (22) 23.10.2006 (24) 10.10.2007 (72) ЛОБКОВА ЛЮБОВ МИХАЙЛІВНА, UA, РЕДІН МАКСИМ ІГОРЕВИЧ, UA, ТИЩУК ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, UA, СТОЄВ ЮРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, КАДАЦЬКИЙ ЄВГЕН ІГОРОВИЧ, UA (73) СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 3 фідером, що приводить до високого коефіцієнта стоячих хвиль (КСВ>3). Завданням передбачуваної корисної моделі є розширення діапазону робочих частот при збереженні поляризації, близької до кругового, у всій робочій смузі частот, збільшення механічної міцності спіральної антени. Поставлене завдання досягається тим, що в конічну спіраль, розташовану малою підставою над екраном, додана циліндрична спіраль, з'єднана своїм початком з кінцем конічної спіралі, тобто одна підстава циліндричної частини, з'єднано з більшою підставою конічної частини, а друга підстава циліндричної частини розташована у вільному просторі. При цьому, намотування дроту залишається тією ж самою і виконане із провідника з перетином постійним на обох частинах заявленої спіральної антени. Таким чином, відмітні ознаки заявленого технічного рішення є істотними й це технічне рішення відповідає критерію "істотні відмінності". На Фіг.1 схематично зображена заявлена конічно-циліндрична спіральна антена, що складається з однозаходової циліндричної спіральної антени 1, і може бути виконана на радіопрозорому діелектричному каркасі (на Фіг.1 не показаний), конічної спіральної антени 2, що також може бути виконана на радіопрозорому діелектричному каркасі (на Фіг.1 не показаний), відбиваючого екрану 4, розміщеного перпендикулярно вісі спіралі, точці збудження живильним фідером 3. На Фіг.2, 3 зображені проекції конічноциліндричної спіральної антени: на площині XOY - Фіг.2, XOZ - Фіг.3. Конструкція пропонованої конічноциліндричної спіральної антени характеризується наступними параметрами й відносинами між ними: відносна довжина витка (0,7...1,4)· l , де l довжина хвилі, половинний кут при вершині конуса (8°...20°), кількість витків циліндричної частини 1...5, конічної частини 3...7, діаметр випромінюючого провідника (1/100... 1/20)· l , постійний відносний крок спіралі (1/5...1/15)· l . Конічноциліндрична спіральна антена у режимі випромінювання працює таким чином: ТЕМ-хвиля, що поширюється по живильному коаксіальному фідері, рушить на вхід конічно-циліндричної спіральної антени через точку збудження 3, на конічній ділянці 1 антени виникає хвиля Т1, яка поширюється по конічній спіралі 1, формує осьове випромінювання кругової поляризації в смузі частот. Однак у спіралі 1 присутня хвиля струму, відбитого від кінця спіралі 1. Доповнення конічної частини 1 циліндричної 2 зменшує уповільнення хвилі, тим самим зменшує відбиття хвилі струму Т1 від кінця спіралі 1 і поліпшує узгодження спіралі 1 з вільним простором, що приведе до збільшення коефіцієнта еліптичності. Хвиля Т1 продовжує далі поширюватися по спіралі 2. При цьому хвиля струму Т1 випромінюється і її амплітуда зменшується. Наявність плоского відбиваючого екрану 4, дозволяє здійснити порушення однозаходової конічноциліндричної спіральної 26678 4 антени й обмежити галузь випромінювання антени у верхньому півпросторі. Доповнення конічної спіралі циліндричною спіраллю дозволяє підвищити коефіцієнт еліптичності й працювати в широкій смузі частот, кордон якої визначається периметром (відносною довжиною) крайніх витків. А цей факт дає нові властивості запропонованій антенні, що, розширює можливості її застосування. Крім того, амплітуда падаючої хвилі Т 1 до кінця спіралі 1 спадає по експоненті, тому внесок останніх витків у формування поля випромінювання менше. Доповнення останніх витків спіралі 1, витками спіралі 2 дозволяє сконпенсувати малий внесок цих витків у поле випромінювання антени (через малість амплітуди хвилі, що поширюється, струму Т1) на частоті просторового резонансу останніх витків спіралі 1. Економічний ефект від передбачуваної корисної моделі обумовлюється тим, що його технічна сутність забезпечує створення більш дешевої конічно-циліндричної спіральної антени, що має більш широкий діапазон робочих частот при досягненні високого коефіцієнта еліптичності в порівнянні з пристроєм-прототипом. Економічний ефект досягаєтьсяза рахунок: 1) можливості використання широкого діапазону частот; 2) при використанні провідника з більшим діаметром, що у свою чергу дозволяє використати більш просту технологію її виготовлення, намотування, а також кріплення на опори, замість складних у конструктивному виконанні найтонших провідників спіралі; 3) високий коефіцієнт еліптичності в діапазоні частот дозволяє працювати із круговою поляризацією, що є необхідною умовою в сучасних засобах зв’язку. 5 26678 6