Микрополосковая антенна

 

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам и может быть использовано в качестве самолетной антенны. Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот. Микрополосковая антенна (МПА) содержит прямоугольный металлический экран (ПМЭ) 1, прямоугольный излучающий элемент (ПИЭ) 2, между которыми расположена диэлектрическая подложка 3, и питающий коаксиальный кабель (ПКК) 4. ПМЭ 1 и ПИЭ 2 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии МПА, проходящей через оси симметрии ПМЭ 1 и ПИЭ 2. ПМЭ 1 изогнут в направлении, противоположном направлению излучения МПА, а ПИЭ 2 - в направлении излучения МПА. Внутренний проводник ПКК 4 подключен к ПИЭ 2 в точке, расположенной на оси симметрии МПА, а внешний проводник соединен с ПМЭ 1. Величины двугранных углов ПМЭ 1 и ПИЭ 2 выбраны из соотношений, связывающих указанные углы с шириной ПИЭ 2, рабочей длиной волны, толщиной диэлектрической подложки 3 в плоскости симметрии МПА и ее эффективной относительной диэлектрической проницаемостью, полученных из условия работы МПА на волне основного типа ТЕпо. При работе МПА электромагнитная энергия через ПКК 4 подается в резонатор, образованный ПМЭ 1 и ПИЭ 2, возбуждает его, а затем излучается в окружающее пространство через щели, образованные краями ПИЭ 2 и ПМЭ 1. В результате изгиба ПМЭ 1 и ПИЭ 2 в противоположных направлениях толщина резонатора по мере удаления от оси симметрии МПА увеличивается, что позволяет лучше согласовать волновое сопротивление свободного пространства с сопротивлением резонатора и приводит к расширению полосы рабочих частот. 2 ил. ct у 6 О 00 00

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 0 1/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4647129/09 (22) 03.02.89 (46) 07,10.91. Бюл. М 37 (72) С.С.Виленкин (53) 621.396.677(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1597985, кл, Н 01 Q 1/38, 1987. (54) МИКРОПОЛОСКОВАЯ АНТЕ Н НА (57) Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам и может быть использовано в качестве самолетной антенны, Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот. Микрополосковая антенна (МПА) содержит прямоугольный металлический экран (ПМЭ) 1, прямоугольный излучающий элемент (ПИЭ) 2, между которыми расположена диэлектрическая подложка 3, и питающий коаксиальный кабель (ПКК) 4.

ПМЭ 1 и ПИЭ 2 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии МПА, проходящей через оси симметрии ПМЭ 1 и ПИЭ 2.

ПМЭ 1 изогнут в направлении, противоположном направлению излучения МПА, а

ПИЭ 2 — в направлении излучения МПА, „„5Q „„1683101 А1

Внутренний проводник ПКК 4 подключен к

ПИЭ 2 в точке, расположенной на оси симметрии МПА, а внешний проводник соединен с ПМЭ 1. Величины двугранных углов

ПМЭ 1 и ПИЭ 2 выбраны из соотношений, связывающих указанные углы с шириной

ПИЭ 2, рабочей длиной волны, толщиной диэлектрической подложки 3 в плоскости симметрии МПА. и ее эффективной относительной диэлектрической проницаемостью, полученных из условия работы МПА на волне основного типа ТЕ11о. При работе МПА электромагнитная энергия через ПКК 4 подается в резонатор, образованный ПМЭ 1 и

ПИЭ 2, возбуждает его. а затем излучается в окружающее пространство через щели, образованные краями ПИЭ 2 и ПМЭ 1. В ) результате изгиба ПМЭ 1 и ПИЭ 2 в противоположных направлениях толщина резонатора по мере удаления от оси симметрии

МПА увеличивается. что позволяет лучше согласовать волновое сопротивление свободного пространства с сопротивлением резонатора и приводит к расширению полосы рабочих частот. 2 ил. ос

1683101

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам и может быть использовано в качестве самолетной антенны, Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот.

На фиг. 1 дана структурная схема микрополосковой антенны (МПА), разрез; на фиг. 2 — то же, вид сверху, МПА содержит прямоугольный металлический экран 1, прямоугольный излучающий элемент 2, между которыми расположена диэлектрическая подложка 3, и питающий коаксиальный кабель 4. Прямоугольный металлический экран 1 и прямоугольный излучающий элемент 2 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии

МПА, проходящей через оси симметрии экрана 1 и элемента 2, Прямоугольный металлический экран 1 изогнут в направлении, противоположном направлению излучения MflA, а прямоугольный излучающий элемент 2 — в направлении излучения МПА. Величины двугранного угла а прямоугольного излучающего элемента и двугранного угла j3прямоугольного металлического экрана выбраны из соотношения а <180, j3 < 180, Ь cos - + d 026 —,г==, а+Л sin б2

4 а+ еэфф

sn где б. еэфф — соответственно толщина диэлектрической подложки 3 в плоскости симметрии МПА и ее эффективная относител ьная диэлектрическая проницаемость;

Ь вЂ” ширина прямоугольного излучающего элемента 2;

il — рабочая длина волны.

Внутренний проводник питающего коаксиального кабеля 4 подключен к прямоугольному излучающему элементу 2 в точке, располо>кенной на оси симметрии МПА, а внешний проводник соединен с прямоугольным металлическим экраном 1.

МПА работает следующим образом.

Электромагнитная энергия через питающий коаксиальный кабель 4 подается в резонатор, образованный экраном 1 и элементом 2. возбуждает его, а затем излучается в окружающее пространство через щели, образованные краями прямоугольного излучающего элемента 2 и прямоугольным металлическим экраном 1. В результате изгиба экрана 1 и элемента 2 в противоположных направлениях толщина резонатора по мере

55 ь сов -+ +d " - p,ãp

2 п а+ где d, е,фф — соответственно толщина диэлектрической подложки в плоскости симметрии микрополосковой антенны и ее эффективная относительная диэлектрическая проницаемость;

Ь вЂ” ширина прямоугольного излучающего элемента;

1. — рабочая длина волны; удаления от оси симметрии МПА увеличивается, что позволяет лучше согласовать волновое сопротивление свободного пространства с сопротивлением резонато5 ра и приводит к расширению полосы рабочих частот. Связь между величинами двугранных углов прямоугольного излучающего элемента 2 и прямоугольного металлического экрана 1 следует из условия

10 существования в резонаторе MflA только волны основного типа ТЕ>>о.

Формула изобретения

Микрополосковая антенна, содержащая прямоугольный металлический экран и

15 прямоугольный излучающий элемент, между которыми расположена диэлектрическая подложка, питающий коаксиальный кабель, пр» этом прямоугольный металлический экран и прямоугольный излучающий элемент

20 изогнуты с образованием двугранных углов симметрично относительно плоскости симметрии микрополосковой антенны, проходящей через оси симметрии прямоугольного металлического экрана и

25. прямоугольного излучающего элемента, причем прямоугольный излучающий элемент изогнут в направлении излучения микро полосковой антен н ы, внутренний проводник питающего коаксиального кабе30 ля подключен к прямоугольному излучающему элементу в точке, расположенной на оси симметрично микрополосковой антенны, а внешний проводник соединен с прямоугольным металлическим экраном, о т л и35 ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, прямоугольный металлический экран изогнут в направлении, противоположном направлению излучения микрополосковой антенны, а величины дву40 гранного угла а прямоугольного излучающего элемента и двугранного угла Р прямоугольного металлического экрана выл браны из соотношений а <180, p < 180, 1683101

Составитель Ю.Волков

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 3418 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101