×
26.03.2020
220.018.100a

Симметричный вибратор в печатном исполнении

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: для создания симметричного вибратора. Сущность изобретения заключается в том, что вибратор в печатном исполнении, выполненный на подложке, содержащей экран, двухпроводную симметричную линию, образующую короткозамкнутый шлейф, с одной стороны который подключен к плечам вибратора, с другой - к экрану, питающую линию, отличается тем, что плечи вибратора и питающие проводники короткозамкнутого шлейфа расположены на разных сторонах подложки, при этом питающая линия выполнена в виде симметричной полосковой линии, внутренний проводник которой присоединен к одному из плеч вибратора посредством перемычки, а экран установлен перпендикулярно подложке. Технический результат - улучшение согласования линии передачи с нагрузкой. 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), в частности к антеннам, и может быть использовано, в широкополосных приемо-передающих устройствах, техники связи, радиолокационных устройствах, а также в составе фазированных антенных решеток (ФАР).

Актуальность разработки таких антенн обусловлена миниатюризацией радиотехнической аппаратуры, повышением требований к широкополосное™ систем, а также требований к массо-габаритным показателям. Такими свойствами обладают печатные вибраторные антенны.

Известен симметричный вибратор в печатном исполнении, содержащий симметричные плечи и двухпроводную питающею линию (US 7324059 B2, Stub printed dipole antenna (SPDA) having wide-band and multi-band characteristics and method of designing the same, H01Q 9, 19.08.2005). Устройство имеет малые габариты и небольшой вес.

Однако, в указанном устройстве используется конструкция двухпроводной линии с торцевой связью, т.е. проводники находятся в одной плоскости, поэтому данная линия имеет большие потери по излучению и меньшую помехозащищенность, а также меньший диапазон рабочих частот в сравнении с линией, проводники которой находятся в разных плоскостях, на противоположных сторонах диэлектрика (линия с лицевой связью). Образованный на двухпроводной линии короткозамкнутый шлейф имеет выраженную реактивную составляющую в полосе частот, которая затрудняет согласование. Шлейф на линии с лицевой связью обладает меньшей реактивной составляющей.

Известен симметричный вибратор в печатном исполнении для беспроводной много диапазонной системы связи (US 7095382 B2, modified printed dipole antennas for wireless multi-band communications systems, H01Q 9, 24.11.2003), содержащий питающий шлейф с обратной стороны антенны, который соединен с плечом вибратора с помощью перемычки. Плечи вибратора находятся в одной плоскости на высоте !Л длины волны от экрана.

Однако, в указанном устройстве используется питающий короткозамкнутый четвертьволновый шлейф, выполненный на основе двухпроводной линии с торцевой связью, которая ухудшает согласование.

Известен симметричный вибратор в печатном исполнении (A printed dipole antenna for RFID tag, KR 200430494 Y1, H01Q 9, 16.06.2006), содержащий печатный микрополосковый симметрирующий трансформатор с длиной линии равной ¼ длины волны. Микрополосковая линия вибратора находится на одной стороне диэлектрической подложки. Связь линии с вибратором обеспечивается перемычкой.

Однако, в указанном устройстве используется конструкция двухпроводной линии с торцевой связью, которая имеет большие потери по излучению, а, следовательно, худшее согласование и малый диапазон рабочих частот (ширина полосы -15% при КСВН не более 1,5) в сравнении с линией с лицевой связью.

Кроме того, известен симметричный вибратор в печатном исполнении (Microstrip fed printed dipole with an integral balun, US 4825220, H01Q 9, 26.11.1986), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, изготовленный на плоской двухсторонней фольгированной диэлектрической подложке путем нанесения рисунков на ее поверхностях. В устройстве, экран, образующий несимметричную микрополосковую линию передачи, разделен центральной щелью, тем самым образуя двухпроводную симметричную линию передачи. Для обеспечения эффективной синфазной запитки симметричного вибратора используется проводник, имеющий «J-образную» конфигурацию которая проходит над щелью и пересекает ее в непосредственной близости от вибратора. Данное устройство имеет малые габариты и небольшой вес, простую конструкцию и, как следствие, низкую стоимость и высокую технологичность.

Однако, в устройстве-прототипе использование короткозамкнутого шлейфа на основе двухпроводной линии с торцевой связью и питающего проводника «J-образной» конфигурации приводит к худшему согласованию нагрузки с линией передачи.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является улучшение согласования линии передачи с нагрузкой.

Технический результат достигается тем, что в известном симметричном вибраторе в печатном исполнении, выполненном на подложке, содержащей экран, двухпроводную симметричную линию, образующую короткозамкнутый шлейф, с одной стороны который подключен к плечам вибратора, с другой - к экрану, питающую линию, плечи вибратора и питающие проводники короткозамкнутого шлейфа расположены на разных сторонах подложки, при этом питающая линия выполнена в виде симметричной полосковой линии, внутренний проводник которой присоединен к одному из плеч вибратора посредством перемычки, а экран установлен перпендикулярно подложке.

На фиг. 1 и фиг. 2 приведен предлагаемый симметричный вибратор в печатном исполнении, на фиг. 3 - показана симметричная полосковая линия в разрезе использующаяся в качестве питающей линии, на фиг. 4 - диаграммы направленности антенны в плоскостях векторов напряженности электрического и магнитного полей, на фиг. 5 - частотная зависимость КСВН.

На фиг. 1-фиг. 3 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - диэлектрик;

2 - внешние проводники симметричной полосковой линии;

3 - плечи вибратора;

4 - экран;

5 - внутренний проводник симметричной полосковой линии;

6 - перемычка.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) размещенное на диэлектрике 1, содержит симметричную полосковую линию, внешние проводники 2 которой с одного конца присоединены к плечам вибратора 3, с другого конца - к экрану 4, при этом внутренний проводник симметричной полосковой линии 5 присоединен к одному из плеч вибратора 3 посредством перемычки 6.

Симметричный вибратор в печатном исполнении работает следующим образом. СВЧ сигнал подается на внутренний проводник питающей линии 5 и через перемычку 6 поступает на первое плечо вибратора, а также, через четвертьволновый короткозамкнутый шлейф, образованный симметричной двухпроводной линий передачи с лицевой связью, на второе плечо вибратора. В результате чего по плечам вибратора 3 протекает синфазный ток, являющийся источником электромагнитного поля. Эффект улучшения согласования достигается за счет применения короткозамкнутого шлейфа с лицевой связью, который более высокочастотный и обладает меньшими потерями на излучение.

Сравнение заявляемого устройства с известными показывает, что заявляемое устройство имеет следующие отличительные особенности:

- расположение и форма соединительной линии (полосковая симметричная соединительная линия с заземленными наружными проводниками, имеет непосредственный контакт с плечом вибратора и может рассматриваться как линия с лицевой связью).

- расположение плеч вибратора (плечи разнесены друг относительно друга по разным сторонам диэлектрика).

- обладание меньшим реактивным сопротивлением в полосе частот, позволяет согласовывать питающую линию с антеннами различной геометрической формы.

Пример реализации устройства для работы в дециметровом диапазоне волн: плечи вибратора выполнены в виде диполя (толщина материала равна 0,1 мм), длина плеча 36,2 мм, ширина полосковой линии 6 мм. Размеры экрана 100×100 мм.

Макет широкополосного вибратора имеет рабочую полосу частот по уровню КСВН=1,5 порядка 24.3% от средней частоты (по уровню КСВН=2 порядка 28.6% от средней частоты) (Фиг. 4). Коэффициент усиления КУ=6 дБ (Фиг. 5).

Широкополосный вибратор может быть использован в составе фазированных антенных решеток (ФАР).

Симметричный вибратор в печатном исполнении, выполненный на подложке, содержащей экран, двухпроводную симметричную линию, образующую короткозамкнутый шлейф, с одной стороны который подключен к плечам вибратора, с другой - к экрану, питающую линию, отличающийся тем, что плечи вибратора и питающие проводники короткозамкнутого шлейфа расположены на разных сторонах подложки, при этом питающая линия выполнена в виде симметричной полосковой линии, внутренний проводник которой присоединен к одному из плеч вибратора посредством перемычки, а экран установлен перпендикулярно подложке.
Симметричный вибратор в печатном исполнении
Симметричный вибратор в печатном исполнении
Симметричный вибратор в печатном исполнении
Симметричный вибратор в печатном исполнении
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 92 items.
13.01.2017
№217.015.7746

Ковш активного действия экскаватора

Изобретение относится к горной и строительной технике. Ковш активного действия экскаватора содержит корпус и силовой исполнительный орган в виде механизмов ударного действия с толкателями, рабочими зубцами и ограничителями их хода, а также с возвратными элементами. Силовой исполнительный орган...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599753
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.7752

Многозонный преобразователь постоянного тока в переменный

Многозонный преобразователь постоянного тока в переменный, то есть инвертор тока, относится к электротехнике и необходим для питания регулируемых электродвигателей переменного тока. Многозонный преобразователь постоянного тока в переменный содержит источник постоянного тока, конденсаторный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599624
Дата охранного документа: 10.10.2016
13.01.2017
№217.015.8878

Преобразователь напряжения в частоту импульсов

Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для преобразования напряжения в частоту импульсов. Достигаемый технический результат - уменьшение неравномерности расстановки выходных импульсов во времени и расширение диапазона входных напряжений, в котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602351
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.9dea

Способ имитации радиолокационных отражений

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к области испытания бортовых радиолокационных станций (РЛС) в лабораторных условиях. Достигаемый технический результат - формирование радиолокационных отражений от поверхностно распределенных объектов на основе малоточечной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610837
Дата охранного документа: 16.02.2017
25.08.2017
№217.015.a4b2

Способ приготовления рыбных кулинарных изделий

Способ предусматривает приготовление котлетной рыбной массы из филе рыбы путем измельчения с добавлением соли. Также используют муку льняную, отварную капусту цветную, капустный отвар и соль йодированную. Все компоненты используют при определенном соотношении по массе. Изделия подвергают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607601
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.bdb1

Стенд для испытаний на ударные воздействия приборов и оборудования

Изобретение относится к устройствам для испытаний на ударные воздействия и может быть использовано при испытаниях на высокоинтенсивные ударные воздействия различных, в том числе и пространственных систем. Стенд состоит из приспособления в виде панели с установленными на ней испытуемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616353
Дата охранного документа: 14.04.2017
26.08.2017
№217.015.e32a

Устройство для компенсации емкостных токов короткого замыкания в сетях с изолированной нейтралью 6-10 кв

Использование: в области электротехники для компенсации емкостных токов короткого замыкания и подавления токов утечки, вызванных естественной несимметрией емкостей фаз на землю в сетях с изолированной нейтралью 6-10 кВ. Технический результат - повышение быстродействия и обеспечение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626011
Дата охранного документа: 21.07.2017
26.08.2017
№217.015.e42e

Трансформатор сопротивлений

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для согласования активных сопротивлений без искажения формы сигнала в радиотехнических устройствах, телевидении, системах связи и радиоканалах передачи телекоммуникационных данных. Технический результат: уменьшение относительной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626296
Дата охранного документа: 25.07.2017
29.12.2017
№217.015.fb8e

Устройство заземления нейтрали трехфазной электрической сети

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат заключается в глубоком снижении дуговых перенапряжений на оборудовании всей сети, снижении потерь в заземляющем устройстве и мощности заземляющего резистора. Устройство заземления нейтрали трехфазной электрической сети состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640033
Дата охранного документа: 26.12.2017
29.12.2017
№217.015.fbc2

Лазерный доплеровский измеритель скорости

Лазерный доплеровский измеритель скорости делит при помощи призм Волластона излучение на три канала. В каждом канале установлены фотоприёмники, которые регистрируют доплеровский сдвиг, что обеспечивает измерение трёх проекций вектора скорости. За счет одновременного измерения трех проекций...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638580
Дата охранного документа: 14.12.2017
Showing 1-3 of 3 items.
10.01.2013
№216.012.1a71

Дипольный излучатель

Дипольный излучатель может быть использован в микроволновом диапазоне как самостоятельная (отдельно стоящая) антенна, так и в качестве возбудителя директорных антенн, а также как базовое излучающее звено турникетных и логопериодических антенн. Дипольный излучатель содержит два коллинеарных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472261
Дата охранного документа: 10.01.2013
18.05.2019
№219.017.5a0e

Дипольная антенна

Заявляемое устройство может быть использовано как самостоятельная (отдельно стоящая) антенна, так и в качестве базового излучающего элемента фазированных антенных решеток, предназначенных для излучения/приема радиосигналов систем связи, радиолокации, радионавигации и беспроводного доступа к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002459326
Дата охранного документа: 20.08.2012
17.06.2023
№223.018.7fb1

Широкополосный симметричный вибратор в печатном исполнении

Изобретение относится к антенной технике, в частности к широкополосным симметричным вибраторам в печатном исполнении. Технический результат - улучшение согласования линии передачи с нагрузкой в более широкой полосе частот. Технический результат достигается тем, что широкополосный симметричный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002768530
Дата охранного документа: 24.03.2022
+ добавить свой РИД