RU188741U1 - Microstrip antenna with circular polarization - Google Patents
Microstrip antenna with circular polarization Download PDFInfo
- Publication number
- RU188741U1 RU188741U1 RU2018143827U RU2018143827U RU188741U1 RU 188741 U1 RU188741 U1 RU 188741U1 RU 2018143827 U RU2018143827 U RU 2018143827U RU 2018143827 U RU2018143827 U RU 2018143827U RU 188741 U1 RU188741 U1 RU 188741U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- circular polarization
- substrates
- microstrip antenna
- radio
- Prior art date
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях, как самостоятельная антенна, так и в качестве базового излучающего элемента в печатных фазированных антенных решетках. Антенна содержит диэлектрическую подложку, щель, излучатель и линию питания, размещенную на ней. При этом дополнительно введены три диэлектрических подложки, на которых расположены идентичные по форме дипольные излучатели, линии питания и щели. Причем все подложки ориентированы взаимно перпендикулярно между собой и совмещены одной боковой стенкой друг с другом. Технический результат заключается в возможности получения круговой поляризации. 4 ил.The invention relates to radio engineering and can be used in radiolocation, radio navigation, communications, antenna systems and radio measurements, as an independent antenna, and as a basic radiating element in printed phased antenna arrays. The antenna contains a dielectric substrate, a slit, a radiator and a power line placed on it. In addition, three dielectric substrates were added, on which dipole emitters of identical form, supply lines and slots are located. Moreover, all the substrates are oriented mutually perpendicular to each other and are aligned with one side wall with each other. The technical result consists in the possibility of obtaining circular polarization. 4 il.
Description
Предлагаемая микрополосковая антенна с круговой поляризацией относится к радиотехнике и может быть использована в радиолокации, радионавигации, связи, антенных системах и радиоизмерениях, как самостоятельная антенна, так и в качестве базового излучающего элемента в печатных фазированных антенных решетках.The proposed microstrip antenna with circular polarization relates to radio engineering and can be used in radiolocation, radio navigation, communications, antenna systems and radio measurements, both as an independent antenna, and as a basic radiating element in printed phased antenna arrays.
Известна сверхширокополосная антенна круговой поляризации (Патент №2206160. «Сверхширокополосная антенна круговой поляризации». МПК H01Q 21/24), которая формирует поле излучения круговой поляризации в сверхширокой полосе частот. Недостатком данной антенны является формирование поля круговой поляризации в малом секторе угловых направлений.Known ultra wideband antenna of circular polarization (Patent No. 2206160. "Ultra wideband antenna of circular polarization". IPC H01Q 21/24), which forms a field of radiation of circular polarization in the ultra-wide frequency band. The disadvantage of this antenna is the formation of a field of circular polarization in a small sector of angular directions.
Известна двухдиапазонная микрополосковая антенна с круговой поляризацией, содержащая металлический экран, два излучающих элемента в виде квадратных металлических пластин, расположенных одна над другой параллельно металлическому экрану и разделенных диэлектрическими подложками, и коаксиальную линию передачи (коаксиальный фидер) с двумя точками возбуждения [авторское свидетельство СССР №1771016, МПК H01Q 1/38, опубл. 23.10.1992]. Для увеличения ширины полосы рабочих частот и сектора сканирования по коэффициенту эллиптичности пластины имеют неоднородности в виде щелей, прорезанных с углов пластин по диагонали и неоднородности в виде выступов, предназначенных для подстройки рабочих частот. Однако выполнение неоднородностей в пластинах данной антенны усложняет ее изготовление.Known dual-band microstrip antenna with circular polarization, containing a metal screen, two radiating elements in the form of square metal plates arranged one above the other parallel to the metal screen and separated by dielectric substrates, and a coaxial transmission line (coaxial feeder) with two excitation points [USSR USSR Certificate No. 1771016, IPC
Наиболее близкой к предложенной антенне является микрополосковая дипольная антенна, плечи диполя которой выполнены на одной стороне, а запитывающий элемент в виде полоска выполнен на другой стороне (Патент CLLJA N 3845490, кл. 343-821, 1974). Однако известная антенна не может работать с круговой поляризацией, что особенно важно в антенных системах метеолокаторов для сопровождения аэрологических радиозондов (АРЗ) и метеорологических ракет.Closest to the proposed antenna is a microstrip dipole antenna, the shoulders of a dipole are made on one side, and the feeding element in the form of a strip is made on the other side (Patent CLLJA N 3845490, cl. 343-821, 1974). However, the known antenna cannot work with circular polarization, which is especially important in antenna systems of meteorological radars for tracking upper-air radiosondes (ARZ) and meteorological rockets.
Полезная модель направлена на получение круговой поляризации у микрополосковой антенны. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой антенны с круговой поляризацией.The utility model is aimed at obtaining circular polarization at the microstrip antenna. The technical result is the creation of a compact microstrip antenna with circular polarization.
Технический результат достигается за счет того, что к заявляемой микрополосковой антенне с круговой поляризацией добавляются идентичные антенны и таким образом, она будет состоять из четырех идентичных дипольных излучателей совмещенных ортогонально друг другу одной боковой стенкой. Питание к излучателям можно подавать как отдельно на каждый с помощью коаксиального кабеля или СВЧ-разъемов, либо с помощью делителя мощности. Вход делителя сигналов является входом антенны.The technical result is achieved due to the fact that identical antennas are added to the inventive microstrip antenna with circular polarization and thus it will consist of four identical dipole emitters aligned orthogonal to each other by one side wall. Power to the radiators can be supplied separately for each using coaxial cable or microwave connectors, or using a power divider. The signal divider input is the antenna input.
Микрополосковая антенна с круговой поляризацией, содержащая диэлектрическую подложку, щель, излучатель и линию питания, размещенную на ней, отличающаяся тем что, дополнительно введены три диэлектрических подложки, на которых расположены идентичные по форме, дипольные излучатели, линии питания и щели, при этом все подложки ориентированы взаимно перпендикулярно между собой и совмещены одной боковой стенкой друг с другом.Microstrip antenna with circular polarization, containing a dielectric substrate, a slit, an emitter and a power line placed on it, characterized in that three dielectric substrates are additionally introduced, on which are located, dipole emitters, power lines and slots of identical shape, all of which are oriented mutually perpendicular to each other and aligned with one side wall with each other.
Сущность изобретения поясняется фигурами, на которых изображено:The invention is illustrated by the figures, which depict:
на фиг. 1 - предпочтительный вариант топологии предлагаемой микрополосковой антенны с круговой поляризацией, реализованной на диэлектрической подложке с относительной диэлектрической проницаемостью равной 4.4 и толщиной 1 мм; где 1, 2, 3, 4- входы антенн, 5, 6, 7, 8 - микрополосковые резонаторы, 9, 10, 11, 12 - линии питания;in fig. 1 - the preferred topology of the proposed microstrip antenna with circular polarization, implemented on a dielectric substrate with a relative dielectric constant of 4.4 and a thickness of 1 mm; where 1, 2, 3, 4 are antenna inputs, 5, 6, 7, 8 are microstrip resonators, 9, 10, 11, 12 are power lines;
на фиг. 2 - график зависимости КСВ от частоты;in fig. 2 is a graph of the CWS versus frequency;
на фиг. 3 - график зависимости коэффициента усиления от частоты, выраженных в децибелах;in fig. 3 is a graph of the gain versus frequency, expressed in decibels;
на фиг. 4 - график диаграммы направленности на центральной частоте (2100 МГц).in fig. 4 is a graph of the radiation pattern at the center frequency (2100 MHz).
Микрополосковая дипольная антенна круговой поляризации имеет один 50-омный вход, делитель мощности на четыре выхода, 4 излучателя с излучателями, линией питания и щелью. Количество излучателей может быть 2N, где N - целое число больше единицы.The microstrip dipole antenna of circular polarization has one 50-ohm input, a power divider for four outputs, 4 emitters with radiators, a power line and a slit. The number of emitters can be 2 N , where N is an integer greater than one.
Входной сигнал делится в делителе сигналов на четыре сигнала поровну и без отражения. Сигнал с первого выхода попадает на вход первого дипольного излучателя 1, который излучает его в свободное пространство. На второй, третий и четвертый дипольные излучатели 2, 3, 4 сигналы попадают со второго, третьего и четвертого выхода делителя сигналов, соответственно. При таком расположении два излучателя излучают в пространство сигнал линейной поляризации, вторые два повернутые относительно первых на угол 90 градусов, также излучают линейную поляризацию. Однако за счет того, что излучатели повернуты на 90 градусов относительно первой пары, суммарно получается поле круговой поляризации. Вся полученная конструкция может быть помещена в радиопрозрачный корпус. Также внизу можно оставить зазор необходимой ширины для подключения питания. Необходимо обеспечивать отсутствие контактов электропроводящих элементов у всех дипольных антенн, что позволит избежать искажения частотных характеристик всей антенны.The input signal is divided in the signal divider into four signals equally and without reflection. The signal from the first output enters the input of the
В результате электромагнитного моделирования микрополосковой антенны с круговой поляризацией, удалось получить сигнал в свободном пространстве (дальней зоне). Полученные в результате электромагнитного моделирования антенны данные, подтвердили получение круговой поляризации.As a result of electromagnetic modeling of a microstrip antenna with circular polarization, it was possible to receive a signal in free space (far field). The data obtained as a result of electromagnetic modeling of the antenna, confirmed the receipt of circular polarization.
Для заявляемой антенны коэффициент эллиптичности, вычисленный указанным выше способом, оказался равным 0.84, что позволяет сделать вывод, что рассматриваемая антенна имеет возможность передавать и принимать сигнал с круговой поляризацией.For the inventive antenna, the ellipticity coefficient calculated by the above method turned out to be equal to 0.84, which allows to conclude that the antenna in question has the ability to transmit and receive a signal with circular polarization.
Также были получены следующие технические характеристики:The following specifications were also obtained:
полоса рабочих частот 67%, по уровню КСВ=2, в соответствии с данными на фиг. 2;The operating frequency band is 67%, in terms of the CWS = 2, in accordance with the data in FIG. 2;
коэффициент усиления в полосе частот не ниже 5 дБ, в соответствии с данными на фиг. 3.the gain in the frequency band is not lower than 5 dB, in accordance with the data in FIG. 3
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143827U RU188741U1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Microstrip antenna with circular polarization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143827U RU188741U1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Microstrip antenna with circular polarization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU188741U1 true RU188741U1 (en) | 2019-04-23 |
Family
ID=66315028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143827U RU188741U1 (en) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | Microstrip antenna with circular polarization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU188741U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6844851B2 (en) * | 2002-05-27 | 2005-01-18 | Samsung Thales Co., Ltd. | Planar antenna having linear and circular polarization |
| US20110169710A1 (en) * | 2008-02-05 | 2011-07-14 | Smartant Telecom Co., Ltd. | Cross-polarized antenna |
| CN202084636U (en) * | 2011-05-30 | 2011-12-21 | 中电科技扬州宝军电子科技有限公司 | A wide-beam dual-frequency circularly polarized antenna |
| US9397404B1 (en) * | 2014-05-02 | 2016-07-19 | First Rf Corporation | Crossed-dipole antenna array structure |
-
2018
- 2018-12-11 RU RU2018143827U patent/RU188741U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6844851B2 (en) * | 2002-05-27 | 2005-01-18 | Samsung Thales Co., Ltd. | Planar antenna having linear and circular polarization |
| US20110169710A1 (en) * | 2008-02-05 | 2011-07-14 | Smartant Telecom Co., Ltd. | Cross-polarized antenna |
| CN202084636U (en) * | 2011-05-30 | 2011-12-21 | 中电科技扬州宝军电子科技有限公司 | A wide-beam dual-frequency circularly polarized antenna |
| US9397404B1 (en) * | 2014-05-02 | 2016-07-19 | First Rf Corporation | Crossed-dipole antenna array structure |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ahmed et al. | A printed monopole antenna with two steps and a circular slot for UWB applications | |
| CN111370862A (en) | Single-port broadband dual-circular polarization dual-directional beam microstrip array antenna | |
| GB2542799A (en) | Patch antenna | |
| CN110649383A (en) | A Broadband Dual Circularly Polarized Antenna Based on Dielectric Resonator Loading | |
| CN113540810A (en) | Microstrip slot coupling super-surface antenna with open rectangular ring loaded | |
| CN110943290B (en) | Broadband Microstrip Antenna Feeded by Coplanar Waveguide for Underground Communication | |
| Ginting et al. | Proximity-coupled L-band patch array antenna fed by binomial power distribution | |
| KR20140139310A (en) | multi-band circular polarization hexagonal slot microstrip antenna using multiful L-shaped slit | |
| RU191904U1 (en) | Broadband Microstrip Dipole Antenna | |
| RU188741U1 (en) | Microstrip antenna with circular polarization | |
| CN210296621U (en) | A single-feed dual circularly polarized microstrip antenna | |
| Pardhan | Design of Extended Circular Patch with Rectangular Stub and Circular Slit Used For Ultra Wide Band Application (X-Band) | |
| Rifat et al. | 1× 4 patch array antenna for 28GHz 5G millimeter-wave communication | |
| CN102237569A (en) | Highly-oriented dual-beam scanning millimeter wave panel antenna | |
| RU2444098C1 (en) | ULTRABROADBAND RADIATOR FOR PHASED ANTENNA ARRAY OF 8,5-12,5 GHz FREQUENCY RANGE | |
| Sahu et al. | 4× 4 rectangular patch array antenna for bore sight application of conical scan S-band tracking radar | |
| Milijic et al. | High-gain slot antenna arrays for 5G and radar applications | |
| Ali et al. | A microstrip patch antenna with aperture coupler technique at 5.8 GHz | |
| Churkin et al. | Microstrip patch antenna arrays with fan-shaped 90 and 45-degree wide radiation patterns for 28 GHz MIMO applications | |
| CN114883773A (en) | Antenna structure, electronic equipment and wireless network system | |
| RU103423U1 (en) | ULTRABAND RADIATOR FOR PHASED ANTENNA ARRAY OF THE FREQUENCY OF THE RANGE OF 8.5-12.5 GHz | |
| Hakem | A compact dual frequency stacked patch antenna for irnss applications | |
| KR20110112491A (en) | Wideband Planar Monopole Antenna with Parabolic Edge | |
| Xu et al. | Antipodal Vivaldi antenna for phased array antenna applications | |
| Divya et al. | Design of patch antenna for ISM band applications using CST microwave studio |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190528 |