191908. lajstromszámú szabadalom • Lépcsős szerkezetű reflektorüreggel lezárt, széles frekvenciatartományban irányított és körösen polarizált sugárzási teret megvalósító sík archimedesi-spirálantenna
1 HU 191 908 B 2 A két működő antenna bebizonyította, hogy a találmány tárgyát képező reflektormegoldással elvileg tetszőlegesen széles sávú antenna készíthető. A sávszélességet a gyakorlatban a félhasznált balun trafó sávszélessége, valamint a spirálantenna jellemzőinek, elsősorban a bemeneti impedanciának a frekvenciamenettel való nagyobb eltérése, ill. ingadozása korlátozza. Ugyanis az archimedesi spirálantenna nem származtatható le a V. H. Rumsay által levezetett és a szigorúan frekvenciafüggetlen antennák geometriáját megadó összegüggésből, mint pld. az egyetlen szöggel jellemezhető logspirál antenna. Ez az oka annak, hogy a magában álló spirálantennánál az antennajellemzők a frekvenciával, ha lassan is, de változnak. így a sávszélesség kiterjesztésénél a gyakorlatban a legnagyobb problémát a bemeneti impedancia ingadozásának a minél szélesebb sávban való kompenzálása jelenti. Az antenna bemeneti impedanciájának és egyéb jellemzőinek a frekvenciával való változása csökkenthető (lassítható), ha az antenna apertúráján sugárirányban kifelé haladva a kardszélességet frekvenciasávúnként (lépcsőnként) ugrásszerűen úgy növeljük meg, hogy ezekben a tartományokban, vagyis az egyes lépcsősíkok felett, a menetszám azonos (ül. közel azonos) maradjon. Az így megvalósított antennát egy szorosan tekercselt (a«l; r-exp a<|>; ahol „a” spirálállandó) logspirál antenna diszkrét közelítésének foghatjuk fel, melynek megfelelően az antennajellemzők a frekvenciának egy lassabban változó függvényeivé válnak. A lépcső üreg szájára szerelt sík archimedesi spirálantenna külső meneteit célszerű disszipatív (elnyelő) tulajdonságú anyaggal bevonni ül. a végeket megfelelően lezárni a végekről reflektált hullámok káros hatásának a kiküszöbölése ül. csökkentése végett Ez a megoldás az antenna geometriai méretének a csökkentését teszi lehetővé. Ugyanis nincs szükség azoknak a legszélső meneteknek a meghagyására, melyeknek a szerepe csupán a reflektált hullámok hatásának a csökkentése. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Lépcsős szerkezetű reflektorüreggel lezárt, széles sávban irányított és körösen polarizált sugárzási teret megvalósító önkomplementer típusú sík szimmetrikus táplálású archimedesi spirálantenna, azzal jellemezve, hogy az előírt működési sáv a minimális lépcsőszám feltételének eleget téve ....8:4:2:1.... aránynak megfelelő részsávokra van osztva és az egyes lépcsősíkok távolsága a spirálantenna síkjától >S 4 ahol X, az i-edik lépcsősík által átfogott frekvenciatartomány sávközép! frekvenciájából számított hullámhossz, (l.ábra) 2. Az 1. igénypont szerinti antennaszerkezet, azzal jellemezve, hogy a működési sáv a minimális lépcsőszámot biztosító 2:1 arányú frekvenciaátfogástól eltérően van felosztva úgy, hogy a lépcsők közül egyetlen, egy sem valósít meg 2:1 arányúnál nagyobb sávátfogást. 3. Az 1. igénypont alatti antennaszerkezet, azzal jellemezve , hogy a minimális lépcsőszám alapján kialakított reflektor fölé helyezett nyomtatott sík spirálantenna vezetőkarjának a szélessége lépcsőnként úgy van kialakítva, hogy a 2:1 aránjú frekvenciasávúkat átfogó lépcsősíkok felett a menetszám állandó maradjon. 4. Az 1-3. igénypontok szerinti antennaszerkezet, azzal jellemezve, hogy a lépcsős reflektor elé helyezett sík archimedesi spirálantenna nem önkomplementer (komplementer) felépítésű. 5. Az 1-3. igénypontok szerinti antennaszerkezet, azzal jellemezve, hogy a lépcsős reflektor elé helyezett sík archimedesi spirálantenna egykaros megoldású (aszimmetrikus táplálású). 6. Az 1-4. igénypontok szerinti antennaszerkezet azzal jellemezve, hogy a legszélső menetek végei disszipatív (elnyelő) anyaggal van bevonva, ill. lezárva, melynek megfelelően az antennaszerkezet mérete átmérőben kisebb. 7. Az 1-6. igénypontok szerinti antennaszerkezet, azzal jellemezve, hogy a lépcsős szerkezetű reflektor üregszáját szorosan tekerecselt (exp a<p; a<l, ahol „a” a spirálállandó) logspirál antenna zárja le. 8. Az 1-7. igénypontok szerinti antennaszerkezetek, azzal jellemezve, hogy a sík struktúrájú antennák különböző profilú (pl. 0:0.0 ;stb) vezetőből vannak kialakítva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 3
