Разработка направленной двухдиапазонной антенны для наземного терминала связи беспилотных авиационных систем

В статье рассмотрены методы расширения рабочей полосы частот микрополосковых антенн. На основе комбинации методов с добавлением пассивных элементов в одной плоскости с активным излучателем и над ним и их оптимального расположения относительно друг друга предложена конструкция двухдиапазонной направленной антенны. Антенна согласована в двух широких поддиапазонах по уровню коэффициента отражения от входа (модуля S 11) не выше минус 10 дБ: 866-1015 МГц или 16 % и 2050-2835 МГц или 32 % (один вход с сопротивлением 50 Ом). При этом конструкция позволяет формировать направленное излучение с коэффициентом усиления в направлении максимального излучения от 9 до 11 дБи в нижнем частотном поддиапазоне и от 11 до 14 дБи в верхнем. Поляризация антенны - линейная, с высоким уровнем кроссполяризационной развязки - не менее 40 дБ. Максимум диаграммы направленности антенны смещен в угломестной плоскости, при этом ее форма обеспечивает покрытие в верхней полусфере. Все элементы антенны изготавливаются из листового металла (нержавеющей стали) и крепятся друг другу с помощью стальных или латунных стоек, что делает конструкцию очень прочной.

В статье приводится методика проектирования предложенной антенны, результаты ее моделирования и экспериментальных исследований, выполненных на изготовленном образце. Изготовленная антенна имеет компактный размер (0,8λmax×0,8λmax×0,07λmax) и небольшой вес (не более 750 г). Антенна, в первую очередь, применима в системах беспроводной связи беспилотных авиационных систем в качестве антенны наземного терминала управления беспилотным летательным аппаратом.