ШТЫРЕВАЯ АНТЕННА

ШТЫРЕВАЯ АНТЕННА


RU (11) 2121199 (13) C1

(51) 6 H01Q1/40 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 97115051/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.09.10 
(45) Опубликовано: 1998.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. RU 94028410 A1, 20.05.97. 2. US 4435713 A, 06.03.84. 3. US 4134120 A, 09.01.79. 
(71) Заявитель(и): Черноусов Василий Васильевич 
(72) Автор(ы): Черноусов В.В.; Гольтер А.Э. 
(73) Патентообладатель(и): Черноусов Василий Васильевич 

(54) ШТЫРЕВАЯ АНТЕННА 

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано в носимых и мобильных устройствах радиосвязи. Штыревая антенна выполнена на основе монокристалла никель-алюминиевой бронзы в псевдоупругом состоянии. Монокристалл бронзы для защиты от атмосферных воздействий и для повышения надежности и травмобезопасности опрессован резиной. Материал антенны выдерживает деформацию изгибом, сопоставимую с резиной или спиральной пружиной, но имеет прочность стали. Антенна обеспечивает большую дальность связи по сравнению с аналогами. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство относится к промышленности средств связи и может быть использовано в носимых и мобильных устройствах радиосвязи.

Штыревые антенны известны со времени разработки средств радиосвязи в КВ и УКВ-диапазонах. При установке штыревых антенн на мобильных и особенно носимых средствах радиосвязи возникла необходимость разработки гибких штыревых антенн, как травмобезопасных и механически более надежных в эксплуатации. Развитие штыревых антенн пошло по двум направлениям: включение в антенну спиральной пружинной вставки (например: заявка Франции N 2252666, 1975 г.) и изготовлению самого штыря в виде гибкого конструктивного элемента (заявка ФРГ N 3919884; заявки Франции N 2711277 и N 2604631; патент США N 4435713). Наличие в конфигурации антенны пружины приводит к уменьшению излучающей длины антенны, что снижает ее эффективность. Кроме того, при механическом движении (колебании) антенны происходит изменение ее резонансной частоты. В этом плане антенны, имеющие гибкий излучающий штырь являются предпочтительнее. Среди антенн, имеющих гибкий излучающий штырь по конструктивным особенностям и решаемым задачам ближе всего к предлагаемой антенне подходит штыревая антенная по патенту США N 4435713 МКИ H 01 Q 1/36, принятая за прототип.

Эта штыревая антенна (прототип) состоит (фиг.1) из электропроводника 1, выполненного в виде спирали, литого нижнего основания 2, выполненного совместно с электрическим соединителем 3, имеющим резьбу 4 (элемент крепления). На втором конце электропроводника установлена головка 5. Вся конструкция залита полиуретаном, который со стороны литого нижнего основания 2 образует корпус 6 с опорной поверхностью 7, на электропроводнике 1 и головке 5 - защитную оболочку 8.

Штыревая антенна работает следующим образом:

При вращении корпуса 6 литое нижнее основание 2 посредством резьбы 4 на электрическом соединителе 3 накручивается на выход связного устройства (на фиг. 1 отсутствует) до тех пор пока не коснется опорной поверхности 7. При случайном изгибе электрический проводник 1 изгибается вместе с защитной оболочкой 8. При освобождении антенны электрический проводник 1 за счет своих упругих свойств возвращается в исходное состояние.

Это устройство обладает следующими недостатками.

1. Прочность, а следовательно и надежность антенны определяются прочностью защитной оболочки и при длительной эксплуатации антенна выходит из строя.

2. Витая конструкция электрического проводника вносит дополнительную индуктивность, что, во-первых, приводит к укорачиванию эффективной длины антенны (для получения согласованной нагрузки) и, во-вторых, из-за низкой добротности этой индуктивности, увеличиваются потери в антенне. Все это приводит к снижению эффективности антенны и к уменьшению дальности связи.

С целью повышения надежности и эффективности в штыревой антенне, содержащей излучающий проводник, на одном конце которого расположен электрический соединитель, элемент крепления (резьба или байнет) и опорную поверхность, электропроводник выполнен из монокристалла никель-аллюминиевой бронзы в псевдоупругом состоянии, а защитная оболочка выполнена из резины, причем резина сцепляется с монокристаллом без возможности взаимного перемещения.

На фиг. 2 изображено предлагаемое устройство. Один из вариантов предлагаемой штыревой антенны (фиг.2) состоит из стрежня 1, выполненного из монокристалла сплава системы Cu-Al-Ni в псевдоупругим состоянии; поверхность монокристалла обработана раствором азотной кислотой концентрации 50%, затем покрыта слоем клея типа "Момент" и опрессована резиной 2 (в интервале времени от 2 до 6 часов после нанесения клея). Один конец стержня впаян в переходной элемент 3, а последний установлен неподвижно (вклеян) в электроизоляционный корпус 4, имеющий опорную поверхность 5. Переходной элемент 3 заканчивается электрическим соединителем 6, концентрично которому в корпусе 4 запрессована резьбовая втулка 7. На другом конце стержня установлен колпачок 8.

Предлагаемая штыревая антенна работает следующим образом.

Вращение корпуса 4 посредством резьбы втулки 7 накручивает антенну на выход связного устройства (на фиг.2 отсутствует) до упора на опорную поверхность 5. При этом электрический соединитель 6 обеспечивает электрический контакт. При соприкосновении антенны с препятствием монокристаллический стержень изгибается, причем изгиб с деформацией до 8% происходит практически без наращивания усилий. Резина 2 повторяет все изменения положения монокристаллического штыря 1, благодаря жесткой фиксации на его поверхности, что обеспечивает беспрепятственное возвращение штыря в исходное состояние за счет обратимости фазового превращения в монокристалле.

Большая эффективность предлагаемой штыревой антенны по отношению к прототипу в части повышения надежности определяется соотношением прочностей полиуретана (материал из которого сделан прототип) и монокристалла никель-алюминиевой бронзы (60 кг/мм2 - см напр.: "Сплавы с эффектом памяти формы"/К. Ооцука, К. Симудзу, Ю. Судзуки и др. /Под ред. Фунакубо Х.: пер. с японск. - М. : Металлургия, 1990. - 224 с.), так как хорошо известно, что металл имеет прочность на два порядка большую, чем пластмасса. В части увеличения дальности связи за счет увеличения эффективной длины излучателя теоретический расчет очень сложен, но судя по антеннам, устанавливаемым на аппаратуре с торговой маркой STANDARD (Япония) и ERICSSON (Дания), имеющим спиральные штыри, длина антенны уменьшается почти в 2 раза. Увеличение дальности связи за счет увеличения добротности предложенной антенны также не вызывает сомнения, т.к. максимальной добротностью обладают индуктивности, имеющее соотношение диаметра катушки к ее длине в интервале 0.7-1, а в случае прототипа при диаметре намотки 3-4 мм и длине 100-120 мм, для частоты 400 МГц, такое соотношение составит величину 1/30.

В настоящее время изготовлены образцы таких штыревых антенн и проведены сравнительные испытания фирмой SOLLYNA - A.T.K. (г. Москва). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Штыревая антенна, содержащая электропроводник, на одном конце которого расположены электрический соединитель, элемент крепления и опорная поверхность, и защитную оболочку, отличающаяся тем, что электропроводник выполнен из монокристалла никель-алюминиевой бронзы в псевдоупругом состоянии, а защитная оболочка выполнена из резины, причем резина контактирует с монокристаллом без взаимного перемещения.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru