БИКОНИЧЕСКАЯ АНТЕННА

БИКОНИЧЕСКАЯ АНТЕННА


RU (11) 2168248 (13) C1

(51) 7 H01Q13/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 99118829/09 
(22) Дата подачи заявки: 1999.08.30 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.08.30 
(43) Дата публикации заявки: 2001.05.27 
(45) Опубликовано: 2001.05.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2022428 C1, 30.10.1994. US 4143377 A, 06.03.1979. FR 2573576 A1, 24.11.1985. US 3942180 A, 02.03.1976. 
(71) Заявитель(и): Войсковая часть 25714 
(72) Автор(ы): Нефедьев В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Войсковая часть 25714 

(54) БИКОНИЧЕСКАЯ АНТЕННА 

Биконическая антенна относится к области антенной техники и предназначена для использования в радиотехнических системах различного назначения, в частности в судовых системах радиосвязи. Техническим результатом является увеличение коэффициента усиления в направлении линии горизонта. Биконическая антенна состоит из двух металлических конусов, соединенных вершинами, и содержит N шунтов, выполненных в виде отрезков проводников, соединяющих кромки конусов, при этом отрезки проводника выполнены из двух равных частей, смещенных одна относительно другой на угол = 360o/2N, расположенных с равным угловым смещением вокруг оси конусов и соединенных одна с другой посредством проводящих перемычек, размещенных в плоскости, проходящей через вершину конусов перпендикулярно их оси. Над основаниями конусов установлены отражатели, поверхность которых образована вращениями вокруг оси конусов образующих, изменяющихся по закону Y = (1,89ехр0,052Х)+Н при 0Х(1,0-1,5) макс, где Н - высота конусов; макс - максимальная длина волны рабочего диапазона длин волн, ось Y совпадает с осью конусов, а начало координат совпадает с геометрическим центром антенны, при этом макс, Н и Х измеряются в сантиметрах. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Биконическая антенна относится к области антенной техники и предназначена для использования в радиотехнических системах различного назначения, в частности в судовых системах радиосвязи.

Известна биконическая антенна /1/, состоящая из двух металлических конусов, соединенных вершинами, и содержащая N шунтов, расположенных между основаниями конусов по окружности с угловым интервалом = 360o/N параллельно оси вибраторов, при этом отношение крайних частот рабочего диапазона равно fмах/fмин = 3,2.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является биконическая антенна /2/, выбранная в качестве прототипа, содержащая N шунтов, выполненных в виде отрезков проводников из двух равных частей, смешенных одна относительно другой на угол = 360o/2N, расположенных с равным угловым смещением вокруг оси конусов и соединенных одна с другой посредством введенных проводящих перемычек, размещенных в плоскости, проходящей через вершину конусов перпендикулярно их оси. Как биконическая антенна /1/, так и биконическая антенна /2/ имеют общий недостаток - сравнительно низкий коэффициент усиления в направлении линии горизонта, обусловленный конечными размерами биконической антенны.

Техническая задача заключается в увеличении коэффициента усиления в направлении линии горизонта.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве, содержащем N шунтов, выполненных в виде отрезков проводника, соединяющих кромки оснований конусов, при этом отрезки проводника выполнены из двух равных частей, смещенных одна относительно другой на угол = 360o/2N, расположенных с равным угловым смещением вокруг оси конусов и соединенных одна с другой посредством проводящих перемычек, размещенных в плоскости, проходящей через вершины конусов перпендикулярно их оси, согласно изобретению над основаниями конусов установлены отражатели, поверхность которых образована вращением вокруг оси конусов образующей, изменяющейся по закону Y = (1,89exp0,052Х)+H при 0X(1,0-1,5) макс, где H - высота конуса, макс - максимальная длина волны рабочего диапазона длин волн, ось Y совпадает с осью конусов, а начало координат совпадает с геометрическим центром антенны, при этом макс, H и X измеряются в сантиметрах. Таким образом, изобретение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая биконическая антенна отличается наличием новых элементов - над основаниями конусов установлены отражатели, поверхность которых образована вращением вокруг оси конусов образующей, изменяющейся по закону Y = (1,89exp0,052X)+H при 0X(1,0-1,5) макс, где H - высота конуса, макс - - максимальная длина волны рабочего диапазона длин волн, ось Y совпадает с осью конусов, а начало координат совпадает с геометрическим центром антенны, при этом макс, H и X измеряются в сантиметрах. Таким образом, изобретение соответствует критерию изобретения "новизна".

Анализ известных технических решений в известной области и смежной с ней позволяет сделать вывод, что введенные элементы известны. Однако введение их в биконическую антенну с указанными размерами и связями обеспечивает устройству такое новое свойство, как повышение коэффициента усиления в направлении линии горизонта, за счет введения отражателей, поверхность которых образована вращением вокруг оси конусов образующих, изменяющихся по определенному закону с указанными выше размерами.

Изобретение имеет изобретательский уровень, так как оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники,

Изобретение является промышленно применительным, так как оно может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Сущность изобретения поясняется посредством чертежа и последующего описания.

На чертеже представлен общий вид биконической антенны, где:

1; 2 - металлические конусы;

3 - генератор;

4, 5 - отрезки проводников шунта;

6 - перемычка проводящая;

7, 8 - отражатели;

9, 10 - образующая отражателя.

Конструктивно биконическая антенна состоит из двух металлических конусов 1, 2, соединенных вершинами и содержит N шунтов, выполненных в виде отрезков проводников 5, 6, соединяющих кромки оснований конусов 1, 2, при этом отрезки проводника выполнены из двух равных частей, смещенных одна относительно другой на угол = 360o/2N, расположенных c равным угловым смещением вокруг оси конусов и соединенных одна с другой посредством проводящих перемычек 6, размещенных в плоскости, проходящей через вершину конусов перпендикулярно их оси. Над основаниями конусов 1, 2 установлены отражатели 7, 8, поверхность которых образована вращением вокруг оси конусов образующих 9, 10, изменяющихся по закону Y=(1,89exp0,052X)+H при 0X(1,0-1,5) макс, где H - высота конуса, макс - максимальная длина волны рабочего диапазона длин волн, ось Y совпадает с осью конусов, а начало координат совпадает с геометрическим центром антенны, при этом макс, H и X измеряются в сантиметрах.

Биконическая антенна работает следующим образом.

При подаче высокочастотного сигнала от генератора 3 в биконической антенне возбуждаются электрические токи, которые формируют излучение с круговой диаграммной направленности в горизонтальной плоскости. Установка над основаниями конусов 1, 2 отражателей 7, 8 приводит к перехвату наибольшей части излученной в вертикальной плоскости энергии и концентрации ее в направлении линии горизонта, а выполнение поверхности отражателя путем вращения вокруг оси конусов образующих 9, 10, изменяющихся по закону Y = (1,89exp0,052X)+H обеспечивает синфазность поля по раскрыву, и позволяет повысить эффективность излучения антенны вдоль линии горизонта во всем круговом секторе. При выбранном значении образующих 9, 10 отражателя 0X(1,0-1,5) макс обеспечивается оптимальная концентрация отраженного излучения вдоль линии горизонта. При X < макс концентрация энергии в направлении линии горизонта снижается вследствие затекания части излученной в вертикальной плоскости энергии за края отражателя, что приводит к снижению коэффициента усиления антенны. При X1,5 макс концентрация энергии вдоль линии горизонта увеличивается незначительно, но значительно увеличиваются габариты антенны. Размеры поверхности отражателя и закон изменения образующих подбирался эмпирическим путем по максимальной величине реализации выигрыша коэффициента усиления в направлении линии горизонта.

Результаты макетирования и экспериментального исследования показали, что введение отражателей, поверхность которых образована вращением вокруг оси конусов образующей, изменяющейся по закону Y = (1,89exp0,052X)+H с указанными выше размерами, обеспечивает выигрыш в коэффициенте усиления в направлении линии горизонта на 3,5-4 дБ по сравнению с прототипом.

Источники информации

1. Айзенберг Г.З. Антенны УКВ. т.1, Москва, Связь, 1977, с. 187.

2. Авт. св. RU 2022428 С1, Н 01 Q 13/04, 30.10.1994. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Биконическая антенна, содержащая N шунтов, выполненных в виде отрезков проводника, соединяющих кромки оснований конусов, при этом отрезки проводника выполнены из двух равных частей, смещенных одна относительно другой на угол = 360o/2N, расположенных с равным угловым смещением вокруг оси конусов и соединенных одна с другой посредством проводящих перемычек, размещенных в плоскости, проходящей через вершину конусов перпендикулярно их оси, отличающаяся тем, что над основаниями конусов установлены отражатели, поверхность которых образована вращением вокруг оси конусов образующей, изменяющейся по закону Y= (1,89exp0,052x)+H при 0 X (1,0 - 1,5)макс, где Н - высота конуса, макс - максимальная длина волны рабочего диапазоне длин волн, ось Y совпадает с осью конусов, а начало координат совпадает с геометрическим центром антенны, при этом макс, Н и Х измеряются в сантиметрах.




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