АДАПТИВНОЕ АНТЕННОЕ СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

АДАПТИВНОЕ АНТЕННОЕ СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО


RU (11) 2282284 (13) C2

(51) МПК
H01P 5/10 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004127994/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.10.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.10.25 
(43) Дата публикации заявки: 2006.04.10 
(45) Опубликовано: 2006.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: GB 2389463 А, 10.12.2003. SU 1646012 A1, 30.04.1991. SU 624326 А, 15.09.1978. ЕР 0210746 A1, 04.02.1987. US 3443231 А, 06.05.1969. 
(72) Автор(ы): Хлопушин Игорь Юрьевич (RU); Полевой Валентин Васильевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" (RU) 
Адрес для переписки: 603950, г.Нижний Новгород, ГСП-462, пл. Комсомольская, 1, ФГУП "НПП "Полет" 

(54) АДАПТИВНОЕ АНТЕННОЕ СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к антенно-фидерным устройствам декаметрового диапазона. Достигаемым техническим результатом является снижение трудоемкости процесса настройки и регулировки устройства на объекте, а также обеспечение возможности работы на антенны любого типа в широком диапазоне частот с высоким значением КБВ (не менее 0,7). Адаптивное антенное согласующее устройство выполнено на основе согласующего контура, в котором индуктивности соединены последовательно, а между ними параллельно включено по три емкости с возможностью их коммутации посредством схемы управления на основе сравнения по заданному алгоритму напряжений в соседних плечах каждого звена согласующего контура. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к антенно-фидерным устройствам ДКМВ диапазона.

Известны дискретно перестраиваемые антенные согласующие устройства, расчет которых основан на методе круговых диаграмм.

Такие согласующие устройства, если они работают в широком диапазоне частот, имеют большое число дискретных элементов, сложный алгоритм настройки на рабочую частоту и, как следствие, требуют больших трудовых затрат на настройку, регулировку и отработку на объекте.

Известно устройство для плавной настройки резонансного контура.

Устройство представляет собой двухпозиционную систему автонастройки с электродвигателем, механически связанным с настраиваемым контуром. Такое устройство представляется достаточно сложным, кроме того, не обладает высоким быстродействием.

Известно автоматическое согласующее устройство, основанное на использовании датчика фазы, устраняющего неоднозначность в процессе автонастройки АСУ и имеющего низкую чувствительность при значительных расстройках колебательного контура. Это связано с большим динамическим диапазоном изменения токов в согласующем контуре при расстройке, особенно при его значительной добротности.

Это устройство сложно в настройке, что приводит к большим трудозатратам при регулировке и отработке АСУ на объекте.

Известен метод широкополосного согласования комплексных импедансов.

Широкополосные согласующие устройства при простоте конструкции и управления имеют существенный недостаток - невысокий уровень согласования, а именно низкое значение коэффициента бегущей волны (КБВ 0,5) в широкой полосе частот, например 2-30 МГц. Кроме того, такое согласующее устройство рассчитано на определенную антенну и при изменении ее параметров требует существенной доработки.

Все вышеуказанные АСУ являются аналогами, но ни одно из них не может быть выбрано в качестве прототипа предлагаемого устройства, так как все они отличаются, в первую очередь, по принципу построения согласующего контура.

Основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение трудоемкости процесса настройки и регулировки устройства на объекте за счет упрощения алгоритма настройки, а также обеспечение возможности работы на антенны любого типа в широком диапазоне частот с высоким значением КБВ (не менее 0,7).

Указанный технический результат достигается тем, что адаптивное антенное согласующее устройство выполнено на основе многозвенного согласующего контура, в котором индуктивности соединены последовательно, а между ними параллельно включено по три емкости с возможностью их коммутации посредством схемы управления на основе сравнения по заданному алгоритму напряжения на емкости i-того звена с напряжением на емкости (i+1)-го звена.

На чертеже показана структурная электрическая схема адаптивного антенного согласующего устройства, где обозначено:

L(i) - индуктивность i-го звена согласующего устройства;

C1(i)=C1(i+1)=C(min);

C2(i)=C2(i+1)=C(0);

C3(i)=C3(i+1)=C(max).

Данные условия выполняются для всех звеньев устройства.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении ВЧ-сигнала измеряются уровни напряжения на емкостях i-того и (i+1)-го звеньев согласующего контура и сравниваются между собой посредством сравнивающих устройств.

Если напряжение на емкости i-того звена меньше напряжения на емкости (i+1)-го звена на величину, превышающую уровень нечувствительности сравнивающего устройства, то устройство управления отключает в i-том звене емкости С2 и С3 и подключает емкость С1=C(min). Если напряжение в i-том звене больше напряжения в (i+1)-м звене на величину, превышающую уровень нечувствительности сравнивающего устройства, то в i-том звене отключаются емкости С1 и С2, подключается емкость С3=С(max). В том случае, если напряжения на емкостях i-того и (i+1)-го звеньев равны или отличаются на величину, меньшую уровня нечувствительности сравнивающего устройства, в i-том звене должна быть подключена только одна емкость С2=С(0).

Сравнение напряжений происходит в компараторах, часть которых имеет отрицательный порог срабатывания для случаев подключения C1(i) и C2(i), часть - положительный для случая подключения C3(i), после чего полученное напряжение через простейшие выходные каскады поступает на узлы коммутации, состоящие из ВЧ-переключателей, например ВЧ-реле, и в соответствии с описанным выше алгоритмом происходит коммутация конденсаторов. Таким образом, устройство настраивается на каждую конкретную частоту в пределах рабочего диапазона частот.

В зависимости от уровня мощности передаваемого сигнала в качестве элементов согласующего контура можно использовать конденсаторы К10-47 или более мощные, катушки индуктивности на проводе ПЭВ-2 без сердечника. В качестве элементов коммутации могут быть использованы двухпозиционные малогабаритные реле фирмы OMRON (например, G2RL-1) при мощности не более 50 Вт или мощные реле фирмы Kilovac при больших уровнях мощности. Возможно также использование электронных схем коммутации, например, на p-i-n-диодах.

Схема управления может быть реализована на компараторах LM139AD фирмы STM, диодах 2Д522, транзисторах IRF7103 фирмы IR.

Устройство реализовано в диапазоне частот 2-30 МГц для работы на антенну щелевого типа и на симметричную вибраторную антенну. Достигнутое значение КБВ составило не менее 0,7.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Адаптивное антенное согласующее устройство, выполненное на основе многозвенного согласующего контура, в котором индуктивности соединены последовательно, а между ними параллельно включено по три емкости C1(i)=C(min), C2(i)=C(0) и C3(i)=C(max), с возможностью их коммутации посредством схемы управления на основе сравнения по заданному алгоритму напряжений, которое осуществляется на компараторах, часть которых имеет отрицательный порог срабатывания для подключения C1(i) и C2(i), часть положительный - для подключения C3(i), где i - номер звена согласующего устройства.

2. Адаптивное антенное согласующее устройство по п.1, отличающееся тем, что при напряжении в левом плече i-го согласующего звена меньше напряжения в правом плече на величину, превышающую уровень нечувствительности сравнивающего компаратора, схема управления отключает в левом плече емкости С2 и С3 и подключает емкость C1=C(min).

3. Адаптивное антенное согласующее устройство по п.1, отличающееся тем, что при напряжении в левом плече i-го согласующего звена больше напряжения в правом плече на величину, превышающую уровень нечувствительности сравнивающего компаратора, схема управления отключает в левом плече емкости С1 и С2 и подключает емкость С3=С(max).

4. Адаптивное антенное согласующее устройство по п.1, отличающееся тем, что при напряжении в соседних плечах i-го согласующего звена, равном или отличном на величину, меньшую уровня нечувствительности сравнивающего компаратора, схема управления подключает в левом плече емкость С2=С(0).





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