ШАРОВАЯ АНТЕННА

ШАРОВАЯ АНТЕННА


RU (11) 2308128 (13) C2

(51) МПК
H01Q 1/28 (2006.01) 

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

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004130784/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.10.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.10.20 
(43) Дата публикации заявки: 2006.03.20 
(45) Опубликовано: 2007.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: FR 1552126, 03.01.1969. SU 1800527 А1, 07.03.1993. US 3781893, 25.12.1973. 
(72) Автор(ы): Велегура Владимир Алексеевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): НОВОЧЕРКАССКИЙ ВОЕННЫЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ (RU) 
Адрес для переписки: 346418, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Атаманская, 36, НВИС, Бюро изобретательства, О.И. Нис 

(54) ШАРОВАЯ АНТЕННА
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для телевизионного приема, мобильной и УКВ радиосвязи в зонах неуверенного приема. Технический результат заключается в обеспечении возможности приема волн горизонтальной и вертикальной поляризации, что значительно расширяет возможности использования в зонах неуверенного приема. Сущность изобретения состоит в том, что антенна, нанесенная на поверхность шара, заполненного легким газом, выполнена в форме кольцевых рамок с геометрическими параметрами, соответствующими основному и дополнительным диапазонам частот. В рамки через полуволновые промежутки включены короткозамкнутые четвертьволновые шлейфы, объединяющие соседние рамки. Рамки могут быть нанесены по параллелям или меридианам шара в зависимости от поляризации волн. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для телевизионного приема, мобильной и радиосвязи в зонах неуверенного приема.

Часто рельеф местности или высокие строения в черте города перекрывают направление прямой видимости на корреспондента. Радиосвязь или телевизионный прием в таких условиях пытаются обеспечить путем размещения направленных антенн на мачтах или крышах высотных зданий. Однако использование мачт для развертывания антенн сопряжено с рядом неудобств, а именно сложностью монтажа, трудностью при настройке и развертыванием антенны, снижением мобильности и т.д.

Одним из возможных путей решения является использование оболочек, наполненных легким газом, для подъема антенной конструкции над поверхностью земли. Примерами таких решений являются конструкции антенн, представленных на www.gsl.net rf.at nn.ru.

К недостаткам указанных конструкций следует отнести зависимость уровня сигнала от ориентации антенны в пространстве, которая задается направлениями воздушных потоков. Кроме того, при значительном весе антенны потребуется применение шаровых оболочек большего диаметра, что вызывает определенные трудности.

Исключить зависимость уровня сигнала от положения шара, а соответственно и направления антенны в пространстве, можно применением ненаправленной в горизонтальной плоскости антенны, обеспечивающей прием волн горизонтальной поляризации. Примером является турникетная антенна, состоящая из двух ортогональных вибраторов (Гавеля Н.П. и др. Антенны, ч.II, Л.: 1963 г., стр.65-73).

Общими недостатками рассмотренных антенн являются ограниченная полоса рабочих частот и недостаточно равномерная характеристика направленности в горизонтальной плоскости, а также значительный вес подвешиваемой к шару антенны. Проблему можно решить, если в качестве антенны использовать поверхность шара, нанеся на нее методом пленочной технологии проводники в виде рамочных излучателей различного диаметра.

В качестве прототипа рассмотрим шаровую антенну (патент FR №1552126 кл. H01Q 1/08 от 03.01.1969 г.), представляющую собой проводники антенны, нанесенные методом пленочной технологии на поверхность шара, заполненного легким газом, и соединенные с усилительным блоком, расположенным в нижней части шара, выход которого подключен к тросс-кабелю.

Недостатком данной антенны является ограниченный диапазон частот и неравномерная характеристика направленности в горизонтальной плоскости, приводящая к замиранию сигнала при изменении положения шаровой антенны под действием ветра.

Более равномерной характеристикой направленности обладают кольцевые рамки, периметр которых меньше длины волны (А.З.Фрадин. Антенно-фидерные устройства - М.: Связь, 177, с.126). Однако малые рамки имеют низкий коэффициент полезного действия. Увеличение размера кольцевой рамки приводит к повышению коэффициента полезного действия, но при этом нарушается равномерность характеристики направленности в горизонтальной плоскости в результате появления противофазных токов по ее периметру. Устранить противофазные токи можно путем включения в провод рамки реактивных сопротивлений или короткозамкнутых шлейфов.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание облегченной конструкции антенны заданной поляризации, обеспечивающей в зонах неуверенного приема необходимый уровень сигналов для устойчивой работы сопряженных с антенной радиосредств.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемой конструкции шаровой антенны. Антенна выполнена в форме шара, заполненного легким газом. На поверхность шара методом пленочной технологии нанесены ленточные проводники, выполненные в форме кольцевых рамок с геометрическими параметрами, соответствующими основному и дополнительному диапазонам, в которые через полуволновые промежутки включены короткозамкнутые четвертьволновые шлейфы, объединяющие соседние рамки. Причем для волн горизонтальной поляризации рамки располагаются по параллелям шара, а для волн вертикальной поляризации - по его меридианам. Выходы рамок в перекрестном порядке подключены к усилительному блоку, размещенному в нижней части шара, выход которого подключен к трос-кабелю. Трос-кабель обеспечивает удержание шара на определенной высоте над поверхностью земли и одновременно передачу сигнала к приемнику. Шлейфы обеспечивают равномерное распределение тока вдоль рамок, которые формируют равномерную в горизонтальной плоскости характеристику направленности.

Предложенная конструкция шаровой антенны иллюстрируется чертежом, где:

1 - шар, заполненный гелием;

2 - ленточные проводники кольцевых рамок основного и дополнительного диапазонов частот;

3 - короткозамкнутые шлейфы;

4 - усилительный блок;

5 - трос-кабель.

Шаровая антенна состоит из оболочки 1 в форме шара, заполненного легким газом, например гелием или водородом. На поверхность шара методом пленочной технологии нанесены проводники кольцевых рамок 2 основного и дополнительного диапазонов из проводящего материала, например алюминиевой фольги. Причем для волн горизонтальной поляризации рамки располагаются по параллелям шара, а для волн вертикальной поляризации - по его меридианам. Излучатели, выполненные в форме кольца, через полуволновые промежутки объединены между собой короткозамкнутыми четвертьволновыми шлейфами 3. Рамки подключены в перекрестном порядке к двухпроводной питающей линии, которая соединена с усилительным блоком 4, сигнал с которого подается на приемное устройство с помощью трос-кабеля 5. Короткозамкнутые четвертьволновые шлейфы, объединяющие рамки, обеспечивают равномерное распределение тока вдоль них, формируя тем самым круговую характеристику направленности в горизонтальной плоскости. В зависимости от ориентации рамок на поверхности шара и схемы их подключения к усилительному блоку антенна может принимать волны горизонтальной или вертикальной поляризации поля.

Предложенная конструкция антенны обеспечивает прием волн горизонтальной и вертикальной поляризации, приходящих с различных в горизонтальной плоскости направлений как в основном, так и в дополнительном частотных диапазонах.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Шаровая антенна, представляющая собой проводники, нанесенные методом пленочной технологии на поверхность шара, заполненного легким газом, соединенные с усилительным блоком, расположенным в нижней части шара, выход которого подключен к трос-кабелю, отличающийся тем, что проводники выполнены в виде кольцевых рамок с геометрическими параметрами, соответствующими основному и дополнительному диапазонам частот, в которые через полуволновые промежутки включены короткозамкнутые четвертьволновые шлейфы, объединяющие соседние рамки, причем для волн горизонтальной поляризации рамки располагаются по параллелям шара, а для волн вертикальной поляризации - по его меридианам.






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