НАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА

НАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА


RU (11) 2052875 (13) C1

(51) 6 H01Q9/34 

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

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

(21) Заявка: 5016876/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.12.13 
(45) Опубликовано: 1996.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Антенны для радиосвязи и радиовещания. Средневолновые и длинноволновые антенны, М.: Связь, 1980, ч.2, с.69-72. 
(71) Заявитель(и): ГСПИРТВ 
(72) Автор(ы): Гросс А.А.; Аблин Н.Б.; Локшин В.Л. 
(73) Патентообладатель(и): Гросс Анатолий Александрович 

(54) НАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА 

Использование: передающие антенны, преимущественно длинноволного диапазона, для радиосвязи и радиовещания. Сущность изобретения: антенная система состоит из двух излучателей шунтового питания, излучающая поверхность которых образована двенадцатью наклонными проводниками, равномерно расположенными вокруг вертикального ствола мачты. За счет параллельного подключения короткозамкнутых настроенных шлейфов в точки питания каждого излучателя можно получить проводимость любого знака, т.е. обеспечить сложение или вычитание излучаемых электромагнитных полей в заданных азимутальных направлениях. 2 з. п. ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к антенной технике, а именно к передающим антеннам в длинноволновом диапазоне для радиосвязи и радиовещания.

Рост числа и мощности радиовещательных станций, работающих в ДВ диапазоне, увеличил взаимные помехи между радиостанциями, работающими в одном или соседних радиовещательных каналах. За счет распространения пространственных волн в темное время суток уровень взаимных помех между станциями существенно возрастает. Поэтому одной из важных особенностей радиовещания в диапазоне длинных волн является высокий уровень помех как направленного, так и ненаправленного характера. В связи с этим с одной стороны необходимо повышать качество радиовещания за счет направленности антенной системы и вмещаемой мощности, определяемой в том числе и конструкцией излучателя, а с другой стороны необходимо повысить защитное действие антенн (КЗД), т.е. способствовать повышению отношения сигнал/помеха, и с помощью антенн необходимо создавать большие значения напряженности поля полезного сигнала. Поэтому желательно использовать в этом диапазоне антенны, имеющие максимально возможный коэффициент направленного действия (КНД), а при наличии помех мешающих станций антенны должны иметь диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, обладающие направлениями максимального и минимального уровней излучения.

Целью изобретения является создание длинноволновой направленной антенной системы с высоким подавлением излучения (-25 дБ и более) в заданных азимутальных направлениях при уменьшении высоты и поперечного сечения мачт-излучателей, уменьшение количества оттяжечных изоляторов в конструкции излучателей, расширение полосы пропускания антенной системы и обеспечение заданной вмещаемой мощности.

На фиг. 1 представлена структурная схема направленной антенной системы; на фиг.2 то же, вид в плане, на фиг.3 конструкция одиночного излучателя; на фиг.4 экспериментальные диаграммы направленности (ДН) в горизонтальной плоскости.

Направленная антенная система содержит два излучателя 1 шунтового питания, расположенных на расстоянии (0,25-0,4) друг от друга, каждый из которых имеет вертикальный ствол мачты 2 высотой (0,15-0,32) и сечением (0,0025-0,004) , и излучающую поверхность 3, выполненную из двенадцати наклонных проводников 4, равномерно расположенных вокруг вертикального ствола мачты 2, имеющих гальванический контакт с ней и образующих между собой в сечении угол 80-90о при вершине вертикального ствола мачты 2. Излучающая поверхность в сечении имеет вид биконуса (из образующих двух перевернутых конусов), где в точках излома с углом 90-100о, наклонных проводников 4 введены заземленные токопроводящие по всей длине заземленные оттяжки 5, имеющие гальванический контакт с наклонными проводниками 4, а нижние концы наклонных проводников 4 внизу изолированы у основания вертикального ствола мачты и объединены собирательным кольцом 6, к которому подключен воздушный многопроводный воздушный коаксиальный фидер 7 длиной (0,25-0,4) с волновым сопротивлением близким к 2Wср, объединяющий оба излучателя 1, поделенный точкой включения питающего фидера 8 на два неравных отрезка l1 и l2, где Wср 60 Ом волновое сопротивление главного фидера 8. К собирательным кольцам 6 каждого излучателя подключены короткозамкнутые шлейфы 9 длиной в пределах (0,01-0,3) , настраиваемые подвижными короткозамыкателями 10, каждый из которых имеет волновое сопротивление равное соответствующему отрезку объединяющего фидера l1 или l2. При этом питающий фидер 8 и объединяющий (многопроводный воздушный коаксиальный фидер 7 объединены подвижной перемычкой 11, а секционированные изоляторами ярусы оттяжек заменены вновь введенными токопроводящими по всей длине заземленными оттяжками 12, имеющими гальванический контакт с мачтой и образующими дополнительные шунты излучателей 1, снижающие добротность антенной системы.

Работает такая антенная система следующим образом.

По питающему фидеру 8 подводится мощность передатчика и в точке подключения питающего фидера 8 к объединяющему фидеру 7 с помощью перемычки 11 эта мощность разветвляется по отрезкам фидеров l1 и l2 и подводится к точкам питания излучателей, т.е. к собирательным кольцам 6. Излучающая поверхность излучателей 1 возбуждается и создается поле с необходимыми фазами и равными амплитудами, которое складывается или вычитается в заданных азимутальных направлениях. За счет высокого согласования и параллельного включения излучателей 1 с одинаковыми входными сопротивлениями подводимая мощность делится пополам при одинаковых отрезках фидера l1 и l2, создавая синфазный режим работы излучателей либо изменяя соотношения длин этих отрезков, получаем режим создания глубокого подавления излучаемых в заданных направлениях, например, в эксперименте подавление излучения более -24 дБ при неравных отрезках l1 и l2 и их равных волновых сопротивлениях 2Wср с короткозамкнутыми шлейфами, имеющими волновое сопротивление 2Wср 120 Ом.

Излучатели имеют конструкцию, при которой в зависимости от количества проводников в излучающей поверхности и от количества плоских шунтов, включенных параллельно, расположенных в плоскости оттяжек и излучающей поверхности в азимутальных направлениях, входные сопротивления излучателей могут изменяться в рабочем диапазоне от 2 Wср до 8 Wср. Например, когда три проводника в излучающей поверхности, расположенных под углом 120о в азимутальных направлениях, то активная составляющая входных сопротивлений имеет порядка 460-480 Ом (и индуктивный характер) по крайней мере на двух частотах.

Простота конструкции излучателей позволяет незначительным изменением конструкции излучателя обеспечить высокое согласование без применения дополнительных устройств согласования на двух и более частотах (например, установка дополнительных перемычек в шунтах, увеличение количества проводников в плоскости и т.д.), т.е. получить более широкую полосу антенной системы без сложных трудоемких изменений конструкции и без применения настроечных громоздких павильонов. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. НАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННАЯ СИСТЕМА, состоящая из двух излучателей, каждый из которых содержит вертикальный ствол мачты, и питающего фидера, отличающаяся тем, что излучатели расположены на расстоянии (0,25-0,4) один от другого, где l - рабочая длина волны, при этом каждый излучатель выполнен в виде биконуса, образованного двенадцатью полуплоскостями, ориентированными равномерно по азимуту вокруг вертикального ствола мачты, который заземлен, и содержащими вертикальный ствол мачты и наклонные проводники, верхние концы которых имеют гальванический контакт с вертикальным стволом мачты и образуют между собой угол 80 - 92o, а нижние концы изолированы от него и присоединены к токопроводящему собирательному кольцу диаметром (0,0025-0,004)+(34)м, к которому подключены введенные многопроводный воздушный коаксиальный фидер длиной (0,25-0,4), объединяющий оба излучателя и имеющий волновое сопротивление 2 Wср, где Wср = 60 Ом - волновое сопротивление питающего фидера, и шлейф, выполненный в виде отрезка воздушного коаксиального фидера, короткозамкнутого на конце посредством подвижного короткозамыкателя, при этом питающий фидер подключен к многопроводному воздушному коаксиальному фидеру посредством подвижной перемычки, причем точка подключения делит его на два неравных по длине отрезка.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в нее введены 12 токопроводящих по всей длине заземленных оттяжек, имеющих гальванический контакт с наклонным проводником в точке излома.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что токопроводящие по всей длине заземленные оттяжки развернуты в плане относительно излучающих полуплоскостей, размещены между ними и имеют гальванический контакт с вертикальным стволом мачты.




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