АНТЕННО-МАЧТОВОЕ УСТРОЙСТВО

АНТЕННО-МАЧТОВОЕ УСТРОЙСТВО


RU (11) 2075802 (13) C1

(51) 6 H01Q9/18 

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

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

(21) Заявка: 5032961/09 
(22) Дата подачи заявки: 1992.02.13 
(45) Опубликовано: 1997.03.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Вершков М.В. Судовые антенны, Л.: Судостроение, 1979, с. 178 - 179, рис. 5,9. 
(71) Заявитель(и): Анисимов С.П.; Миротворский О.Б.; Тамуров Ю.Н.; Теняев В.А.; Яковлев А.Ф. 
(72) Автор(ы): Анисимов С.П.; Миротворский О.Б.; Тамуров Ю.Н.; Теняев В.А.; Яковлев А.Ф. 
(73) Патентообладатель(и): Конструкторское бюро "Связьморпроект" 

(54) АНТЕННО-МАЧТОВОЕ УСТРОЙСТВО 

Использование: в антеннах радиосвязи подвижных объектов, например морских судов. Сущность изобретения: коаксиальные фидеры 4, 5 вертикальных вибраторов 1, 2, расположенных один над другим, свернуты в цилиндрическую спираль, шаг которой меньше ее диаметра. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к антенной технике, преимущественно к антенным радиосвязи СВЧ-УВЧ подвижных объектов, например морских судов и кораблей.

Количество антенн СВЧ-УВЧ на современных кораблях достигает нескольких десятков, поэтому их размещение, обеспечивающее равномерность ДН в горизонтальной плоскости, представляет значительные трудности.

Одним из путей получения равномерной диаграммы направленности в условиях корабля является размещение антенн СВЧ-УВЧ на мачтах, возвышающихся над другими надстройками. При этом мачта с антеннами не должна затруднять работу РЛС, т.е. должна иметь по возможности малые поперечные размеры.

Известно антенно-мачтовое устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее несколько вертикально расположенных излучателей СВЧ-УВЧ, размещенных на кронштейнах коллинеарно в несколько этажей. Такое конструктивное решение обладает наибольшей простотой, но отражение энергии от мачты и фидеров формирует глубокие минимумы в диаграмме направленности антенн в горизонтальной плоскости, что нежелательно, т.к. при смене курса подвижного объекта может произойти перерыв в радиосвязи. При этом искажение диаграммы направленности вибратора оказывается тем большим, чем больше диаметр мачты Д и чем ближе к ней расположены вибраторы. Все это обусловливает большие поперечные размеры антенно-мачтового устройства.

Целью изобретения являются уменьшение поперечных размеров устройства и улучшение равномерности диаграммы направленности в горизонтальной плоскости в широком диапазоне частот.

Указанная цель достигается тем, что в антенно-мачтовом устройстве, содержащем несколько вертикальных вибраторов, расположенных друг над другом в несколько этажей и подключенных к нескольким коаксиальным фидерам, согласно изобретению мачта (несущая конструкция) выполнена из диэлектрика, а фидеры вибраторов выполнены в виде вертикальной цилиндрической спирали, шаг которой меньше ее диаметра.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое антенно-мачтовое устройство отличается тем, что его несущая конструкция (мачта) выполнена из диэлектрика, а фидеры вибраторов скручены в вертикальную цилиндрическую спираль, шаг которой меньшее ее диаметра. Таким образом, заявляемое антенно-мачтовое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Заявителям не известны технические решения из антенной техники, содержащие признаки, сходные с признаками заявляемого устройства. Заявителям не известны аналогичные решения из других областей техники, обладающие свойствами заявляемого изобретения. Таким образом, заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1, 2 изображены схематически примеры конкретного выполнения заявляемого антенно-мачтового устройства.

Антенно-мачтовое устройство содержит несколько вертикально-ориентированных вибраторов 1, 2, расположенных на мачте 3 в несколько этажей. Каждый вибратор (топовый огонь в том числе) имеет снижение в виде коаксиального кабеля питания 45. Кабеля питания (фидеры) скручены в спираль, продольная ось которой параллельна или совпадает с осью вибраторов 2. Каркасом для спирали может служить диэлектрическая труба, выполняющая роль несущей конструкции мачты 3.

Работу предлагаемого устройства рассмотрим на примере одного этажа, содержащего вибратор 2.

По фидеру 4 и вибратору 2 подводится высокочастотная мощность. Вибратор 2 излучает поле, которое наводит токи на фидерах 4, 5, которые, в свою очередь, переизлучают электромагнитную энергию.

Но при скручивании кабеле 4, 5 в спираль во много раз возрастает их реактивное сопротивление наведенному току (ток на спирали оказывается пренебрежимо мал по сравнению с током вибратора 2), что практически исключает влияние спирального снижения на диаграмму направленности и на уровень согласования вибратора 2 с кабелем 4.

Малое взаимное влияние приблизить вибратор 2 к спирали 3 или разместить вибратор 2 и спираль 3 соосно, уменьшить таким образом поперечные размеры устройства.

Неоднородность, которую представляет кабель питания для поля вибратора в случае соосного расположения вибратора 2 и спирали 3, оказывается равномерно распределенной вокруг вибратора 2, что также исключает влияние кабелей 4, 5 на диаграмму направленности в пл.Н.

Схемы устройства, изображенные на фиг.1 и 2 были реализованы в виде действующих макетов. При этом в качестве мачты были использованы стеклопластиковые трубы с толщиной стенки 10 мм; в качестве вибратора 2 был использован широкополосный симметричный шунтовой вибратор длиной 850 мм и диаметром 160 мм, запитанный кабелем, подведенным через точку нулевого потенциала шунта.

Вибратор в свободном пространстве имел круговое получение в пл. Н и КБВ >0,4 в диапазоне 100oC400 МГц.

Макет, спиральное снижение которого расположено рядом с вибратором 2, был выполнен с параметрами:

диаметр диэлектрической мачты D=160 мм;

количество витков 12;

расстояние между осями спирали и вибратора d 300 мм;

расстояние h 600 мм.

Макет, в котором спираль и вибратор 2 установлены соосно, был выполнен с параметрами:

диаметр кабеля питания 9 мм;

диаметр диэлектрической мачты D 200 мм;

шаг спирали S 125 мм;

количество витков 9;

расстояние h 600 мм.

Оба макета имели КБВ>0,4 в кабеле с волновым сопротивлением 75 Ом в диапазоне 100oC400 Мгц.

Следует отметить, что электрические характеристики предложенного устройства не критичны к изменению шага, S и диаметра спирали.

Характеристики начинали ухудшаться лишь при S/D1.

Во всех случаях длина спирали превосходила длину вибратора 2 в 1,3 раза. Слишком малый шаг спирали S брать не следует, т.к. при этом неоправданно увеличивается длина кабелей питания, растут потери в кабелях. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Антенно-мачтовое устройство, содержащее мачту, несколько вертикальных вибраторов, расположенных один над другим и каждый из которых подключен к соответствующему коаксиальному фидеру, отличающееся тем, что мачта выполнена из диэлектрика, а коаксиальные фидеры свернуты в цилиндрическую спираль, шаг которой меньше ее диаметра.




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