РАМОЧНАЯ АНТЕННА

РАМОЧНАЯ АНТЕННА


RU (11) 2054764 (13) C1

(51) 6 H01Q7/00 

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

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

(21) Заявка: 4915945/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.04 
(45) Опубликовано: 1996.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка ФРГ N 2136423, кл. H 01Q 7/04, 1980. 
(71) Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики 
(72) Автор(ы): Картелев А.Я.; Комиссаров В.И.; Горюнов Г.В.; Прудкой Н.А. 
(73) Патентообладатель(и): Картелев Анатолий Яковлевич 

(54) РАМОЧНАЯ АНТЕННА 

Использование: при измерении переменных и импульсных магнитных полей в условиях больших электрических помех. Сущность изобретения: рамочная антенна выполнена из двух отрезков коаксиального кабеля, каждый из которых образует по крайней мере один виток, причем витки первого и второго отрезков имеют противоположное направление намотки. На первых концах каждого отрезка между центральным и внешним проводниками включена нагрузка, а на вторых концах центральные и внешние проводники первого отрезка центрального кабеля соединены соответственно с внешним и центральными проводниками второго отрезка. Достигнуты расширение полосы и повышение чувствительности антенны. 3 з. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к симметричным экранированным рамочным антеннам и может использоваться для измерения переменных и импульсных магнитных полей в условиях больших электрических помех.

Известна селективная симмеричная экранированная рамочная антенна, выполненная из одного витка коаксиального кабеля. Двойной подстроечный конденсатор подсоединен к началу и концу жилы кабеля в нижней части витка. Средний вывод двойного подстроечного конденсатора соединен с экраном кабеля в верхней части витка. Несимметричный фидер приемника подсоединен параллельно одной половине подстроечного конденсатора.

Недостаток селективной симметричной антенны малая действующая высота (один эффективный виток).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является экранированная рамочная антенна, содержащая первый и второй отрезки коаксиального кабеля, каждый из которых образует по крайней мере один виток, при этом на первых концах каждого отрезка кабеля между центральным и внешним проводниками включена нагрузка.

Однако указанная рамочная антенна имеет недостаточно высокую действующую высоту и узкую полосу пропускания.

Технический результат изобретения одновременное увеличение действующей высоты и полосы пропускания антенны.

Технический результат достигается тем, что в экранированной рамочной антенне, содержащей первый и второй отрезки коаксиального кабеля, каждый из которых образует по крайней мере один виток, при этом на первых концах каждого отрезка кабеля между центральным и внешним проводниками включена нагрузка, новым является то, что витки первого и второго отрезков коаксиального кабеля имеют противоположные направления намотки, на их вторых концах центральный и внешний проводники первого отрезка коаксиального кабеля соединены соответственно с внешним и центральным проводниками второго отрезка коаксиального кабеля, а на первых концах внешние проводники соединены накоротко.

Принципиальная электрическая схема рамочной антенны представлена на чертеже.

Рамочная антенна содержит два отрезка 1 и 2 коаксиального кабеля, каждый из которых образует по меньшей мере один виток. Витки кабеля намотаны в противоположном направлении относительно друг друга. На первых концах каждого отрезка 1 и 2 кабеля между центральным и внешним проводниками включены нагрузки 3 и 4. Внешние проводники отрезков 1 и 2 кабеля на первых концах соединены накоротко, причем это место соединения является средней точкой антенны и может заземляться. Вторые концы отрезков 1 и 2 кабеля расположены диаметрально противоположно первым концам. На вторых концах центральный и внешний проводники первого отрезка кабеля соединены соответственно с внешним и центральным проводниками второго отрезка кабеля.

При воздействии на антенну магнитного поля напряженностью Н и частотой в первом контуре антенны, образованном центральным проводником кабеля 1, внешним проводником кабеля 2 и нагрузкой 3 и являющемся "положительным" плечом ан- тенны, индуцируется ЭДС = -o(n1+n2)S1<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/183.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>jH

во втором контуре антенны, образо-ванном центральным проводником кабеля 2, внешним проводником кабеля 1 и нагрузкой 4 и являющемся "отрицательным" плечом антенны, индуцируется ЭДС = -o(n2+n1)S2<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/183.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>jH

где n1 n2 числа витков первого и второго кабеля; S1 S2 площади поперечных сечений витков первого и второго кабелей; o 4 10-7 Г/м магнитная постоянная.

На резистивных нагрузках 3 и 4 антенны появляются соответственно напряжения

= -= где R3 R4 сопротивления нагрузок; L1 L2 индуктивности "положительного" и "отрицательного" плеч антенны.

Указанные противофазные напряжения с нагрузочных резисторов 3 и 4 поступают далее на симметричный передающий кабель, а с него на осциллограф с дифференциальным входом. Здесь благодаря инвертору и высокому (200) коэффициенту подавления синфазных сигналов выходные противофазные сигналы с антенны отделяются от помех на передающем кабеле и собственно антенне и складываются друг с другом. В итоге на экране осциллографа воспроизводится кривая напряжения, пропорциональная напряжен- ности магнитного поля и учетверенному числу витков первого или второго кабеля:

= o2n1S1jH . 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. РАМОЧНАЯ АНТЕННА, содержащая первый и второй отрезки коаксиального кабеля, каждый из которых образует по крайней мере один виток, при этом на первых концах каждого отрезка между центральным и внешним проводниками включена нагрузка, отличающаяся тем, что витки первого и второго отрезков коаксиального кабеля имеют противоположное направление намотки, а на их вторых концах центральный и внешний проводники первого отрезка коаксиального кабеля соединены соответственно с внешним и центральным проводниками второго отрезка коаксиального кабеля, а на первых концах внешние проводники соединены накоротко.

2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что импедансы нагрузок, включенных на концах первого и второго отрезков, равны между собой и не меньше 1/2 волнового сопротивления коаксиальных кабелей.

3. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что числа витков, образованных первым и вторым отрезками коаксиального кабеля, равны.

4. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что волновые сопротивления и сопротивления изоляции первого и второго отрезков коаксиального кабеля равны.