Антенно-фидерное устройство
Изобретение относится к антеннам летательных аппаратов. Цель изобретения - упрощение и снижение массы и габаритов - достигается путем соответствующего соединения четных и нечетных секций в группы, а также подключением фидера в разрыв одного из проводов на соответствующем расстоянии от начала группы. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 0 7/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВХ0
Rex уЛ) (21) 4733504/09 (22) 29.08.89 (46) 30.04.92. Бюл. ¹ 16 (71) Научно-исследовательский институт а виацион ного оборудования (72) К,С. Демирчян, И.К. Алиев, Г.Г. Гусев, Б.И. Дмитренко, С.А. Клестов, B,А. Леонтьев и Б.А. Медников (53) 621,396.67(088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 2076226, кл, Н 01 Q 9/00, 1981.
Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования на летательных аппаратах, а также может быть использовано в геологоразведке для обнаружения полезных ископаемых и в наземной радиосвязи.
Известно антенно-фидерное устройство, включающее антенну, согласующее устройство, фидер и источник питания.
Известно также антенное устройство, выполненное в виде цилиндрической однорядной катушки, состоящей из секций коаксиального кабеля, причем оболочки нечетных секций электрически соединены между собой так же, как и оболочки четных секций, соединения осуществлены центральными жилами секций этого же кабеля, а согласующее устройство присоединено к началу центральной жилы первой секции.
Н едостатка ми из вестн ых устройств я вляются сложность и большие массогабариты, в основном за счет выполнения согласующего устройства в виде отдельного блока, Эти недостатки особенно проявляются в диапазонах, где основным элементом,, SU „„1730700A1 (54) АНТЕННО-ФИДЕРНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к антеннам летательных аппаратов. Цель изобретения— упрощение и снижение массы и габаритов— достигается путем соответствующего соединения четных и нечетных секций в группы, а также подключением фидера в разрыв одного из проводов на соответствующем расстоянии от начала группы. 2 ил. согласования является индуктивность, массогабариты которой растут со снижением частоты и увеличением мощности устройства.
Цель изобретения — упрощение устройства и снижение его массы и габаритов.
Поставленная цельдостигается тем, что в антенно-фидерном устройстве, содержащем магнитную антенну, выполненную в виде катушки из секций, намотанных изолированными проводами, фидер и согласующее устройство, начала четных секций соединены в группы, как и их концы, начала нечетных секций соединены в группы, как и их концы, начала групп четных секций соединены с концами групп нечетных секций. причем секции намотаны отдельными проводами с многозаходной намоткой, а фидер, соединенный с источником питания, включен к разрыв одного из проводов на расстоянии у от начала группы, удовлетворяющем соотношению
1730700 -о
Ввхо = Го + Яо(Со где R x — входное сопротивление магнитной антенны на резонансной частоте; — длина каждой из группы параллельно соединенных секций многозаходной намотки;
R« — входное сопротивление магнитной антенны при у = о;
ro, go — активное сопротивление параллельно соединенных секций и проводимость изоляции на единицу длины соответственно;
Lo — индуктивность секции, состоящей из одного провода на единицу длины;
Co — емкость между секциями на единицу длины.
Такое выполнение устройства позволяет использовать межсекционную емкость, а также распределенную вдоль секций индуктивность в качестве элементов согласования антенны с фидером, что позволяет отказаться от отдельного согласующего устройства.
На фиг. 1 схематически изображено антенно-фидерное устройство; на фиг, 2 — схема замещения магнитной антенны устройства, Антенно-фидерное устройство содержит антенну 1, выполненную проводами многозаходной намотки, условно показанной в виде одного витка четных и нечетных секций 2 — 5, изолированных одна от другой диэлектрическим материалом 6. Начала 7 и
8 нечетных секций 3 и 5 соединены между собой в точке 9, а их концы 10 и 11 — в точке
12, Таким же образом соединены начала 13 и 14 и концы 15 и 16 четных секций 2 и 4 в точках 17 и 18, Начало 17 группы четных секций и конец 12 группы нечетных соединены между собой, начало 9 группы нечетных секций и конец 18 группы четных не имеют соединения один с другим. В разрыв
19 — 20 одной из секций, например 2, включен фидер 21 с источником 22 питания, Антенну 1 можно представить цепью с распределенными параметрами, учитывающей магнитную и электрическую связь между четными и нечетными секциями. Схема замещения антенны (фиг. 2) состоит из отдельных схем замещения смежных секций, одна из которых четная, а друга — нечетная.
Каждая отдельная схема замещения содержит элементы 23 и 24 индуктивности на единицу длины секции (о), резисторы 25 и 26, учитывающие потери на единицу длины секции (r ), емкость 27 между секциями на единицу длины (Со), проводимоть изоляции 28 на единицу длины, учитывающая потери в ней между секциями (gо), Антон но-фидерное устройство работает следующим образом.
5 Включение фидера 21 и источника 22 питания в разрыв любой секции (на фиг, 1 точки 19 и 20 секции 2) приводит к суммированию намагничивающих сил токов в четной и нечетной группах секций, При протекании
10 токов смещения между смежными секциями напряжения между ними и токи в них зависят от координаты по длине антенны 1, Задача нахождения распределения токов и напряжений в секциях решается на основе
15 рассмотрения системы дифференциальных уравнений в частных производных для цепи с распределенными параметрами, Аналитическое описание процессов в электрической цепи позволяет получить выражение для
20 входного сопротивления антенны: вхо вх =
{ 1 — у ()
Пример . Антенна выполнена на каркасе3410 мм, образованном рейками из стеклотекстолита, алюминиевой фольгой толщиной Л = 50 мкм, Число витков и = 30, длина намотки 1= 38,6 м. Изолирование секций одна от другой осуществлено стекловолокном, Индуктивность одной секции составила L1 = 560 мкГн, суммарная емкость
С =4,1 мкФ. Расчетная резонансная частота трасч.рез. ) = 3,32 кГЦ, полученнаяэкспериментально 1зксп.рез. = 3.49 кГц
Основные результаты испытаний приведены в таблице.
Из данных таблицы видно, что в диапазоне 0 у/3 1,0 Ввх, Kc, изменяется в 140
276,7
1,97
Возможны другие варианты антенны, например, возможна бескаркасная намот45
Использование антенно-фидерного устройства позволяет снизить массогабариты, увеличить КПД за счет уменьшения потерь при согласовании антенны с фидером до
24 — 26 на вышеуказанной частоте, а также повысить надежность устройства за счет упрощения его конструкции.
Формула изобретения
Антенно-фидерное устройство, содержащее магнитную антенну, выполненную в виде катушки из секций, намотанных изолированными проводами, фидер и согласующее устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и снижения массы и габаритов, начала четных секций соедине1730700
40 ны в группы, как и их концы, начала нечетных секций соединены в группы, как и их концы, начала групп четных секций соединены с концами групп нечетных секций, причем секции намотаны отдельными проводами с многозаходной намоткой, а фидер, соединенный с источником питания, включен в разрыв одного из проводов на расстоянии у от начала группы, удовлетворяющем соотношению Йвхо Ввх = 2 (1 уЛ) о . 1 вхо — Io + gal Со где Йвх — входное сопротивление магнитной антенны на резонансной частоте; l — длина каждой группы параллельно соединенных секций многозаходной намот5 ки; Ввх, — входное сопротивление магнитной антенны при у = о; r<, g< — активное сопротивление параллельно соединенных секций и проводимость изоляции на единицу длины соответственно; 4> — индуктивность секции, состоящей из одного провода на единицу длины; Со — емкость между секциями на единицу длины. 1730700 Составитель В,Леонтьев Техред М,Моргентал Корректор H.Король Редактор Э,Слиган Заказ 1516 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Я 2г 2 Г I У I! ii ( !!
