Рамочная антенна

 

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано втехнике приема радиосигналов электрически малыми антеннами в системах радиосвязи, радиовещания, радионавигации , В рамочной антенне экран выполнен в виде проводящей пластины, размеры которой превышают размеры рамки , и установлен вдоль оси рамки перпендикулярно ее плоскости. Замена замкнутого экрана проводящей плоскостью обеспечивает упрощение конструкции, Возможность изменения размеров проводящей плоскости позволяет несколько изменять форму диаграммы направленности рамочной антенны . 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 01 0 .7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4673560/09 (22) 04.04,89 (46) 15.05.92. Бюл. N. 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им.А.С.Попова (72) Э.С,Кирицев (53) 621.396,67 (088,8) (56) Патент СССР М 2409, кл. Н 01 0 11/04, 1925. (54) РАМОЧНАЯ АНТЕННА (57) Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано втехнике приема радиоИзобретение относится к радиосвязи, в частности к технике приема радиосигналов электрически малыми антеннами, Оно может быть использовано потребителями сигналов систем радиовещания, радиосвязи, радионавигации и др, Известны аналоги, в которых эффективность рамочной антенны в области нулевого приема повышается за счет второй, ортогонально первой расположенной рамочной антенне и суммирующего каскада, объединяющего сигналы обеих антенн, Этой же цели служит металлический экран, ослабляющий влияние рамок друг на друга, . Недостаток таких антенн состоит в низкой эффективности, присущей рамочным антеннам с малой электрической длиной, Наиболее близкой к предлагаемой является антенна, содержащая несколько вертикальных проволочных витков, Антенна экранирована таким образом, что полувитки

2, принадлежащие одной стороне рамки, зазаключены в заземленный металлический экi5U 1734147 А1 сигналов электрически малыми антеннами в системах радиосвязи, радиовещания, радионавигации, В рамочной антенне экран выполнен в виде проводящей пластины, размеры которой превышают размеры рамки, и установлен вдоль оси рамки перпендикулярно ее плоскости. Замена замкнутого экрана проводящей плоскостью обеспечивает упрощение конструкции. Возможность изменения размеров проводящей плоскости позволяет несколько изменять форму диаграммы направленности рамочной антенны. 4 ил. ран 3, поэтому наведенный в них сигнал С меньше, чем сигнал, наведенный в полувитках 1. Следствием является уменьшение компенсации сигнала. наведенного в полувитках 1. сигналом, наведенным в экранированных полувитках.2 и возрастание величины выходного сигнала. 4

Недостатком устройства-прототипа яв- 1(л) ляется соответствующее возрастанию уров- фь ня выходного сигнала, снижение направ- а ленных свойств рамочной антенны и сложность конструкции !с

Цель предлагаемой рамочной антенны— упрощение конструкции при сохранении направленных свойств, Поставленная ыель достигается тем, что в рамочной антенне, содержащей вертикальную проволочную рамку и заземленный экран, экран выполнен в виде проводящей пластины, которая размещена симметрично и нормально плоскости рамки, при этом размеры проводящей пластины ai, 61 выбраны

1734147

55 из соотношения a1 а, б1 б, где а, б— соответствующие размеры рамки, В отличие от антенны-прототипа, в которой экранирование осуществляется замкнутым экраном, в предлагаемой антенне экранирование осуществляется проводящей пластиной, что упрощает конструкцию.

Кроме того, симметричное расположение проводящей пластины, размеры которой выбраны не менее размеров рамки,. обеспечивает сохранение вида диаграммы направленности, которая, кроме того, может быть изменена в некоторых пределах изменением размеров экрана.

На фиг, 1 приведены принципиальная схема рамочной антенны; на фиг. 2,3,4— диаграммы, поясняющие работу антенны, Предлагаемая рамочная антенна состоит из датчика электромагнитного сигнала в виде вертикальной проволочной рамки, полувитки 1 и 2 которой расположены симметрично относительно заземленной проводящей поверхности 3, также расположенной вертикально, Размеры проводящей поверхности 3 (ширина а и высота б) должны быть не менее соответствующих размеров а и б проволочной рамки, т,е. a> а, б1 б. Проводящая поверхность 3 расположена симметрично между полувитками 1 и 2 и нормально плоскости рамки.

Рамочная антенна работает следующим образом.

При приеме вертикально поляризованной электромагнитной волны с азимутов 0 и

180 в полувитках 1 и 2 наводятся, соответственно, сигналы е1 и е2, одинаковые по величине и фазе (см.фиг,2а), но направленные встречно в контуре рамки, поэтому выходной сигнал етых = 0 (см.фиг.2а). При приеме с азимутов 90 и 270 наведенные сигналы е1 и ez по-прежнему равны по величине, но фазы их различаются, так что при отсутствии разделяющей проводящей поверхности 3 выходной сигнал соответствовал бы разностному е х (см,фиг,2б), а диаграмма направленности — заштрихованной на фиг, 3 с максимумом, равным евах.

Наличие проводящей поверхности 3 существенно изменяет соотношение величин е1 и е, При приеме с азимута 90 в полувитках

1 наводится сигнал е1, а в полувитках 2 — e2 причем е =43. Это означает, что е цх =е).

5 Если экранировкэ неидеальна или азимут отличается значи т ельно от 90, то е2 ФО и величина выходного сигнала снижается, Степень выигрыша в величине выходного сигнала в зависимости от степени экрани10 ровки (отношеня е /е1) и электрических размеров рамочной антенны (значения угла д а = в радианах) приведена зависимостями на фиг, 4, Величина получаемого выигры15 ша для электрически малых антенн,а «0 01) может составлять 20 дБ и более.

Если размеры проводящей поверхности

3 незначительно превышают размеры рамки, то диаграмма направленности при ази20 мутах, значительно отличающихся от 90, будет отличаться от исходной, так как будет проявляться эффект компенсации сигналов е1 и ez и снижение выходного сигнала, что эквивалентно сужению диаграммы направ25 ленности, Экспериментальная проверка проводилась на макете рамочной антенны 250 мм (три витка) с проводящей поверхностью размером 980 х 1400 мм на частоте 1125 кГц

30 (А =270 м), Источник сигналов — местная радиостанция, индикация уровня сигналов осуществлялась селективным микровольтметром СМ — 6,5. Сравнивались уровни сигналов в направлениях максимального

35 приема при наличии экрана и без него, Отношение уровней сигналов 11 дБ.

Формула изобретения

Рамочная антенна, содер>кащая прово40 лочную рамку и заземленный экран, о т л и.ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, экран выполнен в виде пластины, которая размещена вдоль оси вертикальной проволочной рамки ортогонально

45 ее плоскости, при этом размеры проводящей пластины а1 и b> выбраны из соотношений а1 а, б1 б, где э и о — соответствующие размеры проволочной рамки.

1734147

1734147

/Юых.

1у

5!Е

Р,б

РР

Составитель Э,Кирицев

Редактор Г.Мозжечкова Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 1673 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101