Антенна сверхширокополосная "марина"

 

Изобретение относится к области приемопередачи радио- и телевизионных сигналов, имеющих значительные полосы частот. Сущность изобретения заключается в том, что антенна сверхширокополосная "Марина", состоящая из петлевого вибратора, согласованная с общей нагрузкой, отличающаяся тем, что снабжена "n"-численным рядом линейных вибраторов, состоящим из последовательного 1,2,3, . ..,n-количества вибраторов, подключенных параллельно на общую нагрузку с возможностью изменения и отключения полярности, "р"-численным рядом шунтовых петлевых вибраторов (ШПВ), состоящим из последовательного 1,2,3, ..,р-количества ШПВ, подключенных к петлевому таким образом, что шунтовые перемычки первого и последующих подключены к неразрывным сторонам петлевого и предыдущих шунтовых вибраторов соответственно, а "m"-численный ряд добавочных вибраторов, состоящий из последовательного 1,2,3,..,m-количества добавочных вибраторов, подключен к сторонам шунтовых петлевых вибраторов с возможностью изменения полярности и отключения. Технический результат заключается в формировании частотно-независимых структур и получении на их основе сверхширокополосных антенн. 1 ил.

Изобретение относится к области радио-телевизионной техники и может быть использовано для приема и передачи радио- и телевизионных сигналов, имеющих значительные полосы частот, достигающие 2-10 и более октав, а также биологическими объектами в процессе обмена информацией - гипотетически объясняемого с точки зрения биофизики.

Известны сверхширокополосные антенны, описанные в авторизованном переводе с американского под редакцией Бененсона. Л. С. М. : Мир. 1964 г. "Сверхширокополосные антенны", с. 11-21, 221, 340, разбитые на ряд групп.

Известны антенны (см. "Дополнительная литература" 1957 г., п/п1, Литература п/п 1-8. Приложение), выполненные на базе структур, определяемых лишь угловыми размерами. Изменение частоты для таких антенн эквивалентно простому повороту всей конфигурации антенны на некоторый угол.

К антеннам этого типа частотно-независимых антенн, в частотности, относится обычный биконус, а также серповидные вибраторы и излучатели, выполненные на базе многозаходных логарифмических спиралей на плоскости или конусе.

Другая группа выполнена на базе принципа логарифмической периодичности, представляющего собой решетки подобных элементов (см. "Дополнительная литература", 1957 г., п/п 2-1).

В частности, Berry D.G, Ore F.R. (см. "Дополнительная литература", 1961, п/п 58) описывают частотно-независимые логопериодические вибраторные решетки, выполненные из несимметричных параллельных вибраторов.

Данные конструкции одиночных логопериодических антенн и составленные из них решетки могут также обладать в известных пределах частотно-независимыми характеристиками.

Такая антенна содержит собирательную линию, к которой подключаются вибраторы в точках, определяемых особенностями конструкции. Число и тип вибраторов, способы их подключения, согласование - зависят от параметров системы.

Однако, выводы американских специалистов относительно ряда положений теории Дюамеля, касающихся, в частности, параллельных структур, ставящих необходимым условием работы таких систем логопериодическую зависимость, ошибочны.

В результате пришлось неоправданно применять собирательные линии, имеющие неоптимальные с точки зрения фазовых решеток, характеристики, что привело, как следствие, к появлению громоздких т.н. логопериодических антенн, когда вполне можно было обойтись парой-тройкой элементов частотно-независимых структур.

Имеются и другие конструкции, позволяющие получать необходимые частотно-независимые структуры и формировать из них сверхширокополосные вибраторные решетки.

Техническое решение задачи - получение свехрширокополосных антенн - достигается за счет новых конструктивных решений.

Техническое решение достигается тем, что сверхширокополосная антенна (СШКА), состоящая из петлевого или иного вибратора, согласованная с общей нагрузкой, снабжена "n"-численным рядом линейных или иных вибраторов, подключенных параллельно на общую нагрузку с возможностью изменения полярности "p"-численным рядом шунтовых петлевых вибраторов, подключенных к петлевому таким образом, что шунтовые перемычки первого и последующих подключены к неразрывным сторонам петлевого и предыдущих шунтовых вибраторов соответственно, а "m"-численный ряд добавочных линейных или иных вибраторов, подключенных к сторонам шунтовых петлевых вибраторов (ШПВ) в определенной последовательности любым способом с возможностью изменения полярности и отключения.

Новизна в части устройства усматривается в том, что "n"-й линейный или иной вибратор принимает и непосредственно на нагрузку передает энергию определенной части спектра широкополосного (ШПС), в то время как n-1 вибраторов осуществляют также свой независимый прием оставшейся части спектра ШПС по той же схеме.

Новизна в части устройства усматривается в том, что "p"-число шунтовых петлевых вибраторов дополняют структуру параллельных "n"-линейных или иных вибраторов, работающих по аналогичному принципу, за исключением схемы движения исходного сигнала, поступающего от "p"-х ШПВ через проводимости его боковых сторон, минуя значительные комплексно-характеристические сопротивления шунтовых перемычек непосредственно на общую нагрузку.

Новизна в части устройства усматривается в том, что добавочные "m"-число линейных или иных вибраторов, подключаемых к сторонам ШПВ, также дополняют структуры параллельных и ШПВ-вибраторов, образуя логопериодическую или иную последовательность, обеспечивая частотно независимые характеристики системы.

Смена полярности исходного вибратора, установка его типа, определение способа и последовательности подключения - позволяют оптимизировать фазовые составляющие итоговых сигналов при их суммировании на общей согласованной нагрузке.

Новизна в части устройства усматривается в том, что наличие разветвленной пространственной решетчатой структуры позволяет увеличить коэффициент усиления системы в целом, чему способствуют выполнение условий фазовой оптимизации. Имеются "нулевые" точки механической фиксации конструкции в целом.

По данным технической, научной и патентной документации не выявлена совокупность признаков, таких как в заявленном устройстве, что свидетельствует об изобретательском уровне.

Промышленная применимость заявленного технического решения усматривается в крайней простоте изготовления, высоких электрических показателях, возможности использования на промышленной основе и конкурентоспособном уровне. Антенна поясняется графическим материалом, содержащим электрическую схему и элементы конструкций.

На чертеже изображена сверхширокополосная антенна. СШКА состоит из петлевого вибратора 3, к выходу которого параллельно подключены согласованная нагрузка Rн и последовательный "n"-ряд 1-"n" линейных или иных вибраторов; из последовательного ряда 6-"p" ШПВ, шунтовые перемычки 5, 10 которых подключены к неразрывным сторонам 4 петлевого вибратора 3 и 9 предыдущих ШПВ-6, "n"-1 соответственно; из последовательного "m"-ряда добавочных линейных или иных вибраторов 7, 8-"m" подключенных к сторонам ШПВ-6 и образующих в совокупности с рядами "n", "p" вибраторов логопериодическую или иную структурную последовательность, обеспечивающую частотно-независимую конверсию всего спектра сверхширокополосного сигнала, выполненных известным способом с возможностью перемены полярности и отключения.

Предусмотрено механическое крепление конструкции в точках "0".

На электрической схеме не показаны согласующие, симметрирующие, сопрягающие и иные устройства, построенные по известным принципам и обеспечивающие при необходимости взаимодействие узлов антенного устройства в целом.

Антенна работает следующим образом.

Электромагнитный сигнал поступает на соответствующие вибраторы I-"n"; 3, 6 "p"; 7, 8 "m", входящие в состав решетки, преобразуется в ЭДС и в оптимальном фазовом режиме суммируется на общей согласованной нагрузке Rн, проходя по очереди в зависимости от точки возбуждения или непосредственно на общую нагрузку Rн или минуя структуры 5, 10 ШПВ-6-"p" по боковым сторонам ШПВ.

Формула изобретения

Антенна сверхширокополосная, состоящая из петлевого вибратора, согласованная с общей нагрузкой, отличающаяся тем, что снабжена "n" - численным рядом линейных вибраторов, состоящего из последовательного 1, 2, 3...., n - количества вибраторов, подключенных параллельно на общую нагрузку с возможностью изменения и отключения полярности, "р"- численным рядом шунтовых петлевых вибраторов (ШПВ), состоящего из последовательного 1,2,3,.., р-количества ШПВ, подключенных к петлевому таким образом, что шунтовые перемычки первого и последующих подключены к неразрывным сторонам петлевого и предыдущих шунтовых вибраторов соответственно, а "m"- численный ряд добавочных вибраторов, состоящий из последовательного 1, 2, 3,..., m - количества добавочных вибраторов, подключены к сторонам шунтовых петлевых вибраторов с возможностью изменения полярности и отключения.

РИСУНКИ

Рисунок 1