Способ развертывания стелющейся антенны



Способ развертывания стелющейся антенны
Способ развертывания стелющейся антенны
Способ развертывания стелющейся антенны

 


Владельцы патента RU 2586007:

федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Использование: изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и предназначено для развертывания КВ, СВ, ДВ или СДВ проволочных антенн преимущественно на холмистой подстилающей поверхности. Технический результат: снижение времени развертывания и увеличение эффективности антенны. Сущность: в способе размечают на периметре основания холма 1 места пересечений T1, Т2, … с ним проводников 4, 3 антенны; последовательно в размеченных местах устанавливают пусковую установку 2; выстреливают из установки соответствующий проводник 3, 4 в направлении на вершину холма 1; корректируют положение проводников 3, 4 на склонах холма 1; коммутируют проводники 3, 4 в соответствии с принятой электрической схемой антенны; подключают антенну к выходу радиопередатчика 6, размещенного у основания холма. 4 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и, в частности, заявленный способ предназначен для развертывания на холмистой подстилающей поверхности проволочных антенн, работающих в коротковолновом (КВ), средневолновом (СВ), длинноволновом (ДВ) или сверхдлинноволновом (СДВ) диапазонах волн совместно с КВ, СВ, ДВ или СДВ радиопередатчиками средней (до 1 кВт) и большей (свыше 1 кВт) мощности.

Известны способы развертывания проволочных низкочастотных антенн. Так в известном способе развертывания СДВ антенны, описанном в работе Macmillan R.S., Rush W.V., Golden R.M. «A Very - Lost - Frequensy Antenna for Investigating the Ionosphere with Horisontally Polarised Radio Waves», Journal of Research of the National Bureau of Standards - D. Radio Propagation, vol. 640, No. 1, Januaru - Febriaru, 1960. Fig. 13, p. 35, предусмотрены следующие действия:

выделяют прямолинейный участок высоковольтной линии радиопередачи (ЛЭП);

«отсекают» выделенный участок ЛЭП включением последовательно проводам параллельных контуров, резонансная частота которых совпадает с рабочей частотой радиопередатчика;

подключают симметричный выход радиопередатчика к выделенным проводам ЛЭП через трансформаторы и фильтры, включенные между выводами вторичной обмотки трансформатора и проводами ЛЭП.

При этом формируется конструкция СДВ антенны в виде низкорасположенного горизонтального симметричного вибратора.

Недостатком указанного способа является большое время, необходимое для ее развертывания, что связанно с необходимостью отключения ЛЭП на время выполнения действия по развертыванию антенны. Кроме того, развернутая в таком виде СДВ антенна обладает низкой эффективностью из-за горизонтального расположения проводов, что обуславливает малую действующую длину антенны.

Известен также способ развертывания низкочастотной антенны по патенту US №3680129, 1972 г. Способ-аналог предусматривает выполнение следующих действий:

антенну в виде металлической мачты укладывают горизонтально на поверхности земли в месте ее предполагаемого развертывания;

закрепляют вершину мачты с помощью тросса к летательному аппарату (например, к вертолету);

переводят мачту в вертикальное положение;

изолируют основание антенны - мачты от поверхности земли;

подключают изолированное основание мачты к выходу радиопередатчика.

Недостатком указанного способа является то, что в случае неблагоприятных метеоусловий (ветер, туман, осадки, обледенение и т.д.) способ имеет ограниченное применение или вообще не может быть использован. Кроме того, относительно малая высота мачты указывает на низкую эффективность антенны, развернутой таким способом.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей сущности к заявленному техническому решению является способ постановки и выборки гибкой протяженной буксируемой антенны по патенту RU №2197710, опубл. 10.11.2013 г. Способ, используемый для развертывания с подводной лодки буксируемой антенны, подстилающей поверхностью для которой является водная поверхность, включает следующие действия:

закрепляют внешний конец антенны в трубчатое хранилище (пусковой установки);

подсоединяют к участку антенны, размещенному в трубчатом хранилище, основную часть проводника разворачиваемой антенны;

«выталкивают» проводник антенны путем создания избыточного давления в трубчатом хранилище;

подключают антенну к выходу бортовой радиостанции после полного ее развертывания за борт подводной лодки.

Недостатком прототипа является большое время, необходимое для развертывания даже однолучевой антенны. В случае многолучевой апертуры антенны, а также в условиях холмистой подстилающей земной поверхности данный способ неприемлем.

Целью заявленного технического решения является разработка способа развертывания стелющейся антенны, в том числе антенны в виде совокупности разнонаправленных проводников, обеспечивающего снижение времени, необходимого для развертывания антенны на холмистой подстилающей поверхности, и увеличение ее эффективности (КПД).

Технический результат достигается тем, что в известном способе развертывания стелющейся антенны, заключающемся в том, что проводники антенны размещают в пусковой установке, с помощью которой выстреливают проводники антенны в заданном направлении, причем при развертывании на холмистой подстилающей поверхности стелющейся антенны с апертурой в виде совокупности разнонаправленных проводников, предварительно в соответствии с геометрической структурой антенны вдоль периметра основания холма размечают места расположения нижних концов проводников антенны. Последовательно в размеченные места размещают пусковую установку, ориентируют ее в направлении вершины холма и выстреливают соответствующий проводник антенны. Затем корректируют положение проводников на склонах холма. После чего коммутируют провода в соответствии с электрической схемой антенны и переключают к выходу радиопередатчика, размещенного у основания холма.

Благодаря новой совокупности существенных признаков при реализации способа исключены трудоемкие и затратные по времени операции размещения сложной апертуры антенны на склонах холма, обеспечивается не только существенное снижение времени на приведение антенны в рабочее состояние, но и повышение ее эффективности (КПД) благодаря увеличению вертикальной компоненты излучаемого электромагнитного поля (ЭМП).

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:

на фиг. 2 - вид сверху разворачиваемой антенны;

на фиг. 3 - вариант электрической схемы турникетной антенны;

на фиг. 4 - вариант электрической схемы многолучевой антенны с вынесенными точками питания.

Реализация способа заключается в следующем.

При необходимости развертывания стелющейся антенны на холмистой подстилающей поверхности (фиг. 1) высота Н и диаметр D периметра основания холма 1 могут составлять от десятков до сотен метров. Развертывание антенны в таких условиях наталкивается на ряд трудностей, связанных с размещением проводников на склонах холма 1 в соответствии с геометрией апертуры, включающей совокупность разнонаправленных проводников. Варианты проволочных антенн могут иметь различную электрическую схему: на фиг. 3 показана структура турникетной антенны; на фиг. 4 антенна с вынесенной точкой питания.

При выбранной схеме антенной апертуры, в рассматриваемом примере турникетный излучатель, показанный на фиг. 1, 2, 3, его развертывание на холмистой подстилающей поверхности осуществляют следующим образом. Предварительно на периметре 7 основания холма 1 размечают места пересечения с ним проводников 4 и 3 антенны, точки Т1, Т2, … Т12. В рассматриваемом примере апертура антенны состоит из десяти обычных проводников 4 и двух коаксиальных 3 для подачи возбуждающей электродвижущей силы (ЭДС) к точкам возбуждения у вершины холма 1 (точка а-а′ и б-б′), как показано на фиг. 1. Последовательно в местах расположения точек Т1, Т2, … устанавливают пусковую установку 2. Пусковая установка предназначена для выстреливания в требуемом направлении (в данном случае - в направлении вершины холма 1) проводников 3 и 4. Подобные пусковые установки известны. Например, в патенте US №4776255, 1988 г., описана малогабаритная пусковая установка, обслуживаемая одним оператором. Такую установку целесообразно использовать при длине проводников в интервале 50-300 м. При необходимости выстреливания проводников на большие расстояния может использования пусковая установка, описанная в патенте RU №2241197, 2004 г., или подобные установки, описанные в патентах US №4967636, 1990; №4671162, 1987 г., патенте RU №2497740, 2013 г. и др.

Выстреливают из размеченных точек Т1, Т2, … соответствующий проводник 3, 4 в направлении на вершину холма 1.

При выстреливании проводников 4, 3 в силу различных дестабилизирующих воздействий в процессе их развертывания (порыв ветра, ошибка оператора, наличие растительности на склонах холма 1 и т.п.) может оказаться необходимой корректировка положения проводников до близкого к требуемой конфигурации.

Затем проводники коммутируют в соответствии с принятой электрической схемой антенны. В приведенном примере на фиг. 1 нижние концы проводников 3 в виде коаксиальных фидеров подключают к выходам фазовращателя ФВ 5, задающего сдвиг фаз ЭДС между ортогональными диполями с целью формирования необходимой поляризации излучаемого поля. Вход фазовращателя 5 подключают к выходу радиопередатчика 6 (РПРД), установленного у основания холма 1. Нижние концы проводников 4 свободно расположены у основания холма 1 на подстилающей поверхности.

Развертывание заявленным способом антенны на холме 1 высотой Н=200 м и с диаметром у основания D=1500 м занимает не более 8-10 часов, что во много раз меньше по времени, чем при использовании известных способов.

Кроме того, при развертывании проводников на склонах холма существенно увеличивается вертикальная компонента EB излученного антенной ЭМП (см. фиг. 1), что повышает эффективность антенны в силу меньшего затухания вертикальной компоненты излученного ЭМП при его распространении, вдоль подстилающей полупроводящей поверхности.

Отмеченное указывает на возможность достижения технического результата при использовании заявленного способа.

Способ развертывания стелющейся антенны, заключающийся в том, что проводники антенны размещают в пусковой установке, с помощью которой выстреливают проводники антенны в заданном направлении, отличающийся тем, что при развертывании на холмистой подстилающей поверхности стелющейся антенны с апертурой в виде совокупности разнонаправленных проводников предварительно в соответствии с геометрической структурой антенны вдоль периметра основания холма размечают места расположения нижних концов проводников антенны, последовательно размещают пусковую установку в местах расположения нижних концов проводников антенны на периметре основания холма, в каждом из этих мест ориентируют пусковую установку на вершину холма и выстреливают соответствующий проводник антенны, затем корректируют положение проводников на склонах холма, коммутируют их в соответствии с электрической схемой антенны, после чего подключают антенну к выходу радиопередатчика, размещенного у основания холма.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к антенной технике. Заявленный промежуточный возбудитель коротковолновой антенны подвижного объекта содержит индуктивный проводник, размещенный в экранированном подкрышевом пространстве подвижного объекта и подключенный одним концом к блоку дискретных реактивных нагрузок, а другим - через блок настройки и согласования к выходу бортовой коротковолновой радиостанции, причем периферийные трети индуктивного проводника, размещенного в подкрышевом пространстве, выполнены в виде сосредоточенных индуктивных нагрузок.

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке гидроакустических антенн произвольной формы и назначения. Сущность: устройство содержит преобразователь давления в электрический сигнал, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, сдвиговый регистр, параллельный вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а последовательные вход и выход являются внешними входом и выходом приемника.

Изобретение относится к антенной технике. Плазменная антенна содержит плазменный генератор, формирующий плазменное образование, и первичный источник электромагнитных волн, при этом анод плазменного генератора выполнен в виде конического диффузора, состоящего из корпуса и конической вставки, диэлектрически соединенной с подводящим патрубком, поверхность которого выполнена перфорированной, кроме того, первичный источник радиоволн установлен на оси антенны на расстоянии от точки генерации плазменного образования, где γ=2,8…3,0 - постоянная величина, k - волновое число, b - максимальное расстояние от плазменного генератора до границы области с критической концентрацией электронов, θк - угол между осью антенны и направлением распространения плазмы с максимальной скоростью.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ и предназначено для ретрансляции высокочастотного сигнала системы телеметрии ракеты-носителя на наземный измерительный пункт.

Изобретение относится к технике связи и предназначено для определения местонахождения железнодорожного транспортного средства (V) вдоль железнодорожного пути (VF) при помощи ряда сигнальных маяков, которые взаимодействуют с антенной, установленной на железнодорожном транспортном средстве.

Изобретение относится к полевым устройствам, используемым в системах управления и мониторинга производственными процессами, и, в частности, к полевым устройствам, которые используют беспроводную передачу данных.

Изобретение предназначено для борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БЛА) ближнего и малого радиуса действия. Техническим результатом является повышение эффективности поражения БЛА.

Настоящее изобретение относится к антенному устройству для установки на стекле. Технический результат изобретения заключается в том, что заявленная антенна принимает высокочастотный сигнал и при расположении в стекле автомобиля не оказывает отрицательного воздействия на видимость для водителя.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения радиотехнических характеристик крупногабаритных антенн для космических аппаратов без их непосредственных измерений.

Изобретение относится к области радиотехники и может использоваться при проектировании и эксплуатации комплексов радиопеленгации или систем радиосвязи портативного, мобильного (бортового) и стационарного базирования.

Использование: изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к антенной технике, и может использоваться для развертывания на холмистой подстилающей поверхности проволочных антенн KB, СВ, ДВ и СДВ диапазонов. Технический результат: снижение времени развертывания антенны и повышение ее эффективности. Сущность: реализация способа предусматривает следующие действия: на вершину холма устанавливают пусковой контейнер, предназначенный для выстреливания проводников антенны; размещают в контейнере проводники антенны; размечают места установки нижних концов проводов на периметре основания холма; выстреливают в направлении каждого из размещенных мест соответствующие проводники, затем корректируют положение проводников, коммутируют их в соответствии с принятой электрической схемой апертуры и подключают к выходу передатчика, размещенного у основания холма. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Приемо-передающая антенна для поляризационного инструмента поисковой антенны, которая имеет установленный с возможностью вращения вокруг фиксирующего штифта (3) металлический резонатор (2) в качестве антенны и находящуюся на расстоянии под ним изоляционную пластину (6) с расположенным на обращенной от резонатора (2) стороне металлическим слоем (7) в качестве электрода или второй антенны, а также расположенную без возможности вращения на расстоянии от изоляционной пластины (6) магнитную пластину (8) с экраном (9) на обращенной от изоляционной пластины стороне. Один конец резонатора (2) зажат между магнитной пластиной (8) и дополнительным расположенным вблизи резонатора (2) магнитом (10) антенны, а другой конец резонатора (2) зафиксирован посредством магнита (11) опоры и по сравнению с нормальным положением зажат. Технический результат: посредством соответствующей регулировки пилообразного сигнала данная антенна работает как «поющая пила» и ее чувствительность по сравнению с уровнем техники существенно улучшена. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к конструкции передающей антенны для работы с широкополосными радиопередающими устройствами. Сущность: антенна ненаправленная в горизонтальной плоскости имеет ввод в виде корпуса, внутри которого проходит коаксиальный кабель, взаимодействующий с разъемом, закрепленным на корпусе ввода, и с коаксиальными металлическими стержнями проводниками, размещенными внутри изолятора состоящего из двух продольных половинок, зафиксированных к вводу полуцилиндром, коаксиальные металлические стержни проводники имеют канавки, взаимодействующие с выступами на внутренней части изолятора, один конец коаксиального металлического стержня проводника взаимодействует с коаксиальным кабелем, другой конец имеет резьбовую часть, взаимодействующую с металлическим цилиндром вибратором в виде стакана, посаженного на изолятор и взаимодействующего через изоляторы в виде колец с металлическими кольцами вибраторами, по внешнему диаметру все элементы антенны ненаправленной в горизонтальной плоскости зафиксированы оболочкой со вставками и трубками термоусаживаемыми. Технический результат: данное техническое решение позволяет получить антенну ненаправленную в горизонтальной плоскости, имеющую жесткую конструкцию, у которой конструктивные емкости и коаксиальные линии позволяют получить шикополосность - коэффициент перекрытия по диапазону fmax/fmin≥2, стабильность диаграммы направленности - диаграмма направленности круговая, лежащая в азимутальной плоскости во всем рабочем диапазоне. 15 ил.
Наверх