Автоматический коммутатор антенн



Автоматический коммутатор антенн
Автоматический коммутатор антенн
Автоматический коммутатор антенн
Автоматический коммутатор антенн

Владельцы патента RU 2638362:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-морского Флота "Военно-морская академия имени адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения антенн к радиопередатчикам. Предложено сопряжение переключателя антенн с переключателем сигналов от датчиков тока, установленных в основаниях антенн, и использование сигналов от указанных датчиков для настройки антенно-согласующих устройств радиопередатчиков с целью повышения отдаваемой ими мощности в антенну. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного решения, направлен на повышение мощности, отдаваемой широкополосным радиопередатчиком в антенну. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано для подключения антенн к радиопередатчикам.

Известны коммутаторы антенн, обеспечивающие подключение m антенн к n радиопередатчикам, например, Патент РФ №657482 от 20.04.79, Патент РФ №2444804 от 12.01.2011, Патент США №367275.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится Патент РФ №2038691 от 27.06.1995 г. Автоматический коммутатор антенн. Григорьев Б.К. и др.

К недостаткам как аналогов, так и прототипа относится то, что известные коммутаторы не передают на радиопередатчик информацию о величине тока в антенне, как объективного критерия поступившей в антенну мощности, необходимую для настройки антенно-согласующих устройств радиопередатчиков.

Целью изобретения является повышение мощности, отдаваемой широкополосным радиопередатчиком в антенну.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический коммутатор антенн, содержащий схему управления, выходы которой соединены с входом переключателя антенн и с n радиопередатчиками, и переключатель m антенн, входы которого соединены с n радиопередатчиками, а выходы с входами m антенн, дополнительно введены m датчиков тока антенн и переключатель сигналов от m датчиков, при этом выходы m датчиков токов соединены с входами переключателя сигналов от датчиков токов антенн, а выходы переключателя сигналов от датчиков токов антенн соединены с m входами схемы управления.

Функциональная схема антенного коммутатора представлена на Фиг. 1.

Обозначения принятые на Фиг. 1:

ДТА - датчик тока антенны;

Сх.У - схема управления;

ПА - переключатель антенн;

ПДТА - переключатель датчиков тока антенн;

РПд. - радиопередатчик.

Учитывая требования перспективных адаптивных по частоте радиолиний по сокращению времени перестройки радиопередатчиков, широкое распространение получили радиопередатчики с широкополосными усилителями мощности (ШУМ). Коэффициент перекрытия по диапазону таких усилителей в коротковолновом диапазоне достигает 20 (1,5…30 мГц). При реализации выходных цепей таких ШУМ, конструкторам не удается решить задачу обеспечения постоянства выходного сопротивления усилителя во всем диапазоне рабочих частот. Антенно-согласующие устройства таких радиопередатчиков трансформируют импеданс, подключаемого к выходу радиопередатчика фидера, идущего от антенны, в активное сопротивление, равное волновому сопротивлению фидера 50 либо 75 Ом. Реальное же сопротивление выходных цепей ШУМ является комплексным и изменяется в некоторых пределах относительно волнового сопротивления фидера. Настроиться на него не представляется возможным из-за активного характера нагрузки со стороны усилителя (лампы либо транзистора) в их рабочем (горячем) состоянии. В этих условиях, отдаваемая в антенну мощность может меняться в значительных пределах даже при настройке антенно-согласующего устройства на комплексное сопротивление на входе антенного фидера. Мощность в нагрузке антенно-фидерного тракта, при наличии в нем нескольких неоднородностей, может быть рассчитана по формуле (см. Муравченко В.Л. Определение мощности в нагрузке высокочастотного тракта с N неоднородными участками. Электросвязь, №5, 2010):

где PH - мощность в рассогласованной нагрузке;

PC - мощность в согласованной нагрузке;

p1…р4 - модули коэффициентов отражений;

ϕ1…ϕ4 - фазы коэффициентов отражений;

β1, β2, β3 - фазовые задержки фидеров на участках между неоднородностями р1 и р2, р2 и р3, p3 и р4 соответственно.

Под неоднородностями здесь понимается рассогласованность сопротивлений на стыках: p1 - выходной цепи усилителя мощности и входа антенно-согласующего устройства; р2 - волнового сопротивления фидера и входа антенного коммутатора (поскольку он не идеален); р3 - выхода антенного коммутатора и фидера; p4 фидера и входа антенны.

Стык «выход антенно-согласующего устройства - вход фидера» согласован и коэффициент отражения на этом стыке равен нулю.

На Фиг. 2 представлена Блок-схема передающего тракта.

Обозначения, принятые на Фиг. 1:

УМ - усилитель мощности;

Ан.СУ - антенно-согласующее устройство;

А.К. - антенный коммутатор;

А - антенна.

Анализ приведенной выше формулы показал следующее.

В тех случаях, когда между выходом радиопередатчика и антенной имеются неоднородности (например, антенный коммутатор), величина мощности, поступающей от радиопередатчика в антенну, зависит не только от модулей коэффициентов отражений от неоднородностей в передающем тракте, но и от фаз ϕ и от фазовых задержек фидеров β.

Известны технические решения, использующие эффект повышения мощности в антенне за счет искусственного изменения величины β путем изменения электрической длины передающего тракта. Например, Патент РФ №85049 от 3.03.2009. Устройство согласования радиопередатчика с антенной. Муравченко В.Л., Ершов В.Н., Катанович А.А., Хотулева Н.В.

Таким образом, настройка антенно-согласующего устройства, при наличии неоднородностей в передающем тракте, не должна ограничиваться трансформацией входного сопротивления фидера, а должна включать и изменение величин β, влияющих на электрическую длину тракта и, в конечном счете, на величину мощности в антенне. Для реализации такой настройки системе настройки радиопередатчика необходима информация о токе в основании антенны, определяющем величину поступающей в антенну мощности. Такую информацию можно получить, включив в основании антенны датчик тока, в качестве которого может быть использован, например, токовый трансформатор, используемый в высокочастотных амперметрах и включенный последовательно с ним диод. При наличии нескольких антенн и передатчиков на объекте необходимо, кроме высокочастотного переключателя антенн, иметь переключатель сигналов от датчиков токов в антеннах, синхронно переключаемый с высокочастотным переключателем антенн.

Работа антенного коммутатора осуществляется следующим образом. При приходе команды на схему управления от системы управления объектом о подключении антенны m3 к радиопередатчику n2 схемой управления формируются сигналы управления исполнительными элементами в переключателе антенн и переключателе датчиков токов антенн. При поступлении этих сигналов на исполнительные элементы переключателей, синхронно производятся заданные переключения, после чего производится настройка антенно-согласующего устройства радиопередатчика n2 на антенну m3. При этом в схему управления через переключатель датчиков токов антенн поступает сигнал от датчика тока данной антенны, максимальное значение которого используется в качестве критерия настройки. После завершения процесса настройки в антенну m3 поступает максимальная (с учетом наличия неоднородностей в данном передающем тракте) мощность от радиопередатчика n2.

Таким образом, включение в автоматический коммутатор антенн переключателя сигналов от датчиков токов антенн, устанавливаемых в основании антенн, и учет величины тока в основании антенн для целей настройки антенно-согласующих устройств позволяет решить задачу повышения мощности, отдаваемой широкополосными радиопередатчиками в антенны.

Автоматический коммутатор антенн, содержащий схему управления, один выход которой соединен с выходом переключателя m антенн, а другие выходы соединены с n радиопередатчиками, и переключатель m антенн, входы которого соединены с n радиопередатчиками, а выходы с входами m антенн, отличающийся тем, что дополнительно введены m датчиков тока антенн и переключатель сигналов от m датчиков тока антенн, при этом выходы m датчиков тока соединены с выходами переключателя сигналов от m датчиков тока антенн, а выходы переключателя сигналов от m датчиков тока антенн соединены с m входами схемы управления, при этом у схемы управления также имеется выход, соединенный с входом переключателя сигналов от m датчиков токов антенн.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обеспечения авторизованного доступа к управлению агрегатами автомобиля. Рукоятка переключения передач (3) в автомобиле содержит датчики магнитного поля (6, 7).

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Технический результат - повышение функциональной плотности и уменьшение массогабаритных параметров устройства выдачи команд.

Изобретение относится к области электроники. Технический результат заключается в снижении потерь и уменьшении размеров высокочастотного переключателя.

Изобретение относится к электронной коммутационной технике применительно для обеспечения коммутации силовых энергетических цепей постоянного тока с защитой от перегрузки и использования их в качестве интерфейсных линий передачи информации.

Cхемное устройство для емкостного детектора скрытых объектов относится к области. емкостных измерительных средств - детекторов.

Изобретение относится к цифровому интерфейсу связи. Интерфейсная схема обеспечивает связь устройства с проводной парой.

Использование: для защиты вторичных источников питания электронных коммутаторов от токовых перегрузок. Сущность изобретения заключается в том, что коммутатор напряжения с защитой от перегрузки по току содержит последовательно соединенные датчик тока, электронный ключ, блок нагрузки, а также управляющий транзистор, цепь отрицательной обратной связи по току ключа и цепь положительной обратной связи по падению напряжения на ключе, в цепь положительной обратной связи по падению напряжения на ключе дополнительно введен элемент задержки, предотвращающий ее срабатывание в течение заданного интервала времени.

Приводится выключатель для участка передачи постоянного тока высокого напряжения, содержащий вакуумный силовой выключатель (3) для отключения участка передачи и силовой выключатель (5) с газовой изоляцией для отключения участка передачи, причем силовой выключатель (5) с газовой изоляцией включен последовательно с вакуумным силовым выключателем (3).

Группа изобретений относится к переключающим устройствам. Технический результат - создание средств переключения, обеспечивающих то, что отдельные ветви оборудования распределения энергии надежно подключаются или отключаются.

Изобретение относится к коммутационной технике. Технический результат - обеспечение коммутации двунаправленных сигналов, повышение быстродействия и увеличение надежности.

Изобретение относится, в целом, к области радиосвязи и, в частности, к антенным системам для обеспечения покрытия для связи с множеством входов и множеством выходов, MIMO.

Изобретение относится к приводным механизмам и может быть использовано в качестве приводов антенн, локаторов и других устройств, установленных на военной или иной специализированной технике.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам приемо-передающих устройств. Антенна содержит полотно антенны, разъем, подсоединенный в основании к полотну антенны, емкостный элемент, излучающий элемент полотна антенны, выполненный из спирали, и несимметричный вибратор, ориентированный вертикально.

Изобретение относится к антенной технике. Антенный модуль, применяемый в мобильном терминале, содержит первую антенну и вторую антенну.

Изобретение относится к широкополосным антеннам с вертикальной поляризацией и круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости и может использоваться в приемопередающих устройствах систем передачи информации.

Изобретение относится подъемно-мачтовым устройствам (ПМУ), преимущественно к автоматическим системам развертывания подъемно-мачтовых устройств мобильных антенных установок.

Изобретение относится к сверхширокополосным сверхвысокочастотным антеннам, в частности для применения в бесконтактных сверхширокополосных подповерхностных радарах, для 3D или 2D визуализации подповерхностных структур.

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в системах судовой радиолокации. Технический результат состоит в повышении помехозащищенности системы управления от заградительных активных помех, в том числе от активных помех, совпадающих по углам и дальности с целью, а также от пассивных помех, в оптимизации частот для обнаружения целей и их сопровождения и обеспечении одновременной и независимой работы антенн разных частотных диапазонов.

Группа изобретений относится к средствам метеорологического обеспечения и применяется в СВЧ устройствах метеорадиолокаторов, предназначенных для получения информации о параметрах атмосферы на высотах зондирования и у поверхности земли.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к стационарной, и может быть использовано в подъемно-мачтовых устройствах (ПМУ), устанавливаемых на фундамент бетонный, свайный или свайно-винтовой, для подъема оборудования на заданную высоту, с лебедкой в комплекте для подъема мачты с плоскопараллельным поворотом верхней площадки, и опускания для обслуживания, ремонта и при наступлении форс-мажорных обстоятельств.

Изобретение относится к сетевой архитектуре, а именно к серверному шкафу и центру обработки и хранения данных на основе серверного шкафа. Технический результат заключается в уменьшении воздействия электромагнитного излучения на различные электронные приборы и устройства, что увеличивает срок службы электронных приборов и устройств и повышает качество передачи радиосигнала. Серверный шкаф содержит, по меньшей мере, два функциональных узла, множество внутрисерверных антенн и множество межсерверных антенн. Функциональные узлы размещены в вертикальном направлении с образованием серверного ядра; внутрисерверные антенны размещены в вертикальном направлении, расположены сбоку от серверного ядра и соединены электрически с соответствующими функциональными узлами, а соседние внутрисерверные антенны соединены беспроводным образом. При передаче радиосигнала внутри серверного шкафа размещенные в вертикальном направлении внутрисерверные антенны образуют передающий тракт. Поскольку внутрисерверные антенны расположены сбоку от серверного ядра, электромагнитное излучение, создаваемое радиосигналом в процессе передачи, оказывает относительно небольшое воздействие на функциональные узлы, обеспечивая указанный технический результат. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения антенн к радиопередатчикам. Предложено сопряжение переключателя антенн с переключателем сигналов от датчиков тока, установленных в основаниях антенн, и использование сигналов от указанных датчиков для настройки антенно-согласующих устройств радиопередатчиков с целью повышения отдаваемой ими мощности в антенну. Технический результат, наблюдаемый при реализации заявленного решения, направлен на повышение мощности, отдаваемой широкополосным радиопередатчиком в антенну. 2 ил.

Наверх