Подстроечный элемент

 

к>

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (111 765895 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 141177 (21) 2543085/18-21 .с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 230980.Бюллетень 1(о 35

Дата опубликования описания 230980 (51) и KA A3

Н 01 С 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.319. .4 (088.8) (72) Автор изобретения

В.И. Курихин (71) Заявитель (54) ПОДСТРОЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ не возможно функционирование при ориентации в горизонтальное положение как трубчатого корпуса,так и емкости с жидкостью; обладает громоздкостью за счет вьешнего расположения емкости относительно трубчатого корпуса; наличие подвижных элементов с уплотнениями в вентиле, что снижает функциональную надежность; сложные условия хранения и транспортировки, так как в этих условиях требуется выполнение операций поопределенной ориентации в пространстве.

Известен подстроечный элемент, содержащий герметичный корпус из диэлектрического материала, с размещенной в нем емкостью с неконденсирующимся газом, наружную обкладку и внутреннюю обкладку в виде токопроводящего слоя, выполненного из пористого диэлектрического материала, пропитанного электропроводной жидкостью (2).

Протяженность подвижного токопроводящего слон в жидкостном обогреваемом подстроечным элементе-прототипе изменяется при колебаниях температуры окружающей среды, а подвижный конец токопроводящего сло

Изобретение относится к радиотехнике, а конкретнее к устройству жидкостных подстроечных элементов приемной и передакщей радиоаппаратуры, предназначенной для использо- 5 вания преимущественно в линиях радиои телевизионной связи, а также в быту.

Известен жицкостный подстроечный элемент, который предназначен для 10 выполнения функций антенны с подстраиваемой длиной (1) . Однако этот подстроечный элемент имеет ряд существенных погрешностей, главные из которых следующие: 15 электрод с подстраиваемой длиной имеет форму сплошного стержня, что делает его массивным и тяжелым, осо-, бенно при использовании ртути; ограничен выбор токопроводящих 20 жидкостей для подстраив аемого электрода, пригодных для использования в широком интервале температур окружающей среды, например при самых низких температурах, зафиксированных в 25 условиях сильных морозов (ниже минус 86оС), когда применение ртути ст анов ится невозможным; отсутствие средств защиты от обледенения корпуса; 10

765895

50 с электропроводной жидкостью экранирован наружной обкладкой. Эта особенность не позволяет использовать подстроечный элемент в качестве мно годиапазонной антенны для приема и излучения радиоволн.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей. Достигается это тем, что подстроечный элемент, содержащий герметичный корпус из диэлектрического материала с размещенной в нем емкостью-с неконденсирующимся газом, наруж- ную обкладку и внутреннюю обкладку в виде токопроводящего слоя, выполненного иэ пористого диэлектрическогс материала, пропитанного электропроводной жидкостью, снабжен соединенным с наружной обкладкой узлом регулирования протяженности токопроводящего слоя, содержащим датчик давления, блок согласоЬания и 20 регулятор мощности, а наружная обкладка выполнена в виде реэистивного нагревательного элемента.

На фиг. 1 изображен общий вид элемента стержневой формы, продоль- 5 ный .разрез; иа фиг. 2 — раэрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — выполнение корпус а элемента с подвижным токопроводящим слоем в форме конического и пирамидального рупора; на фиг.

4 — корпус элемента с подвижным слоем в виде параболического рефлектора, вариант выполнения.

Подстроечный элемент в форме стержня (см. фиг. 1 и 2) содержит герметичный корпус 1 из диэлектрика, например из стекла, который имеет на поверхности зоны для подвода

2 и отвода 3 тепловой энергии, необходимой для его работы. На поверхности корпуса находится наруж- 40 ная неподвижная обкладка. Элемент имеет диэлектрическую емкость 4 с неконденсирующимся газом 5, например аргоном, которая расположена во внутренней полости корпуса и 45 сообщается с ней через зазор между открытым торцом емкости и торцовой стенкой корпуса у охлаждаемого конца. Подвижный токопроводящий слой 6 состоит из пористого диэлектрика 7, например, в виде открытых продольных капиллярных каналов на внутренней поверхности стенки корпуса, который пропитан электропроводкой жидкостью 8, например, цезием, в расплавленном состоя нии. Подвижный слой расположен во внутренней полости корпуса с парами 9 электропроводной жидкости и находится в электрическом контакте с выводом 10, расположенным на. тор- Щ цовой стенке корпуса у зоны подвода тепла. Наружная обкладка нового элемента расположена на корпусе в зоне подвода. 2 тепловой энергии.

Она выполнена в виде нагревателя ll напРимер, в в иде слоя омическ ого сопротивления иэ нихрома, в в иде витков индуктора и др., и соединена с источником энергии, например, аккумулятором, генератором переменного тока и др. Предложенный элемент снабжен линией компенсации протяженности подвижного токопроводящего слоя. Линия компенсации выполнена, например, из датчика давления 12, например пьезоэлектрического, который расположен в емкости 4 для неконденсирующего газа 5, и блока согласования 13, например, на тиристорах и транзисторах, вырабатывающего сигнал для дистанционного управления регулятором мощности 14, к которому подключена эта линия.

Подвижный токопроводящий слой 6 в корпусе 1 может иметь конфигурацию конического или пирамидального рупора переменной длины (см. фиг.3)> или параболического рефлектора с переменным диаметром (см. фиг. 4) .

При работе подстроечного элемен— та как многодиапазонной антенны для приема и излучения радиоволн его вывод 10 соединяется с антенной клеммой радиоаппаратуры либо непосредственно, либо через высокочастотный кабель.

Подавая энергопитание к нагревателю ll îò источника 15, регулятором мощности 14 устанавливают приток энергии, необходимый для получения нужной протяженности подвижного токопроводящего слоя 6, выполняющего функцию активного электрода настраиваемой длины при работе радиоаппаратуры на заданной длине волны. От нагревателя 11, тепловой поток направлен через зону подвода 2 тепловой энергии к элвктропроводной жидкости

8, которая, испаряясь, переходит в парообразное фазовое состояние.

Между парами 9 жидкости 8 и неконденсирующимся газом 5 образуется четкая граница раздела сред газпар . Пары 9 оттесняют газ 5 в область зоны отвода 3 тепла, где конденсируются и насыщают жидкостью

8 пористый диэлектрик 7 на внутренн ей с те нк е к орпус а 1 . Прос транс тв о между стенкой корпуса и емкостью, заполненное парами указанной жидкости, выполняет функцию средства тепловой защиты корпуса от обледенения. По капиллярам пористого диэлектрика жидкость 8 в виде неразрывного токопроводящего слоя 6 возвращается в зону подвода 2 тепловой энергии, замыкая таким образом непрерывный цикл ее направленного движения по замкнутому контуру. Наличие границы раздела газ-пар исключает проникновение жидкости из зоны отвода 3 тепла в область корпуса 1 и емкости 4, заполненные неконденсирующимся газом 5. Доля

7658 95 энергии, равная разности между подводимым теплом р„ и отводившим теплом .Р расходуется на поддержание заданной протяженности подвижного слоя 6. Защита от нежелательного изменения геометрического размера протяженности слоя 6 при колебаниях температуры окружающей среды осу:, ществляется линией компенсации протяженности этого слоя. При этом датчик давления 14 снимает характеристику упругости пара 9, находящегося в однозначной зависимости от. температуры внутри корпуса и окружающей среды. Датчик подает входной сигнал на блок согласования 13, в котором осуществляется расчет коррекции температурного состояния и давления пара 9 в корпусе в зависимости от температуры окружающей .среды, при неизменной, наперед заданной протяженности электрода в зоне отвода 3 тепла. При этом вырабатывается выходной сигнал, который подается к регулятору мощности 14 для соответствующего изменения подводимой к нагревателю мощности и температуры в корпусе, поддерживая при этом неизменной протяженность слоя 6.

Наиболее подвижным материалом для корпуса элемента. является радиопрозрачная стеклокерамика, которая обладает низкими диэлектрическими потерями, высокой устойчивостью к тепловому удару и высокой механической прочностью, а также высокой устойчивостью к дождевой эрозии. Наравне с высокой однородностью электрических свойств она способна выдерживать без разрушения охлаждения от

700 С в ледяной воде при 0 С.

Преимущества предложенного решения заключаются в простоте конструкции и дешевизне разработки и изготовления.

Предлагаемый электрод имеет ряд преимуществ: подстраевыемый электрод имеет трубчатую форму, что в 8-10 раз снижает его массу; расширены возможности выбора токопроводящих жидкостей для подвижного электрода, так как жидкость работает с подогревом; имеет эффективное средство защиты

5 от обледенения, в виде кольцевого пространства заполненного паром; может функционировать не только в гравитационном поле, но и при любой ориентации в пространстве; обладает компактностью за счет расположения емкости газа внутри корпуса, в полоСти подстраиваемого электрода; полное отсутствие каких-либо подвижных элементов и кинематических связей между ними; упрощены условия

5 хранения и транс портировк и, так к ак не требуется выполнения при этом операций по ориентации в определен" ное положение.

Формула изобретения

Подстроечный элемент, содержащий герметичный корпус из диэлектрического материала, с размещенной в нем

25 емкостью с неконденсирующимся газом, наружную обкладку и внутреннюю обкладку в виде токопроводящего слоя, выполненного из пористого диэлектрического материала, пропитанного

3п электропроводной .жидкостью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен соединенным с наружной обкладкой узлом регулирований протяженности токопроводящего слоя, содержащим датчик давления, блок согласования и регулятор мощности, а наружная обкладка выполнена в виде резистивного нагревательного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2278601, кл. 343-723, 1 942.

2 ° Авторское свидетельство СССР

45 Р 510755, кл. Н 01 G 7/04, 1976 (прототип) .

765895

Составитель О. Кудрявцева

Редактор Е. Гончар Техред N. Левицкая

Коррек тор J0. Макаренко

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ: 6521/4 9 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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