ОТТЯЖКА МАЧТОВОЙ АНТЕННЫ Российский патент 1995 года по МПК H01Q1/50 H01Q9/34 

Изобретение относится к антеннам и может быть использовано при строительстве антенн СВ- и ДВ-диапазонов с излучающими мачтами.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является оттяжка мачтовой антенны, в которой вместо секционирования несущего металлического троса изоляторами параллельно несущему тросу натянут облегченный провод, вверху изолированный от мачты, а внизу соединенный с несущим тросом. При этом, если электрическая длина троса равна четверти длины волны, то нижний конец дополнительного провода соединен с землей. Если электрическая длина троса меньше четверти длины волны, то нижний конец дополнительного провода соединен с землей через отрезок длинной линии. Если электрическая длина троса несколько больше четверти длины волны, то перемычка между несущим тросом и проводом расположена на некотором расстоянии от земли, а нижний конец провода изолирован от земли.

Недостатком данной оттяжки является то, что токи по несущему тросу и проводу хотя и могут быть противофазны, но имеют разную амплитуду, при этом оттяжка становится излучающей, что в ряде случаев ухудшает электрические характеристики мачтовой антенны.

Поскольку ток в несущем тросе замыкается в землю, ток в проводе определяется только электромагнитной связью между проводом и тросом. Эта связь неполная, поэтому соответствующие токи могут быть противофазны, но не равны по амплитуде. Вследствие этого оттяжка в целом начинает излучать, несмотря на то, что ток в верхнем конце несущего троса может быть равен нулю. Данные выводы подтверждаются и при строгом электродинамическом анализе численными методами на ЭВМ.

Задачей изобретения является уменьшение излучения оттяжки и повышение надежности ее работы.

Данная задача решается за счет того, что параллельно несущему металлическому тросу подвешивается провод, секционированный на отрезки изоляторами, конец каждого из этих отрезков, расположенный дальше от мачты, подключен к несущему металлическому тросу через катушки индуктивности, несущий металлический трос секционирован изолятором только у земли, параллельно этому изолятору подключена катушка индуктивности.

При решении указанной задачи создается технический результат, обусловленный следующими соображениями. Место установки перемычек и величины реактивных сопротивлений выбираются таким образом, что токи в несущем тросе и проводе равны и противофазны, что устраняет излучение оттяжки мачтовой антенны. При этом потенциал мачты в точке присоединения провода распределяется между всеми отрезками провода, что уменьшает вероятность пробоя изоляторов и повышает надежность работы оттяжки.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема оттяжки; на фиг.2 схема, поясняющая работу оттяжки.

Оттяжка мачтовой антенны состоит из несущего металлического троса 1, параллельного ему провода 2, изоляторов 3, катушек 4 индуктивности. Провод 2 секционирован на отрезки изоляторами 3, причем конец каждого из этих отрезков, расположенный дальше от мачты 5, подключен к несущему металлическому тросу 1 через катушку 4 индуктивности, несущий металлический трос 1 секционирован изолятором 6 только у земли, параллельно этому изолятору подключена катушка 7 индуктивности.

Оттяжка мачтовой антенны работает следующим образом.

Рассмотрим верхний участок оттяжки (фиг.2) состоящий из отрезка 8-9 несущего троса, отрезка 10-11 провода и катушки 4 индуктивности. К началу отрезка 8-9 приложен потенциал мачты V. Весь участок представляет собой отрезок несимметричной длинной линии, разомкнутой на конце. При этом на конце линии всегда будет узел тока. Численный расчет описываемой оттяжки строгими методами показал, что независимо от длины участка всегда можно подобрать такую величину реактивного сопротивления, чтобы распределение тока по этой линии имело вид, как показано на фиг.2. При этом на входе отрезка 8-9 будет узел тока, а токи I₁ и I₂ равны и противофазны. Без учета потерь входное сопротивление такой линии относительно земли равно бесконечности, а излучение системы из несущего троса и параллельного ему провода практически отсутствует.

Таким образом, подключение участка 10-11 провода к несущему тросу через правильно подобранное реактивное сопротивление Z эквивалентно включению в точку 9 несущего троса изолятора. Необходимая величина реактивного сопротивления Z зависит от длины отрезков 8-9 и 10-11, диаметров несущего троса и провода, расстояния между ними. Если длины отрезков кратны нечетному числу четвертей рабочих участков длин волн, то реактивное сопротивление вырождается в перемычку. Все участки настраиваются аналогично.

Катушка 7 индуктивности, включенная параллельно изолятору 6 несущего троса 1, предназначена для стекания статических зарядов по несущему тросу. Ее величина выбирается достаточно большой, чтобы не исказить требуемое распределение тока на фиг.2.

Использование: в антеннах средневолнового и длинноволнового диапазонов с излучающими мачтами. Сущность изобретения: параллельно несущему металлическому тросу 1 расположен провод 2, секционированный изоляторами 3 на отрезки. Нижний конец каждого отрезка соединен посредством катушки 4 индуктивности с тросом 1. Трос 1 на нижнем конце секционирован изолятором 6, параллельно которому подключена катушка 7 индуктивности. 2 ил.

ОТТЯЖКА МАЧТОВОЙ АНТЕННЫ, содержащая несущий металлический трос и расположенный параллельно ему провод с изоляторами, отличающаяся тем, что провод секционирован изоляторами на отрезки, нижний конец каждого из отрезков соединен с несущим металлическим тросом посредством катушки индуктивности, а несущий металлический трос на нижнем конце секционирован изолятором, параллельно которому подключена катушка индуктивности.