МАГНИТНАЯ АНТЕННА Российский патент 2002 года по МПК H01Q7/08 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве приемной антенны специальных устройств, например в аппаратуре шахтных систем связи.

Известно устройство магнитной антенны [1], состоящей из n-го числа, где n = 2, 3, 4..., ферритовых стержней, на каждом из которых размещена катушка индуктивности, параллельно которой подключен конденсатор. В свою очередь катушки индуктивности с конденсаторами подключены параллельно к активному сумматору, имеющему n входов по числу антенн.

Недостатком данной магнитной антенны является низкая избирательность, низкая чувствительность, наличие активного сумматора, требующего питания и вносящего собственный шум, а также недостатком является слабо выраженные направленные свойства антенны.

Известна магнитная антенна [2], состоящая из приемного линейного и короткозамкнутого ферромагнитных сердечников, охваченные одной общей катушкой индуктивности, параллельно которой включен конденсатор.

Недостатком данной магнитной антенны является низкая чувствительность - один приемный элемент.

Наиболее близкая к заявленному устройству по технической сущности является известное устройство магнитной антенны [3], состоящей из параллельно включенных n-го числа, где n = 2, 3, 4..., ферритовых стержней, на каждом из которых размещена катушка индуктивности, одним концом к которой подключен конденсатор, а к другому концу индуктивности и конденсатора подключена первичная обмотка трансформатора тока. Трансформатор тока выполнен на короткозамкнутом ферромагнитном сердечнике, являющемся пассивным сумматором, с таким же числом первичных обмоток трансформатора тока, включенных между собой параллельно. Вторичная обмотка трансформатора тока является выходной, параллельно которой включен конденсатор, образующий с колебательным контуром магнитных антенн последовательную цепь двух связанных контуров.

Недостатком данного устройства магнитной антенны является то, что суммирующий трансформатор тока не является здесь приемным элементом магнитных волн, а суммирование принимаемой энергии (мощности) осуществляется параллельным способом.

Техническим результатом предлагаемой магнитной антенны является упрощение, увеличение чувствительности и отношения с/ш, а также изменение частотных и направленных свойств магнитной антенны.

Технический результат достигается благодаря тому, что во вторичную обмотку катушки индуктивности трансформатора тока параллельно короткозамкнутому ферромагнитному сердечнику вводится приемный линейный ферромагнитный стержень фиг. 1, это в свою очередь позволило использовать последовательное фиг. 1, 2 и параллельно-последовательное фиг. 4 каноническое соединение множества магнитных антенн, а соединив катушку индуктивности последней магнитной антенны, являющейся выходной, последовательно, одним концом с конденсатором, а другим концом конденсатора и катушки индуктивности, синфазно, с первичной обмоткой короткозамкнутого ферромагнитного сердечника, являющего по сути трансформатором тока первой магнитной антенны, можно влиять на частотную характеристику магнитной антенны, при этом выходом магнитной антенны в этом случае является любая из множества, индуктивно связанных в замкнутую каноническую цепь магнитных антенн фиг. 3, 5.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна".

Сущность предложенного изобретения не следует явным образом из известных решений, а следовательно, предложенное решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления изобретения.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2, 3, 4, 5.

Работает заявляемая магнитная антенна следующим образом, см. фиг. 1, где
1, 2 - идентичные магнитные антенны;
3, 4 - приемные линейные ферромагнитные сердечники;
5, 6 - короткозамкнутые ферромагнитные сердечники;
7, 8 - катушка индуктивности магнитной антенны и выходная обмотка трансформатора тока, охватывающая линейный и короткозамкнутый сердечники;
9, 10 - конденсаторы;
11 - первичная обмотка трансформатора тока.

Магнитный поток действует одновременно на один и второй линейные ферромагнитные сердечники 3 и 4 магнитных антенн 1 и 2, которые охвачены катушками индуктивности 7 и 8, образующими с конденсаторами 9 и 10 параллельные колебательные контуры магнитных антенн 1 и 2 , резонансные частоты которых одинаковые. Наведенная магнитная энергия в колебательном контуре магнитной антенны 1 через обмотку трансформатора тока 11 трансформирует принятую энергию из колебательного контура магнитной антенны 1 в колебательный контур магнитной антенны 2 через первичную обмотку трансформатора тока, образованного короткозамкнутым ферромагнитным сердечником магнитной антенны 2, где эти энергии с магнитных антенн 1 и 2 суммируются, а так как колебательный контур магнитной антенны 2 является выходным, то наведенная энергия снимается с его выхода.

Аналогично работе магнитной антенны по фиг. 1 происходит накопление и передача принимаемой энергии и по фиг. 2, где принимаемая энергия магнитного поля выделяется колебательными контурами каждой в отдельности из магнитных антенн, и через трансформаторы тока, образованные короткозамкнутыми сердечниками антенн, передается и суммируется на последующей магнитной антенне.

Соединив параллельно-последовательно идентичные магнитные антенны согласно фиг. 4, можно повышать чувствительность магнитной антенны, а соединив их в "кольцо", как это показано на фиг. 3, 5, можно влиять на частотную характеристику магнитной антенны.

В этом случае съем сигнала с магнитной антенны производится с любой из магнитных антенн, охваченных петлей обратной связи.

Источники информации
1. А.с. СССР 1597990.

2. А.с. СССР 1569925.

3. Патент РФ 2099830.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве приемной антенны специальных устройств, например в аппаратуре шахтных систем связи. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, увеличение чувствительности. Технический результат достигается тем, что антенна содержит трансформатор тока, вторичная обмотка которого является выходной, состоит из линейного приемного, короткозамкнутого ферромагнитных сердечников и колебательного контура, дополнительно содержит аналогичные магнитные антенны, которые соединяют в последовательные, параллельно-последовательные и канонические цепи, причем в качестве первичной обмотки трансформатора тока используют короткозамкнутый сердечник последующей магнитной антенны, при этом выходом магнитной антенны является любая магнитная антенна из последовательно замкнутой канонической цепи магнитных антенн. 5 ил.

Магнитная антенна, содержащая трансформатор тока, вторичная обмотка которого является выходной, состоящая из линейного приемного, короткозамкнутого ферромагнитных сердечников и колебательного контура, отличающаяся тем, что дополнительно содержит аналогичные магнитные антенны, которые соединяют в последовательные, параллельно-последовательные и канонические цепи, причем в качестве первичной обмотки трансформатора тока используют короткозамкнутый сердечник последующей магнитной антенны, при этом выходом магнитной антенны является любая магнитная антенна из последовательно замкнутой канонической цепи магнитных антенн.