АНТЕННА СВЕРХШИРОКОПОЛОСНАЯ "ИРИНА" Российский патент 2004 года по МПК H01Q11/06 

Изобретение относится к области радиотелевизионной техники и может быть использовано для приема и передачи радио- и телевизионных сигналов, имеющих значительные полосы частот, достигающие 2-10 и более октав, а также биологическими объектами в процессе обмена информацией - гипотетически объясняемого с точки зрения биофизики.

Известны сверхширокополосные антенны, описанные в авторизованном переводе с американского под редакцией Бененсона Л.С. М., Мир, 1964 г. "Сверхширокополосные антенны", с 11-21, 221, 340, разбитые на ряд групп.

Известны антенны - см. "Дополнительная литература", 1957 г. - п/п 1; "Литература" - п/п 1-8 - приложение, выполненные на базе структур, определяемых лишь угловыми размерами. Изменение частоты для таких антенн эквивалентно простому повороту всей конфигурации антенны на некоторый угол.

К антеннам этого типа частотно-независимых антенн, в частотности, относится обычный биконус, а также серповидные вибраторы и излучатели, выполненные на базе многозаходных логарифмических спиралей на плоскости или конусе.

Другая группа выполнена на базе принципа логарифмической периодичности, представляющей собой решетки подобных элементов (см. "Дополнительная литература" - 1957 г. - п/п 2-1).

В частности, Berry D.G., Ore F.R. /см. "Дополнительная литература", 1961, п/п 58/ описывают частотно-независимые логопериодические вибраторные решетки, выполненные из несимметричных параллельных вибраторов.

Данные конструкции одиночных логопериодических антенн и составленные из них решетки могут также обладать в известных пределах частотно-независимыми характеристиками.

Такая антенна содержит собирательную линию, к которой подключаются вибраторы в точках, определяемых особенностями конструкции. Число и тип вибраторов, способы их подключения, согласование - зависят от параметров системы.

Однако выводы американских специалистов относительно ряда положений теории Дюамеля, касающихся, в частности, параллельных структур, ставящих необходимым условием работы таких систем логопериодическую зависимость, ошибочны.

В результате пришлось неоправданно применять собирательные линии, имеющие неоптимальные с точки зрения фазовых решеток характеристики, что привело, как следствие, к появлению громоздких т.н. логопериодических антенн, когда вполне можно было обойтись парой-тройкой элементов частотно-независимых структур.

Имеются и другие конструкции, позволяющие получать необходимые частотно-независимые структуры и формировать из них сверхширокополосные вибраторные решетки.

Техническое решение задачи - получение сверхширокополосных антенн - достигается за счет новых конструктивных решений.

Техническое решение достигается тем, что сверхширокополосная антенна (СШПА), состоящая из ромбовидного или иных вибраторов, согласованная с нагрузкой, снабжена последовательным рядом, состоящим из m-числа дополнительных ромбовидных или иных вибраторов, подключенных "цепочкой" разрезами плечей друг к другу, и последовательным n-рядом линейных или иных вибраторов, подключенных к сторонам цепочки ромбовидных или иных вибраторов в определенной последовательности любым способом с возможностью изменения полярности и отключения.

Новизна в части устройства усматривается в том, что m-й ромбовидный или иной вибратор принимает и по линии последовательно ступенчатой связи проводимости сторон ромбовибраторов передает энергию определенной части спектра широкополосного сигнала (ШПС) непосредственно на нагрузку, в то время как m-1 число ромбовибраторов также осуществляет свой независимый прием оставшейся части спектра ШПС по той же схеме.

Новизна в части устройства усматривается в том, что n-число линейных или иных вибраторов дополняют m-структуру ромбовибраторов, образуя логопериодическую или иную последовательность, обеспечивая частотно-независимые характеристики системы.

Новизна в части устройства усматривается в том, что смена полярности исходного вибратора, установка его типа, определение способа и последовательность подключения позволяют произвести суммирование итоговых сигналов в оптимальном режиме фазируемой решетки.

Нейтральные точки конструкции позволяют осуществить механическое крепление антенной системы.

По данным технической, научной и патентной документации не выявлена совокупность признаков, таких как в заявленном устройстве, что свидетельствует об изобретательском уровне.

Промышленная применимость заявленного технического решения усматривается в крайней простоте изготовления, высоких электрических показателях, возможности использования на промышленной основе и конкурентоспособном уровне, показавших себя в результате длительной эксплуатации опытных образцов.

Антенна поясняется чертежом, содержащим электрическую схему и элементы конструкции.

На схеме не показаны согласующие, симметрирующие, сопрягающие и иные устройства, построенные по известным принципам и обеспечивающие взаимодействие узлов антенного устройства в целом в случае необходимости.

На чертеже изображена суперширокополосная антенна. СШПА состоит из m-числа дополнительных ромбовидных или иных вибраторов, подключенных "цепочкой" разрезами плечей друг к другу и между собой и к ромбовибратору 1, согласованной нагрузке R_н,_{выполненных известным способом с механическим креплением в точках "0"; n-числа линейных или иных вибраторов - 2-3, 4-n, подключенных к сторонам "цепочки" ромбовидных или иных вибраторов 1, m в определенной последовательности любым способом с возможностью изменения полярности и отключения, образуя совместно с рядом n взаимодополняющие структуры, осуществляющие решетчатый прием всего спектра ШПС в режиме частотно-независимой связи, выполненных известным способом.}

Антенна работает следующим образом.

Электромагнитный сигнал поступает на соответствующие вибраторы 1, m, 2, 3, 4-n, входящие в состав решетки, преобразуется в ЭДС и в оптимальном фазовом режиме суммируется на общей согласованной нагрузке, проходя по очереди, в зависимости от точки возбуждения, через соответствующие структуры.

Изобретение относится к области приемопередачи радио- и телевизионных сигналов, имеющих значительные полосы частот. Технический результат заключается в формировании частотно-независимых структур и получении на их основе сверхширокополосных антенн. Антенна сверхширокополосная содержит цепочку, состоящую из m-ряда ромбовидных вибраторов, подключенных разрезами плечей друг к другу и согласованной нагрузке, последовательный ряд, состоящий из n-числа линейных вибраторов, подключенных к сторонам цепочки с возможностью изменения полярности. 1 ил.

Антенна сверхширокополосная, состоящая из ромбовидных вибраторов, согласованная с общей нагрузкой, отличающаяся тем, что снабжена последовательным рядом, состоящим из 1, 2, 3,... m-числа дополнительных ромбовидных вибраторов, подключенных цепочкой разрезами плечей друг к другу и последовательным 1, 2, 3,..., n-рядом линейных вибраторов, подключенных к сторонам цепочки с возможностью изменения полярности.