СПИРАЛЬНО-ВИБРАТОРНАЯ СИММЕТРИЧНАЯ АНТЕННА "РАВЭЛ-С" Российский патент 2008 года по МПК H01Q11/08 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к средствам связи, преимущественно - к спиральным антеннам метрового и дециметрового диапазонов приемо-передающих устройств.

Из сведений, общедоступных до даты приоритета заявленного технического решения, известны средства того же назначения.

Известна спирально-вибраторная симметричная антенна, содержащая два спиральных вибратора, совмещенных с симметрирующе-согласующими элементами, выполненными в форме спиральных согласующих колен и соединенных между собой, фидер в виде кабеля с экранирующей оплеткой и зону подвода фидера (см. например, патент РФ №2054764, МКИ Н01Q 7/00, 1991 г.). Данное устройство является наиболее близким к заявленному и поэтому принято за прототип.

Использование данного устройства не позволяет получить указанный технический результат из-за существенного влияния на излучающую способность антенны окружающих предметов.

Отличие патентуемой антенны от линейных вибраторов заключается в том, что патентуемая антенна не требует для обеспечения симметризации подключения дополнительных устройств, таких как U-колено. Для приема горизонтально поляризованных волн плоскость, образуемую директорами антенны, располагают горизонтально (параллельно земле), вертикально-поляризованных волн - вертикально. Изобретение направлено на получение технического результата: достижение полного внутреннего согласования антенны; стабильности входного сопротивления антенны; симметричности излучателей; исключение ненадежных в эксплуатации симметризирующих устройств таких как U-колено; устранение внеполосных резонансов антенны; уменьшение влияния окружающих предметов на излучающую способность антенны.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь изобретения с указанным техническим результатом.

Спирально-вибраторная симметричная антенна, содержащая два спиральных вибратора, совмещенных с симметрирующе-согласующими элементами, выполненными в форме спиральных согласующих колен, и соединенных между собой, фидер в виде кабеля с экранирующей оплеткой и зону подвода фидера. Спирали выполнены в виде возвратных петель, фидер антенны подводится к вибраторам с помощью прямолинейного участка длиной L1=(λ/4)...(λ/12), который образует спираль на участке длиной L5=(λ/2)...(λ/6) с шагом L3=(λ/28)...(λ/36) в зоне С, расположенной ниже горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, при этом спираль имеет плоскую форму с нечетным количеством участков перегиба, центральная жила кабеля после указанных перегибов присоединена ко второму спиральному вибратору в виде изолированного проводника, спираль проводника в зоне В, расположенной выше горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, выполнена плоской на длине L4=(λ/2)...(λ/6) с нечетным количеством участков перегиба размером L2=(λ/28)...(λ/36), причем соседние участки перегиба повернуты относительно друг друга на нечетное число оборотов, возвратная в зону подвода фидера часть проводника образует в зоне С третью плоскую спираль с шагом (λ/60)...(λ/68), путем намотки на размещенную там спираль кабеля, при этом свободная выходная часть проводника электрически соединена с экранирующей оплеткой свободного конца кабеля.

Технический результат, достигаемый во всех случаях реализации объекта, обеспечивается следующей совокупностью новых, отличительных признаков.

Спирали выполнены в виде возвратных петель, фидер антенны подводится к вибраторам с помощью прямолинейного участка длиной L1=(λ/4)...(λ/12), который образует спираль на участке длиной L5=(λ/2)...(λ/6) с шагом L3=(λ/28)...(λ/36) в зоне С, расположенной ниже горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, при этом спираль имеет плоскую форму с нечетным количеством участков перегиба, центральная жила кабеля после указанных перегибов присоединена ко второму спиральному вибратору в виде изолированного проводника, спираль проводника в зоне В, расположенной выше горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, выполнена плоской на длине L4=(λ/2)...(λ/6) с нечетным количеством участков перегиба размером L2=(λ/28)...(λ/36), причем соседние участки перегиба повернуты относительно друг друга на нечетное число оборотов, возвратная в зону подвода фидера часть проводника образует в зоне С третью плоскую спираль с шагом (λ/60)...(λ/68), путем намотки на размещенную там спираль кабеля, при этом свободная выходная часть проводника электрически соединена с экранирующей оплеткой свободного конца кабеля.

На фиг.1 представлен общий вид антенны; на фиг.2 - узел I на фиг.1

Спирально-вибраторная симметричная антенна состоит из двух спиральных вибраторов 1 и 2. совмещенных с симметрирующе-согласующими элементами, выполненными в форме спиральных согласующих колен, и соединенных между собой. Все спирали выполнены в виде возвратных петель. Фидер 3 - в виде кабеля с экранирующей оплеткой в зоне подвода фидера (зона А). Фидер 3 антенны подводится к вибраторам с помощью прямолинейного участка длиной L1=(λ/4)...(λ/12), который образует спираль 4 на участке длиной L5=(λ/2)...(λ/6) с шагом L3=(λ/28)...(λ/6) в зоне С, расположенной ниже горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, при этом спираль 4 имеет плоскую форму с нечетным количеством участков перегиба, центральная жила 5 (фиг 2) кабеля 3 после указанных перегибов присоединена ко второму спиральному вибратору 2 в виде изолированного проводника, спираль 6 проводника в зоне В, расположенной выше горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, выполнена плоской на длине L4=(λ/2)...(λ/6) с нечетным количеством участков перегиба размером L2=(λ/28)...(λ/36), причем соседние участки перегиба повернуты относительно друг друга на нечетное число оборотов, возвратная часть проводника в зону А подвода фидера образует в зоне С третью плоскую спираль 7 с шагом (λ/60)...(λ/68), путем намотки на размещенную там спираль 4 кабеля 3, при этом свободная выходная часть проводника 7 электрически соединена с экранирующей оплеткой свободного конца кабеля 3 (фиг.2).

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат. Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Заявленное техническое решение промышленно применимо, поскольку оно может быть изготовлено промышленным способом в радиотехнике и использовано в других областях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо.

Устройство работает и используется в различных условиях эксплуатации, поскольку фиксирующие элементы антенны могут быть разные. Например, антенна может использоваться как скрыто-носимая на теле человека. В обычном варианте исполнения антенна может иметь Т-образную конструкцию из пластиковой трубы и т.д.

Технический эффект от использования данного изобретения заключается в уменьшении влияния окружающих предметов на излучающую способность антенны, достижении полного внутреннего согласования антенны, стабильности входного сопротивления антенны, что является основным преимуществом заявленной антенны по сравнению с известными техническими решениями.

Изобретение относится к спиральным антеннам метрового и дециметрового диапазонов. Технический результат заключается в достижении полного внутреннего согласования антенны, стабильности ее входного сопротивления, симметричности излучателей, в устранении всеполосных резонансов антенны и в уменьшении влияния окружающих объектов. Сущность изобретения состоит в том, что спирально-вибраторная симметричная антенна состоит из двух спиральных вибраторов, совмещенных с симметрирующе - согласующими элементами, выполненными в форме спиральных согласующих колен, и фидера в виде кабеля с экранирующей оплеткой. Все спирали антенны имеют вид возвратной петли, фидер антенны подводится к вибраторам с помощью прямолинейного участка и образует спираль в зоне, расположенной ниже горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, при этом спираль имеет плоскую форму с нечетным количеством участков перегиба, центральная жила кабеля после указанных перегибов присоединена ко второму спиральному вибратору в виде изолированного проводника, спираль проводника в зоне, расположенной выше горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, выполнена плоской с нечетным количеством участков перегиба, причем соседние участки перегиба повернуты относительно друг друга на нечетное число оборотов. После возврата проводника в зону подвода фидера провод образует третью плоскую спираль путем намотки на размещенную ниже горизонтальной плоскости спираль кабеля, при этом свободная выходная часть проводника электрически соединена с экранирующей оплеткой свободного конца кабеля. 2 ил.

Спирально-вибраторная симметричная антенна, содержащая два спиральных вибратора, совмещенных с симметрирующе-согласующими элементами, выполненными в форме спиральных согласующих колен, и соединенных между собой, фидер в виде кабеля с экранирующей оплеткой и зону подвода фидера, отличающаяся тем, что спирали выполнены в виде возвратных петель, фидер антенны подводится к вибраторам с помощью прямолинейного участка длиной L1=(λ/4)...(λ/12), который образует спираль на участке длиной L5=(λ/2)...(λ/6) с шагом L3=(λ/28)...(λ/36) в зоне С, расположенной ниже горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, при этом спираль имеет плоскую форму с нечетным количеством участков перегиба, центральная жила кабеля после указанных перегибов присоединена ко второму спиральному вибратору в виде изолированного проводника, спираль проводника в зоне В, расположенной выше горизонтальной плоскости, проходящей через точку подвода кабеля, выполнена плоской на длине L4=(λ/2)...(λ/6) с нечетным количеством участков перегиба размером L2=(λ/28)...(λ/36), причем соседние участки перегиба повернуты относительно друг друга на нечетное число оборотов, возвратная в зону подвода фидера часть проводника образует в зоне С третью плоскую спираль с шагом (λ/60)...(λ/68), путем намотки на размещенную там спираль кабеля, при этом свободная выходная часть проводника электрически соединена с экранирующей оплеткой свободного конца кабеля.