ПОДЗЕМНАЯ АНТЕННА Российский патент 2009 года по МПК H01Q21/00 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и, в частности, заявленная подземная антенна (ПА) может быть использована в качестве ненаправленной в азимутальной плоскости передающей антенны в радиолиниях сверхдлинных, длинных или средних радиоволн.

Известны передающие низкочастотные (н.ч.) ПА.

Известная ПА по Патенту РФ №2133531 от 20.07.1999 г.состоит из группы плоских антенных модулей, каждый из которых выполнен в виде пары ортогональных симметричных шунтовых излучателей, подключенных к блоку формирования группового тракта, включающего сумматоры, делители мощности, фазовращатели.

Недостатком аналога является относительно небольшой рабочий диапазон и низкая устойчивость к различного рода механическим воздействиям.

Известная также кольцевая ПА по Патенту РФ №2159488 от 20.11.2000 г. Известная ПА состоит из группы плоскостных антенных модулей. Каждый антенный модуль выполнен в виде двух ортогонально установленных излучателей. Антенные модули с помощью фидеров подключены к блоку формирования группового тракта, обеспечивающего формирование требуемых внешних параметров ПА.

Недостатком известного аналога является относительно низкая эффективность и низкая устойчивость к механическим воздействиям на ее апертуру.

Наиболее близкой по своей технической сущности к заявленной является ПА по Патенту США №3346864 от 10.10.1967 г. ПА-прототип состоит из N симметричных вибраторов (СВ), установленных в скважинах, пробуренных в толще горной возвышенности параллельно ее склонам. СВ установлены параллельно друг к другу, образуя антенную решетку. Антенную решетку располагают таким образом, чтобы максимум ее излучения был ориентирован под малым углом к горизонту в требуемом азимутальном направлении. СВ подключены к фидерному тракту, в свою очередь, подключенному к радиопередатчику. Для достижения требуемой эффективности (коэффициента полезного действия - КПД) каждый СВ выполнен резонансным, т.е. длина его плеч должна быть близка к четверти длины рабочей волны в среде - λ_ср.

Недостатками ближайшего аналога являются:

относительно низкая эффективность ПА, при ее использовании в диапазоне н.ч. волн, т.к. при этом для реализации синфазности токов вдоль плеч реальные их длины имеют небольшие размеры, а при их удлинении нарушается синфазность токов вдоль длин плеч;

высокая неравномерность азимутальной диаграммы направленности (ДН), что исключает использование ПА в радиолиниях с неориентированным в азимутальной плоскости корреспондентом.

Целью заявленного изобретения является разработка ПА преимущественно для н.ч. диапазона, обладающей более высокой эффективностью и обеспечивающей устойчивую работу радиолинии с неориентированным в пространстве корреспондентом.

Заявленная ПА расширяет арсенал средств данного назначения.

Поставленная цель достигается тем, что в известной ПА, содержащей N вибраторов, подключенных в фидерному тракту и установленных в скважинах, пробуренных в толще горной возвышенности параллельно ее склонам, число вибраторов выбрано четным и кратным четырем N≥8. Скважины пробурены от вершины горной возвышенности равномерно вдоль ее склонов. В каждую скважину установлены по четыре несимметричных вибратора (НСВ). Первый и второй НСВ подключены соответственно к первому и второму н.ч. выходам первого преобразователя-усилителя (П-У). Третий и четвертый НСВ подключены соответственно к первому и второму н.ч. входам второго П-У. Высокочастотный (в.ч.) вход первого П-У подключен к фидерному тракту в.ч. сигнала. Примыкающие друг к другу второй и третий НСВ выполнены из отрезков коаксиального кабеля (ОКК) и установлены параллельно друг к другу без их продольного и поперечного смещения.

На внешних концах второго и третьего НСВ, выполненных из ОКК, их центральные проводники заземлены. Заземлены также концы других НСВ. ОКК, образующий второй НСВ, дополнительно через развязывающие элементы подключен одним концом к в.ч. выходу первого П-У, а вторым концом к в.ч. входу второго П-У.

Первый П-У состоит из в.ч. делителя мощности (ДМ) на два, демодулятора, фазовращателя, аттенюатора, первого и второго н.ч. усилителей (НЧУ), формирователя управляющего сигнала (ФУС), первого и второго датчиков тока (ДТ), первого, второго и третьего развязывающих элементов (РЭ). Первый выход в.ч. ДМ на два подключен к входу демодулятора. Первый и второй противофазные выходы демодулятора подключены соответственно к выходу первого НЧУ и к сигнальному входу фазовращателя. Выход фазовращателя подключен к сигнальному входу аттенюатора, выход которого подключен к входу второго НЧУ. Управляющие входы аттенюатора и фазовращателя подключены к выходам соответственно «затухание» и «фаза» ФУС. Первый и второй сигнальные входы ФУС подключены к выходам соответственно первого и второго ДТ, взаимодействующих с токами, протекающими в первом НСВ. Второй выход в.ч. ДМ на два подключен к входу третьего РЭ, выход которого является в.ч. выходом первого П-У. Выход первого НЧУ подключен к входу второго РЭ, выход которого является вторым н.ч. выходом первого П-У. Выход второго НЧУ является первым н.ч. выходом П-У. Выход в.ч. ДМ на два является в.ч. входом первого П-У. Экранная оболочка ОКК, образующего второй НСВ, подключена к входу первого РЭ, выход которого заземлен.

Второй П-У состоит из демодулятора, первого и второго РЭ, первого, второго и третьего ДТ, первого и второго фазовращателей, первого и второго аттенюаторов, первого и второго НЧУ, первого и второго ФУС. Входы первого и второго РЭ объединены и являются в.ч. входом второго П-У. Выход второго РЭ заземлен. Выход первого РЭ подключен к входу демодулятора. Первый и второй противофазные выходы демодулятора подключены к сигнальным входам соответственно первого и второго фазовращателей. Выходы первого и второго фазовращателей подключены к сигнальным входам соответственно первого и второго аттенюаторов. Выходы первого и второго аттенюаторов подключены к входам соответственно первого и второго НЧУ. Выходы первого и второго ДТ подключены соответственно к первому и второму входам первого ФУС. Выходы «фаза» и «затухание» первого ФУС подключены к управляющим входам соответственно первого фазовращателя и первого аттенюатора. Выходы первого и третьего ДТ подключены соответственно к первому и второму входам второго ФУС. Выходы «фаза» и «затухание» второго ФУС подключены к управляющим входам соответственно второго фазовращателя и второго аттенюатора. Выходы первого и второго НЧУ являются соответственно первым и вторым н.ч. выходами второго П-У.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявленном устройстве обеспечивается передача информационного н.ч. сигнала с использованием модуляции им в.ч. сигнала, что исключает расфазировку н.ч. токов, протекающих в НСВ, с последующим обратным преобразованием, усилением н.ч. сигнала и возбуждением этим сигналом НСВ. Выбранной схемой установки и запитки НСВ достигается формирование излучателя с разнесенным (в двух сечениях) возбуждением. Этим обеспечивается более равномерное распределение токов вдоль НСВ без противофазных участков и, следовательно, более высокая его эффективность, т.е. достигается сформулированный технический результат.

Заявленная ПА поясняется чертежами, на которых показаны:

на фиг.1 - общий вид ПА, размещенной в толще горной возвышенности;

на фиг.2 - структурная схема ПА, состоящая из четырех пар НСВ;

на фиг.3 - структурная схема высокочастотного передатчика;

на фиг.4 - структурная схема первого преобразователя-усилителя;

на фиг.5 - структурная схема второго преобразователя-усилителя;

на фиг.6 - вариант схемы делителя мощности на два;

на фиг.7 - рисунок, поясняющий работу НСВ, размещенных в одной скважине;

на фиг.8 - эпюры распределения амплитуд токов вдоль НСВ, установленных в одной скважине.

Заявленная ПА, показанная на фиг.1 и 2, состоит их N НСВ (на чертежах показано N=16), установленных по четыре НСВ в каждой из скважин 1, пробуренных в толще горной возвышенности 2 параллельно ее склонам.

Скважины 1 пробурены равномерно в азимутальной плоскости от вершины горной возвышенности 2 вдоль ее склонов. На фиг.2 в качестве примера показано четыре скважины 1, в каждую из которых установлены по четыре НСВ. Таким образом, общее число N НСВ для формирования ненаправленной азимутальной ДН должно выбираться из условия N≥8 и быть кратным четырем.

В каждой скважине 1 первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 НСВ, каждый длинной l, установлены таким образом, чтобы примыкающие друг к другу второй 4 и четвертый 6 НСВ были параллельны друг другу и размещены без продольного и поперечного смещения друг относительно друга (см. фиг.1, 2). Второй 4 и четвертый 6 НСВ выполнены из ОКК. Первый 3 и второй 4 НСВ подключены соответственно к первому и второму н.ч. выходам первого П-У 7. Третий 5 и четвертый 6 НСВ подключены соответственно к первому и второму н.ч. выходам второго П-У 8 (см. также фиг.4 и 5).

В каждой скважине 1 в.ч. входы первых П-У 7 подключены к фидерным кабелям 9, образующим фидерный тракт в.ч. сигнала. Фидерные кабели 9 подключены к синфазным в.ч. выходам а-а' и б-б' в.ч. передатчика 10 (см. также фиг.3). Число синфазных в.ч. выходов в.ч. передатчика 10 определяется числом скважин 1, с размещенными в каждой из них четверкой НСВ, в рассматриваемом примере таких выходов четыре.

Первый П-У 7 предназначен для преобразования поступающего на его вход в.ч. сигнала, промодулированного н.ч. сигналом, в н.ч. сигнал с последующим его усилением и подачей на первый и второй н.ч. выходы, для возбуждения подключенных к ним первого 3 и второго 4 НСВ. Первый П-У 7 может быть выполнен различным образом, в частности, как показано на фиг.4.

Первый П-У 7, показанный на фиг.4, состоит из в.ч. ДМ на два 7.1, первый выход которого подключен к входу демодулятора 7.2, а второй - к входу третьего РЭ 7.3, выход которого является в.ч. выходом первого П-У 7. Первый и второй противофазные выходы демодулятора 7.2 (на фиг.4 эти выходы обозначены символами 0° и 180°) подключены соответственно к сигнальному входу фазовращателя 7.4 и входу первого НЧУ 7.5.

Выход первого НЧУ 7.5 подключен к входу второго РЭ 7.6, выход которого является вторым н.ч. выходом первого П-У 7. Выход фазовращателя 7.4 подключен к сигнальному входу аттенюатора 7.7, выход которого подключен к входу второго НЧУ 7.8. Выход второго НЧУ 7.8 является первым н.ч. выходом первого П-У 7. Выходы первого 7.9 и второго 7.10 ДТ подключены соответственно к первому и второму входам ФУС 7.11. Выходы «затухание» и «фаза» ФУС 7.11 подключены к управляющим входам соответственно аттенюатора 7.7 и фазовращателя 7.4. Выход первого РЭ 7.12 заземлен, а его вход подключен к экранной оболочке ОКК, образующего второй НСВ 4.

ВЧ ДМ на два 7.1 предназначен для деления в.ч. сигнала, поступающего на в.ч. вход первого П-У 7, и может быть выполнен по известной трансформаторной схеме, как показано на фиг.6.

Демодулятор 7.2 предназначен для выделения н.ч. сигнала, которым промодулирован поступающий на вход первого П-У 7 в.ч. сигнал. Схемы демодуляторов, выполняющих такую функцию, известны и описаны, например, в книге: Воробьев И.М. Оборудование и эксплуатация радиостанций. - М.: Связь. 1977, с.212-252.

Фазовращатель 7.4 предназначен для обеспечения противофазности н.ч. сигналов, поступающих на входы второго 7.8 и первого 7.5 НЧУ. В качестве фазовращателя может быть использована известная дискретная реактивная цепь, в частности, реализованная на отрезках коаксиального кабеля по Патенту РФ №2274956 от 20.04.2006 г.

Аттенюатор 7.7 предназначен для обеспечения равноамплитудного возбуждения первого 3 и второго 4 НСВ. Подобные аттенюаторы могут быть реализованы по известным схемам мостовых балансных регуляторов.

Первый 7.5 и второй 7.8 НЧУ предназначены для усиления до необходимого уровня мощности н.ч. сигналов на их выходах. В качестве НЧУ может быть использован любой известный низкочастотный усилитель. Например, подобные усилители описаны в книге: Войшвилло Г.В. Усилительные устройства. - М.: Радио и связь, 1983. - с.87-90.

ФУС 7.11 предназначен для сравнения амплитуд и фаз токов, протекающих соответственно в первом 3 и втором 4 НСВ, и в случае неравенства их амплитуд и/или отклонения их фаз на величину, отличающуюся от 180° (нарушения противофазности), формирования управляющих сигналов для изменения параметров аттенюатора 7.7 и/или фазовращателя 7.4. ФУС 7.11 может быть реализован с использованием выпускаемых промышленностью двух- или многовходовых компараторов, с последующим сравнением измеренных параметров сигналов от соответствующей пары НСВ.

Первый РЭ7.12 предназначен для обеспечения замыкания на корпус экранной оболочки второго НСВ по низкой частоте, и одновременно исключающий «вытекание» на корпус в.ч. токов. Первый РЭ 7.12 может быть выполнен в виде дросселя.

Третий 7.3 и второй 7.6 РЭ предназначены для развязки второго н.ч. выхода и в.ч. выхода первого П-У 7, которые одновременно подключены к центральному проводнику ОКК, образующего второй НСВ. В качестве третьего РЭ 7.3 может быть использован конденсатор, а в качестве второго РЭ 7.6 может быть использован дроссель.

Первый 7.9 и второй 7.10 ДТ предназначены для измерения амплитуд и фаз токов, протекающих соответственно в первом 3 и втором 4 НСВ. В качестве ДТ могут быть использованы известные датчики индуктивного типа, взаимодействующие с протекающими в НСВ токами. ДТ подобного типа известны и описаны, например, в книге: Кушнер Ф.В. Электроизмерения: учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, Ленинградское отд., 1988, - с.22-23.

Второй П-У 8 предназначен для преобразования поступающего на его в.ч. вход сигнала, промодулированного н.ч. сигналом, в н.ч. сигнал с последующим его усилением и подачей на первый и второй выходы для возбуждения подключенного к ним второго НСВ 4. Второй П-У 8 также может быть реализован различным образом, в частности, как показано на фиг.5.

Второй П-У 8, показанный на фиг.5, состоит из демодулятора 8.1, противофазные выходы (0° и 180°) которого подключены к сигнальным входам соответственно первого 8.2 и второго 8.3 фазовращателей. Выходы первого 8.2 и второго 8.3 фазовращателей подключены к сигнальным входам соответственно первого 8.4 и второго 8.5 аттенюаторов, выходы которых подключены к входам соответственно первого 8.6 и второго 8.7 НЧУ. Выходы первого 8.6 и второго 8.7 НЧУ подключены соответственно к второму и первому н.ч. выходам второго П-У 8. Выходы первого 8.8 и второго 8.9 ДТ подключены соответственно к первому и второму входам первого ФУС8.10. Выход первого 8.8 и третьего 8.11 ДТ подключены соответственно к первому и второму входам второго ФУС 8.12. Выходы «фаза» и «затухание» первого 6.10 и второго 8.12 ФУС подключены к управляющим входам соответственно первых фазовращателя 8.2 и аттенюатора 8.4 и вторых фазовращателя 8.3 и аттенюатора 8.5. Центральный проводник ОКК, образующего второй НСВ, подключен к входу первого РЭ 8.13 и входу второго РЭ 8.14. Выход второго РЭ 8.14 заземлен. Выход первого РЭ 8.13 подключен к входу демодулятора 8.1.

Корпуса первого 7 и второго 8 П-У выполнены металлическими, чем достигается эффективное заземление соответствующих точек в их схемах.

Назначение и возможные варианты реализации элементов схемы второго П-У 8 аналогичны соответствующим элементам схемы первого П-У 7.

Высокочастотный передатчик (ВЧПрд) 10 предназначен для формирования н.ч. информационного сигнала, модуляции этим сигналом в.ч. колебаний и последующего усиления в.ч. колебаний, промодулированных н.ч. информационным сигналом, и разделения усиленного сигнала на число четверок используемых в ПА НСВ.

ВЧПрд 10 может быть реализован различным образом, в частности, как показано на фиг.3. ВЧПрд 10 состоит из формирователя н.ч. информационного сигнала 10.1, выход которого подключен к входу модулятора. Выход модулятора 10.2 подключен к модуляционному входу в.ч. генератора 10.3, выход которого подключен к входу в.ч. усилителя мощности (ВЧУМ) 10.4. Выход ВЧУМ 10.4 подключен к входу в.ч. делителя мощности (ВЧ ДМ) 10.5. В частности, на фиг.3 показан делитель 10.4, предназначенный для деления выходной мощности на четыре выхода а, а', б, б'.

Возможно использование ВЧПрд 10 и с другой структурой его элементов, описанных, например, в книге: Воробьев И.М. Оборудование и эксплуатация радиостанций. - М.: Связь, 1977. - с.159-198.

Заявленная ПА работает следующим образом. С выходов а, а', б, б' ВЧПрд 10 по фидерным кабелям 9 в.ч. фидерного тракта синфазные и равные по амплитуде в.ч. сигналы, промодулированные н.ч. информационным сигналом, поступают на в.ч. входы первых П-У 7, установленных в каждой скважине 1. В П-У 7 происходит равноамплитудное разделение в.ч. сигнала с помощью ВЧ ДМ на два 7.1. Далее одну половину в.ч. сигнала используют для возбуждения первого 3 и второго 4 НСВ, подключенных к н.ч. выходам первого П-У 7, другую - для возбуждения третьего 5 и четвертого 6 НСВ, подключенного к н.ч. выходам второго П-У 8. Для этого из первой половины в.ч. сигнала выделяют путем демодуляции н.ч. информационный сигнал с помощью демодулятора 7.2. Равные по амплитуде и противофазные половины выделенного н.ч. информационного сигнала затем усиливают до необходимого уровня с помощью первого 7.5 и второго 7.6 НЧУ.

Усиленные н.ч. сигналы возбуждают подключенные к н.ч входам первый 3 и второй 4 НСВ. Т.к. выход первого НЧУ 7.5 подключен к центральному проводнику ОКК, образующего второй НСВ 4, то вытекающий на внешнюю сторону экранной оболочки ток совпадает по направлению с током в первом НСВ 3 (см. фиг.7). Выход первого НЧУ 7.5 подключен к второму н.ч. выходу через второй РЭ 7.6, сопротивление которого по низкой частоте стремится к нулю. Также нулевыми сопротивлениями по н.ч. обладают первый РЭ 7.6 и второй РЭ 7.12, подключенные соответственно к центральному проводнику и к экранной оболочке ОКК, образующему второй НСВ 4. Такое подключение РЭ обеспечивает развязку н.ч. и в.ч. сигналов, протекающих по центральному проводнику ОКК, образующего второй НСВ 4. В свою очередь, третий РЭ 7.3 оказывает нулевое сопротивление для протекания в.ч. токов и одновременно обеспечивает развязку цепей н.ч. и в.ч. токов. Для исключения асимметрии возбуждения первого 3 и второго 4 НСВ с выходов ДТ 7.9 и 7.10, взаимодействующих с н.ч. токами, протекающими в первом 3 и четвертом 4 НСВ, наведенные в них сигналы поступают на входы ФУС 7.11, где при нарушении симметрии возбуждения плеч, формируются управляющие сигналы. С выходов «затухание» и «фаза» управляющие сигналы поступают на управляющие входы аттенюатора 7.7 и фазовращателя 5.4 и изменяют их параметры, при которых достигается равноамплитудное и противофазное возбуждение первого 3 и второго 4 НСВ.

Вторая половина в.ч. сигнала с выхода ВЧ ДМ на два 7.1 по ОКК, образующего второй НСВ 4, поступает на в.ч. вход второго П-У 8 (фиг.5). Во втором П-У 8 происходят процессы, аналогичные процессам в первом П-У 7. В.ч. сигнал поступает на демодулятор 8.1, с противофазных выходов 0° и 180° которого н.ч. сигналы поступают через соответствующие фазовращатели и аттенюаторы на входы соответственно первого 8.6 и второго 8.7 НЧУ.

Достижение равноамплитудного и синфазного возбуждения всех четырех НСВ обеспечивается сравнением и соответствующей коррекцией амплитуд и фаз токов в каждом НСВ по отношению к току и фазе в опорном НСВ, в данной схеме опорным является второй НСВ 4.

Для этого с помощью первого 8.8 и третьего 8.11 ДТ измеряют амплитуды и фазы токов соответственно во втором 4 и третьем 5 НСВ и по их значениям формируют во втором ФУС 8.2 соответствующие управляющие сигналы, которые с выходов «фаза» и «затухание» поступают на управляющие входы соответственно второго фазовращателя 8.3 и второго аттенюатора 8.5, в которых под действием управляющих сигналов происходит корректировка параметров фазовращателя и аттенюатора. Этим достигается согласование значений амплитуд и фаз в третьем НСВ 5 по отношению к току во втором НСВ 4.

Аналогично обеспечивается подстройка амплитуд и фаз в четвертом НСВ 6 также по отношению ко второму НСВ 4.

Отличие заключается в том, что измерение амплитуд и фаз токов осуществляют с помощью первого 8.8 и второго 8.9 ДТ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого ФУС 8.10. Остальные процессы коррекции тока и фазы в четвертом НСВ 6 аналогичным образом выполняют первые фазовращатель 8.2 и аттенюатор 8.4.

Таким образом, при реализации описанной схемы ПА, в каждом НСВ 3, 4, 5, 6, установленном в одной скважине 1, обеспечивается формирование единого равноамплитудного и синфазного возбуждения всех НСВ (см. фиг.8). Токи в проводах НСВ совпадают по направлению, чем достигается более равномерное распределение их амплитуд. Кроме того, при относительно большой длине скважины, не превышающей 3 l=0,75 λ_ср, где λ_ср - длина рабочей волны н.ч. сигнала в среде, оказывается возможным избежать противофазных участков токов вдоль проводов НСВ. Это указывает на возможность максимизации действующей длины совокупности из 4-х НСВ в одной скважине, т.е. повышения общей эффективности заявленной ПА.

Для проверки возможности достижения сформулированного технического результата была выполнена сравнительная оценка эффективности заявленной ПА из четырех скважин 1, в каждой из которых установлено по четыре НСВ (как показано на фиг.2) и ПА - ближайшего аналога из восьми СВ, размещенных параллельно. Экспериментальные образцы были выполнены в масштабе 1:100 с соблюдением принципа электродинамического подобия для реальной рабочей частоты 100 кГц. При этом длины НСВ / заявленной ПА и плеч СВ прототипа составили l=15 м. Излучатели размещались в скважинах, выполненных в горной возвышенности высотой 8 м, диаметром основания 79 м и с параметрами: ε_r=4; σ=10^-3 См/м. После возбуждения ПА измерялись в дальней зоне уровни напряженности электрических полей заявленной ПА Е_з и прототипа Е_п. Относительный выигрыш по эффективности вычислялся как Е_з ²/Е_п ² [дБ]. Результаты измерения показали, что заявленная ПА на 7-14 дБ по эффективности превышает прототип, что подтвердило возможность достижения указанного технического результата.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и может быть использовано в качестве передающей подземной антенны (ПА), преимущественно в низкочастотном (н.ч.) диапазоне волн. Техническим результатом является более высокая эффективность и обеспечение устойчивой работы с неориентированным в пространстве корреспондентом. ПА состоит из N≥8 несимметричных вибраторов (НСВ), установленных в скважинах 1, пробуренных в толще горной возвышенности 2, параллельно ее склонам. В каждой скважине установлено по четыре НСВ: первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6. НСВ 4 и НСВ 6 установлены параллельно друг другу без продольного и поперечного смещения. Второй 4 и четвертый 6 НСВ выполнены из отрезков коаксиального кабеля (ОКК). Первый 3 и второй 4 НСВ подключены соответственно к первому и второму н.ч. выходам первого преобразователя-усилителя (П-У) 7. Третий 5 и четвертый 6 НСВ подключены соответственно к первому и второму н.ч. выходам второго П-У 8. В каждой скважине 1 в.ч. входы первых П-У 7 подключены к фидерным кабелям 9, образующим фидерный тракт в.ч. сигнала. Фидерные кабели 9 подключены к синфазным в.ч. выходам в.ч. передатчика. Схема ПА исключает расфазировку н.ч. токов, протекающих по НСВ, что повышает эффективность ПА. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Подземная антенна, содержащая N вибраторов, подключенных к фидерному тракту и установленных в скважинах, пробуренных в толще горной возвышенности параллельно ее склонам, отличающаяся тем, что число вибраторов N>8 выбрано кратным четырем, скважины пробурены от вершины горной возвышенности равномерно вдоль ее склонов, в каждую скважину установлены по четыре несимметричных вибратора, первый и второй несимметричные вибраторы подключены соответственно к первому и второму низкочастотным выходам первого преобразователя-усилителя, размещенного в скважине, а третий и четвертый несимметричные вибраторы подключены соответственно к первому и второму низкочастотным выходам второго преобразователя-усилителя, также размещенного в скважине, высокочастотный вход первого преобразователя-усилителя подключен к фидерному тракту высокочастотного сигнала, примыкающие друг к другу второй и четвертый несимметричные вибраторы выполнены из отрезков коаксиального кабеля и установлены параллельно без их продольного и поперечного смещения, а их центральные проводники на внешних концах, также как и внешние концы первого и четвертого несимметричных вибраторов, заземлены, причем отрезок коаксиального кабеля, образующий второй несимметричный вибратор, дополнительно через развязывающие элементы подключен одним концом к высокочастотному выходу первого преобразователя-усилителя, а вторым концом к высокочастотному входу второго преобразователя-усилителя.2. Подземная антенна по п.1, отличающаяся тем, что первый преобразователь-усилитель состоит из высокочастотного делителя мощности на два, демодулятора, фазовращателя, аттенюатора, первого и второго низкочастотных усилителей, формирователя управляющего сигнала, первого и второго датчиков тока, первого, второго и третьего развязывающих элементов, первый выход высокочастотного делителя мощности на два подключен к входу демодулятора, первый и второй противофазные выходы которого подключены соответственно к входу первого низкочастотного усилителя и к сигнальному входу фазовращателя, выход которого подключен к сигнальному входу аттенюатора, выход которого подключен к входу второго низкочастотного усилителя, управляющие входы аттенюатора и фазовращателя подключены к выходам соответственно «затухание» и «фаза» формирователя управляющего сигнала, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго датчиков тока, взаимодействующих с токами, протекающими в первом и во втором несимметричных вибраторах, второй выход высокочастотного делителя мощности на два подключен к входу третьего развязывающего элемента, выход которого является высокочастотным выходом первого преобразователя-усилителя, выход первого низкочастотного усилителя подключен к входу второго развязывающего элемента, выход которого является вторым низкочастотным выходом первого преобразователя-усилителя, а выход второго низкочастотного усилителя является первым низкочастотным выходом преобразователя-усилителя, причем вход высокочастотного делителя мощности на два является высокочастотным входом первого преобразователя-усилителя, а экранная оболочка отрезка коаксиального кабеля, образующего второй несимметричный вибратор, подключена к входу первого развязывающего элемента, выход которого заземлен.3. Подземная антенна п.1, отличающаяся тем, что второй преобразователь-усилитель состоит из демодулятора, первого и второго развязывающих элементов, первого, второго и третьего датчиков тока, взаимодействующих с токами, протекающими соответственно во втором, третьем и четвертом несимметричных вибраторах, первого и второго фазовращателей, первого и второго аттенюаторов, первого и второго низкочастотных усилителей, первого и второго формирователей управляющего сигнала, входы первого и второго развязывающих элементов объединены и являются высокочастотным входом второго преобразователя-усилителя, выход второго развязывающего элемента заземлен, а выход первого развязывающего элемента подключен к входу демодулятора, первый и второй противофазные выходы которого подключены к сигнальным входам соответственно первого и второго фазовращателей, выходы которых подключены к сигнальным входам соответственно первого и второго аттенюаторов, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго низкочастотных усилителей, выходы первого и второго датчиков тока подключены соответственно к первому и второму входам первого формирователя управляющего сигнала, выходы «фаза» и «затухание» которого подключены к управляющим входам соответственно первого фазовращателя и первого аттенюатора, выходы первого и третьего датчиков тока подключены соответственно к первому и второму входам второго формирователя управляющего сигнала, выходы «фаза» и «затухание» которого подключены к управляющим входам соответственно второго фазовращателя и второго аттенюатора, причем выходы первого и второго низкочастотных усилителей являются соответственно первым и вторым низкочастотным выходами второго преобразователя-усилителя.