Антенно-фидерное устройство УКВ диапазона Российский патент 2023 года по МПК H01Q9/28 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике и, в частности, заявляемое антенно-фидерное устройство (АФУ) может быть использовано в качестве приемной и/или передающей ненаправленной антенны УКВ диапазона волн при необходимости ее размещения на стационарных объектах.

Аналогами изобретения являются всенаправленные диапазонные антенны дискоконусные (A.G. Kandoian, патент США №2368663), двухконусная широкополосная антенна (Роттхаммель К., Кришке А., Антенны, том 1, М. 2005 г.).

Эти антенны хорошо согласуются по входным сопротивлениям с генераторами в широком диапазоне частот.

Однако они имеют ограничение по коэффициенту усиления мощности вдоль поверхности земли, поэтому их применение ограничивается четырех-шестикратным диапазоном частот.

Прототипом изобретения является широкополосная антенна для стационарных и подвижных средств связи, содержащая верхний конический излучатель и коаксиальный кабель, центральный проводник которого соединен с вершиной конуса верхнего конического излучателя, а внешний проводник коаксиального кабеля - с противовесной частью, при этом введены широкополосное согласующее устройство (ШСУ) и нижний конический излучатель, причем соотношение длин образующих конусов конических излучателей составляет 2:1, а углы обоих конических излучателей относительно вертикальной оси конусов равны 45°, при этом ШСУ включено в разрыв коаксиального кабеля, а внешний проводник коаксиального кабеля и противовесная часть подключены к нижнему коническому излучателю с противоположных концов образующей его конуса (патент на изобретение RU №2356138 опубл. 20.05.2009 г. Бюл. №14).

Недостатком прототипа является неудовлетворительные эксплуатационные характеристики, обусловленные низкой механической прочностью.

Задачей изобретения является усовершенствование устройства позволяющее улучшить его эксплуатационные характеристики, а расширить арсенал средств подобного назначения.

Техническим результатом является повышение степени защиты антенны от климатических факторов и динамических воздействий, в том числе от ударной волны, что позволяет избежать связанных с этим нестабильностей в электрических параметрах работы антенны.

Технический результат достигается тем, что антенно-фидерное устройство УКВ диапазона постоянной готовности для стационарных средств связи содержит коаксиальный фидер, соединенный с коническим излучателем, противовесом и широкополосным согласующим устройством, включенным в разрыв коаксиального фидера, при этом противовес выполняют в виде параллельно расположенных верхней и нижней металлических плит, сообщенных между собой посредством крепежных элементов, при этом нижнюю металлическую плиту размещают в бетонном основании, в верхней части которого выполняют углубление, в котором размещают верхнюю металлическую плиту, с закрепленным на ней посредством крепежных элементов изолятором, в верхней части которого закрепляют конический излучатель, выполненный из стали, под верхней металлической плитой в бетонном основании выполняют центральный вертикальный канал, в котором размещают широкополосное согласующее устройство, а коаксиальный переход от конического излучателя к широкополосному согласующему устройству пропускают через вертикальный канал, выполненный в центральной части бетонного основания, а от широкополосного согласующего устройства к приемо-передающему устройству через выполненное в нижней металлической плите отверстие прокладывают коаксиальный фидер.

В качестве крепежного элемента используют шпильки или болты, расположенные на равноудаленном друг от друга расстоянии в количестве не менее 10 штук.

Конический излучатель закрепляют на изоляторе посредством крепежных элементов, в виде болтов, в количестве не менее 10 штук.

Верхнюю и нижнюю металлические плиты выполняют из металлов, характеризующихся высокой электропроводимостью и коррозионной стойкостью.

Выполнение излучателя из стали и противовеса в виде параллельно расположенных верхней и нижней металлических плит, сообщенных между собой посредством крепежных элементов, размещение нижней металлической плиты в бетонном основании, в верхней части которого выполняют углубление, в котором размещают верхнюю металлическую плиту, с закрепленным на ней посредством крепежных элементов изолятором, в верхней части которого устанавливают конический излучатель, выполненный из стали, а также размещение широкополосного согласующего устройства в центральном вертикальном канале, выполненном в бетонном основании под верхней металлической плитой, и пропускании коаксиального перехода от конического излучателя к широкополосному согласующему устройству через вертикальный канал, выполненный в центральной части бетонного основания, а от широкополосного согласующего устройства к приемо-передающему устройству через выполненное в нижней металлической плите отверстие прокладывают коаксиальный фидер, позволяет обеспечить повышение степени защиты антенны от климатических факторов и динамических воздействий, в том числе от ударной волны, что позволяет избежать связанных с этим нестабильностей в электрических параметрах работы антенны.

Таким образом, совокупность существенных признаков позволяет достичь поставленный технический результат.

На фиг. 1 представлено антенно-фидерное устройство УКВ диапазона постоянной готовности для стационарных средств связи.

Антенно-фидерное устройство УКВ диапазона постоянной готовности для стационарных средств связи состоит из коаксиального фидера 1, который соединяют с коническим излучателем 2, выполненным из стали, согласующим широкополосным устройством 3, включенным в разрыв коаксиального кабеля-фидера 1, и противовесом. При этом противовес выполняют в виде параллельно расположенных верхней 4 и нижней 5 металлических плит, сообщенных между собой посредством крепежных элементов 6. Нижнюю металлическую плиту 5 размещают в бетонном основании 7. В верхней части бетонного основания 7 выполняют углубление, в котором размещают верхнюю металлическую плиту 4, на которой закрепляют с помощью крепежных элементов 8 изолятор 9. В верхней части изолятора 9 устанавливают конический излучатель 2, который выполняют из стали. Под верхней металлической плитой 4 выполняют в бетонном основании 7 центральный вертикальный канал 10, в котором размещают широкополосное согласующее устройство 3. Коаксиальный переход 11 от конического излучателя 2 к широкополосному согласующему устройству 3 пропускают через вертикальный канал 10, выполненный в центральной части бетонного основания 7, а от широкополосного согласующего устройства 3 к приемопередающему устройству прокладывают коаксиальный фидер 1 через выполненное в нижней металлической плите 5 отверстие 12

Устройство работает следующим образом. В режиме передачи радиосигнал поступает от приемо-передающего устройства на вводно-защитное устройство, которое обеспечивает защиту выходных цепей передатчика от перенапряжения, возникающего при воздействии на антенну электромагнитного импульса. Далее сигнал по коаксиальному переходу 11 поступает на широкополосное согласующее устройство 3, которое обеспечивает согласование АФУ и приемо-передающего устройства в диапазоне рабочих частот и далее поступает на конический излучатель 2. При чем центральную жилу коаксиального фидера через широкополосное согласующее устройство 3 подключают к вертикальному вибратору, изолированному от противовеса и бетонного основания, а оплетку кабеля коаксиального фидера 1 через корпус ВЧ разъема к противовесу.

В режиме приема радиосигнал от конического излучателя 2 через коаксиальный переход 11 поступает на широкополосное согласующее устройство 3, которое обеспечивает согласование АФУ и приемопередающего устройства в диапазоне рабочих частот, и далее на вводно-защитное устройство и вход приемо-передающего устройства.

Изобретение относится к антенной технике и служит в качестве приемной и/или передающей антенны УКВ диапазона волн при ее размещении на стационарных объектах. Технический результат - повышение защиты антенны от климатических и динамических воздействий, в том числе от ударной волны. Результат достигается тем, что антенно-фидерное устройство УКВ диапазона содержит коаксиальный фидер, соединенный с коническим излучателем, противовесом и широкополосным согласующим устройством (ШСУ), включенным в разрыв коаксиального фидера. Согласно изобретению противовес выполняют в виде параллельных верхней и нижней металлических плит, сообщенных посредством крепежных элементов, при этом нижнюю плиту размещают в бетонном основании, в верхней части которого выполняют углубление, в котором размещают верхнюю плиту, с закрепленным на ней посредством крепежных элементов изолятором, в верхней части которого закрепляют конический излучатель, выполненный из стали, под верхней плитой в бетонном основании выполняют центральный вертикальный канал, в котором размещают ШСУ, а коаксиальный переход от конического излучателя к ШСУ пропускают через вертикальный канал, выполненный в центральной части бетонного основания, а от ШСУ к приемо-передающему устройству через выполненное в нижней плите отверстие прокладывают фидер. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Антенно-фидерное устройство УКВ диапазона постоянной готовности для стационарных средств связи, содержащее коаксиальный фидер, соединенный с коническим излучателем, противовесом и широкополосным согласующим устройством, включенным в разрыв коаксиального фидера, отличающееся тем, что противовес выполняют в виде параллельно расположенных верхней и нижней металлических плит, сообщенных между собой посредством крепежных элементов, при этом нижнюю металлическую плиту размещают в бетонном основании, в верхней части которого выполняют углубление, в котором размещают верхнюю металлическую плиту, с закрепленным на ней посредством крепежных элементов изолятором, в верхней части которого закрепляют конический излучатель, выполненный из стали, под верхней металлической плитой в бетонном основании выполняют центральный вертикальный канал, в котором размещают широкополосное согласующее устройство, а коаксиальный переход от конического излучателя к широкополосному согласующему устройству пропускают через вертикальный канал, выполненный в центральной части бетонного основания, а от широкополосного согласующего устройства к приемо-передающему устройству через выполненное в нижней металлической плите отверстие прокладывают коаксиальный фидер.

2. Антенно-фидерное устройство УКВ диапазона по п. 1, отличающееся тем, что в качестве крепежного элемента используют шпильки или болты, расположенные на равноудаленном друг от друга расстоянии в количестве не менее 10 штук.

3. Антенно-фидерное устройство УКВ диапазона по п. 1, отличающееся тем, что конический излучатель закрепляют на изоляторе посредством крепежных элементов, в виде болтов, в количестве не менее 10 штук.

4. Антенно-фидерное устройство УКВ диапазона по п. 1, отличающееся тем, что верхнюю и нижнюю металлические плиты выполняют из металлов, характеризующихся высокой электропроводимостью и коррозионной стойкостью.