Надувная антенна Российский патент 2024 года по МПК H01Q1/14 H01Q1/42 

Изобретение относится к области телекоммуникационных антенн.

В настоящее время надувные антенны применяются в основном в сфере спутниковой связи [1-3]. Такие антенны легко разворачиваются, имеют сравнительно малые габариты в свернутом положении и имеют небольшой вес. Известны надувные антенны для космических спутников, которые состоят из полимерной оболочки, металлизированной на рабочей части отражателя радиоволн, которая разворачивается в космическом пространстве путем надува газом. Известна конструкция антенны, в которой надувная оболочка выполнена полностью из полимерного материала, имеет металлическое покрытие и развертывается из спутника путем надува ее газом. Одна половина оболочки является проницаемой для радиоволн, другая металлизирована и отражает радиоволны, имеет поверхность формы параболоида вращения [4-5]. Однако, в последнее время имеются публикации о малогабаритных надувных антеннах УКВ связи [6, 7].

Наиболее близкими по технической сущности является антенна [8].

Предлагаемое решение проблемы состоит в том, чтобы увеличить размеры надувной антенны, с целью ее применения в коротковолновом диапазоне частот.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность. применения надувной антенны в коротковолновом диапазоне частот.

Известный прототип, в силу своих конструктивных особенностей, может быть использован исключительно в УКВ-диапазоне частот.

Выбранная в качестве прототипа надувная антенна экстренного и специального назначения GALAXY-INFL8 может быть быстро развернута с помощью картриджа CO2 или вручную через трубку, накачивается до размера 1,6 м, и обеспечивает дальность в три раза большую, чем у любой существующей спиральной аварийной УКВ-антенны. Благодаря своей надувной конструкции антенна может быть безопасно помещена в малогабаритную сумку для хранения до тех пор, пока она не понадобится снова. Антенна может быть установлена с помощью крючковых и петлевых ремешков. Разъемы, входящие в комплект, позволяют использовать различные варианты подключения. Предварительно припаянный разъем PL-259 позволяет подключаться к стационарному УКВ-приемнику напрямую или к портативному устройству через прилагаемый адаптер SMA. В силу своих малых размеров указанная антенна не может быть использована в КВ-диапазоне, а конструктивные особенности не позволяют увеличить ее размеры.

Предлагаемое устройство состоит из трех или более широких (например, диаметром 10 сантиметров) прочных и гибких полимерных рукавов, длиной (например) по 10 метров каждый (Фиг.1).

Внутренняя часть рукавов 2 и 4 имеет токопроводящее покрытие (или внутри по всей длине расположенные проводники (питающий фидер 1 и диполи антенны 3)), образующее активную часть антенны. Верхние концы рукавов герметически закрываются, объединяются вместе, образуя после наполнения газом вершину пирамиды. Верхние концы проводников (3), расположенных внутри рукавов, электрически подключаются к фидеру питания-1. Нижние концы рукавов герметически закрываются, имеют ниппельные устройства для подведения сжатого газа и электрические разъемы для подключения нижних концов фидера-1 к приемо-передающему устройству-5. Нижние концы рукавов закрепляются на неподвижной поверхности, образуя, после наполнения рукавов газом, пирамиду. Наполнение рукавов газом (например, воздухом) производится через ниппельные устройства от баллонов с сжатым газом или от портативного электрического компрессора (аналогичного компрессорам для надувания шин автомобилей). В походном положении все разъемы отключаются, рукава разъединяются и сворачиваются (аналогично тому, как сворачиваются пожарные рукава). В походном положении антенна имеет малые габариты и не требует для транспортировки специального транспорта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Надувная антенна для наноспутника [Электронный ресурс] / URL: https://cyberleninka.ru/article/n/naduvnaya-antenna-dlya-nanosputnika/viewer.

2. Патент RU2698960C1.

3. Babuscia, A. Inflatable antenna for CubeSat: fabrication, deployment and results of experimental tests [Text] / A. Babuscia, M. Van de Loo, Q.J. Wei, S. Pan, S. Mohan, S. Seager // IEEE Aerospace Conference, 2014. - P. 1-12.

4. Евлампиева, С.Е. Анализ температурного режима отверждаемых надувных элементов антенн наноспутников [Текст] / С.Е. Евлампиева, А.Ю. Беляев, М.С. Мальцев, А.Л. Свистков // Механика композиционных материалов и конструкций. - Москва: Институт прикладной механики РАН, 2017. - Т. 23. - №4. - С. 459-469.

5. Babuscia, A. Inflatable antenna for cubesats: Motivation for development and antenna design [Text] / A. Babuscia, B. Corbin, M. Knapp, R. Jensen-Clem, M. Van de Loo, S. Seager // Acta Astronautica. Elsevier, 2013. - V. 91. - P. 322-332.

6. Inflatable Antenna [Электронный ресурс] / URL: https://www.google.com/search?q=%D0%BD%D0%B0%D0%B4%D1%83%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5+%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B&oq=&aqs=chrome.0.69i59i450l8.7430174j0j15&sourceid=chrome&ie=UTF-8#fpstate=ive&vld=cid:fcd7e3fb,vid:PY7HqNMBpsc.

7. Shakespeare Marine демонстрирует отмеченную наградами надувную аварийную УКВ-антенну на Международной выставке лодок в Саутгемптоне [Электронный ресурс] / URL: https://marineindustrynews.co.uk/ru/shakespeare-marine-showcases-award-winning-inflatable-emergency-vhf-antenna-at-southampton-international-boat-show.

8. SHAKESPEARE GALAXY-INFL8 [Электронный ресурс] / URL: https://www.brommeland.no/file/standardmappe-uni/galaxy-infl8-data-sheet.pdf.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к антеннам коротковолнового диапазона частот для телекоммуникаций. Технический результат - создание коротковолновой антенны из нежесткого проводящего элемента с обеспечением устойчивости конструкции. Результат достигается тем, что предложена надувная антенна, содержащая герметичные, наполняемые газом оболочки и токопроводящие элементы, отличающаяся тем, что оболочки выполняются в виде эластичных рукавов, верхние концы которых объединяются, а нижние концы закрепляются на неподвижной поверхности, образуя после наполнения газом пирамиду, а токопроводящие элементы оболочек образуют излучающий элемент в виде диполя с длиной плеч, равной 10 метрам. 1 ил.

Надувная антенна, содержащая герметичные, наполняемые газом оболочки и токопроводящие элементы, отличающаяся тем, что оболочки выполняются в виде эластичных рукавов, верхние концы которых объединяются, а нижние концы закрепляются на неподвижной поверхности, образуя после наполнения газом пирамиду, а токопроводящие элементы оболочек образуют излучающий элемент в виде диполя с длиной плеч, равной 10 метрам.