Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может найти применение в системах связи, в системах радиомониторинга, в системах контроля электромагнитной обстановки, в задачах электромагнитной совместимости (ЭМС), в задачах метрологии, в задачах экологозащитных мероприятий.
Известна рамочная антенна (авторское свидетельское СССР №1555739 А1, МКИ Н 01 Q 7/00, 1990г.), выполненная в виде многовитковой рамки, расположенной в сплошном замкнутом проводящем металлическом экране трубчатой формы.
Недостатком данного технического решения является ограниченность использования по частотному диапазону - низкочастотный и радиочастотный диапазоны; работа в узкой полосе частот; возможность работы только с устройствами, имеющими дифференциальный вход; большой диаметр рамки, низкая эксплуатационная надежность, связанная с тонкостенным трубчатым металлическим экраном, т.к. толщина металла экрана рамки должна быть меньше величины скин-слоя в рабочем диапазоне частот.
Наиболее близким техническим решением - прототипом является антенна (В.И. Коробейников, «Радиосвязь на спиновом электромагнитном поле» 2005 г., электронный ресурс QRZ.RU). Антенна содержит две объемные катушки индуктивности (КИ), расположенные соосно и разделенные межкатушечным зазором (МКЗ), по середине которого расположена плоскость протвофазной связи (ППФС), в области которой первая и вторая КИ противофазно соединены между собой. Первая и вторая КИ установлены в сплошном металлическом экране (МЭ) выполненным из немагнитного материала, например из меди. Проводники первой и второй выходных линий передачи (ВЛП) подключены к первой и второй КИ, соответственно, и через проходные отверстия в МЭ без гальванического контакта выходят из него.
Недостатком данного технического решения является: наличие второго магнитного поля, вызванного расположением плоскости витков КИ не перпендикулярно продольной оси антенны, а под углом отличным от 90°; невысокая чувствительность; неравномерность распределения магнитного поля в области противофазного соединения первой и второй КИ, что вызывает искажения диаграммы направленности (ДН); сложность настройки антенны, ввиду резкой зависимости величины МКЗ на частотные характеристики и неравномерности распределения магнитного поля в области МКЗ; невозможность плавной перестройки величины МКЗ механическим или электромеханическим способом.
Технической задачей данного изобретения является: устранение второго магнитного поля путем расположения плоскости витков КИ перпендикулярно продольной оси КИ; увеличение чувствительности антенны; формирование равномерного распределения магнитного поля в области противофазного соединения первой и второй КИ, что обеспечивает увеличение коэффициента усиления и формирование равномерной ДН; создание устройства плавного изменения величины МКЗ в широком диапазоне линейных перемещений вдоль оси КИ, что позволяет перестраивать резонанс антенны в широком диапазоне частот.
Технический результат достигается тем, что антенна, содержащая две одинаковые объемные КИ, расположенные соосно, противофазно соединены между собой проводником МКП и разделены друг от друга МКЗ, причем посередине МКЗ расположена ППФС, которая перпендикулярна продольной оси КИ, при этом первая и вторая КИ без гальванического контакта установлены в сплошном МЭ, выполненным из немагнитного материала, а продольная ось КИ совмещена с продольной осью МЭ, при этом проводники первой и второй выходных линий передачи подключены к первой и второй КИ соответственно, и через проходные отверстия в МЭ без гальванического контакта выходят из него наружу, при этом витки первой и второй КИ имеют правильную геометрическую форму, вписанную в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй КИ, причем первая и вторая КИ содержат, по меньшей мере, один виток, начало намотки которых начинается от ППФС и каждый виток первой и второй КИ расположен на плоскости своего уровня, которые параллельны между собой и параллельны ППФС, при этом проводник каждой межуровневой межвитковой перемычки (МУМВП), соединяющий соседние витки первой и второй КИ расположен под углом к плоскости уровней расположения соединяемых между собой витков первой и второй КИ или расположен перпендикулярно плоскости уровней расположения соединяемых между собой витков первой и второй КИ, причем плоскости уровней витков первой и второй КИ разделены между собой одинаковыми РМУЗ, при этом каждый виток первой и второй КИ выполнен с размыкающим зазором, в области которых витки первой и второй КИ металлическими МУМВП, последовательно соединены между собой, соответственно, причем МЭ выполнен правильной геометрической формы и вписан в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму МЭ, а в проходные отверстия МЭ первого и второго проводника выходных линий передачи установлены диэлектрические вставки, при этом первый и второй проводники выходной линии передачи первой и второй КИ выходят из МЭ через одну и другую торцевую стенку соответственно, или первый и второй проводники выходной линии передачи первой и второй КИ выходят из МЭ через одну или другую торцевую стенку соответственно.
Расположение витков первой и второй КИ на плоскостях параллельных уровней и разделенных одинаковыми РМУЗ обеспечивает параллельность витков первой и второй КИ между собой и в области противофазного соединения, а также выполнение каждого витка КИ с размыкающим зазором и соединение соседних витков между собой МУМВП - расположение витков первой и второй КИ на плоскостях перпендикулярных продольной оси КИ устраняет условия возбуждения второго магнитного поля, которое в данном техническом решении является паразитным; формирует равномерное распределение магнитного поля в области МКЗ, что обеспечивает увеличение чувствительности, увеличение коэффициента усиления и формирование более ровной ДН антенны.
Первая и вторая КИ может быть выполнена цилиндрической формы, диаметр витка которой равен диаметру основания прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй КИ соответственно.
Первая и вторая КИ может быть выполнена в форме правильной прямой призмы, в основании которой лежит правильный многоугольник, а боковые грани выполнены в виде прямоугольников перпендикулярных основаниям призмы, при этом правильная прямая призма вписана в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй КИ.
Антенна может быть выполнена с геометрической формой первой и второй КИ вписанных в образующую боковой поверхности одинаковых одного и другого прямого кругового усеченного конуса, каждый из которых описывает геометрическую форму витков первой и второй КИ соответственно, при этом плоскости основания и плоскости усечения прямого кругового конуса параллельны ППФС, а диаметр основания прямого усеченного конуса равен диаметру прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму витков первой и второй КИ, причем плоскость основания образующих боковой поверхности одного и другого прямого усеченного кругового конуса расположены со стороны ППФС соответственно, или плоскости усечения образующих боковой поверхности одного и другого прямого усеченного кругового конуса расположены со стороны ППФС соответственно.
Форма витков КИ определяет собственную индуктивность, межвитковую емкость, величину МКЗ и распределение магнитного поля в ППФС и объеме МЭ, частотный диапазон и полосу рабочих частот.
Антенна может быть выполнена, по меньшей мере, с проводником одного витка одного номера первой и второй КИ в виде ленточного проводника, причем широкая сторона ленточного проводника расположена параллельно ППФС.
Выполнение проводника витков первой и второй КИ в виде ленточного проводника, широкая сторона которого расположена параллельно ППФС, позволяет формировать равномерное распределение магнитного поля в области МКЗ, что обеспечивает увеличение коэффициента усиления и формирование более равномерной ДН, а также плавно перестраивать резонанс антенны. В случае необходимости увеличивать межвитковую емкость для формирования последовательного резонансного контура.
Антенна может быть выполнена с витками первой и второй КИ в форме квадрата, диагональ которого равна диаметру основания прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму витков первой и второй КИ, при этом возможны два варианта: с расположением диагоналей квадрата каждого витка первой и второй КИ на одной плоскости, соответственно, перпендикулярных ППФС; с расположением диагоналей квадратов каждого витка первой КИ развернутыми по отношению к диагоналям квадратов каждого витка второй КИ на 45°, соответственно.
Антенна может быть выполнена с витками первой и второй КИ в форме равностороннего треугольника, вписанного в окружность основания прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму витков первой и второй КИ, при этом возможны два варианта: с расположением биссектрис углов равносторонних треугольников витков первой и второй КИ на соответствующих плоскостях, перпендикулярных ППФС; с расположением биссектрис углов равносторонних треугольников витков первой КИ развернутых по отношению к биссектрисам углов равносторонних треугольников витков второй КИ на 60°.
Форма витка КИ (круглая, квадратная или равносторонний треугольник и ориентация витков первой КИ по отношению к виткам второй КИ) определяет собственную индуктивность, собственную межвитковую емкость и соответственную добротность каждой КИ и взаимную индуктивность противофазно соединенных КИ, а также позволяет обеспечить более плавное изменение частотных характеристик антенны за счет уменьшения частотной зависимости МКЗ в ППФС (Например: Немцов М.В. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. - 192с.: ил.) и (Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 488 с.; ил.).
В результате расширяется спектр параметров КИ в плоскости ППФС, которые определяют формирование характеристик антенны, а именно собственные резонансные частоты антенны, частотный диапазон, добротность, полосу рабочего диапазона частот, уровень согласования, ДН антенны.
Антенна может быть выполнена с формой каждого витка первой и второй КИ зигзагообразной формы, при этом внешние вершины зигзага витков первой и второй КИ лежат на образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй КИ соответственно, а внутренние вершины зигзага витков первой и второй КИ лежат на образующей боковой поверхности дополнительного прямого кругового цилиндра меньшего диаметра, подобного прямому круговому цилиндру, описывающей геометрическую форму внутренних зигзагов витков первой и второй КИ, причем форма зигзагообразных витков первой КИ симметрична относительно ППФС форме зигзагообразных витков второй КИ, при этом суммарное количество зигзагов каждого витка первой и второй КИ выполнено нечетным.
Антенна может быть выполнена с расположением внутренних вершин зигзагов и внешних вершин зигзагов образующие витки первой и второй КИ с постоянным шагом, причем шаг внешних вершин зигзагов равен или больше шага внутренних вершин зигзагов.
Антенна может быть выполнена с расположением внутренних вершин зигзагов и внешних вершин зигзагов, образующие витки первой и второй КИ, на лучах, центр которых расположен на продольной оси первой и второй КИ.
Выполнение витков КИ зигзагообразной формы, состоящей из внутренних зигзагов и внешних зигзагов, исключает параллельные участки связи между витками в каждой КИ. Угол при вершине внутреннего зигзага и внешнего зигзага определяется шагом зигзагов. Зигзагообразная форма витков КИ позволяет увеличить геометрическую длину проводника витка КИ, что дает возможность уменьшить диаметр образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков КИ при неизменности электрических параметров, в частности, частотных характеристик, в то же время уменьшить межвитковую емкость и тем самым уменьшить собственные потери КИ за счет уменьшения реактивного тока в проводниках витков КИ, что обеспечивает значительное увеличение чувствительности антенны и значительно меньшие габариты антенны.
Например, при соотношении диаметра боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму внешних вершин зигзагов витков первой и второй КИ к диаметру боковой поверхности дополнительного прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму внутренних вершин зигзагов витков первой и второй КИ равным 1,64, количество внешних вершин зигзагов и количество внутренних вершин зигзагов будет равно 21. В этом примере количество вариантов узоров будет равно 8, т.е. 8 виткам. Следующие витки, при количестве витков больше 8, будут повторяться в той же последовательности. При изменении соотношения диаметров количество вариантов узоров может быть другим.
Противофазное соединение первой и второй КИ может быть реализовано двумя видами: - 1. начало первого витка первой КИ, выполненной правой или левой намотки, соединено проводником МКП с началом первого витка второй КИ, выполненной левой или правой намотки, соответственно, при этом конец последнего витка первой КИ и конец последнего витка второй КИ подключены к первому и второму проводникам ВЛП соответственно; - 2. начало первого витка первой КИ, выполненной правой или левой намотки, соединено проводником МКП с концом последнего витка второй КИ, выполненной правой или левой намотки соответственно, при этом конец последнего витка первой КИ и начало первого витка второй КИ подключены к первому и второму проводникам ВЛП соответственно.
Антенна может быть выполнена с включением одного конденсатора в систему двух видов противофазного соединения первой и второй КИ и подключения первой и второй ВЛП.
Для первого вида выполнения противофазного соединения КИ - начало первого витка первой КИ, выполненной правой или левой намотки, соединено проводником МКП с началом первого витка второй КИ, выполненной левой или правой намотки соответственно, при этом конец последнего витка первой КИ и конец последнего витка второй КИ подключены к первому и второму проводникам ВЛП соответственно, возможны три варианта включения одного конденсатора: - конденсатор включен в разрыв проводника МКП; - конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП или в разрыв между концом последнего витка второй КИ и проводником второй ВЛП соответственно; - конденсатор включен одним концом в область соединения конца последнего витка первой КИ с проводником первой ВЛП, а другим концом в область соединения последнего витка второй КИ с проводником второй ВЛП.
Для второго вида выполнения противофазного соединения КИ - начало первого витка первой КИ, выполненной правой или левой намотки, соединено проводником МКП с концом последнего витка второй КИ, выполненной правой или левой намотки соответственно, при этом конец последнего витка первой КИ и начало первого витка второй КИ подключены к первому и второму проводникам ВЛП соответственно, возможны три варианта включения одного конденсатора:
- конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП или между началом первого витка второй КИ и проводником второй ВЛП;
- конденсатор включен в разрыв проводника МКП;
- конденсатор включен одним концом в область соединения конца последнего витка первой КИ с проводником первой ВЛП, а другим концом в область соединения начала первого витка второй КИ с проводником второй ВЛП.
Антенна может быть выполнена с включением второго конденсатора в систему КИ с одним конденсатором для двух видов противофазного соединения первой и второй КИ и подключения первой и второй ВЛП.
Для первого вида выполнения противофазного соединения КИ возможны три варианта включения второго конденсатора:
- первый конденсатор включен в разрыв проводника МКП, второй конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП или в разрыв между концом последнего витка второй КИ и проводником второй ВЛП;
- первый конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП или в разрыв между концом последнего витка второй КИ и проводником второй ВЛП соответственно, второй конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка второй КИ и проводником второй ВЛП или в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП;
- первый конденсатор включен одним концом в область соединения последнего витка первой КИ с отрезком первой ВЛП, а другим концом в область соединения последнего витка второй КИ с отрезком второй ВЛП, второй конденсатор включен в разрыв МКП.
Для второго вида выполнения противофазного соединения КИ возможны четыре варианта включения второго конденсатора:
- первый конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП или между концом первого витка второй КИ и проводником второй ВЛП, второй конденсатор включен в разрыв между началом первого витка второй КИ и проводником второй ВЛП или между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП соответственно;
- первый конденсатор включен в разрыв проводника МКП, второй конденсатор включен в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП или в разрыв между началом первого витка второй КИ и проводником второй ВЛП соответственно;
- первый конденсатор включен в разрыв проводника МКП, второй конденсатор одним концом подключен к концу проводника второй ВЛП, а вторым концом подключен в область соединения конца последнего витка первой КИ с проводником первой ВЛП, при этом введен проводник дополнительный второй ВЛП, который одним концом подключен к концу последнего витка второй КИ;
- первый конденсатор включен одним концом в область соединения последнего витка первой КИ с проводником первой ВЛП, а другим концом в область соединения первого витка второй КИ с проводником второй ВЛП, второй конденсатор включен в разрыв МКП.
Введенные конденсаторы, включенные последовательно с КИ, образуют с каждой КИ последовательный резонансный колебательный контур, а включенные параллельно с КИ образуют параллельный колебательный контур. (Например: А.М. Калашников, Я.В. Степук. Колебательные системы. Военное издательство министерства обороны СССР. Москва.: 1972г., 376 с.).
Использование конденсаторов на сосредоточенных элементах и, в частности, переменной емкости обеспечивает возможность значительного увеличения добротности каждой КИ в отдельности и всей системы в целом. Это позволяет одновременно осуществлять подстройки резонансных характеристик, а также увеличить коэффициент усиления антенны, повысить уровень согласования и обеспечивать работу антенны в низкочастотной части диапазона, включая килогерцовый диапазон. В совокупности с одновременным изменением МКЗ - изменять резонансную частоту контура в широких пределах.
Без введенных сосредоточенных конденсаторов последовательный резонансный контур КИ формируется на распределенных емкостях, образованных элементами конструкции, соединительными проводниками и межвитковой емкостью, что обеспечивает антенне работу в СВЧ диапазоне. При таком использовании конденсаторов подстройка практически исключена.
Выбор противофазного соединения КИ и подключения одного или двух конденсаторов и схемы включения определяется формой витка КИ, конструктивным выполнением антенны, диапазоном частот, рабочей полосой и схемой соединения с приемником или передатчиком.
Антенна может быть выполнена с двумя подстроечными сердечниками, которые установлены внутрь первой и второй КИ соответственно, с возможностью продольного перемещения, при этом продольная ось подстроечных сердечников совмещена с продольной осью КИ.
В качестве материала подстроечных сердечников могут использоваться ферромагнетики, карбонильное железо и латунь.
Каждый из этих материалов при погружении в КИ имеет свои электрофизические свойства: - сердечники из ферромагнетиков увеличивают собственную индуктивность КИ в области низких частот; - сердечники из карбонильного железа увеличивает собственную индуктивность КИ в области средних частот; - сердечники из латуни уменьшает собственную индуктивность КИ в области средних частот.
Каждый материал сердечника имеет свою граничную частоту по эффективному использованию (Например: Катушки с ферритовыми сердечниками. Матвеев Г.А., Хомич В.И., М.: Госэнергоиздат, 1962г., 40 с.), ([Электронный ресурс].- Режим доступа: ferrite.ru/publica tions/serdechniki_katushek_induktivnosti), (Электронный ресурс].- Режим доступа: stud.izhdv.ru/rir/42.htm).
Для расширения диапазона настройки первой и второй КИ под требуемые параметры и снижения технологических допусков при производстве возможно использование сердечников из разных материалов в первой и второй КИ, например, в первой КИ из ферромагнетика, а во второй КИ из латуни или наоборот. Точно также можно комбинировать с сердечником из карбонильного железа.
Для одновременной одинаковой подстройки первой и второй КИ, один и другой подстроечный сердечник в ППФС могут соединяться, тем самым образуя единый сердечник для двух КИ.
Проводник МУМВП, соединяющий соседние витки в первой и второй КИ, может быть расположен под углом или перпендикулярно к плоскостям уровней расположения соединяемых между собой витков.
В зависимости от формы витков КИ проводник МУМВП может быть расположен, например: - на образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра; - на образующей боковой поверхности прямого усеченного кругового конуса; - на ребре или грани правильной прямой призмы; - на образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра или дополнительного прямого кругового цилиндра для зигзагообразной форме витков КИ.
Проводники МУМВП, установленные под углом или перпендикулярно плоскостям уровней расположения соединяемых между собой витков могут располагаться в конструкции КИ по-разному в зависимости от: формы витков, способа намотки и вида противофазного соединения, схемы подключения конденсатора(ов) и проводников ВЛП. Причем расположение проводников МУМВП должно быть таким, чтобы взаимодействие проводников МУМВП с интегральным магнитным полем КИ внутри МЭ было минимальное. Это условие достигается степенью параллельностью проводника МУМВП продольной оси КИ.
Антенна может быть выполнена с МЭ в форме прямого кругового цилиндра, диаметр которого равен диаметру прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму МЭ.
Антенна может быть выполнена с МЭ в форме однополостного кругового гиперболоида, диаметр основания которого равен диаметру прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму МЭ.
Антенна может быть выполнена с МЭ в форме правильной прямой призмы, в основании которой лежит правильный многоугольник, а боковые грани призмы выполнены в виде прямоугольников, перпендикулярных основаниям призмы, при этом правильная прямая призма вписана в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму МЭ.
Проводник МКП расположенный параллельно продольной оси КИ, чтобы обеспечить минимальное взаимодействие с магнитным полем КИ. Проводник МКП в конструкции КИ может располагаться точно так же как проводник МУМВП, а также может располагаться и на оси КИ.
Выход проводников ВЛП первой и второй КИ из МЭ может быть выполнен в двух вариантах: проводник ВЛП от первой и второй КИ выходят через одну торцевую стенку; проводник ВЛП первой и второй КИ выходят из МЭ через одну и другую торцевую стенку соответственно.
Выбор варианта вывода проводников ВЛП определяется используемым видом противофазного соединения КИ, в том числе с подключенными конденсаторами, используемым видом расположения МУМВП и конструкцией подключения ВЛП к антенно-фидерному тракту или приемно - передающей аппаратуре.
Проводник соединяющий между собой КИ противофазно, проводники ВЛП первой и второй КИ, а также проводники конденсаторов могут располагаться, например: на продольной оси КИ; на образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму витков КИ; на поверхности боковой грани или ребре правильной прямой призмы, описывающей геометрическую форму витков одной и другой КИ - с максимальным приближением параллельности к продольной оси КИ.
Антенна может быть выполнена с установкой без гальванического контакта концентратора для первой и второй КИ, в качестве материала которого используется немагнитный материал, предпочтительно медь.
Возможно два вида исполнения и установки концентратора внутрь МЭ: внутрикатушечный концентратор, выполненный в виде стержня или трубки, который установлен соосно внутри первой и второй КИ; межкатушечный концентратор, выполненный в виде пластины, который установлен между первой и второй КИ на ППФС.
Функция концентратора – концентрация и усиление вращательной составляющей динамики электрических зарядов и уменьшение динамики поступательного движения электрических зарядов, которое в данном техническом решении является паразитной (Например: [Электронный ресурс]. Режим доступа: www. normalizator. com/manuals/lessons/tol/ac/ac/_13htm).
Антенна может быть выполнена с расположением витков первой и второй КИ на одинаковых первом и втором диэлектрических каркасах соответственно, поперечное сечение которых идентично форме витков КИ.
Выполнение первой и второй КИ на диэлектрических каркасах и выполнение параллельных проточек на каркасах обеспечивает жесткость конструкции самих КИ и положения МУМВП, обеспечивает значительное упрощение крепления КИ внутри МЭ и тем самым обеспечивается высокая надежность конструкции антенны.
Антенна может быть выполнена с расположением первой и второй КИ на первом и втором диэлектрических каркасах соответственно, выполненных в форме полого прямого кругового цилиндра, при этом введено направляющее диэлектрическое основание цилиндрической формы в виде трубы, в котором выполнен, по меньшей мере, один продольный паз, параллельный продольной оси КИ, введены две диэлектрические шайбы, диаметром равным внутреннему диаметру направляющего диэлектрического основания, и в каждой шайбе по центру выполнено резьбовое отверстие, причем в одной шайбе выполнена резьба правого направления, в другой шайбе резьба левого направления и введена диэлектрическая тяга в виде стержня цилиндрической формы, при этом одна часть диэлектрической тяги выполнена с резьбой правого направления, а другая часть диэлектрической тяги выполнена с резьбой левого направления, причем на резьбу правого направления диэлектрической тяги установлена диэлектрическая шайба с правым направлением резьбы, а на резьбу левого направления диэлектрической тяги установлена диэлектрическая шайба с левым направлением резьбы и одна и другая диэлектрические шайбы установлены внутрь направляющего диэлектрического основания с возможностью перемещения вдоль продольной оси КИ, причем первый и второй диэлектрические каркасы установлены на направляющем диэлектрическом основании в области продольного паза над одной и другой диэлектрическими шайбами соответственно, и введенными диэлектрическими штифтами, проходящими через продольный паз в направляющем диэлектрическом основании, первый и второй диэлектрические каркасы и одна и другая диэлектрические шайбы жестко соединены между собой соответственно, причем в области геометрического центра одной торцевой стенки МЭ выполнено отверстие, диаметром равным диаметру диэлектрической тяги, через которое один конец диэлектрической тяги выведен на внешнюю сторону торцевой стенки МЭ, а через другую торцевую стенку МЭ выходят наружу проводники первой и второй ВЛП, при этом МКП выполнена в виде трамбонного соединения.
Такая конструкция расположения первой и второй КИ позволяет механическим путем плавно изменять величину МКЗ, при этом все остальные конструктивные параметры остаются неизменными, что позволяет плавно настраивать или перестраивать резонансные частоты антенны в диапазоне частот.
Антенна может быть выполнена с установкой шагового электрического двигателя, вал которого соосно соединен с внешней стороны торцевой стенки МЭ с концом диэлектрической тяги. Таким образом, электрическим путем осуществляется изменение величины МКЗ.
Изобретение поясняется следующими рисунками.
На фиг.1 – схематически изображена упрощенная конструкция антенны, например, первая и вторая КИ выполнена двухвитковой в форме окружности, вписанной в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра и с формой МЭ в виде прямого кругового цилиндра, МУМВП перпендикулярны плоскостям уровней расположения витков и лежат на образующей боковую поверхность прямого кругового цилиндра, в который вписаны витки первой и второй КИ, начало первого витка первой КИ, выполненной левой намоткой, соединено проводником с началом первого витка второй КИ, выполненной правой намоткой, к концам последнего витка первой и второй КИ подключены проводники первой и второй ВЛП, соответственно, которые через диэлектрические изоляторы выведены из МЭ через одну и другую торцевые стенки, соответственно;
на фиг.2 – схематически изображено продольное сечение антенны (фиг.1) с геометрической формой витков первой и второй КИ, вписанных в образующую боковой поверхности одинаковых, расположенных соосно одного и другого прямого усеченного кругового конуса, плоскости основания которых расположены со стороны ППФС;
на фиг.3 – схематически изображена антенна (фиг.1), плоскости усечения усеченных конусов расположены со стороны ППФС;
на фиг.4 – схематически изображена первая и вторая КИ антенны (фиг.2) с первым витком, выполненным в виде ленточного проводника;
на фиг.5 – схематически изображена проекция витков первой КИ на витки второй КИ, выполненных в форме квадрата, вписанных в окружность основания прямого кругового цилиндра с формой МЭ в виде прямого кругового цилиндра, диагонали которых лежат на одних плоскостях соответственно;
на фиг.6 – схематически изображена проекция витков (фиг.5) с разворотом диагонали квадрата каждого витка первой КИ по отношению к диагонали квадрата каждого витка второй КИ на 45°;
на фиг.7 – схематически изображена проекция витков (фиг.5) с формой МЭ в виде квадрата, вписанного в окружность образующей прямого кругового цилиндра, диагонали квадратов витков КИ и диагонали квадратов МЭ лежат на одних плоскостях;
на фиг.8 – схематически изображена проекция витков первой КИ на витки второй КИ, выполненных в форме равностороннего треугольника, вписанных в окружность образующей прямого кругового цилиндра с формой МЭ в виде прямого кругового цилиндра;
на фиг.9 – схематически изображена проекция витков (фиг.8) с разворотом биссектрис углов равностороннего треугольника каждого витка первой КИ по отношению к биссектрисам углов равностороннего треугольника каждого витка второй КИ на 60°, соответственно;
на фиг.10 – схематически изображена проекция формы витков (фиг.8) с формой МЭ в виде равностороннего треугольника вписанного в окружность образующей прямого кругового цилиндра, биссектрисы углов равностороннего треугольника витков первой и второй КИ и биссектрисы углов равностороннего треугольника МЭ лежат на одних плоскостях;
на фиг.11 – схематически изображена проекция витков первой КИ зигзагообразной формы, например, пяти виткового фрагмента первой КИ;
на фиг.12 – схематически изображен вариант схемы противофазного соединения проводником МКП первой и второй КИ - соединены начало первого витка первой КИ, выполненной, например, правой намоткой с началом первого витка второй КИ, выполненной левой намоткой;
на фиг.13 – схематически изображен вариант схемы противофазного соединения проводником МКП первой и второй КИ - соединены начало первого витка первой КИ, выполненной, например, левой намоткой с концом последнего витка второй КИ, выполненной левой намоткой;
на фиг.14 – схематически изображен вариант схемы (фиг.12) включения одного конденсатора в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП;
на фиг.15 – схематически изображен вариант схемы (фиг.12) с включением одного конденсатора одним концом в область соединения последнего витка первой КИ с проводником первой ВЛП, а другим концом в область соединения последнего витка второй КИ с проводником второй ВЛП;
на фиг.16 – схематически изображен вариант схемы (фиг.12) с включением одного конденсатора в разрыв проводника МКП;
на фиг.17 – схематически изображен вариант схемы (фиг.13) с включением одного конденсатора в разрыв проводника МКП;
на фиг.18 – схематически изображен вариант схемы (фиг.14) с включением второго конденсатора в разрыв между концом последнего витка второй КИ и проводником второй ВЛП;
на фиг.19 – схематически изображен вариант схемы (фиг.13) с включением одного конденсатора в разрыв между началом первого витка второй КИ и проводником второй ВЛП, и включением второго конденсатора в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП;
на фиг.20 – схематически изображен вариант схемы (фиг.17) с включением второго конденсатора одним концом к концу проводника второй ВЛП, а другим концом в область соединения конца последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП, проводник дополнительный второй ВЛП подключен одним концом к концу последнего витка второй КИ;
на фиг.21 – схематически изображена антенна (фиг.1) с включением в разрыв между концом последнего витка первой КИ и проводником первой ВЛП первого конденсатора, а в разрыв между концом последнего витка второй КИ и проводником второй ВЛП второго конденсатора;
на фиг.22 – схематически изображен вариант установки одного подстроечного сердечника внутрь первой и второй КИ;
на фиг.23 – схематически изображен вариант установки двух подстроечных сердечников, один подстроечный сердечник установлен в первую КИ, другой подстроечный сердечник установлен во вторую КИ;
на фиг.24 – схематически изображен вариант расположения проводников МУМВП под углом к плоскостям уровней расположения соединяемых между собой витков первой и второй КИ;
на фиг.25 – схематически изображен вариант расположения проводников МУМВП перпендикулярно плоскостям уровней расположения соединяемых между собой витков первой и второй КИ;
на фиг.26 – схематически изображен вариант антенны (фиг.1) с МЭ выполненным в форме однополостного кругового гиперболоида;
на фиг.27 – схематически изображен вариант антенны (фиг.1) с МЭ выполненным в форме правильный прямой призмы, в основании которой лежит равносторонний треугольник, боковые грани треугольника выполнены в виде прямоугольников, перпендикулярных основанию призмы;
на фиг.28 – схематически изображен вариант антенны (фиг.1) с выводом первого и второго проводников ВЛП первой и второй КИ из МЭ через одну торцевую стенку;
на фиг.29 – схематически изображен вариант выполнения антенны с межкатушечным концентратором, выполненным в виде шайбы, установленным без гальванического контакта в ППФС связи между первой и второй КИ и подключенными двумя конденсаторами;
на фиг.30 – упрощенно представлено продольное сечение МЭ, в форме прямого кругового цилиндра, с расположенными внутри двумя диэлектрическими каркасами первой и второй КИ, установленными на направляющем диэлектрическом основании с продольными пазами, внутри которого установлены две диэлектрические шайбы, внешним диаметром равным внутреннему диаметру диэлектрического основания, соединенные диэлектрическими штифтами с диэлектрическими каркасами КИ, с резьбовыми отверстиями по центру в одной шайбе - правая резьба, другой в шайбе - левая резьба, шайбы установлены на один конец резьбовой диэлектрической тяге с правой и левой резьбой, соответственно, другой конец диэлектрической тяги выходит из МЭ и является регулировочным для регулировки МКЗ первой и второй КИ.
Антенна фиг.1 содержит две одинаковые объемные первую 1 и вторую 2 КИ расположенные соосно, которые разделены друг от друга МКЗ 3 и первая 1 и вторая 2 КИ противофазно соединены между собой проводником 4 МКП, при этом ППФС 5 расположена посередине МКЗ 3, причем первая 1 и вторая 2 КИ без гальванического контакта установлены в сплошном МЭ 6, продольная ось 7 первой 1 и второй 2 КИ совмещена с продольной осью МЭ 6 , при этом к сводным концам 8 и 9 витков первой 1 и второй 2 КИ подключены первый 10 и второй 11 проводник ВЛП соответственно, которые выходят из МЭ 6 , причем витки первой 1 и второй 2 КИ имеют правильную геометрическую форму и содержат, например, по два витка (фиг.1), при этом каждый виток первой 1 и второй 2 КИ расположен на своей плоскости уровня 12, которые параллельны между собой и параллельны ППФС 5, плоскости уровней 12 разделены между собой одинаковыми разделительными МУЗ 13, причем каждый виток первой 1 и второй 2 КИ выполнен с размыкающим зазором, в области которых МУМВП 14, витки первой 1 и второй 2 КИ последовательно соединены между собой, начало намотки витков первой 1 и второй 2 КИ начинается от ППФС 5, при этом первый 10 и второй 11 проводник ВЛП через диэлектрические изоляторы 15, расположенные в области геометрического центра торцевых стенок 16 МЭ 6 отверстия 17 выходят из него, причем МЭ 6 выполнен правильной геометрической формы и вписан в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму МЭ 6.
На фиг.2 схематически изображено продольное сечение антенны (фиг.1) с геометрической формой витков первой 1 и второй 2 КИ, вписанных в образующую боковой поверхности 18 одинаковых, расположенных соосно, одного и другого прямого усеченного кругового конуса, плоскости основания 19 которых расположены со стороны ППФС 5.
На фиг.3 схематически изображено продольное сечение антенны (фиг.1) с геометрической формой витков первой 1 и второй 2 КИ, вписанных в образующую боковой поверхности 18 одинаковых, расположенных соосно одного и другого прямого усеченного кругового конуса, плоскости усечения 20 которых расположены со стороны ППФС 5;
На фиг.4 – схематически изображена антенна (фиг.2), с первым витком 21 выполненным в виде ленточного проводника первой 1 и второй 2 КИ, расположенным со стороны ППФС 5.
На фиг.5 – схематически изображена проекция витка первой 1 КИ на виток второй 2 КИ, выполненных в форме квадрата, вписанного в окружность основания образующей прямого кругового цилиндра 22 описывающей витки, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра.
На фиг.6 – схематически изображена проекция витка первой 1 КИ на виток второй 2 КИ, выполненных в форме квадрата (фиг.5), с разворотом диагонали 23 квадрата каждого витка первой 1 КИ по отношению к диагонали 24 квадрата каждого витка второй 2 КИ на 45°, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра.
На фиг.7 – схематически изображена проекция витка первой 1 КИ на виток второй 2 КИ, выполненных в форме квадрата (фиг.5), с МЭ 6 в форме квадрата, вписанного в окружность основания образующей прямого кругового цилиндра 25, диагонали квадратов витков первой 1 и второй 2 КИ и диагонали квадратов МЭ 6 лежат на одних плоскостях.
На фиг.8 – схематически изображена проекция витка первой 1 КИ на виток второй 2 КИ, выполненных в форме равностороннего треугольника, вписанного в окружность основания образующей прямого кругового цилиндра 22, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра 25.
На фиг.9 - схематически изображена проекция витка первой 1 КИ на виток второй 2 КИ, выполненных в форме равностороннего треугольника (фиг.8), с разворотом биссектрис 26 углов равностороннего треугольника каждого витка первой 1 КИ по отношению к биссектрисам 27 углов равностороннего треугольника каждого витка второй 2 КИ на 60°, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра 25.
На фиг.10 – схематически изображена проекция витка первой 1 КИ на виток второй 2 КИ, выполненных в форме равностороннего треугольника (фиг.8), с МЭ 6 в форме равностороннего треугольника вписанного в окружность образующей прямого кругового цилиндра 25, биссектрисы 26 и 27 углов равностороннего треугольника витков первой 1 и второй 2 КИ и биссектрисы 28 углов равностороннего треугольника МЭ 6 лежат на одних плоскостях.
На фиг.11 – схематически изображен фрагмент выполнения зигзагов витков одной КИ зигзагообразной формы, например, проекция витков пяти витковой КИ (1-й виток 29; 2-й виток 30; 3-й виток 31; 4-й виток 32; 5-й виток 33) с внутренней вершиной 34 зигзага и внешней вершиной 35 зигзага. Внешние вершины 35 зигзага вписаны в окружность образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра 36, а внутренние вершины 34 зигзага вписаны в образующую окружности боковой поверхности дополнительного прямого кругового цилиндра 37 меньшего диаметра. Витки второй 2 КИ будут в той же последовательности симметрично относительно ППФС 5 виткам первой 1 КИ.
На фиг.12 – схематически изображено противофазное соединение первой 1 КИ с второй 2 КИ, выполненных, например, первая 1 КИ с правосторонней намоткой, а вторая 2 КИ с левосторонней намоткой, которые соединены проводником МКП 4 начало первого витка 38 первой 1 КИ с началом первого витка 39 второй 2 КИ, а конец последнего витка 8 первой 1 КИ и конец последнего витка 9 второй 2 КИ подключены к первому 10 и второму 11 проводникам ВЛП, соответственно.
На фиг.13 – схематически изображено противофазное соединение первой 1 с второй 2 КИ, выполненных, например, первая 1 КИ с правосторонней намоткой и вторая 2 КИ с левосторонней намоткой, которые соединены проводником МКП 4 начало первого витка 38 первой 1 КИ с концом последнего витка 9 второй 2 КИ, а конец последнего витка 8 первой 1 КИ и начало первого витка 39 второй 2 КИ подключены к первому 10 и второму 11 проводникам ВЛП, соответственно.
На фиг.14 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.12), например, с включением первого конденсатора 40 в разрыв между концом последнего витка 8 первой 1 КИ и проводником первой 10 ВЛП.
На фиг.15 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.12), с включением первого конденсатора 40 одним концом в область соединения конца последнего витка 8 первой 1 КИ с проводником первой 10 ВЛП и вторым концом в область соединения последнего витка 9 второй 2 КИ с проводником второй 11 ВЛП.
На фиг.16 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.12) с включенным первого конденсатора 40 в разрыв проводника МКП 4.
На фиг.17 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.13) с включенным первого конденсатора 40 в разрыв проводника МКП 4.
На фиг.18 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.14), с включением второго конденсатора 41 в разрыв между концом последнего витка 9 второй 2 КИ и проводником второй 11 ВЛП.
На фиг.19 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.13), с включением второго конденсатора 41 в разрыв между началом первого витка 39 второй 2 КИ и проводником второй 11 ВЛП.
На фиг.20 – схематически изображены первая 1 и вторая 2 КИ (фиг.17) с включением второго конденсатора 41, который подключен одним концом к началу проводника второй 11 ВЛП, а вторым концом к концу последнего витка 8 первой 1 КИ, проводник дополнительный второй 42 ВЛП одним концом подключен к концу последнего витка 9 второй 2 КИ.
На фиг.21 – схематически изображена антенна (фиг.1) с двумя включенными конденсаторами (фиг.18) - первым конденсатором 40 и вторым конденсатором 41.
На фиг.22 – схематически изображен вариант установки одного подстроечного стержня 43 внутрь первой 1 и второй 2 КИ.
На фиг.23 – схематически изображен вариант установки двух подстроечных стержней 44 в первую 1 и вторую 2 КИ соответственно.
На фиг.24 – схематически изображен вариант расположения проводников МУМВП 14 под углом к плоскостям уровней 12 расположения соединяемых между собой витков первой 1 и второй 2 КИ.
На фиг.25 – схематически изображен вариант расположения проводников МУМВП 14 перпендикулярно к плоскостям уровней 12 расположения соединяемых между собой витков первой 1 и второй 2 КИ.
На фиг.26 – схематически изображен вариант антенны (фиг.1) с МЭ 6 выполненным в форме однополостного кругового гиперболоида 45.
На фиг.27 – схематически изображен вариант антенны (фиг.1) с МЭ 6 выполненным в форме правильный прямой призмы, в основании которой лежит равносторонний треугольник 46, боковые грани равностороннего треугольника 46 выполнены в виде прямоугольников 47, перпендикулярных основаниям 46 призмы.
На фиг.28 – схематически изображен вариант антенны (фиг.1) с выводом первой 10 ВЛП первой 1 КИ и с выводом второй 11 ВЛП второй 2 КИ из МЭ 6 через одну торцевую стенку 16.
На фиг.29 – схематически изображен вариант выполнения антенны с межкатушечным концентратором 48, выполненным в виде шайбы из немагнитного материала, который установлен без гальванического контакта в ППФС 5 между первой 1 и второй 2 КИ, в центре концентратора 48 выполнено отверстие 49, через которое проходит проводник МКП 4, соединяющий противофазно первую 1 и вторую 2 КИ.
На фиг.30 упрощенно представлено продольное сечение МЭ 6 в форме прямого кругового цилиндра с расположенными внутри двумя диэлектрическими каркасами 56 и 57 первой 1 и второй 2 КИ, установленными на направляющем диэлектрическом основании 58 с продольными пазами 59, внутри которого установлены две диэлектрические шайбы 60 и 61, внешним диаметром равным внутреннему диаметру диэлектрического основания 58, соединенные диэлектрическими штифтами 62 с диэлектрическими каркасами 56 и 57, с резьбовыми отверстиями по центру в шайбе 60 правая резьба, в шайбе 61 левая резьба, шайбы 60 и 61 установлены на один конец 63 резьбовой диэлектрической тяге 64 с правой и левой резьбой, другой конец 65 диэлектрической тяги 64 выходит из МЭ 6 и является регулировочным для положения первой 1 и второй 2 КИ между собой.
Антенна работает следующим образом.
Антенна, при поступлении электромагнитного колебания из эфира или с генератора (работа в режиме приема или излучения) работает на динамике движения электрических зарядов на элементах ее апертуры. Любой электрический заряд (электрон) всегда имеет две компоненты в динамике – поступательную и вращательную. Вектор магнитной индукции динамического электрического заряда - комплексный, т.е. состоит из двух компонент - ортогональных векторов с различными свойствами. Динамика электромагнитного поля электрических зарядов (электронов) от каждой компоненты (поступательной и вращательной) обладает полностью различными свойствами в пространстве. (Например: Р. Фейнман, Р. Лейтон, М. Сэндс. Фейнмановские лекции по физике. Том. 6. Электродинамика. - М.: «Мир», 1966г., 343с.) и (Том.3. «Излучение Волны Кванты». - М.: «Мир», 1967г., 338с.); (И.Е. Иродов. Основные законы электромагнетизма. – М.: изд. «Высшая школа», 1991г., 470с.); (В.И. Коробейников. Структура электромагнитного поля-волны динамического электрона (массы заряда), [Электронный ресурс]. Режим доступа: (www.qrz.ru/schemes/contributе/antenns/eh/theory/pdf).
Классические антенны работают на динамике поступательного движения электрических зарядов в элементах апертуры (антенны поперечных волн), в то время как вращательная составляющая динамики электрических зарядов очень слабая и в данном случае является паразитной (Например: Гольдштейн Л.Д., Зеров Н.В. Электромагнитные поля и волны. – М.: «Советское радио», 1971, 471 с.); (А.Л. Драбкин, В.Л. Зузенко. Антенно-фидерные устройства. - М.: «Советское радио», 1961 г., 807 с.).
Данное техническое решение антенны обеспечивает работу на доминирующей динамике вращательного движения электрических зарядов на элементах апертуры, формирующихся на противофазно соединенных КИ, в то время как поступательная составляющая динамики электрических зарядов будет очень слабая и в данном случае является паразитной.
Такой режим работы, в данном изобретении (фиг.1), обеспечивается конструкцией антенны выполненной из первой 1 и второй 2 одинаковых КИ, расположенных соосно и разделенных МКЗ 3, которые МКП 4 в области МКЗ 3 одними концами противофазно гальванически соединены. При этом первая 1 и вторая 2 КИ установлены соосно в полностью замкнутый МЭ 6, выполненный из немагнитного материала предпочтительно из меди, без гальванического контакта. Другие концы 8 и 9 последних витков первой 1и второй 2 КИ подключены к первому 10 и второму 11 проводнику ВЛП соответственно, которые через диэлектрические изоляторы 15, выполненные в области геометрического центра торцевых стенок 16 МЭ 6 выходят наружу и нагружены непосредственно на входные/выходные каскады приемника/передатчика непосредственно или через антенно-фидерный тракт. Каждый виток первой 1 и второй 2 КИ расположен на плоскости своего уровня 12, которые параллельны между собой и параллельны ППФС 5, а уровни 12 разделены между собой одинаковыми МУЗ 13.
Противофазное соединение первой 1 и второй 2 КИ в замкнутом объеме медного МЭ 6 обеспечивает электрическим зарядам доминирующее вращательное движение электрических зарядов (магнетон БОРА), в то время поступательная динамика электрических зарядов в замкнутом объеме медного МЭ 6 очень маленькая и в данном случае является паразитной. (Например: Л.Д. Ландау, Е.М. Лившиц. Теория поля. Т.2. – М.: «Наука» Главная редакция физико-математической литературы. 1988г., 374с.), (Э.Д. Парселл. Беркелеевский курс физики. Т.2. Перевод с англ. – М.: «Наука» Главная редакция физико-математической литературы. 1971 г., 423 с.).
Для классических антенн поперечных электромагнитных волн, работающих на динамике поступательного движения электрических зарядов в элементах ее апертуры, медный МЭ 6 является полностью электромагнитно экранирующим и не дает возможности антенне излучать или принимать электромагнитный сигнал.
В данной конструкции антенны, в медном МЭ 6 происходит усиление динамики вращательного движения электрических зарядов, вследствие этого медный МЭ 6 является не только электромагнитно прозрачным, но и формирует параметры излучения, присущие данной антенне, т.е. медный МЭ 6 является излучающей апертурой.
Между одинаковыми первой 1 и второй 2 КИ, включенными противофазно, магнитные поля Hz направлены одно противоположно другому, в результате этого возникает плоскость ППФС 5, в которой электрическое и магнитное поля равны нулю и эта плоскость получила название – «плоскость Кулона».
В «плоскости Кулона» (область ППФС 5) электрические заряды делают вращательные движения. От такого вращательного движения электронов МЭ 6 в пространство излучает спиновое электромагнитное поле, которое не принимают классические антенны. Приемная антенна должна быть точно такого же типа, т.е. принимать спиновое электромагнитное поле.
Первая 1 и вторая 2 КИ, не связанные электромагнитно между собой, характеризуются собственной индуктивностью L1 и L2. Общая индуктивность L противофазно соединенных первой 1и второй 2 КИ равна L = L1 + L2 – 2M, где: M – взаимная индуктивность КИ. (Например: Немцов М.В. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. - 192с.: ил.); (Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. - 3-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 488 с.; ил.); ([Электронный ресурс]. Режим доступа: eelib.narod.ru/toe/Novg_2.01/09/Ct09-2.htm).
Структурно антенна состоит из двух резонансных колебательных контуров, каждый из которых состоит из сосредоточенной индуктивности L1 и L2 с добавками распределенных индуктивностей конструктивных элементов соответственно, и распределенной емкости С1 и С2 соответственно, которая складывается из емкостей элементов конструкции, межвитковой емкости, причем все параметры определяются с учетом влияния МЭ 6. В результате образуется два последовательных резонансных колебательных контура L1C1 и L2С2 соединенных противофазно и формирующих «плоскость Кулона» в области ППФС 16, а взаимная индуктивность между первой 1 второй 2 КИ равна 2M = L1 + L2. Таким образом, диапазон частот антенны будет определяться сосредоточенной индуктивностью и распределенной емкостью конструкции.
Если первая 1 и вторая 2 КИ с собственной индуктивностью L1 и L2 установлены с минимальным МКЗ 3, то взаимная индуктивность равна 2M = L1 + L2, а общая индуктивность L будет стремиться к 0. В этом случае резонанс перемещается в высокочастотную часть диапазона (метровый и дециметровый диапазон длин волн), при этом диапазон антенны будет определяться сосредоточенной индуктивностью и распределенной индуктивностью и распределенной емкостью. Распределенная индуктивность будет определяться индуктивностями конструктивных элементов антенны - проводов, контактных элементов, а распределенная емкость - межвитковой емкостью КИ и распределенной емкостью проводов, образуя два последовательных резонансных колебательных контура L1C и L2С. В этом случае «плоскость Кулона» (область ППФС 5) будет ярко выражена.
Если первая 1 и вторая 2 КИ L1 и L2 далеко раздвинуты, то 2M = 0 и общая индуктивность равна L = L1 + L2. В этом случае резонанс переместится в низкочастотную область диапазона (средневолновый диапазон длин волн). Индуктивность будет определяться собственной индуктивностью КИ, а емкость - межвитковой емкостью КИ и распределенной емкостью проводов, контактных элементов. В этом случае «плоскость Кулона» (область ППФС 16) будет слабо выраженной или просто исчезнет.
Таким образом, незначительное изменение МКЗ 3 между первой 1и второй 2 КИ приводит к значительному изменению общей индуктивности L. В системе контуров L1C1 и L2С2 за счет распределенной емкости величина добротности Q такой антенны будет не высокой.
Собственная распределенная емкость КИ является параметром, формирующим последовательный колебательный контур, но в то же время является ограничивающим частотные возможности применения. Возникновение распределенной емкости обусловлено конструкцией КИ: емкостью между соседними витками КИ, между витками и МЭ 6 (влияние МЭ уменьшает собственную индуктивность и добротность, увеличивает собственную емкость), между витками и другими элементами конструкции ([Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://tech.freelook.msk.ru/?gl=science&dir=other&fl=ind).
Одним из конструктивных параметров, уменьшающих межвитковую емкость КИ, является форма КИ и соответственно форма витков. Далее приведены формы витков КИ и ориентация витков первой 1 КИ по отношению витков второй 2 КИ, которые эффективно могут применяться в данной антенне.
Витки первой 1 и второй 2 КИ выполнены в форме окружности и представлены на варианте антенны (фиг.1).
Витки первой 1 и второй 2 КИ выполнены в виде окружности и вписаны в образующую боковой поверхности 18 прямого усеченного кругового конуса:
- на (фиг.2) плоскость основания 19 усеченных конусов 18 расположены со стороны ППФС 5;
- на (фиг.3) плоскости усечения 20 усеченных конусов 18 расположены со стороны ППФС 5.
Для усиления доминирующего вращательного движения электрических зарядов в области ППФС 5 и формирования равномерного распределения магнитного поля в области МКЗ 3 витки первой 1 и второй 2 КИ могут быть выполнены в виде ленточного проводника, широкая сторона которого параллельна ППФС 5. На (фиг.4) приведен пример выполнения первого витка первой 1 и второй 2 КИ в виде ленточного проводника 21.
Возможны, например, варианты форм витков первой 1 и второй 2 КИ в виде геометрических форм, вписанных в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра и форм МЭ 6:
- на (фиг.5) витки первый 1 и второй 2 КИ выполнены в форме квадрата, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра;
- на (фиг.6) витки первой 1 и второй 2 КИ выполнены в форме квадрата с развернутыми диагонали 23 первой 1 КИ по отношению к диагонали 24 второй 2 КИ на 45°, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра;
- на (фиг.7) витки первой 1 и второй 2 КИ выполнены в форме квадрата, МЭ 6 выполнен в форме прямой квадратной призмы, диагонали квадратов 23 первой 1 и второй 2 КИ совмещены с диагоналями квадрата МЭ 6;
- на (фиг.8) витки первой 1 и второй 2 КИ выполнены в форме равностороннего треугольника, МЭ 6 выполнен в форме прямого кругового цилиндра;
- на (фиг.9) витки первой 1 и второй 2 КИ и МЭ 6 выполнены в форме равностороннего треугольника (фиг.8), биссектриса угла 26 первой 1 КИ развернута по отношению к биссектрисе угла 27 второй 2 КИ на 60°;
- на (фиг.10) витки первой 1 и второй 2 КИ выполнены в форме равностороннего треугольника (фиг.8), МЭ 6 выполнен в форме равностороннего треугольника, биссектрисы 26 углов первой 1 и второй 2 КИ совмещены с биссектрисами углов 28 МЭ 6.
Возможно, например, выполнение витков первой 1 и второй 2 КИ зигзагообразной формы. На (фиг.11) представлен фрагмент, например, первой 1 из пяти витковой 29, 30, 31, 32, 33 КИ зигзагообразной формы. Форма зигзагов каждого витка, начиная с первого 29 отлична от формы предыдущего. В зигзагообразной КИ внешние вершины 35 зигзага лежат на образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра 6, внутренние вершины 34 зигзага лежат на образующей боковой поверхности 37 дополнительного прямого кругового цилиндра. Витки второй 2 КИ по форме зигзага расположены симметрично относительно ППФС 5 зигзагообразным виткам первой 1 КИ. В таком исполнении витков КИ резко уменьшается межвитковая емкость в каждой КИ за счет исключения параллельных участков соседних витков КИ.
Эффективность антенны, подключенной непосредственно к входным цепям генератора или приемника или к антенно-фидерному тракту - это резонансные свойства, которые определяются собственной сосредоточенной индуктивностью и совокупностью собственных распределенных емкостей, будет невысокой за счет малой величины добротности Q.
Одним из способов повышения добротности Q антенны является, например, подключение последовательно к одной или двум КИ сосредоточенных конденсаторов (емкостей), образующих тем самым два последовательных резонансных колебательных контура L1C1 и L2С2 на сосредоточенных элементах.
Общее напряжение в режиме резонанса на последовательном резонансном контуре LC соответствует напряжению источника: в режиме излучения – напряжению генератора, в режиме приема - наведенному напряжению.
По отдельности напряжение на индуктивности L и емкости C последовательного резонансного контура LC достаточно высокие на резонансе и зависят от добротности - выше в Q раз (Q - добротность последовательного контура). Величина добротности Q может колебаться от десятков до сотен единиц и зависит: - от частоты сигнала (резонанса); конструкции и качества выполнения КИ в МЭ 6; схемно-технического подключения сосредоточенной емкости; согласующе–симметрирующего антенно-фидерного тракта и способа подключения антенны к генератору или приемнику. (Например: (Э. Рэд. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. М.: - Мир, 1990, 256с); (А.М. Калашников, Я.В. Степук. Колебательные системы. Военное издательство министерства обороны СССР. Москва.: 1972 г., 376 с.).
Возможны два варианта противофазного соединения КИ проводником МКП 4: встречное (фиг.12), когда первая 1 и вторая 2 КИ выполнены с разным направлением намотки; согласованное (фиг.13), когда первая 1 и вторая 2 КИ выполнены с одинаковым направлением намотки.
Для создания резонансной высокодобротной структуры можно использовать включение одного или двух сосредоточенных конденсаторов, предпочтительно подстроечных, в структуру двух КИ.
Включение одного конденсатора в структуру двух КИ, примеры вариантов включения представлены на (фиг.14 – фиг.17).
Включение двух конденсаторов в структуру двух КИ, примеры вариантов включения представлены на (фиг.18 – фиг.20).
Использование одного или двух конденсаторов и выбор схемы включения их в систему КИ последовательно или параллельно определяется требуемыми электрическими характеристиками, схемно-техническим и конструктивным решением нагрузки. На (фиг.21) схематически показана антенна (фиг.1) с включением двух конденсаторов 40 и 41.
Для расширения технологических и эксплуатационных возможностей кроме использования подстроечных конденсаторов возможна подстройка индуктивности КИ как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения осуществляется использованием подстроечных сердечников. Изменение индуктивности одновременно в одну сторону в обеих КИ одним подстроечным сердечником 43 (фиг.22). Для подстройки каждой КИ в отдельности используется два подстроечных сердечника 44 (фиг.23).
В зависимости от используемого материала подстроечного сердечника он может выполнять различные функции: ферромагнетика - увеличение собственной индуктивности в области низких частот; карбонильного железа – уменьшение собственной индуктивности в области средних частот; латунный - уменьшение собственной индуктивности в области средних частот. При выборе материала подстроечного сердечника необходимо учитывать, что сердечники из ферромагнетиков, карбонильного железа и латуни имеют свою граничную частоту по эффективному использованию.
Использование двух стержней 44 (фиг.23) один в первой 1 КИ и другой второй 2 КИ позволяет осуществлять перестройку параметров каждой КИ в отдельности. Практически можно использовать различные комбинации материалов сердечников в первой 1 и второй 2 КИ.
В зависимости от формы витков КИ и конструкции подключения к внешним цепям проводники МУМВП 14, соединяющие соседние витки первой 1 и второй 2 КИ, могут быть расположены под углом к плоскостям уровней 12 расположения соединяемых между собой витков (фиг.24) или перпендикулярно плоскостям уровней 12 (фиг.25).
Медный МЭ 6 кроме формы прямого кругового цилиндра (фиг.1) может иметь и другие правильные формы, например: в форме однополостного кругового гиперболоида 45 (фиг.26); в форме правильный прямой призмы, в основании которой лежит равносторонний треугольник 46, боковые грани равностороннего треугольника 46 выполнены в виде прямоугольников 47 перпендикулярных основанию 46 (фиг.27).
Возможны два варианта вывода проводников первой 10 ВЛП и второй 11 ВЛП первой 1 КИ и второй 2 КИ из МЭ 6: через одну и другую торцевые стенки 16 (фиг.1); через одну торцевую стенку 16 (фиг.28).
Выбор варианта вывода проводников ВЛП 10 и 11 из МЭ 6 определяется конструктивным выполнением КИ, формой витков, схемно-техническим и конструкторским решением устройства нагрузки.
Концентратор КИ, в качестве материала которого используется медь, может быть выполнен в двух вариантах: 1-й вариант - это внутрикатушечный концентратор, выполненный в виде стержня или трубки , который устанавливается соосно внутри первой 1 и второй 2 КИ одновременно, также как для подстроечных сердечников (фиг.22), при этом длина внутрикатушечного концентратора равна или больше длины соединенных КИ; 2-й вариант - это межкатушечный концентратор, выполненный в виде шайбы 48 (фиг.29), который устанавливается в ППФС 5, при этом центр шайбы расположен на оси симметрии КИ. В шайбе межкатушечного концентратора 48 выполняется отверстие 49 для проводника МКП 4 и проводников конденсаторов.
Электродинамические функции внутрикатушечного и межкатушечного концентратора – усиление вращательной составляющей динамики электрических зарядов и уменьшение динамики поступательного движения электрических зарядов, которое в данной антенне является паразитной.
Первая 1 и вторая 2 КИ могут выполняться на диэлектрических каркасах 50 и 51 (фиг.33), установленных на диэлектрическое основание 52 и зафиксированных через продольные пазы 53 диэлектрическими штифтами 56 с диэлектрическими шайбами 54 и 55, выполненных с внутренней резьбой одна с правой резьбой другая с левой резьбой, которые, в свою очередь, установлены на диэлектрическую тягу 58 с резьбовыми участками. Один конец диэлектрической тяги 58 выходит из МЭ 6 и является регулировочным для положения первой 1 и второй 2 КИ между собой, т.е. изменяется МКЗ 3. Вращая диэлектрическую тягу 64 можно механическим путем изменять величину МКЗ 3, т.е. взаимную индуктивность M первой 1 и второй 2 КИ, при этом все остальные конструктивные параметры остаются неизменными, обеспечивая тем самым возможность плавно настраивать и изменять характеристики антенны.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Антенна | 2018 |
|
RU2681247C1 |
АНТЕННА | 2022 |
|
RU2788952C1 |
АНТЕННА | 2022 |
|
RU2785970C1 |
АНТЕННА | 2023 |
|
RU2806708C1 |
АНТЕННА | 2023 |
|
RU2804475C1 |
АНТЕННА | 2023 |
|
RU2803872C1 |
Способ взаимного преобразования вихревой поперечно-векторной электромагнитной волны в безвихревую продольно-скалярную электромагнитную волну и устройство его реализации | 2022 |
|
RU2803820C1 |
ЭКРАНИРОВАННАЯ МАГНИТНАЯ РАМОЧНАЯ АНТЕННА | 2010 |
|
RU2433513C1 |
АНТЕННА | 2009 |
|
RU2397581C1 |
НАПРАВЛЕННАЯ ВИБРАТОРНАЯ АНТЕННА | 2002 |
|
RU2205479C1 |
Изобретение относится к антенной технике и применимо в системах связи, радиомониторинга или контроля электромагнитной обстановки. Технический результат - повышение чувствительности и усиления, равномерная диаграмма направленности (ДН) антенны и перестройка частоты в широком диапазоне. Результат достигается тем, что предложена антенна, содержащая две одинаковые объемные катушки индуктивности (КИ), расположенные соосно, разделенные межкатушечным зазором (МКЗ) и противофазно соединенные проводником межкатушечной перемычкой (МКП), первая и вторая КИ соосно, без гальванического контакта, установлены в сплошном медном экране (МЭ), причем витки первой и второй КИ выполнены с размыкающим зазором, расположены параллельно между собой и разделены одинаковыми разделительными межуровневыми зазорами, которые параллельны плоскости противофазной связи (ППФС), расположенной посередине МКЗ, витки первой и второй КИ в области размыкающих зазоров последовательно соединены межуровневыми межвитковыми перемычками (МУМВП), начало намотки витков первой и второй КИ начинается от ППФС, к сводным концам витков подключены проводники выходной линии передачи (ВЛП), которые выходят из МЭ через диэлектрические изоляторы, расположенные в области центров торцевых стенок МЭ и через отверстия выходят из него. 27 з.п. ф-лы, 30 ил.
1. Антенна, содержащая две одинаковые объемные катушки индуктивности, расположенные соосно, противофазно соединены между собой проводником межкатушечной перемычки и разделены друг от друга межкатушечным зазором, причем посередине межкатушечного зазора расположена плоскость противофазной связи, которая перпендикулярна продольной оси катушек индуктивности, при этом первая и вторая катушки индуктивности без гальванического контакта установлены в сплошном металлическом экране, выполненном из немагнитного материала, а продольная ось катушек индуктивности совмещена с продольной осью металлического экрана, при этом проводники первой и второй выходных линий передачи подключены к первой и второй катушкам индуктивности соответственно, и через проходные отверстия в металлическом экране без гальванического контакта выходят из него наружу, отличающаяся тем, что витки первой и второй катушек индуктивности имеют правильную геометрическую форму, вписанную в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности, причем первая и вторая катушка индуктивности содержат, по меньшей мере, один виток, начало намотки которых начинается от плоскости противофазной связи, и каждый виток первой и второй катушек индуктивности расположен на плоскости своего уровня, которые параллельны между собой и параллельны плоскости противофазной связи, при этом проводник каждой межуровневой межвитковой перемычки, соединяющий соседние витки первой и второй катушек индуктивности, расположен под углом к плоскости уровней расположения соединяемых между собой витков первой и второй катушек индуктивности или расположен перпендикулярно плоскости уровней расположения соединяемых между собой витков первой и второй катушек индуктивности, причем плоскости уровней витков первой и второй катушек индуктивности разделены между собой одинаковыми разделительными межуровневыми зазорами, при этом каждый виток первой и второй катушек индуктивности выполнен с размыкающим зазором, в области которых витки первой и второй катушек индуктивности металлическими межуровневыми межвитковыми перемычками, последовательно соединены между собой, соответственно, причем металлический экран выполнен правильной геометрической формы и вписан в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму металлического экрана, а в проходные отверстия металлического экрана первого и второго проводника выходных линий передачи установлены диэлектрические вставки, при этом первый и второй проводники выходной линии передачи первой и второй катушек индуктивности выходят из металлического экрана через одну и другую торцевую стенку соответственно, или первый и второй проводники выходной линии передачи первой и второй катушек индуктивности выходят из металлического экрана через одну или другую торцевую стенку соответственно.
2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая катушки индуктивности имеют цилиндрическую форму, диаметр витка которого равен диаметру основания прямого кругового цилиндра, описывающую геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности соответственно.
3. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая катушки индуктивности имеют форму правильной прямой призмы, в основании которой лежит правильный многоугольник, а боковые грани выполнены в виде прямоугольников, перпендикулярных основаниям призмы, при этом правильная прямая призма вписана в образующую боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности.
4. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая катушки индуктивности имеют геометрическую форму, вписанную в образующую боковой поверхности одинаковых одного и другого прямого усеченного кругового конуса, каждый из которых описывает геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности соответственно, при этом плоскости основания и плоскости усечения прямого кругового конуса параллельны плоскости противофазной связи, а диаметр основания прямого усеченного конуса равен диаметру прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности, причем плоскость основания образующих боковой поверхности одного и другого прямого усеченного кругового конуса расположены со стороны плоскости противофазной связи соответственно, или плоскости усечения образующих боковой поверхности одного и другого прямого усеченного кругового конуса расположены со стороны плоскости противофазной связи соответственно.
5. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, проводник одного витка одного номера первой и второй катушек индуктивности соответственно выполнен в виде ленточного проводника, причем широкая сторона ленточного проводника расположена параллельно плоскости противофазной связи.
6. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что витки первой и второй катушек индуктивности выполнены в форме окружности, или в форме квадрата, или в форме равностороннего треугольника.
7. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что каждый виток первой и второй катушек индуктивности выполнен зигзагообразной формы, при этом внешние вершины зигзага витков первой и второй катушек индуктивности лежат на образующей боковой поверхности прямого кругового цилиндра, описывающей геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности соответственно, а внутренние вершины зигзага витков первой и второй катушек индуктивности лежат на образующей боковой поверхности дополнительного прямого кругового цилиндра меньшего диаметра, подобного прямому круговому цилиндру, описывающей геометрическую форму внутренних зигзагов витков первой и второй катушек индуктивности, причем форма зигзагообразных витков первой катушки индуктивности симметрична относительно плоскости противофазной связи, форме зигзагообразных витков второй катушки индуктивности, при этом суммарное количество зигзагов каждого витка первой и второй катушки индуктивности выполнено нечетным.
8. Антенна по п.7, отличающаяся тем, что внутренние вершины зигзагов и внешние вершины зигзагов, образующие витки первой и второй катушек индуктивности соответственно, расположены с постоянным шагом, причем шаг внешних вершин зигзагов равен или больше шага внутренних вершин зигзагов.
9. Антенна по п.7, отличающаяся тем, что внутренние вершины зигзагов и внешние вершины зигзагов, образующие витки первой и второй катушек индуктивности, расположены на лучах, центр которых расположен на продольной оси первой и второй катушек индуктивности.
10. Антенна п.1, отличающаяся тем, что начало первого витка первой катушки индуктивности, выполненной правой или левой намотки, соединено проводником межкатушечной перемычки с началом первого витка второй катушки индуктивности, выполненной левой или правой намотки соответственно, при этом конец последнего витка первой катушки индуктивности и конец последнего витка второй катушки индуктивности подключены к первому и второму проводникам выходной линии передачи соответственно.
11. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что начало первого витка первой катушки индуктивности, выполненной правой или левой намотки, соединено проводником межкатушечной перемычки с концом последнего витка второй катушки индуктивности, выполненной правой или левой намотки соответственно, при этом конец последнего витка первой катушки индуктивности и начало первого витка второй катушки индуктивности подключены к первому и второму проводникам выходной линии передачи соответственно.
12. Антенна по п.11, отличающаяся тем, что в разрыв проводника межкатушечной перемычки включен введенный конденсатор.
13. Антенна по п.10, отличающаяся тем, что в разрыв между концом последнего витка первой катушки индуктивности и проводником первой выходной линий передачи или в разрыв между концом последнего витка второй катушки индуктивности и проводником второй выходной линий передачи включен введенный конденсатор соответственно.
14. Антенна по п.10, отличающаяся тем, что в область соединения конца последнего витка первой катушки индуктивности с проводником первой выходной линии передачи и в область соединения последнего витка второй катушки индуктивности с проводником второй выходной линии передачи включен одним и другим концом введенный конденсатор соответственно.
15. Антенна по п.11, отличающаяся тем, что в разрыв между концом последнего витка первой катушки индуктивности и проводником первой выходной линии передачи или между началом первого витка второй катушки индуктивности и проводником второй выходной линии передачи включен введенный конденсатор соответственно.
16. Антенна по п.11, отличающаяся тем, что в разрыв проводника межкатушечной перемычки включен введенный конденсатор.
17. Антенна по п.11, отличающаяся тем, что в область соединения конца последнего витка первой катушки индуктивности с проводником первой выходной линии передачи и в область соединения начала первого витка второй катушки индуктивности с проводником второй выходной линии передачи включен одним и другим концом введенный конденсатор соответственно.
18. Антенна по п.12, отличающаяся тем, что в разрыв между концом последнего витка первой катушки индуктивности и проводником первой выходной линии передачи или в разрыв между концом последнего витка второй катушки индуктивности и проводником второй выходной линии передачи включен введенный второй конденсатор соответственно.
19. Антенна по п.13, отличающаяся тем, что в разрыв между концом последнего витка второй катушки индуктивности и проводником второй выходной линии передачи или в разрыв между концом последнего витка первой катушки индуктивности и проводником первой выходной линии передачи включен введенный второй конденсатор соответственно.
20. Антенна по п.14, отличающаяся тем, что в область соединения конца последнего витка первой катушки индуктивности с проводником первой выходной линии передачи и в область соединения конца последнего витка второй катушки индуктивности с проводником второй выходной линии передачи включен одним и другим концом введенный второй конденсатор соответственно.
21. Антенна по п.15, отличающаяся тем, что в разрыв между началом первого витка второй катушки индуктивности и проводником второй выходной линии передачи или между концом последнего витка первой катушки индуктивности и проводником первой выходной линии передачи включен введенный конденсатор соответственно.
22. Антенна по п.16, отличающаяся тем, что в разрыв между концом последнего витка первой катушки индуктивности и проводником первой выходной линии передачи или в разрыв между началом первого витка второй катушки индуктивности и проводником второй выходной линии передачи включен введенный второй конденсатор соответственно.
23. Антенна по п.16, отличающаяся тем, что к концу проводника второй выходной линии передачи и в область соединения конца последнего витка первой катушки индуктивности с проводником первой выходной линии передачи одним и другим концом включен введенный второй конденсатор соответственно, при этом введен проводник дополнительный второй выходной линии передачи, который одним концом подключен к концу последнего витка второй катушки индуктивности.
24. Антенна по п.18, отличающаяся тем, что в разрыв проводника межкатушечной перемычки включен введенный второй конденсатор.
25. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что введены один и другой подстроечные сердечники, которые установлены внутрь первой и второй катушек индуктивности соответственно, с возможностью продольного перемещения, при этом продольная ось подстроечных сердечников совмещена с продольной осью катушек индуктивности, при этом подстроечные сердечники выполнены из ферромагнетика, или карбонильного железа, или из латуни.
26. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что введен внутрикатушечный концентратор, выполненный в виде медного стержня или трубки, который установлен соосно без гальванического контакта внутри первой и второй катушек индуктивности соответственно, при этом длина стержня внутрикатушечного концентратора равна или больше длины соединенных катушек индуктивности.
27. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что введен межкатушечный концентратор, выполненный в виде пластины из меди, который установлен без гальванического контакта между первой и второй катушками индуктивности на плоскости противофазной связи, при этом поперечные размеры пластины межкатушечного концентратора равны или больше диаметра основания прямого кругового цилиндра, описывающего геометрическую форму витков первой и второй катушек индуктивности.
28. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая катушки индуктивности расположены на введенных одинаковых первом и втором диэлектрических каркасах, соответственно, поперечное сечение которых идентично форме витков первой и второй катушек индуктивности, при этом первый и второй диэлектрические каркасы выполнены в форме полого прямого кругового цилиндра, причем введено направляющее диэлектрическое основание цилиндрической формы в виде трубы, в котором выполнен, по крайней мере, один продольный паз параллельный продольной оси катушек индуктивности, введены две диэлектрические шайбы, диаметром, равным внутреннему диаметру направляющего диэлектрического основания, и в каждой шайбе по центру выполнено резьбовое отверстие, причем в одной шайбе выполнена резьба правого направления, в другой шайбе резьба левого направления и введена диэлектрическая тяга в виде стержня цилиндрической формы, при этом одна часть диэлектрической тяги выполнена с резьбой правого направления, а другая часть диэлектрической тяги выполнена с резьбой левого направления, причем на резьбу правого направления диэлектрической тяги установлена диэлектрическая шайба с правым направлением резьбы, а на резьбу левого направления диэлектрической тяги установлена диэлектрическая шайба с левым направлением резьбы, и одна, и другая диэлектрические шайбы установлены внутрь направляющего диэлектрического основания с возможностью перемещения вдоль продольной оси катушек индуктивности, причем первый и второй диэлектрические каркасы установлены на направляющем диэлектрическом основании в области продольного паза над одной и другой диэлектрическими шайбами, соответственно, и введенными диэлектрическими штифтами, проходящими через продольный паз в направляющем диэлектрическом основании, первый и второй диэлектрические каркасы катушек индуктивности и одна и другая диэлектрические шайбы жестко соединены между собой, соответственно, причем в области геометрического центра одной торцевой стенки металлического экрана выполнено отверстие, диаметром равным диаметру диэлектрической тяги, через которое один конец диэлектрической тяги выведен на внешнюю сторону торцевой стенки металлического экрана, а через другую торцевую стенку металлического экрана, выходят наружу проводники первой и второй выходных линий передачи, при этом межкатушечная перемычка выполнена в виде тромбона.
Антенна | 2018 |
|
RU2681247C1 |
Рамочная антенна | 1986 |
|
SU1555739A1 |
JP 2023509170 A, 07.03.2023 | |||
US 4128818 A1, 05.12.1978. |
Авторы
Даты
2024-08-07—Публикация
2024-05-22—Подача