Вибраторная антенна Советский патент 1990 года по МПК H01Q9/00 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в радиосвязи в качестве широкополосных передающей и приемной антенн.

Известна вибраторная антенна с дистанционной перестройкой по часто1те, которая содержит йибратор, У основания которого включен уцравляе-г ;. мый реактивный элемент. Для настройки вибратора в резонанс реактивный элемент выполнен в виде последовательно, срединенньтх переменного конденсатора, управляемого электроприводом, и сменной катушки индуктивности, переключаемой дистанционными переключателями. Однако таким включением управляемо го реактивного элемента не достигаетс высокая широкополосность вибраторной антенны. Наиболее близким техническим решением к изобретению является вибраторная антенна, содержащая N соосно расположенных и разделенных диэлектрическими вставками электропроводящих труб, первая из которых нижним концом подключена к высокочастотной линии передачи, (N-1) высокочастотных выклю чателей, подвижный и неподвижный коНтакты которых соединены соответственно с соседним концами двух соседних электропроводящих труб, (N-1) электро приводов, (N-2) многоконтактных низко частотных выключателей для последо- вательного, начиная от блока управления, замыкания проводников цепей управления электроприводами, расположеннЬтх внутри электропроводящих труб. . , . В известной антенне ввод проводников цепей управления электроприводами осзпцествлен через высокочастотный дроссель , шунтирующий вибратор, что делает вибратор узкополосным, поэтому диапазон перестройки антенны ограничен отношением геометрических длин вибратора, образованного всеми последовательно соединенными электропроводящими трубами, и вибратора из одной нижней электропроводящей трубы; к тому же конструкция известной антенны не позволяет увеличить ее широкополосность путем включения реактивных нагрузок между соседними концами двух соседних электропроводящих труб, поскольку места включения указанных нагрузок шунтированы по вьтсокой частоте замыкаемыми между собой проводниками цепей управления, расположенными внутри как первой из соседних электропроводящих труб, так и второй. Цель изобретения - увеличение широкополосности антенны. Для этого в вибраторную антенну, содержащую N соосно расположенных и разделеннь1х диэлектрическими вставками электропроводящих труб, первая из которых своим нижним концом подключена к высокочастотной линии передачи, (N-l высокочастотных выключателей, подвижный и неподвижный контакты которых соединены соответственно с соседними концами двух соседних эле1054 тропроводящих труб, ( первых электроприводов, (N-2) многоконтактных низком ас то тньос выключателей для последовательного, начиная от блока управления, замыкания проводников цепей управления электроприводами, расположенных внутри электропроводящих труб, введены (N-1) реактивных нагрузок, (N-1) вторых электроприводов и многоконтактный низкочастотный выкл1Ьчатель, установленный у основания вибраторной антенны, причем неподвижный контакт каждого из (N-1) высокочастотных выключателей соединен с концом соответствующей электопроводящей трубы через одну из введенных (N-1) реактивных нагрузок, а его подвижный контакт механически соединен с одним из(Н-1) первых электроприводов, а подвижные контакты каждого из (N-1) многоконтактных низкочастотных выключателей механически соединены с одним из (N-I) вторых электроприводов, кроме того, между соседними концами двух любых соседних электропроводящих труб установлены один или несколько дополнительных высокочастотных выключателей, каждый со своим дополнительным электроприводом, соединённых своим неподвижным контактом с концом соответствующей электропроводящей трубы через дополнительную реактивную нагрузку. На чертеже приведена схема одного из возможных вариантов конкретного вьшолнения вибраторной антенны. Антенна содержит электропроводящие трубы 1 , электрические вставки 2, проходной изолятор 3, высокочастотную линию 4 передачи, реактивные нагрузки 5, высокочастотные выключатели 6 с неподвижным контактом 7 и подвижным контактом 8, первый электопривод 9, состоящий из электродвигателя 0, механизма 11, преобразующего вращательное движение в воз вратно-поступательное движение передаточного звена 12, проводники 13 цепей управления электроприводами, многоконтактные низкочастотные выключатели 14 с неподвижными контактами 15 и подвижными контактами 16, второй электропривод 17, многоконтактный низкочастотный выключатель 18 с неподвижными контактами 19 и подвижными контактами 20, установленный у основания вибраторной антенны в экране 21, блок 22 управления, дешифратор 23 кода рабочей частоты, радиопередающее устройство 24 кроме того, дополнительный высокочастотный выключатель 25 со своим дополнительным электоприводом 26 и дополнительной реактивной нагрузкой 27.

Высокочастотные выключатели 6 и 25 и многоконтактные низкочастотные выключатели 14 расположены таким об гразом, что в разомкнутом состоянии . их подвижные контакты 8 и J6 находятся по другую сторону диэлектрической вставки 2 относительно их неподвижных контактов 7 и J5.

Антенна работает следующим образом .

В рабочем положении контакты всех многоконтактных низкочастотных выключателей 14 и 18 разомкнуты, а контакты высокочастотных выключателей 6 и/или 25 замкнуты в последовательности обеспечивающей для данной рабочей час тоты требуемое распределение тока по длине антенны и требуемое входное сопротивление антенны.

Волна ТЕМ распространяется по высокочастотной линии 4 передачи и возбуждает ток в нрганей электропроводящей трубе 1, а через замкнутые контакты высокочастотных выключателей 6 и/или 25 и соо тветствуюЩие реактивные нагрузки 5 и/или 27 во второй и последующих электропроводяагих трубах 1 . Перестройка антенны осуществляется по командам от блока 22 управления.

По команде - замыкание проводников 13 цепей управления электроприводами, 9 и 17 - производится с помощью электроприводов 17 последовательное за-

мыкание контактов многоконтактных низкочастотных выключателей 18 и 14, начиная от выключателей, установленных у основания вибраторной антенны и далее вверх.

По команде - переключение нагрузок подается напряжение от блока 22 управления к электоприводам 9 и 26 тех высокочастотных выключателей 6 и 25, контакты которьгх необходимо замкнуть или разомкнуть.

По команде - размыкание проводников 13 цепей управления электроприводами 9 и 17 - подается напряжение от блока 22 5шравления на самый верхний электропривод 17 до полного перемещения подвижных контактов 16 самого верхнего многоконтактного низкочастотного выключателя 14, затем подается напряжение на ниже расположенный электропривод 1 7 и в последнюю очередь на электропривод 17, размыкающий контакты многоконтактного низкочастотного выключателя 18.

Испытания данной вибраторной ан|Тенны показали, что она обеспечивает переключения нагрузок работу в частотном диапазоне с перекрытием не менее 2:1 при КБВ в линии передачи не менее 0,3, а антенна, содержащая три электропроводящие трубы, обеспечивает -с переключением нагрузок ра35боту в частотном диапазоне с перекрытием не менее 6:1 при уровне КБВ н.е менее 0,3, что позволяет использовать ее в качестве широкополосной антенны, легко сопрягаемо:й с автомати40зированными средствами связи.

1.ВИБРАТОРНАЯ АНТЕННА,содержащая N сроено расположенных и разделенных диэлектрическими вставками электропроводящих труб, первая из которых нижним концом подключена к высокочастотной линии передачи,(N-1) высокочастотных выключателей, под: вижный И неподвижнь й контакты которых соединены соответственно с соседними концами двух соседних электропроводящих труб, (N-1) первых электроприводов, (N-2) многоконтактт ных низкочастотных выключателей для последовательного, начиная от блока управления, замыкания проводников цепей управления электроприводами, расположенных внутри электропроводящих труб, о т л и ч а к щ а я с я тем, что, с целью увеличения широкополосности антенны, в нее введены (N-i) реактивных нагрузок, (N-1) йторых э/гектроприводов .и многоконтактный низкЬчастотнь1Й выключатель, ус- танавленнь1й у основания вибраторной антенны, причем неподвижный контакт каждого из (N-1) высокочастотных выключателей соединён с концом,соот. ветствукчЦёй электропроводящей трубы через одну из ввёденньпс (N-1) реактивных: нагрузок, а его подвижный контакт мёзсанически соединен с одним из (N-1J перйыхэлектроприводов, а подвижные контакты каждого из (N-1) многоконтактных низкочастотных выi ключателей механически соединены с одним из (К-1) вторых электроприво(Л дов. .... ;. . .Г . . 2. Антенна по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что между соседними концами двух любых соседниз электропроводящих труб установлены один или несколько дополнительных высокочастотных выключателей, каждый со своим дополнительным электроприводом, соединенных своим неподвижным контактом с концом соответствующей элесо ктропроводящей трубы Через дополнительную реактивную нагрузку.-, СП