СВЕРХНАПРАВЛЕННАЯ АКТИВНАЯ ПРИЕМНАЯ АНТЕННА Советский патент 1994 года по МПК H01Q9/00 

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к приемным антенным устройствам.

Известны сверхнаправленные антенные решетки, в которых в качестве элементов использованы симметрично возбуждаемые рамки малых электрических размеров.

Недостатками таких сверхнаправленных антенных решеток являются узкая полоса пропускания, не превышающая долей процента, и низкий КПД.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является сверхнаправленная активная приемная антенна, содержащая четыре одинаковых антенных вибратора, выполненных в виде металлических штырей длиной не более 1/8 длины волны, расположенных в одной плоскости эквидистантно над проводящим экраном перпендикулярно ему, и четыре усилителя, подключенных к антенным вибраторам.

Недостатком этой антенны является относительно узкая полоса рабочих частот.

Цель изобретения - расширение полосы рабочих частот.

Для этого в сверхнаправленную активную приемную антенну, содержащую четыре одинаковых антенных вибратора, выполненных в виде металлических штырей длиной не более 1/8 длины волны, расположенных в одной плоскости эквидистантно над проводящим экраном перпендикулярно ему, и четыре усилителя, подключенных к антенным вибраторам, дополнительно введены две токопроводящие перемычки и четыре дифференциальных трансформатора, причем расстояние между антенными вибраторами выбраны равными их длине, верхние концы первого и второго, а также третьего и четвертого вибраторов соответственно соединены токопроводящими перемычками, нижние концы первого и второго антенных вибраторов подключены соответственно к началу и концу симметричной первичной обмотки первого дифференциального трансформатора, нижние концы третьего и четвертого антенных вибраторов подключены соответственно к началу и концу симметричной первичной обмотки второго дифференциального трансформатора, входы первого и третьего усилителей подключены соответственно к средним точкам симметричных первичных обмоток первого и второго дифференциальных трансформаторов, входы второго и четвертого усилителей подключены соответственно к концам вторичных обмоток первого и второго дифференциальных трансформаторов, начала которых соединены с экраном, выходы первого и третьего усилителей подключены соответственно к началам симметричных первичных обмоток третьего и четвертого дифференциальных трансформаторов, выходы второго и четвертого усилителей подключены соответственно к концам симметричных первичных обмоток третьего и четвертого дифференциальных трансформаторов, средние точки этих первичных обмоток соединены с экраном, начало вторичной обмотки третьего и конец вторичной обмотки четвертого дифференциальных трансформаторов также соединены с экраном, а другие выводы вторичных обмоток соединены между собой и являются выходом антенны.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенной сверхнаправленной активной приемной антенны.

Сверхнаправленная активная приемная антенна содержит первый и второй, третий и четвертый антенные вибраторы 1, 2, 3 и 4, первую и вторую токопроводящие перемычки 5 и 6, первый, второй, третий и четвертый усилители 7, 8, 9 и 10, первый, второй, третий и четвертый дифференциальные трансформаторы 11, 12, 13 и 14, проводящий экран 15.

Сверхнаправленная активная приемная антенна работает следующим образом.

Принимаемые электромагнитные волны возбуждают токи в двух антенных рамках, образованных антенными вибраторами 1, 2, 3 и 4 и токоподводящими перемычками 5, 6. При этом относительно средних точек симметричных первичных обмоток дифференциальных трансформаторов 11 и 12 антенные рамки возбуждаются как несимметричные антенные вибраторы, а относительно вторичных обмоток тех же дифференциальных трансформаторов они возбуждаются симметрично.

При указанном на чертеже соединении усилителей 7, 8, 9 и 10 с дифференциальными трансформаторами 11, 12, 13 и 14 приемные диаграммы направленности и диаграммы рассеянного поля каждой из рамок имеют форму кардиолы с одинаково ориентированными нулями. Благодаря такой ориентации кардиоидных диаграмм направленности достигнуто ослабление взаимодействия между антенными рамками, обеспечивающее возможность сохранения режима сверхнаправленности в расширенной полосе рабочих частот.

Таким образом, данная сверхнаправленная активная приемная антенна имеет высокую направленность (КНД 8-10 дБ) в полосе частот не менее октавы. (56) Патент США N 417525, кл. 343-853, 1978.

"IEEE Trans on Antenna and Prop" 1977, v. 25, N 6, рр. 737-741.

СВЕРХНАПРАВЛЕННАЯ АКТИВНАЯ ПРИЕМНАЯ АНТЕННА, содержащая четыре одинаковых антенных вибратора, выполненных в виде металлических штырей длиной не более 1/8 длины волны, расположенных в одной плоскости эквидистантно над проводящим экраном перпендикулярно ему, и четыре усилителя, подключенных к антенным вибраторам, отличающаяся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, дополнительно введены две токопроводящие перемычки и четыре дифференциальных трансформатора, причем расстояние между антенными вибраторами выбраны равными их длине, верхние концы первого и второго, а также третьего и четвертого вибраторов соответственно соединены токопроводящими перемычками, нижние концы первого и второго антенных вибраторов подключены соответственно к началу и концу симметричной первичной обмотки первого дифференциального трансформатора, нижние концы третьего и четвертого антенных вибраторов подключены соответственно к началу и концу симметричной первичной обмотки второго дифференциального трансформатора, входы первого и третьего усилителей подключены соответственно к средним точкам симметричных первичных обмоток первого и второго дифференциальных трансформаторов, входы второго и четвертого усилителей подключены соответственно к концам вторичных обмоток первого и второго дифференциальных трансформаторов, начала которых соединены с экраном, выходы первого и третьего усилителей подключены соответственно к началам симметричных первичных обмоток третьего и четвертого дифференциальных трансформаторов, выходы второго и четвертого усилителей подключены соответственно к концам симметричных первичных обмоток третьего и четвертого дифференциальных трансформаторов, средние точки этих первичных обмоток соединены с экраном, начало вторичной обмотки третьего и конец вторичной обмотки четвертого дифференциальных трансформаторов также соединены с экраном, а другие выводы вторичных обмоток соединены между собой и являются выходом антенны.