Антенна-волновой канал Советский патент 1992 года по МПК H01Q25/02 

Изобретение относится к технике связи, в частности когда.для приема радиосигналов при наличии сильных помех используются направленные антенны, и может быть использовано потребителями сигналов систем радиовещания, телевидения, навигации, связи и др.

Известны системы подавления сигнала помех, содержащие две разнесенные в пространстве антенны и электронные схемы,

формирующие разностный сигнал. Недостатком известных аналогов является узкий сектор азимутов источников сильных сигналов, в котором обеспечивается снижение их уровня, так как необходимо обеспечить разность хода около половины длины волны.

Наиболее близким к предлагаемой является антенна - волновой канал, состоящая из первого активного вибратора, рефлектора, диреаторов и электронной схе;сл

мы. В отличие от типовых антенн за рефлектором расположен второй активный вибратор. Активные вибраторы подключены к электронной схеме, формирующей на выходе разностный сигнал. Работа устройства основана на том, что сигналы, принятые активными вибраторами от источника, распо- ложенного левее рефлектора, т.е. из заднего полупространства, вычитаются в электронной схеме друг из друга, причем в таком амплитудном соотношении, что практически компенсируются, так как рассматриваются как помеха. Для сигнала, принятого с основного направления,источники которого расположены правее рефлектора, т.е. из переднего полупространства, эта компенсация не имеет места, так как при установленных амплитудных соотношениях сигнал от активного вибратора мал, поэтому обеспечивается увеличение отношения сигнал/помеха.

Преимуществом антенны-прототипа по сравнению с аналогами является расширение зоны защиты от помех, источники которых находятся в левом заднем полупространстве.

Недостаток - отсутствие защиты от помех, источники которых находятся в правом переднем полупространстве, и отсутствие защиты входа радиоприемника от сильных сигналов и помех как следствие.

Цель изобретения - защита входа радиоприемника от помех, азимут источников которых заранее неизвестен.

Поставленная цель достигается тем, что в антенну - волновой канал, содержащую первый петлевой вибратор, соединенный с приемником через двухпроводную линию передачи, рефлектор и дирекгоры, введен второй петлевой вибратор, установленный плоскопараллельно первому с зазором. Введены также две пары диодов, соединенных в каждой паре встречнопараллельно, причем каждая пара диодов включена между противофазными клеммами первого и второго петлевых вибраторов.

Известен промышленный аналог с двумя разнесенными антеннами, являющийся конструктивным упрощением двухантенно- го варианта, как предлагаемая антенна. В отличие от промышленного аналога в предлагаемой антенне двухантенный вариант реализуется только при сильном сигнале. При этом обеспечивается значительная компенсация сильных сигналов, как мешающих, так и полезных, и, соответственно, защита входа радиоприемника от перегрузки независимо от направления на источник сигнала или помех.

На фиг. 1 приведен эскиз антенны; на фиг. 2 - эквивалентная схема; на фиг. 3 - поясняющие диаграммы.

Предлагаемая антенна состоит из первого петлевого вибратора 1, второго петлевого вибратора 2, рефлектора 3 и директоров 4. Клеммы первого петлевого вибратора 1 соединены с двухпроводной линией непосредственно. Клеммы первого и второ0 го петлевых вибраторов 1 и 2 соединены между собой через пары диодов Di, D2 и Оз, D4, соединенных в каждой паре встречно- параллельно, причем каждая пара диодов включена между противофазными клемма5 ми первого и второго вибраторов 1 и 2. Активные вибраторы 1 и 2 установлены плоско-параллельно друг другу с зазором так, что конструктивно практически совмещены, а электрически изолированы.

0Работает предлагаемая антенна-волновой канал следующим образом.

При приеме слабых сигналов, уровень которых на выходе второго петлевого вибратора 2 меньше порогового значения для ди5 одов Di-D4, на нагрузку работает только первый петлевой вибратор 1. Второй петлевой вибратор 2 оказывается отключенным от двухпроводной линии и работает в режиме холостого хода, не влияя на первый. Та0 ким образом, осуществляется работа антенны в режиме волнового канала по известному принципу, т.е. осуществляется эффективный прием сигналов со стороны директоров 4. При этом на выходе антенны

5 формируется сигнал И (см.левую часть фиг.2). Аналогичный сигнал 2 с выхода второго петлевого вибратора 2 никакого действия на работу антенны не оказывает, так как диоды Di-D4 в начальной части вольтампер0 ной характеристики имеют высокое внутреннее сопротивление. Нормированная зависимость выходного сигнала для этого случая (зависимость 1) приведена на фиг. 3. При воздействии сильного сигнала,

5 уровни сигналов li и 2 существенно возрастают. При превышении сигналом 2 порогового значения вольтамперной характеристики диодов Di-D4 сопротивление последних падает и сигнал с выхода петлевого

0 вибратора 2 (см.фиг.3, зависимость 2), обеспечивает компенсацию сигнала с выхода первого петлевого вибратора 1. Выходной сигнал антенны (см.фиг.3 зависимость 3) будет при этом ограничен по величине, прак5 тически, величиной порогового значения вольтамперной характеристики диодов DI- D4 применительно к схеме фиг. 1 и 2 - двой- ным пороговым значением, так как последовательно включены два диода DI, DS или Da, Од.

Таким образом, в предлагаемой антенне для малых сигналов реализуется работа обычной антенны-волнового канала в составе первого петлевого вибратора 1, рефлектора 3 и директоров 4. Для больших сигналов реализуется работа конструктивно упрощенного (совмещенного) двухантен- ного варианта с добавлением второго петлевого вибратора 2 и с ограничением величины выходного сигнала. Величина порогового значения и степень ограничения регулируются характеристиками диодов D1-D4,

Таким образом, обеспечивается достижение цели изобретения.

Экспериментальная проверка проводилась с макетом горизонтальной трехэлементной антенны-волнового канала на частоте 100 МГц. В качестве источника сильного местного сигнала импульсного типа ис- пользовался горизонтальный диполь от прибора СМВ-6,5, подключенного к высоковольтному преобразователю системы автомобильного зажигания. При испытаниях

получено уменьшение выходного сигнала от предлагаемой антенны по сравнению с обычной трехэлементной в главном направлении на 23 дБ, а при расположении диполя - излучателя сверху испытуемой антенны на расстоянии 1,5 м над петлевым вибратором - на 12 дБ. Прием сигналов дальней станции обеими испытуемыми антеннами был одинаков.

10

Формула изобретения Антенна-волновой канал, содержащая первый петлевой вибратор, соединенный с приемником через двухпроводную линию передачи, второй петлевой вибратор, рефлектор и директоры, отличающаяся тем, что, с целью защиты входа приемника, второй петлевой вибратор установлен плоскопараллельно первому с зазором, введены две пары диодов, соединенных в каждой паре встречно-параллельно, причем каждая пара диодов включена между противофазными клеммами первого и второго петлевых вибраторов.

Яомеха,

Помеха

Сигнал помехи

Лонеха

Фиг. i

и

1,0

0,5