Средневолновая антенна-мачта нижнего питания Советский патент 1992 года по МПК H01Q9/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для излучения и приема электромагнитных колебаний.

Известна средневолновая антенна-мачта нижнего питания. Недостатком ее является относительно большая высота, необходимая для получения высокого согласования v, КПД, что происходит из-за неравномерного распределения тока по антенне.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является антенна-мачта нижнего питания, содержащая вертикальную опору и расположенные вокруг и нее провода верхнего яруса, одними концами присоединенные к ее верхнему концу, а другим через изолирующие оттяжки к земле.

Перечисленные выше аналоги прототип при высоте их меньшей 0,22 Я комплектуются согласующим устройством (например, стандартными, типа Павильон), включаемым между фидером и входом антенны.

Цель изобретения - уменьшение высоты вертикальной опоры и расширение полосы частот по согласованию.

Поставленная цель достигается тем, что в антенне-мачте нижнего питания, содержащей вертикальную опору и расположенные вокруг нее провода верхнего яруса, одними концами присоединенные к верхнему концу, и провода нижнего яруса, одними концами присоединенные к ее нижнему концу, а другими - к проводам верхнего яруса, при этом все провода верхнего яруса, кроме одного, другими концами через изолирующие оттяжки присоединены к земле; с целью уменьшения высоты вертикальной опоры и расширения полосы частот по согласованию, провода верхнего яруса имеют длину 0.035-0,055 от высоты вертикальной опоры и образуют угол 60-120° на верхнем конце вертикальной опоры, провода нижнего «руса расположены под углом 7,5-15° к вертикальной опоре, а точки их присоединения к проводам верхнего яруса находятся на расстоянии (0,4-0,6) длины провода верхнего

Ё

VJ

сл

00 VJ Ю

ю

яруса от верхнего конца вертикальной опоры, при этом провод верхнего яруса гальванически связан с землей введенной оттяжкой, выполненной в виде проводника, толщина которого составляет0,0006-0,0003 его длины.

На чертеже изображена предлагаемая антенна-мачта нижнего питания.

Она содержит опору 1, изолирующие оттяжки 2, провода верхнего яруса 3, провода нижнего яруса 4, излучающую оттяжку 5, соединяющую гальванически верхний ярус проводов 3 с землей (экраном) 6.

Антенну наиболее целесообразно применять при малом электрическом размере (порядка 0,03 Л- 0,1 А ). Она пригодна для установки не только на земле, но и на крышах домов, на борту подвижных обьектов.

Настройка антенны заключается в подборе относительной толщины оттяжки (т.е. индуктивности LOTT,) и в подборе емкости согласующего устройства на входе антенны, На низких частотах в оттяжку целесообразно включить катушку индуктивности (при

и высоте антенны -г- 0,03-0,05), т.к. в этой

части диапазона требуется большая индуктивность и для ее реализации индуктивности прямолинейного проводника может оказаться недостаточно. Ориентировочно сопротивление катушки должно составлять 2-27 кОм.

Предлагаемая антенна при произвольной высоте Н реализует порядка 50% от потенциально достижимой полосы согласования.

Диаграмма направленности на низких частотах - дипольная, почти ненаправленII

ная в горизонтальной плоскости. При -л-

0,045 вариация поля по азимуту не более 1 дБ, причем уменьшение уровня наблюдается в направлении оттяжки.

Преимущество данной антенны перед прототипом заключается в вынесении в излучающую апертуру согласующего элемента - индуктивной оттяжки и увеличение активной части сопротивления излучения антенны вследствие более равномерного распределения тока за счет увеличения диаметра системы проводов верхнего яруса по отношению к диаметру проводов нижнего яруса, образующих плечо антенны.

Вынесение на конец антенны первого согласующего элемента (индуктивности) позволяет как снизить размер антенны, так и

выиграть в ширине полосы согласования и КПД, потому что частотная дисперсия сопротивления излучения, отнесенного на конец антенны, меньше дисперсии

сопротивления на входе антенны.

Выбор длины провода верхнего яруса, равной 0,35-0,55 Н, обеспечивает наименьшую добротность антенны, а значит, максимальную согласуемость. Угол, образуемый

проводами верхнего яруса, выбран твным 60-120°, потому что это обеспечивает оптимальное соотношения между высотой антенны и размерами экрана. Выбор угла отклонения опоры от проводов нижнего яруса равным 7,5-15° и точки присоединения проводов нижнего яруса к проводам верхнего на расстоянии 0,4-0,6 их длины сделан исходя из условий оптимальной трансформации комплексного сопротивления излучения проводов верхнего яруса к точкам питания антенны. Толщина излучающей оттяжки, равная 0,0006-0,003 ее длины, обеспечивает оптимальную конструктивную выполнимость оттяжки.

Таким образом, выполнение суммы этих требований обеспечивает достижение поставленной цели.

Формула изобретения Средневолновая антенна-мачта нижнего питания, содержащая вертикальную опору и расположенные вокруг нее провода верхнего яруса, одними концами присоединенные к ее верхнему концу, и провода нижнего яруса, одними концами

присоединенных к ее нижнему концу, а другими - к проводам верхнего яруса, при этом все провода верхнего яруса, кроме одного, другими концами через изолирующие оттяжки присоединены к земле, отличающ а я с я тем, что, с целью уменьшения высоты вертикальной опоры и расширения полосы частот по согласованию, провода верхнего яруса имеют длину 0,035-0,055 от высоты вертикальной опоры и образуют

5 угол 60-120° на верхнем конце вертикальной опоры, провода нижнего яруса расположены под углом 7,5-15° к вертикальной опоре, а точки их присоединения к проводам верхнего яруса находятся на расстоя0 нии 0,4-0,6 длины провода верхнего яруса от верхнего конца вертикальной опоры, при этом один провод верхнего яруса гальванически связан с землей введенной оттяжкой, выполненной в виде проводника, толщина

5 которого составляет 0,0006-0,003 его длины.

Использование: антенные системы для радиосвязи и радиовещания. Сущность изобретения: в средневолновой амтенне-мачте нижнего питания размеры и расположение проводов верхнего и нижнего ярусов выбраны так, чтобы увеличить активное сопротивление излучения антенны вследствие более равномерного распределения тока. Кроме того, один из проводов верхнего яруса соединен с землей (экраном) проводящей (излучающей) оттяжкой (а не изолирующими оттяжками, как все остальные провода верхнего яруса), непосредственно или через ка- тушку индуктивности.Подбор индуктивности проводящей оттяжки и/или индуктивности катушки позволяет расширить полосу согласования антенны. 1 ил.