Магнитная антенна Советский патент 1993 года по МПК H01Q7/00 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в качестве приемной антенны в радиолиниях различного назначения, например в качестве приемной антенны в связных радиолиниях, в радиовещательных радиоприемниках ДВ, СВ и KB диапазонов.

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления.

На чертеже представлена блок-схема магнитной антенны.

Магнитная антенна содержит N групп по N ферритовых антенн 1. Каждая ферри- товая антенна 1 состоит из ферритового стержня 2 и намотанной на нем антенной катушки 3. Длина ферритового стержня 2 значительно больше его поперечного сечения. Для устранения взаимного влияния ферритовые стержни разнесены друг относительно друга на некоторое расстояние, значительно меньшее длины волны электромагнитного излучения. Ферритовые антенны разбиты на N групп 4 по N антенн в каждой. Все ферритовые стержни 2 размещены в пространстве параллельно плоскости Н и повернуты в этой плоскости на угол

rtU)nSr(i-D.

где i - номер группы антенн;

j нрмер антенны внутри группы; I, j 1, N.

Внутри 1-й группы 4 антенные катушки 3 ферритовых антенн соединены параллельно синфазно или противофазно в зависимости от знака j-ro текущего дискретного значения i-й функции Уолша Wal(ij) размера N, определяемой рекуррентной формулой

(Л

С

oo

О

X|

ел о

. .1 - 1, ,

I 1(ПН-г--- Т р

(M) + p. 2

(-D

, 2( /4) + (-1)i +

Wal i -1. 2 (i- --)}.

ГДР Р 1 или 0: I. | - 1, N.

Нзчачо каждой первой (j - 1) антенной катушки -И каждой i-й группы ферритовых антенн соединено с первым выводом магнитной антенны в целом. Конец каждой первой катушки 3 i-й группы ферритовых антенн через 1-й нагрузочный резистор 5 подключен к второму выводу магнитной антенны в целом.

Магнитная антенна работает следующим образом.

Электромагнитное поле наводит в каждой (I, )-й антенной катушке каждой ферри- товой антенны синфазное напряжение с амплитудой

1ЯЛ° U(i.J)-k lcos /}--i)§4|-1| .

где угол прихода электромагнитной волны.

Напряжения с антенных катушек 3 в 1-й группе ферритовых антенн суммируются с учетом синфазности их включения, определяемой i-й функцией полной системы функций Уолша размера N. Поэтому напряжение на i-й группе 4 ферритовых антенн пропорционально 1-й компоненте пространственного (в плоскости Н) спектра Уолша. Каждая i-я компонента Уолша с помощью 1-го нагрузочного резистора 5 взвешивается, т.е. корректируется по отношению к другим компонентам этого спектра, чем достигается требуемая частотная коррекция пространственного спектра Уолша. Откорректированные в каждой группе 4 ферритовые антенны напряжения, пропорциональные компонентам пространственного спектра Уолша, суммируются между собой, чем достигается обратное преобразование от пространственного спектра Уолша к пространственному распределению напряжения в магнитной антенне, определяющее ее характеристику направленности. Изменяя взвешивающие коэффициенты каждой i-й спектральной составляющей за счет соответствующего изменения 1-го нагрузочного резистора 5, можно изменять результирующую диаграмму направленности магнитной антенны. В частности, можно подобрать такие значения нагрузочных резисторов 5, при которых главный лепесток диаграммы направленности СУЗИТСЯ «ПО СПОТПЧКИВуе V4« flM4KHHIO

коэффициента направленно с действия магнитной антенны и улучшению ее про стрянствемной избирательности.

При этом увеличение коэффициента на- правленного действия магнитной антенны и сужение главного лепестка ее характери стики направленности определяется выбранным размером N ортогонального

преобразования Уолша. причем при увеличении числа может быть достигнута лучшая пространственная избирательность. Так, например, главный лепесток диаграммы направленности магнитной антенны может

быть сужен с 90 градусов у антенны-прототипа до 32 градусов при N - 4 и до 15 градусов при N 8. Пропорционально сужению главного лепестка диаграммы направленности увеличивается коэффициент направленного действия предлагаемой антенны, который может составить при N 8 значение порядка 10. Такое увеличение коэффициента направленного действия магнитной антенны позволяет улучшить качество функционирования радиолиний, например увеличить коэффициент защищенности радиолинии, улучшить отношения сигнал/шум в ней.

Формула изобретения

Магнитная антенна, содержащая N групп no .N ферритовых стержней с размещенными на них антенными катушками A (i, j), i. j 1...N. причем антенные катушки в каждой i-й группе соединены параллельно, а все феррито

вые стержни расположены параллельно плоскости Н, отличающаяся тем. что. с целью повышения коэффициента усиления, введены N резисторов, первый вывод 1-го из которых подключен к выходу первой

антенной катушки А (I, 1) в i-й группе, а второй вывод каждого резистора соединен с вторым выходом магнитной антенны, первый выход которой присоединен к входу первой антенной катушки A (i, 1) каждой i-й группы.

при этом в каждой i-й группе каждый j-й фер- ритовый сердечник повернут на угол 180J (j 1)/N, а его антенная катушка подключена к первой антенной катушке A (i, 1) этой группы синфазно, если j-e дискретное значение I и

функции полной системы функций Уолшэ размера N больше нуля, и противофазно, если это значение меньше нуля

Л„:./;

Использование: радиовещательные и связные приемники ДВ, СВ и KB диапазонов. Сущность изобретения: магнитная антенна содержит N групп по N идентичных ферритовых антенн, размещенных параллельно плоскости Н и повернутых в этой плоскости на заданные углы. При этом антенные катушки в каждой группе антенн соединены параллельно. К каждой группе антенн подключен резистор. Схема соединения антенных катушек в группе, углы поворота ферритовых антенн и сопротивления резисторов выбраны так, что осуществляется пространственная фильтрация спектра принимаемого сигнала в соответствии с системой функций Уолша. Достигнуто повышение коэффициента усиления. 1 ил.