Антенна Советский патент 1946 года по МПК H01Q3/24 

В современной практике радиовещания весьма часто бывает желательно осуществлять не только круговое вещание, но и обслуживать сектора, непосредственно прилегающие к территории станции, различ.ными программами. С этой целью нашли применение различные системы антенн с рефлекторами, позволяющие произвюдить реверсирста. ние излучения. Известные системы длинноволновых направленных антенн позволяют поворачивать полярные диаграммы излучения на 180 120°, 90°. Такую возможность вращения полярных диаграмм дает известная антенна для средних и длинных волн, состоящая из трех излучателей, расположенных по ребрам трехгранной равносторонней призмы и переключаемых для изменения направления максимального излучения.

Это, однако, весьма часто не позволяет достаточно эффективно перекрыть требз емые секторы обслуживания.

Согласно настоящему изобретению, переключающее устройство упомянутой известной антенны выполняется так, что оно обеспечивает следующие варианты включения из., .лучателей: 1) одна (причем оЧюбая)

пара излучателей раоотает в качестве антенны и рефлектора, а остающийся свободным излучатель сильно расстраивается, 2) одна (причем любая) пара излучателей возбуждается синфазно и используется в качестве антенны, а третий излучатель используется в качестве рефлектора, и 3) один (причем любой) излучатель используется в качестве антенны, а остальные два в качестве рефлектора.

Таким образом, оптимальное направление излучения может перемещаться под равными углами в 12 направлениях, что на практике эквивалентно возм-ожности обслуживания оптимальной мощностью излучения любого направления плоскости с коэфициентом направленности не менее двух при резком снижении помех станции в направлении, обратном направлению излучения.

Для пояснения действия пред.11агаемой антенны служит прилагаемый чертеж.

Как показано на фиг. I чертежа, к трем вибраторам /, 2 и 5 подводятся фидеры 4, 5 и 6 из центрального павильона 7, отключаемые в зависимости от направления излучения.

Излучение в различных направлениях осуществляется следующим образом;

1. а) При излучении в направлении О и 180° используются только вибраторы / и ,3 - один в качестве активного излучателя, а другой в качестве рефлектора, причем предусматривается реверсирование излучения; вибратор 2 отключен, расстроен и в излучении не участвует;

б) при излучении в направлениях 120° и 300° используются таким же Ф./1+ аН2а co а -которой я и 9 -модуль и фазовый угол соотношения токов рефлектора н излучателя; d-расстояние между излучателями; tp - азимутальный угол с направлением оптимального излучения (см. фиг. 2). 2. а) при излучении в направлении 30° вибраторы 1 н 2 настраиваются одинаково и возбуждаются как синфазные антенны, а вибратор 3 служит рефлектором; б) при излучении в направлении 150° излучатели 2 к 3 настраиваются одинаково и возбуждаются как синфазные антенны, а вибратор / служит рефлектором;

ye- cos«+)

+ а в которой sm 60°; з.-модуль отношения тока рефлектора к току каждого активного вибратора; - фазовый угол указанного соотношения; 9 к направлению оптимального излучения. 3. Излучение в направлениях 90°, 210°, 330° осуществляется при ис; /271ЙЛ -cosc +) Ф. . Ф,. е

в которой 6 dsin 60°; я и - -модуль ii фазовый угол отношения тока каждого вибратора рефлектора к току активного излучателя; Il - определяется по формуле 2.

4. Наконец, при настройке и питаобразом вибраторы 1 к 2, при отключенном вибраторе 2;

в) при излучении в направлениях 60° и 240° используются вибраторы , при отключеииом вибраторе 1.

Таким образом, при излучении в 6 направлениях под углами О , 60°, 120°, 180, 240° и 300° используются два вибратора (один в качестве излучателя, другой в качестве рефлектора), при отключенном третьем. Полярная диаграмма излучения в этом случае рассчитывается по известной формуле:

Ф /l + (,l)+2 cosf- cos,+4), (3)

нии всех трех излучателей как синфазных антенн система обеспечивает круговое излучение.

Достаточ;ная простота перестройки обеспечивается при использовании вибраторов в качестве пассивных (i coscp-f ф), . 1 у в) при излучении в направлении 270° излучатели 1 н 3 настраиваются одинаково и возбуждаются как синфазные антенны, а из лучатель 2 используется как рефлектор. Если активные излучатели без рефлектора создают полярную диаграмму вида , то, при наличии единичного рефлектора, диаграмма может быть рассчитана по формуле: пользовании вибратора, соответствующего направлению излучения как активного излучателя, а остальных два как синфазно настроенных рефлекторов. В этом случае полярная диаграмма может быть рассчитана по формуле: (аФ,)2+2аФ1С05(со5«+|), (4)

рефлекторов. Полярные диаграммы для указанных выше трех случаев настройки при использовании пассивного возбуждения рефлекторов,

настроенных в резонанс (при

0,25 и коэфициенте полезного действия антенны, равном 0,75), показаны НЗ фиг. 2, причем нумерация кривых соответствует нумерации случаев настройки, рассмотренных выше. Как видно, эти диаграммы по форме не особенно сильно отличаются друг от друга и каждая из них обеспечивает коэфициент направленности не менее двух при достаточно сильном ослаблении излучения в обратном направлении {последнее может быть дополнительно ослаблено индуктивной настройкой рефлектора).

Предмет изобретения Антенна для средних и длинных волн, состоящая из трех излучателей, расположенных по ребрам трехгранной равносторонней призмы и переключаемых для изменения направления максимального излучения, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения направления излучения через каждые 30°, переключающее устройство обеспечивает следующие варианты включения излучателей: 1) одна (причем любая) пара излучателей работает в качестве антенны и рефлектора, а остающийся сво-бодным излучатель сильно расстраивается, 2) одна (причем любая) пара излучателей возбуждается синфазно и используется в качестве антенны, а третий излучатель используется в качестве рефлектора, и 3) один (причем любой) излучатель используется в качестве антенны, а остальные два в качестве рефлектора.