Вибраторная антенна

Вибраторная антенна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в малогабаритной приемопередающей технике для ведения радиосвязи, навигации и как отдельная антенна, предназначенная для установки на стационарных и подвижных объектах связи.

Известна конструкция малогабаритной ферритовой антенны с ферромагнитным стержнем и размещенными на нем приемными катушками (патент РФ №2344433).

Недостатком известной антенны является то, что ее можно использовать только в качестве приемной антенны, так как в режиме подачи радиосигнала на ферритовую антенну ферромагнитный материал, насыщаясь, приводит к искажениям передающего сигнала.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому устройству является широкополосная несимметричная вибраторная антенна по патенту РФ №2324267, МПК H01Q 9/18, содержащая вертикальный вибратор, присоединенный к внутреннему проводнику коаксиального кабеля, согласующее устройство, включающее первую и вторую индуктивности, катушку индуктивности, первый и второй резисторы, а также излучатель с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости.

Указанная выше несимметричная вибраторная антенна обладает недостатком: высота вертикального прямоугольного вибратора составляет 0,038λ, где λ - наибольшая длина волны рабочего диапазона частот, что на частоте 1,5 МГц составляет 0,76 м. Учитывая плоскую прямоугольную конструкцию антенны, можно сделать выводы, что использование и применение данной конструкции в радиодиапазонах ДВ и СВ в передвижном варианте технически сложно, а в большинстве случаев невозможно.

В настоящее время известно, что размеры современных антенн в низкочастотной области радиосвязи составляют десятки и сотни метров, что существенно уменьшает их использование в передвижной радиосвязи и увеличивает время стационарной установки антенн для осуществления радиосвязи, такие типы антенн сдерживают рост развития и применения как самой радиосвязи, так и конструкций приемопередающих устройств в области ДВ и СВ радиосвязи. Этот диапазон радиоволн представляется наиболее привлекательным для осуществления дальней радиосвязи в связи с особенностями распространения ДВ и СВ радиоволн в пространстве.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении габаритных размеров антенны при сохранении достаточной эффективности излучения для расширения функциональных возможностей использования радиоаппаратуры в мобильных системах ДВ, СВ и KB связи.

Указанный технический результат достигается тем, что в вибраторной антенне, содержащей вибратор, согласующее устройство, включающее индуктивности, согласно изобретению вибратор расположен в магнитном поле согласующего устройства, выполненного в виде трансформатора, размещенного на незамкнутом сердечнике магнитопровода, причем вибратор электрически соединен с вторичной обмоткой трансформатора.

Изобретение может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема предлагаемой вибраторной антенны, а на фиг.2 - эквивалентная электрическая схема антенны.

Вибраторная антенна состоит из вибратора и трансформатора. Вибратор 1 любой формы, например на фиг.1 цилиндр, который может быть выполнен из любого электрически проводящего материала. Трансформатор выполнен на незамкнутом магнитопроводе 2 и содержит катушки индуктивности в виде первичной 3 и вторичной 4 обмоток этого трансформатора. Вибратор 1 электрически присоединен к вторичной обмотке 4 трансформатора и должен находиться в магнитном поле трансформатора. Питание антенны осуществляется через первичную обмотку трансформатора 3 стандартным образом от коаксиального кабеля или непосредственно от антенного разъема радиопередающего устройства через любое соединительное устройство 5.

Вибраторная антенна работает следующим образом.

При подаче сигнала с соединительного устройства 5 на первичную обмотку 3 трансформатора в незамкнутом магнитопроводе 2 и вокруг него возникает магнитное поле, вектор магнитной индукции которого направлен вдоль магнитопровода. Электрическое поле, вектор напряженности которого направлен перпендикулярно плоскости вибратора 1, возникает из-за увеличения напряжения во вторичной обмотке 4 трансформатора, который электрически соединен с вибратором 1. Исходя из того, что вибратор 1 находится в зоне действия магнитного поля трансформатора, а вектор направленности магнитной индукции перпендикулярен вектору направленности электрического поля, возникающего на вибраторе 1, причем необходимый фазовый сдвиг электрического поля по отношению к магнитному полю на угол, близкий к 90°, осуществляет вторичная обмотка 4, то вблизи вибратора возникают условия, достаточные для формирования радиоволн.

Данное изобретение дает существенное уменьшение габаритных размеров антенн, применяемых в ДВ, СВ и KB связи и, как следствие, высокую маневренность и подвижность оборудования и систем связи, уменьшение затрат на производство, увеличение дальности подвижной радиосвязи, скрытность при необходимости и удобность установки антенн, эффективное использование занимаемого антенной пространства и как итог всего вышеперечисленного - техническое развитие и привлечение инвестиций к этой области связи.

Вибраторная антенна, содержащая вибратор, согласующее устройство, включающее индуктивности, отличающаяся тем, что вибратор расположен в магнитном поле согласующего устройства, выполненного в виде трансформатора, размещенного на незамкнутом сердечнике магнитопровода, причем вибратор электрически соединен с вторичной обмоткой трансформатора.