J-образная антенна

(71) Заявитель Республиканское произ водственное унитарное предприятие Лс (ВУ)(72) Авторы Ячменев Николай Николаевич Коваленко Дмитрий Георгиевич(73) Патентообладатель Республиканское производственное унитарное предприятие Лс (ВУ)-образная антенна, включающая вибратор, согласующий щлейф, П-образный проводник,питающий фидер с разъемом для подключения к средству связи и короткозамь 1 катель, отличающаяся тем, что она вь 1 полнена в виде цельного отрезка двухпроводной гибкой изолированной линии с частично удаленным одним проводом в месте перехода от вибраторак согласующему щлейфу, причем физическая длина согласующего щлейфа меньще 0,257 ьв / (8 эфф.), где 8 эфф. - эффективная диэлектрическая проницаемость материала изоляЦИИ двухпроводной гибкой изолированной линии согласующего щлейфа, при этом онаДОПОЛНИТЕЛЬНО снабжена ДИЭЛСКТрИЧССКИМИ планками, первая ИЗ КОТОРЫХ расположена на участке С частично удаленнь 1 м ОДНИМ ПрОВОДОМ, вторая - В МССТС СОСДИНСНИЯ согласующе ВУ 1935112005.06.30ГО шлейфа С П-образным ПРОВОДНИКОМ И питающим фИДСрОМ, а ТрСТЬЯ закреплена на ВСРХНВМ КОНЦВ вибратора, ДИЭЛСКТРИЧССКОЙ НИТЬЮ ДЛЯ подвеса антенны, ПРИКРСПЛВННОЙ К ТРВТЬСЙ ДИЭЛСКТрИЧССКОЙ планке, И защитной ГСРМСТИЗИРУЪОЩСЙ ОбОЛОЧКОЙ С ЧСТЫрЬМЯ УПЛОТНИТСЛЬНЫМИ ЭЛВМВНТЗМИ В торцах.Полезная модель относится К области антенной техники И предназначена для использования в качестве приемно-передающей антенны в УКВ радиостанциях малой и средней мощности.Прототипом заявляемой антенны является -образная антенна, описанная в литературе 1. Антенна-прототип включает в себя вибратор, выполненный в виде жесткого вертикального шть 1 ря длиной 0,5, продолженного с нижнего конца согласующим шлейфом в виде двухпроводной воздушной линии длиной О,257 ь, выполненной из того же материала и представляющей собой П-образный проводник. К точкам питания, расположенным на согласующем шлейфе в нижней его части, подключен питающий фидер необходимой длины с разъемом на конце для подключения к средству связи. Для придания жесткости конструкции антенны-прототип включает в себя диэлектрический стержень (трубу), к которому(которой) прикреплен вибратор вместе с согласующим шлейфом. Для установки антеннь 1 прототипа на необходимой высоте требуется использование мачты соответствующих размеров. Существенным недостатком антенны-прототипа является ее непригодность для использования в полевых условиях, так как она имеет большие габариты и массу, большую ТРУД 0 емкость монтажа и демонтажа, несовместимые с портативной (носимой) связной аппаратурой.При разработке заявляемой антенны ставились следующие технические задачиобеспечить 2-3-кратное увеличение дальности радиосвязи при использовании носимых и портативных радиостанций в полевых условияхобеспечить сохранение механической прочности кабеля на участке с частично удаленным одним проводом и жесткость кабеля в месте соединения согласующего шлейфа с Побразнь 1 м проводником и питающим фидеромобеспечить возможность подвеса антенны с помощью диэлектрической нити в вертикальном положении на максимально возможной высотеобеспечить влагозащиту уязвимых мест антенны.Указанные технические задачи решены тем, что -образная антенна, включающая вибратор, согласующий шлейф, П-образный проводник, питающий фидер с разъемом для подключения к средству связи и короткозамыкатель, выполнена в виде цельного отрезка двухпроводной гибкой изолированной линии с частично удаленным одним проводом в месте перехода от вибратора к согласующему шлейфу, причем физическая длина согла сующего шлейфа меньше О,25 ь в / (8 эфф.), где е эфф. - эффективная диэлектрическая проницаемость материала изоляции двухпроводной гибкой изолированной линии согласующего шлейфа, при этом она дополнительно снабжена диэлектрическими планками,первая из которых расположена на участке с частично удаленным одним проводом, вторая в месте соединения согласующего шлейфа с П-образным проводником и питающим фидером, а третья закреплена на верхнем конце вибратора, диэлектрической нитью для подвеса антенны, прикрепленной к третьей диэлектрической планке, и защитной герметизирующей оболочкой с четырьмя уплотнительными элементами в торцах.Решением поставленных задач достигнуты следующие технические результатыобеспечено 2-3-кратное увеличение дальности радиосвязи при использовании носимых и портативных радиостанций в полевых условиях путем быстрого развертывания более эффективной антенныобеспечено увеличение в 3-5 раз высоты подвеса антенны над поверхностью земли с помощью диэлектрической нити (благодаря чему отпадает необходимость использования мачты соответствующих размеров) и, как следствие, увеличение дальности прямой видимости и уменьшение вертикального угла главного лепестка диаграммы направленностиобеспечено значительное увеличение действующей длины антенныобеспечено оптимальное согласование предложенной антенны с трактом со стандартным волновым сопротивлениемобеспечена гибкость конструкции антенны и, как следствие, возможность ее применения при эксплуатации носимой и портативной аппаратуры связизначительно упрощен процесс развертывания и свертывания антенныблагодаря введению диэлектрических планок обеспечена сохранность механической прочности кабеля на участке с частично удаленным одним проводом и жесткость кабеля в месте соединения согласующего щлейфа антенны с П-образным проводником и питающим фидеромблагодаря применению защитной герметизирующей оболочки обеспечена влагозащита уязвимых мест антенны.На прилагаемом чертеже представленыфиг. 1 - общий вид антенны (спереди)фиг. 3 - вид антенны сзади (фрагмент антенны с П-образным проводником и короткозамыкателем).Конструктивно антенна выполнена из цельного отрезка двухпроводной гибкой изолированной линии 1, у которой на расстоянии 0,5, считая от верхнего конца, удален отрезок одного из проводов (по чертежу правого) на участке 2 длиной 0,0157 ь. Активной(излучающей) частью антенны является 0,5 Ж вибратор 3, выполненный в виде отрезка двухпроводной гибкой изолированной линии 1. Питание вибратора 3 осуществляется с нижнего конца через 0,257 ь согласующий Шлейф 4, выполненный также из двухпроводной гибкой изолированной линии 1. Геометрическая длина согласующего щлейфа 4 составляет 0,257 ь К, где К - коэффициент укорочения двухпроводной гибкой изолированной линии 1. К нижним точкам согласующего щлейфа 4 припаян как продолжение двухпроводной гибкой изолированной линии 1 П-образный проводник 5, выполненный из медного неизолированного провода. К этим же точкам припаян питающий фидер 6 - коаксиальный кабель,заканчивающийся разъемом 7 для подключения к средству связи. Длина П-образного проводника 5 от точек пайки до места перегиба определяется волновым сопротивлением питающего фидера 6 и для 50 Ом составляет около 0,0177 ь. При необходимости точной настройки резонанса антенны длина Н-образного проводника 5 берется несколько больще(0,027 ь) и оптимальная настройка производится перемещением короткозамыкателя 8 вдоль П-образного проводника 5 с последующей фиксацией в нужном положении. Измеренная щирина полосы рабочих частот антенны составляет 4 от средней частоты при коэффициенте стоячей волны напряжения 2. Для сохранения механической прочности кабеля на участке с частично удаленным одним проводом 2 закреплена первая диэлектрическая планка 9. Для придания жесткости кабеля в месте соединения согласующего щлейфа 4 с П-образным проводником 5 и питающим фидером 6 используется вторая диэлектрическая планка 10. Третья диэлектрическая планка 11, закрепленная на верхнем конце вибратора 3,предназначена для подвеса антенны с помощью диэлектрической нити 12 в вертикальном положении на максимально возможной высоте. С целью влагозащиты уязвимые места антенны обтянуты защитной герметизирующей оболочкой 13 с четырьмя уплотнительными элементами 14 в торцах.Антенна работает следующим образом. Напряжение возбуждения, поданное на точки,соответствующие месту соединения двухпроводной гибкой изолированной линии 1 Побразнь 1 м проводником 5 с питающего фидера 6, вызывает токи в двухпроводной гибкойизолированной линии 1 согласующего Шлейфа 4, нагруженного с верхнего разомкнутого конЦа на вибратор 3. На рабочей длине волны Ж в согласующем шлейфе 4 формируется электромагнитная волна с пучностью напряжения в точке перехода от двухпроводной гибкой изолированной линии 1 К вибратору 3. Токи, протекающие в проводниках двухпроводной гибкой изолированной линии 1, близки по величине и противофазнь 1, поэтому она практически не излучает электромагнитную энергию на рабочей частоте. Так как длина вибратора 3 выбирается близкой к 0,5, в нем возникает электрический резонанс с синусоидальнь 1 м распределением тока по длине. При этом пучность тока находится в середине вибратора 3, который формирует электромагнитное поле с электрической составляющей,параллельной вибратору 3.Заявляемая антенна обладает высокими электрическими характеристиками, присущими данному типу антенн. В то же время, благодаря конструктивному решению, антенна имеет два состояния развернутое (рабочее) и свернутое (походное). В развернутом состоянии антенна подвешивается в вертикальном положении на высоте до 5 м с помощью диэлектрической нити 12. В свернутом состоянии антенна имеет карманные габариты при небольшой массе (О,5 кг вместе с кабелем и грузом для перебрасывания). Время развертывания (свертывания) для тренированного оператора не превышает 5 минут.Заявляемая полезная модель может быть легко изготовлена на любом промышленном предприятии, имеющем соответствующее оборудование, с оптимальными затратами производства и использована по своему прямому назначению.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.