ДИРЕКТОРНАЯ АНТЕННА "ВОЛНОВОЙ ТРИПЛЕТ"

Полезная модель относится к радиотехнике, а более конкретно, к приемным телевизионным антеннам для работы в ДМВ-диапазоне на увеличенных дальностях от телецентров, где требуются широкополосные антенны повышенной помехозащищенности, обладающие однонаправленной диаграммой направленности. Директорная антенна «волновой триплет» предназначена для приема цифрового и аналогового телевидения. Техническим результатом является усовершенствованная конструкция диапазонной антенны, которая разрешает обеспечить работу в широком диапазоне частот при монотонном увеличении коэффициента усиления с ростом частоты, что приводит к улучшению электрических параметров и эксплуатационных возможностей антенны при повышенной эффективности работы антенны, предпочтительной тенденции для сложных условий электромагнитной обстановки. Конструкция предлагаемой антенны выполнена в виде жесткой сборки директорных структур с комбинированным угловым рефлектором и комбинированным активным вибратором, сопутствующих повышению надежности устройства.
Известна антенна телевизионная всеволновая (Пат. 2169419 от 20.06.2001, РФ, МПК H01Q 21/30) В телевизионной всеволновой антенне четыре директорных антенны с активными вибраторами ДМВ-диапазона волн размещены перед плоским рефлектором, причем отдельные активные вибраторы электрически подсоединены к двухпроводной линии, в центр которой включен согласующий трансформатор.
Недостатками известного аналога являются усложненная электрическая коммутация антенных элементов и пониженная механическая надежность устройства из-за непрочного пространственного крепления сборочных деталей.
Наиболее близкой по совокупности существенных признаков к антенне, которая заявляется, антенна телевизионная приемная (Паспорт ЧУП "Вертекс-Брест" ОО "БелТИЗ" на антенну телевизионную приемную индивидуальную пассивную в модификациях АТИГ-5.2.21-69.1, АТИГ-5.2.21-69.2, АТИГ-5.2.21-69.3). В прототипе расходящиеся директорные структуры типа «волновой канал» размещены на штанге, угловой рефлектор выполнен скелетным сборным с фиксацией к штанге за счет узла крепежа и размещением активного вибратора между рефлектором и директорными структурами с размещением на штанге.
У вышеупомянутой антенны проявляются недостаточные эксплуатационные возможности, которые обусловлены пониженной механической прочностью и меньшей стабильностью возрастания коэффициента усиления в области высоких частот из-за апериодического рефлектора.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования конструкции антенны телевизионной приемной путем изменения геометрических и электрических конструкций рефлектора и активного вибратора, введения дополнительных элементов, укрепляющих конструкцию, что привело бы к расширению эксплуатационных возможностей и улучшению технических характеристик антенны.
Технический результат достигается тем, что в директорной антенне «волновой триплет», угловой многовибраторный рефлектор, с расходящимися от его центра перед ним размещенными директорными структурами типа «волновой канал», выполнен комбинированным. Это реализовано объединением при соединении вертикальными проводниками окончаний вибраторов первых от угла перегиба рефлектора линейных вибраторов в рамку и электрическим подсоединением установленных проводников между собой проводниками-лучами через центр рефлектора.
Причем проводники-лучи коммутируются, преимущественно, к центральным точкам проводников рамки или подсоединяются к точкам соединения проводников с окончаниями вибраторов в углах рамки. Директорные структуры расположены симметрично к оси направления приема в вертикальной плоскости под углами раскрыва. Между рефлектором и директорными структурами расположен комбинированный активный вибратор, представляющий собой линейный диполь, расположенный на оси направления приема, который выполнен с дополнениями полуплечами, преимущественно, находящимися в плоскостях n директорных структур.
Новизна в части устройства директорной антенны «волновой триплет» усматривается в том, что реализовано усовершенствование конструкции антенны путем увеличения эффективности взаимосвязей элементов за счет реконструкции их форм с введением новых элементов.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, показанными на фиг. 1-4. На фиг. 1 приведен эскиз директорной антенны «волновой триплет» в базовой версии. На фиг. 2 приведены диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях на частотах рабочего диапазона длин волн. На фиг. 3 приведен график изменения коэффициентов усиления и защитного действия. На фиг. 4 приведен график изменения коэффициента стоячей волны.
Директорная антенна «волновой триплет» содержит общий угловой многовибраторный рефлектор 1, расходящиеся от его центра 2, директорные структуры типа «волновой канал» 3. Директорные структуры 3 расположены в вертикальной плоскости симметрично к оси направления приема 4 с углами раскрыва 5. Активный вибратор 6, расположен между рефлектором 1 и директорными структурами 3. Угловой рефлектор 1 выполнен комбинированным, с углом раскрыва 8, с объединением соединением вертикальными проводниками 7 окончаний вибраторов первых от угла перегиба рефлектора линейных вибраторов в рамку 9 и электрическим подсоединением установленных проводников 7 между собой проводниками-лучами 10, через центр рефлектора 2. Линейный дипольный активный вибратор 6, расположен на оси направления приема 4 и выполнен с дополнением полуплечами 11. Полуплечи 11, располагаются преимущественно в плоскостях директорных структур 3. Угловой многовибраторный рефлектор укрепляется раскосами 12, а директорные структуры 3, могут быть дополнительно закреплены фиксатором 13.
Промышленная применимость заявленного технического решения усматривается в сравнительной простоте устройства и его изготовления, тиражирования и эксплуатации, в высоких электрических показателях, как в виде версии рассматриваемой антенны, так и в версиях усеченных и усложненных вариантов антенных устройств, при одной, двух, трех и более директорных структур, разной линейной протяженности, при возможности использования в массовом производстве на конкурентоспособном уровне.
Директорная антенна «волновой триплет» в базовой версии рассматривается с тремя директорными структурами «волновой канал» при коммутации проводников-лучей рамки рефлектора к центральным точкам проводников.
Директорная антенна «волновой триплет», показанная на фиг.1, работает следующим образом. Директорная структура типа «волновой канал» 3 по оси направления приема 4 в комплексе с активным дипольным вибратором 6 и угловым рефлектором 1 реализуют классическую антенну Уда-Яги. Расположенные с углами раскрыва 5 к оси направления приема 4 директорные структуры 3 в комплексе с общим активным дипольным вибратором 6 и угловым рефлектором 1 работают подобно антенне, расположенной по оси направления приема 4. Угловая конструкция рефлектора 1, с углом раскрыва 8, усиливает отражающую способность для комбинации n директорных структур 3. Рамка 9, в рефлекторе 1, образованная в объединении соединением вертикальными проводниками 7 окончаний вибраторов первых от угла перегиба рефлектора линейных вибраторов с электрическим подсоединением установленных проводников 7 между собой проводниками-лучами 10, через центр рефлектора 2, дополнительно увеличивают отражающий эффект в высокочастотной части рабочего диапазона частот. Полуплечи 11 активного дипольного вибратора 6, преимущественно, расположенные в плоскостях директорных структур 3 с раскрывом 5 усиливают эффект суммирования сигналов от комбинации директорных структур 3 на активном вибраторе 6. Комплекс усовершенствования конструкции антенны за счет введения комбинированных углового рефлектора 1 с рамкой 9 и активного вибратора 6 с полуплечами 11 обеспечивает повышение электрических характеристик антенны и надежность конструкции рефлектора 1. Устройство раскосов 12 и фиксаторов 13 увеличивает общую конструктивную жесткость антенны.
Результаты электронного моделирования работы директорной антенны «волновой триплет» с использованием программы MMANA на фиг. 2, 3 и 4 полностью подтверждают анализ исследований антенны, что видно из диаграмм направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, рассчитанных для частот телевидения в ДМВ-диапазоне, изменений коэффициентов усиления, защитного действия и стоячей волны в рабочем диапазоне частот.