Антенна для аппаратуры дистанционного управления движением электровоза в шахте

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к антенной технике, и может быть использовано в аппаратуре дистанционного управления по радиоканалу движением шахтного электровоза.
При проведении различного вида работ в шахте возникает настоятельная необходимость дистанционного управления движением шахтного электровоза. Это может быть обусловлено требованиями безопасности или технологическими требованиями к процессу проведения работ в условиях шахты.
Известна многодиапазонная локомотивная антенна (см., например, описание к патенту RU 126198 U1, H01Q 9/00 (2006.01)).
Недостатком известной антенны является ее линейная поляризация, что в условиях большого количества преград и переотражений в шахте приводит к снижению уровня сигнала.
Наиболее близкой по исполнению и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является антенна с круговой поляризацией, описанная в статье «Single-Feed Ultra-Wideband Circularly Polarized Antenna with Enhanced Front-to-Back Ratio», Long Zhang, Steven Gao, Member, IEEE, Qi Luo, Member, IEEE, Paul R. Young, Senior Member, IEEE, Qingxia Li, Member, IEEE, You-Lin Geng and Raed A. Abd-Alhameed, Senior Member, IEEE, REPLACE THIS LINE WITH YOUR PAPER IDENTIFICATION NUMBER (DOUBLE-CLICK HERE TO EDIT). Известная антенна, содержит установленный в цилиндрическом корпусе излучатель, выполненный печатным способом на плате в виде двух пар ортогональных эллиптических диполей, каждая из пар которых расположена на одной из сторон упомянутой платы и подключена к общему коаксиальному кабелю фидерного тракта.
Данная антенна имеет диаграмму направленности с одним лепестком, что ограничивает ее использование в шахте в аппаратуре дистанционного управления электровозом. Это обусловлено тем, что при дистанционном управлении машинист электровоза находится вне кабины электровоза и должен располагаться обязательно в зоне действия антенны. Т.е., машинист может управлять движением электровоза только с одной стороны - той куда «светит» антенна, что серьезно затрудняет управление в условиях шахты.
Технический результат - повышение удобства дистанционного управления шахтным электровозом.
Технический результат достигается тем, что в антенне для аппаратуры дистанционного управления движением электровоза в шахте, содержащей размещенный в корпусе излучатель антенны, выполненный печатным способом на плате в виде двух пар ортогональных эллиптических диполей, каждая из пар которых расположена на одной из сторон упомянутой платы и подключена к общему коаксиальному кабелю, корпус выполнен в виде параллелепипеда, у которого основание, крышка и торцевые стенки выполнены из металла, а боковые стенки - из радиопрозрачного материала, причем плата излучателя установлена в корпусе таким образом, что плоскость платы расположена параллельно боковым стенкам корпуса.
Сущность технического решения заключается в том, что конструкция корпуса антенны при выбранных форме и материале торцевых стенок, крышки и основания, а также расположение платы излучателя позволяет получить диаграмму направленности антенны в форме «восьмерки» с острыми лепестками.
Предлагаемое устройство поясняется чертежами
На фиг. 1 схематично изображена антенна без боковой стенки корпуса; на фиг. 2 - вид со стороны торцевой стенки.
Антенна содержит излучатель в виде двух пар ортогональных эллиптических диполей 1, выполненных печатным способом на прямоугольной плате 2 на обеих сторонах. Диполи 1 соединены линиями задержки, которые обеспечивают сдвиг фазы на 90° и круговую поляризацию антенны.
Плата 2 излучателя установлена в корпусе 3, выполненным в виде параллелепипеда, у которого основание 4, крышка 5 и торцевые стенки 6 выполнены из металла, а боковые стенки 7 из радиопрозрачного материала, например поликарбоната. В крышке 5 корпуса выполнены резьбовые отверстия 8 для крепления антенны к козырьку электровоза.
Плата 2 излучателя установлена в корпусе 3 таким образом, что ее плоскость расположена параллельно боковым стенкам 7 из радиопрозрачного материала и перпендикулярно другим стенкам 4, 5, 6 из металла. Благодаря последним, возрастает коэффициент усиления антенны.
На одной из торцевых стенок 6 установлен ВЧ-разъем 9 N-типа. ВЧ-кабель 10 типа РК50-1.5-23 соединяет ВЧ-разъем 9 и диполи 1 излучателя. Антенну закрепляют под козырьком электровоза резьбовыми соединениями, располагая боковые стенки 7 корпуса перпендикулярно направлению движения электровоза. В этом случае один лепесток диаграммы направленности («восьмерки») антенны повернут в сторону движения электровоза вперед, а другой лепесток - по направлению движения назад. Такая диаграмма направленности антенны позволяет машинисту осуществлять дистанционное управление электровозом, находясь в шахте, как перед кабиной электровоза, так и за ней.
Таким образом, предлагаемое техническое решение в сложных условиях шахты повышает удобство дистанционного управления по радиоканалу шахтным электровозом, обеспечивая возможность управления независимо от места нахождения машиниста относительно управляемого объекта.