МАГНИТНАЯ АНТЕННА
MAGNETIC ANTENNA

Изобретение относится к приемным магнитным антеннам с всенаправленной диаграммой направленности и может быть использовано в полевых условиях в носимом приемнике персонала МЧС и т.п. для приема радиосигналов команд и аварийного оповещения.
Известна антенная система приемника, составленная из двух взаимно перпендикулярных обмоток магнитных антенн [1]. Антенные контуры в этой системе подключены последовательно.
Недостатком устройства-аналога является узкая диаграмма направленности, позволяющая принимать магнитное поле в двух плоскостях.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является магнитная антенна, содержащая ферритовый сердечник, составленный из взаимно ортогональных прямолинейных ферритовых сердечников, имеющих общий участок, на котором расположена обмотка катушки индуктивности [2].
Недостаток таких антенн тот, что взаимно ортогональные литые ферритовые сердечники сложны по технологии изготовления. При введении же в систему третьего стержня возрастает занимаемый ими объем, что неприемлемо для портативных РПУ.
Задача изобретения - создание магнитной антенны для портативных радиоприемных устройств (РПУ), имеющей всестороннюю диаграмму направленности.
Поставленная задача достигается тем, что в магнитной антенне, состоящей из двух катушек индуктивности, выполненных на двух ферромагнитных сердечниках, расположенных под углом 90° относительно друг друга, согласно изобретению катушки индуктивности электрически подключены синфазно, при этом к концам катушек индуктивности параллельно подключен дополнительно введенный конденсатор.
Достигаемым техническим результатом настоящего изобретения является исключение возможности взаимной компенсации ЭДС, наводимой в них, и обеспечение приема при любом угле поворота приемных антенн относительного вектора магнитного поля путем ортогонального расположения антенн. Другим техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является повышение эффективной действующей высоты антенны, так как параллельное соединение обмоток снижает общую индуктивность, позволяя добавить витки на каждый из стержней.
На фигуре представлена предлагаемая магнитная антенна, содержащая ферромагнитные сердечники 1, катушки индуктивности 2, конденсатор 3.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Антенна состоит из двух ферромагнитных сердечников 1, расположенных под углом 90 градусов и жестко закрепленных на основании. За счет неравенства и несинфазности магнитных потоков, возбуждаемых в каждом сердечнике 1, результирующее напряжение на выводах параллельно соединенных обмоток катушек индуктивности 2 сердечников будет составлять векторную сумму напряжений, наводимых магнитными потоками в каждой из обмоток. Это напряжение практически не зависит от направленности прихода электромагнитной волны (в плоскости магнитного вектора или в пределах полной сферы), что исключает необходимость использования двух усилителей, фазовращателя и сумматора. Настроенный на резонанс антенный контур системы позволяет устранить шунтирование одной катушки другой.
При воздействии на антенну магнитного поля сигнала независимо от его угла прихода в катушках индуктивности магнитной антенны наводится ЭДС, которая складывается непосредственно на концах соединенных параллельно катушек, и суммарный сигнал подается на высокоомный вход РПУ. Параллельное включение двух катушек индуктивности 2 снижает суммарную индуктивность вдвое. Для восстановления значения индуктивности необходимо на каждой из катушек увеличить количество витков в  раза. Увеличение количества витков позволяет увеличить действующую высоту антенны.
Синфазное параллельное включение катушек индуктивностей ферритовой магнитной антенны и размещением их жестко по углом 90° обеспечивает соответствие технического решения критерию «новизна» и существенно отличает от всех известных технических решений для достижения положительного эффекта в виде получения всенаправленной антенны диаграммы направленности при одновременном увеличении действующей высоты антенны, что повышает надежность приема с любого направления при любой ориентации приемника в пространстве.
Источники информации
1. Шварц Б.А. Оперативная беспроводная индуктивная связь внутри предприятия. М., Связь, 1978, с. 105.
2. Патент 1665439, H01Q 7/08, опубликован 23.07.1991.