АНТЕННА

Полезная модель относится к радиотехническим приемным устройствам и антенной технике, может быть использована для целей связи, а также для исследования электромагнитных полей в лабораторных и полевых условиях.
Вблизи проводящей поверхности земли, в тоннелях, шахтах существуют волны электрического типа, имеющие как поперечную, так и продольную составляющую вектора Е напряженности электрического поля (Е-волна). В этих условиях поперечная ТЕМ-волна существует только при наличии направляющего проводника над поверхностью земли.
Известно антенное устройство, в котором плечи вибратора выполнены в виде пластин, припаянных к четвертьволновому симметрирующему стаканчику (см. патент СССР №1163395, Н 01 Q 9/16, 9/04, 1985). Антенное устройство имеет диаграмму направленности (ДН), аналогичную полуволновому вибратору, но это устройство тоже не чувствительно к продольной составляющей электрического вектора Е-волны.
Известна антенна, принятая за прототип, в которой петлевой вибратор содержит проводящие трубки и проводящий стержень, коаксиально и свободно пропущенный через проводящие трубки, и коаксиальный кабель (см. патент Российской Федерации №2089021, Н 01 Q 9/16, 1997). Петлевой вибратор имеет ДН аналогичную полуволновому вибратору, но тоже не чувствителен к продольной составляющей электрического вектора Е-волны, что является недостатком прототипа.
Техническим результатом данной полезной модели является создание антенны, соединенной коаксиальным кабелем с приемником, которая позволяет измерять полную напряженность Е электрического поля и ее проекцию на направление прихода Е-волны. Предлагаемая антенна имеет простую конструкцию, малую стоимость и удобна в эксплуатации.
Сущность полезной модели как технического решения выражается в совокупности следующих признаков.
Антенна содержит проводящие трубки и проводящий стержень, соосно пропущенный через проводящие трубки, и коаксиальный кабель. Каждая проводящая трубка снабжена внешней заглушкой, последняя гальванически связана с проводящим стержнем, а внутренние торцы проводящих трубок попарно подключены к центральной жиле и оплетке коаксиального кабеля.
На фиг.1 представлена схема антенны, а на фиг.2 - ее диаграмма направленности.
Антенна содержит проводящие трубки 1 и проводящий стержень 2, соосно пропущенный через проводящие трубки 1, и коаксиальный кабель. Каждая проводящая трубка 1 снабжена внешней заглушкой 3, последняя гальванически связана с проводящим стержнем 2, а внутренние торцы 4 проводящих трубок 1 попарно подключены к центральной жиле 5 и оплетке 6 коаксиального кабеля.
Кроме того, на фиг.2 сплошной линией 7 показана ДН антенны по фиг.1, а пунктирной линией 8 показана ДН этой же антенны для ТЕМ-волны, ее ДН такая же, как у обычного полуволнового вибратора.
Антенна работает следующим образом.
Пусть антенна ориентирована вдоль направления прихода Е-волны. Потенциалы на концах проводящих трубок 1 оказываются противоположного знака. В плечах экранированного полуволнового вибратора ЭДС от поля не наводятся, но под действием разности потенциалов на торцах 4 проводящих трубок 1 в плечах диполя потекут токи одного знака. В результате ток, текущий с центральной жилы 5 кабеля, пройдя по стержню 2 поступает по проводящим трубкам 1 на конец проводящего стержня 2, и изменив свой знак на обратный, складывается синфазно с током этого плеча, стекающем на оплетку 6 кабеля. Такая антенна реагирует на продольную составляющую электрического вектора Е-волны. В поле ТЕМ-волны эта антенна, расположенная по вектору Е, работает как обычный полуволновой вибратор.
На фиг.2 сплошной линией 7 показана ДН предложенной антенны для продольной компоненты электрического вектора Е-волны. ДН осесимметричная с двумя лепестками, направленными в противоположные стороны. Пунктирной линией 8 показана ДН этой же антенны для ТЕМ-волны. Эта ДН такая же, как у обычного полуволнового вибратора.
Как видим, предложенная приемная антенна может применяться как для исследования поля, так и для целей связи.