ФАЗОВАЯ АНТЕННАЯ РЕШЕТКА "РАВЭЛ-СВР"

Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к средствам связи, преимущественно - к спиральным антеннам метрового и дециметрового диапазона приемо-передающих устройств.
Из сведений, общедоступных до даты приоритета заявленного технического решения, известны средства того же назначения.
Известна фазовая антенная решетка, содержащая активный полуволновой вибратор, состоящий из двух последовательно расположенных спиралей, соединенных между собой, фидер в виде коаксиального кабеля с экранирующей оплеткой (см. например, патент РФ №2054764, МКИ N01Q 7/00, 1991 г.). Данное устройство является наиболее близким к заявленному и, поэтому принято за прототип.
Недостатками прототипа является то, что в этой конструкции требуется подключения дополнительных устройств, таких как U-колено для обеспечения симметризации, что приводит к существенному влиянию окружающих предметов на излучающую способность антенны. В связи с этим использование данного устройства не позволяет получить технический результат, достигаемый в заявленном устройстве.
Использование устройства направлено на получение технического результата: достижение полного внутреннего согласования антенны; стабильности входного сопротивления антенны; симметричности излучателей; исключение ненадежных в эксплуатации симметризирующих устройств таких как U-колено; устранение внеполосных резонансов антенны; уменьшение влияния окружающих предметов на излучающую способность антенны.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь изобретения с указанным техническим результатом.
Фазовая антенная решетка, содержащая активный полуволновой вибратор, состоящий из двух последовательно расположенных спиралей, соединенных между
собой, фидер в виде коаксиального кабеля с экранирующей оплеткой. Спирали выполнены плоскими, размещены в линию, подвод фидера выполнен в месте соединения спиралей, при этом спирали имеют вид цепи, образованной из петель, причем одна из спиралей выполнена в виде продолжения указанного коаксиального кабеля, свободный конец которого электрически соединен центральной жилой внутреннего проводника с проволочным проводником другой спирали, которая образует петлевую часть со стороны противоположной зоне спирали из коаксиального кабеля, провод указанной спирали последовательно пропущен сквозь петли спирали кабеля в прямом и обратном направлении и соединен проволочным проводником на свободным конце с внешним экранирующим проводником кабеля, при этом в плоскости активного вибратора расположен пассивный вибратор, выполненный в виде короткозамкнутой петлевой спирали идентичной петлевой части проволочной спирали активного вибратора, и расположенный на расстоянии между ними, определяемом соотношением L1=(λ/32)...(λ/8), электрическая длина обоих вибраторов находится в пределах размеров L2=(λ/8)...(λ/2), при этом спираль пассивного вибратора имеет четное количество участков перегиба, ее шаг и шаг проволочной части спирали активного вибратора находится в пределах L3=(λ/128)...(λ/32), а указанные вибраторы и фидер размещены в радиопронецаемом корпусе. Указанный корпус выполнен в виде отдельных радиопроницаемых емкостей для размещения вибраторов, соединенных между собой перемычкой, в которой размещен фидер.
Технический результат, достигаемый во всех случаях реализации объекта, обеспечивается следующей совокупностью новых, отличительных признаков:
спирали выполнены плоскими, размещены в линию, подвод фидера выполнен в месте соединения спиралей, при этом спирали имеют вид цепи, образованной из петель, причем одна из спиралей выполнена в виде продолжения указанного коаксиального кабеля, свободный конец которого электрически соединен центральной жилой внутреннего проводника с проволочным проводником другой спирали, которая образует петлевую часть со стороны противоположной зоне спирали из коаксиального кабеля, провод указанной спирали последовательно пропущен сквозь петли спирали кабеля в прямом и обратном направлении и соединен проволочным проводником на свободным конце с внешним экранирующим проводником кабеля, при этом в плоскости активного вибратора расположен пассивный вибратор, выполненный в виде короткозамкнутой петлевой спирали идентичной петлевой части проволочной спирали активного вибратора, и расположенный
на расстоянии между ними, определяемом соотношением L1=(λ/32)...(λ/8), электрическая длина обоих вибраторов находится в пределах размеров L2=(λ/8)...(λ/2), при этом спираль пассивного вибратора имеет четное количество участков перегиба, ее шаг и шаг проволочной части спирали активного вибратора находится в пределах L3=(λ/128)...(λ/32), а указанные вибраторы и фидер размещены в радиопронецаемом корпусе. Указанный корпус выполнен в виде отдельных радиопроницаемых емкостей для вибраторов, соединенных между собой перемычкой, в которой размещен фидер.
На фиг.1 представлен общий вид антенны; на фиг.2 - Вид I на фиг.1.
Фазовая антенная решетка состоит из активного полуволнового вибратора, состоящего из двух последовательно расположенных спиралей 1 и 2, соединенных между собой, фидер 3 в виде коаксиального кабеля с экранирующей оплеткой. Спирали выполнены плоскими, размещены в линию, подвод фидера размещен в месте соединения спиралей, при этом спирали имеют вид цепи, образованной из петель, причем одна из спиралей 1 выполнена в виде продолжения указанного коаксиального кабеля, свободный конец которого электрически соединен центральной жилой внутреннего проводника с проволочным проводником другой спирали в точке 4, Спираль 2 образует петлевую часть со стороны противоположной зоне спирали 1 из коаксиального кабеля. Провод 5 указанной спирали последовательно пропущен сквозь петли спирали кабеля в прямом и обратном направлении и соединен проволочным проводником на свободным конце с внешним экранирующим проводником кабеля в точке 6. В плоскости активного вибратора расположен пассивный вибратор, выполненный в виде короткозамкнутой петлевой спирали 7 идентичной петлевой части проволочной спирали активного вибратора, и расположенный на расстоянии между ними, определяемом соотношением L1=(λ/32)...(λ/8), электрическая длина обоих вибраторов находится в пределах размеров L2=(λ/8)...(λ/2), при этом спираль пассивного вибратора имеет четное количество участков перегиба, ее шаг и шаг проволочной части спирали активного вибратора находится в пределах L3=(λ/128)...(λ/32), а указанные вибраторы и фидер размещены в радиопронецаемом корпусе 8. Указанный корпус 8 выполнен в виде отдельных радиопроницаемых емкостей 9 и 10 для вибраторов 1 и 7, соединенных между собой перемычкой 11, в которой размещен фидер.
Связь между активным и пассивным вибратором осуществляется только по электромагнитному полю, так же как и во всех антеннах с пассивными вибраторами.
Для приема горизонтально поляризованных волн плоскость, образуемую директорами антенны, располагают горизонтально (параллельно земле), вертикально-поляризованных волн - вертикально.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Заявленное техническое решение промышленно применимо, поскольку оно может быть изготовлено промышленным способом в радиотехнике и использовано других областях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо.
Устройство работает и используется в различных условиях эксплуатации ориентирования в пространстве, поскольку фиксирующие элементы антенны могут быть разные. Например, антенна может использоваться как скрыто-носимая на теле человека.
Активный вибратор данной СВР представляет собой развернутый в вертикальной плоскости излучающий симметричный вибратор на основе короткозамкнутой «полосковой» линии, выполненной из проволоки с подведенным кабелем. Для обеспечения резонансных свойств указанной полосковой линии произведено особое спиральное скручивание верхнего и нижнего плеч вибратора, цель которого максимальное снижение внутренней взаимоиндуктивности спиралей вибратора и симметризация взаимоиндуктивности плеч вибратора относительно элементов окружающей среды. При этом пассивный вибратор выполняется по скрутке по аналогичной методике, но не имеет подвода кабеля, т.к. возбуждается полем переднего вибратора.
Эти особенности антенны обеспечивают существенно большую добротность данного полоскового спирального вибраторного контура, т.к. он не зашунтирован сопротивлением кабеля.
Введение подобного контура в поле активного вибратора приводит к значительному увеличению резонансных свойств данной фазовой решетки в целом.
При этом происходит пространственное формирование диаграммы направленности решетки в направлении от пассивного вибратора к активному в пространство.
Технический эффект от использования данного устройства заключается в: уменьшении влияния окружающих предметов на излучающую способность антенны; достижении полного внутреннего согласования антенны; стабильности входного сопротивления антенны, что позволяет расширить диапазон использования настоящей антенны в радиосвязи.