АВТОМОБИЛЬНАЯ АНТЕННА

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и предназначена для использования в транспортных средствах.
Известна автомобильная антенна, расположенная - на лобовом стекле, выполненная в виде расположенного в середине ветрового стекла вертикального вибратора с емкостной нагрузкой, например Т-образного вибратора. По обе стороны от него вдоль периферии ветрового стекла установлены проводники, соединенные с нижней частью вертикального вибратора, при этом питающий фидер подключен к точке соединения вибратора и проводника (патент СССР 457238 МПК H 01 Q 1/32).
Недостатками известной антенны являются следующие:
- конструкцию антенны нельзя разместить на лобовом стекле, так как это затрудняет видимость;
- сложность крепления горизонтальных проводников антенны из-за трудности закрепления изогнутой части проводников;
возможность пропадания сигнала при незначительном удалении от передающего центра, большой уровень помех из-за отсутствия активного элемента, что влечет уменьшение уровня сигнала до величины уровня помех.
Наиболее близкой к предлагаемой антенне является автомобильная антенна, содержащая линейный излучатель, размещенный на поверхности или внутри стекла симметрично относительно вертикальной оси симметрии оконного проема и присоединенный первым концом к верхней металлической кромке оконного проема, а вторым концом к выходу блока настройки и согласования (БСН), содержащего реактивные элементы, вход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера, внешний проводник которого присоединен к нижней металлической кромке оконного проема. Линейный излучатель выполнен из n≥2 отрезков проводника, радиально расходящихся от его второго конца, при этом выходом БСН является точка соединения двух реактивных элементов, другой конец одного из них является входом БСН, а конец другого реактивного элемента подключен к внешнему проводнику коаксиального фидера (патент РФ №2058634 МПК H 01 Q 1/32).
Недостатками прототипа являются:
- размещение антенны на заднем стекле затрудняет видимость;
- необходимость введения дополнительных элементов настройки для согласования элементов антенны и необходимость учета размеров поверхности ветрового стекла вследствие того, что металлическая кромка стекла является составной частью вибратора;
- трудность крепления антенны на стекле автомобиля к металлической кромке проема стекла (возможно только на станции техобслуживания).
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение крепления элементов антенны в процессе монтажа к автомобилю и возможность варьирования местом крепления антенны на поверхности стекла.
Поставленная задача достигается тем, что в автомобильной антенне, содержащей вибратор, состоящий из двух отрезков, размещенных на поверхности стекла, блока согласования и настройки (БСН), коаксиального фидера, согласно предлагаемой полезной модели, отрезки вибратора выполнены в виде ленты из полимерного материала с металлическим покрытием на ее поверхности или двухслойной полимерной ленты с расположенным между ее слоями металлическим проводником; БСН выполнен в виде активного усилителя с цепями коррекции, размещенного в пластмассовом корпусе и имеющего элементы разъема в виде штырьков, расположенных с трех сторон активного усилителя, ответная часть которых расположена на одном конце каждого отрезка вибратора; отрезки вибратора через разъемные соединения параллельно подключены ко входу активного усилителя, выход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера, внешний проводник которого подключен к шине "общая земля" активного усилителя, а заземляющий проводник подключен одним концом к металлическому корпусу автомобиля, а другим - к шине "общая земля".
На фиг.1 приведена общая схема антенны;
на фиг.2 - электрическая схема блока согласования и настройки;
на фиг.3, фиг.4, фиг.5 - варианты размещения антенны на автомобиле.
Автомобильная антенна содержит вибратор 1, состоящий из двух отрезков, размещенных на поверхности стекла, блока согласования м настройки (БСН) 2, коаксиального фидера 3 и заземляющего проводника 4 (фиг.1). Отрезки вибратора выполнены в виде ленты из полимерного материала с металлическим покрытием на ее поверхности с одной стороны и клеевой основой с защитной пленкой с другой стороны. Отрезки вибратора могут быть также выполнены в виде двухслойной полимерной ленты с расположенным между ними металлическим проводником. Первый слой полимерной ленты выполнен на клеевой основе, а второй слой полимерной ленты выполнен на клеевой основе с защитным покрытием, а металлический проводник расположен между клеевым покрытием первой полимерной ленты и полимерной поверхностью второй ленты.
Ширина отрезков вибратора в обоих вариантах составляет около 4 мм, а длина - около 600 мм.
На нижнюю часть корпуса антенны, противоположную лицевой. прикреплена полимерная пленка с двухсторонним клеевым покрытием, верхний слой которого прикреплен к корпусу антенны, а нижний имеет защитную пленку.
БСН выполнен в виде активного усилителя с цепями коррекции, имеющего элементы разъема в виде штырьков 5, расположенных с трех сторон усилителя, ответная часть 6 которых расположена на одном конце каждого отрезка вибратора.
Отрезки вибратора через разъемные соединения параллельно подключены ко входу активного усилителя 2, выход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера 3. Внешний проводник коаксиального фидера подключен к шине "общая земля" активного усилителя. Заземляющий проводник 4 подключен одним концом к металлическому корпусу автомобиля в месте крепления зеркала заднего вида или солнцезащитного козырька, а другим - к шине "общая земля".
Возможны следующие варианты установки антенны:
а) в одном из верхних углов лобового стекла, при этом линейные вибраторы располагаются согласно фиг.3;
б) внизу и вверху лобового стекла, при этом линейные вибраторы расположены под углом 180 градусов относительно друг друга (фиг.4, 5).
Установку антенны осуществляют следующим образом:
1. Соединяют ответную часть разъемного соединения, расположенную на одном из концов линейного вибратора со штыревой частью разъемного соединения, расположенную в корпусе антенны в соответствии с вариантом установки.
2. Протирают спиртовой салфеткой лобовое стекло в месте установки антенны и линейных вибраторов.
3. Снимают защитный слой с каждой полоски линейного вибратора на длину 5 см., начиная от разъема; удаляют защитный слой с клеящей поверхности на корпусе антенны.
4. Закрепляют корпус антенны на лобовом стекле в соответствии с вариантом установки.
5. Слегка натягивая линейный вибратор, полностью удаляют защитный слой с полосок вибратора и прикрепляют их к лобовому стеклу.
6. В зависимости от размеров лобового стекла и вариантов установки вибраторы можно укоротить до необходимой длины, но не менее 300 мм.
7. Заземляющий проводник антенны соединяют с металлическим корпусом автомобиля в месте крепления зеркала заднего вида или солнцезащитного козырька.
8. Коаксиальный фидер размещают под резиновым уплотнителем лобового стекла и подключают центральный проводник к выходу активного усилителя, а внешний проводник - к шине "общая земля".
9. Подключают ВЧ-разъем к антенному входу приемника, а провод питания - к цепи + 12 V.
10. Устройство работает следующим образом.
Энергия радиоволн наводит ЭДС в вибраторах 1. Полученный сигнал через разъемное соединение поступает на вход блока согласования и настройки (фиг.1) Резисторы R1, R2 и конденсаторы C1, C2 обеспечивают согласование входного сопротивления усилителя и вибратора, а также коррекцию АЧХ усилителя (фиг.2) Резистор R3 является нагрузкой транзистора VT1, величиной резистора задается режим транзистора, обеспечивающий минимальный уровень собственных шумов. Кроме того, резисторы R1, R2 и R3 задают коэффициент усиления по постоянному току
на уровне 20-22 дБ. С коллектора транзистора VT3 сигнал через разделительный конденсатор С4 поступает на выход блока согласования и настройки. С выхода блока согласования и настройки сигнал через фидер 3 подается на вход радиоприемного устройства. Резистор R4 и электролитический конденсатор С5 обеспечивают фильтрацию питающего напряжения. Конденсатор С3 дополнительно снижает уровень высокочастотных помех от источника питания. Резистор R5 и светодиод VD1 образуют индикатор подключения блока согласования и настройки к питающему напряжению. Заземляющий проводник 4 дополнительно выполняет функцию резонатора сигнала.
Преимуществами предложенной автомобильной антенны по сравнению с известными являются:
- упрощение крепления элементов антенны, не зависящее от конструкции машины и ветрового стекла, вследствие того, что исключается необходимость настройки антенны в зависимости от конфигурации оконного проема;
- удобство крепления вибратора к усилителю, не требующего инструментов;
- возможность оперативной замены вибратора без демонтажа корпуса антенны и снятия его с места установки;
- возможность варьирования местом крепления антенны на поверхности стекла в зависимости от типа машины.