КОЛЬЦЕВАЯ ЭКРАНИРОВАННАЯ РАМОЧНАЯ АНТЕННА

Полезная модель относится к области радиотехники, в частности к антенной технике, и может найти применение в системах радиомониторинга, в системах контроля электромагнитной обстановки, в системах пеленга, в системах связи, для регистрации и измерения синусоидальных, шумовых и импульсных магнитных полей в условиях больших электрических помех.
Известна кольцевая экранированная рамочная антенна, выполненная из двух отрезков коаксиального кабеля, каждый из которых образует, по крайней мере, один виток, причем витки первого и второго отрезков коаксиального кабеля имеют противоположное направление намотки. На первых концах каждого отрезка коаксиального кабеля, между центральным и внешним проводниками которого включена нагрузка, а на вторых концах центральный и внешний проводник первого отрезка коаксиального кабеля соединены соответственно с внешним и центральным проводниками второго отрезка коаксиального кабеля (см. патент РФ №2054764, МПК H01Q 7/00, опубл. 20.02.1996),
Недостатком данного технического решения является работа в узкой полосе частот, возможность работы только с устройствами, имеющими дифференциальный вход.
Наиболее близкой по технической сущности является кольцевая экранированная рамочная антенна, содержащая закрепленные на антенной мачте и расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях и пересекающиеся между собой жесткие кольцевые рамки, каждая из которых выполнена с выходным соединительным устройством, центральной жилой и экранирующей оболочкой, имеющей поперечный разрез (см. патент РФ №2393596, МПК H01Q 7/00, опубл. 23.03.2009).
Недостатком данного технического решения является значительный вес антенны и недостаточные функциональные возможности, так как известная антенна реагирует только на величину вектора магнитной индукции, не получая информации о направлении распространения электромагнитной волны.
Техническим результатом данной полезной модели является возможность создания облегченной конструкции антенны, способной принимать электромагнитные волны с возможностью определения направления их распространения, что позволяет осуществить высококачественный радиомониторинг.
Технический результат достигается тем, что в кольцевой экранированной рамочной антенне, содержащей закрепленные на антенной мачте и расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях и пересекающиеся между собой жесткие кольцевые рамки, каждая из которых выполнена с выходным соединительным устройством, центральной жилой и экранирующей оболочкой, имеющей поперечный разрез, согласно полезной модели каждая кольцевая рамка выполнена в виде диэлектрической оболочки, внутри которой расположен радиочастотный коаксиальный кабель в виде кольцевого витка его конечной части, причем экранирующая оболочка в месте ввода радиочастотного коаксиального кабеля в диэлектрическую оболочку электрически соединена с центральной жилой конца кольцевого витка радиочастотного коаксиального кабеля, а следующие после выходных соединительных устройств части радиочастотных коаксиальных кабелей, представляющие собой кабели снижения, снабжены нанизанными на каждый из них ферритовыми компенсирующими и экранирующими кольцами. Выходное соединительное устройство состоит из диэлектрического фитинга, выполненного в виде тройника, соединенного боковыми торцами с концами предварительно разъединенной кольцевой диэлектрической оболочкой, и диэлектрического защитного патрубка, закрепленного на центральном отводе тройника. На кабели снижения на расстоянии 0,1-2 метра от конца диэлектрического защитного патрубка надето ферритовое компенсирующее кольцо, на которое намотано 8-12 витков этого кабеля. Ферритовые экранирующие кольца, надетые на кабели снижения, закреплены на расстоянии друг от друга не более четверти длины самой короткой волны принимаемого диапазона радиочастот.
Кабели снижения кольцевых рамок закреплены на антенной мачте и скреплены между собой, образуя групповой кабель снижения, прокладываемый до места подключения к соответствующим входам приемной аппаратуры.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображена кольцевая экранированная рамочная антенна, общий вид; на фиг.2 изображена кольцевая рамка в разрезе.
Кольцевая экранированная рамочная антенна содержит закрепленные на антенной мачте 1 и пересекающиеся между собой кольцевые рамки 2, 3, 4, расположенные в трех взаимно ортогональных плоскостях. Каждая кольцевая рамка 2, 3, 4 выполнена в виде кольцевой диэлектрической оболочки 5, внутри которой расположен радиочастотный коаксиальный кабель в виде кольцевого витка 6 его конечной части. Кольцевые рамки 2, 3, 4 выполнены с выходным соединительным устройством, состоящим из диэлектрического фитинга, выполненного в виде тройника 7, соединенного боковыми торцами с концами предварительно разъединенной диэлектрической оболочки 5, и диэлектрического защитного патрубка 8, закрепленного на центральном отводе тройника 7. Экранирующая оболочка радиочастотного коаксиального кабеля в месте его ввода в диэлектрическую оболочку 5 электрически соединена с центральной жилой конца кольцевого витка 6 радиочастотного коаксиального кабеля. Следующие после выходных соединительных устройств части радиочастотных коаксиальных кабелей, представляющие собой кабели снижения, снабжены нанизанными на каждый из них по всей длине ферритовыми экранирующими кольцами 9. Кабели снижения кольцевых рамок 2, 3, 4 закреплены на антенной мачте 1 и скреплены между собой крепежными стяжками 10, образуя групповой кабель снижения 11, прокладываемый до места подключения к соответствующим входам приемной аппаратуры (на чертеже не показана). На расстоянии одного метра от конца диэлектрического защитного патрубка 8 на радиочастотный коаксиальный кабель каждой кольцевой рамки 2, 3, 4 надето соответствующее ей ферритовое компенсирующее кольцо 12, 13, 14, на которое намотано 10 витков этого кабеля.
Кольцевая экранированная рамочная антенна работает следующим образом
Падающая электромагнитная волна, проходя через область расположения антенны, находящейся на антенной мачте 1, наводит своей магнитной составляющей соответствующие ЭДС в кольцевых витках 6 кольцевых рамок 2, 3, 4, пропорциональные проекциям вектора магнитной индукции на их нормали. Совокупность этих ЭДС образует компонентные электрические сигналы, которые отводятся через выходные соединительные устройства, состоящие из тройника 7 и диэлектрического защитного патрубка 8, и следуют далее по кабелям снижения, входящим в состав группового кабеля снижения 11, к соответствующим трем входам приемной аппаратуры. При этом ферритовые компенсирующие кольца 12, 13, 14, расположенные после выходных соединительных устройств соответствующих кольцевых рамок 2, 3, 4, компенсируют емкостные связи между кольцевыми рамками 2, 3, 4, предотвращая таким образом их взаимное влияние. Ферритовые экранирующие кольца 9, нанизанные на кабели снижения, уменьшают взаимное влияние компонентных сигналов друг на друга при их прохождении по кабелям снижения в составе группового кабеля снижения 11, а также препятствуют проникновению электромагнитных помех на входы приемной аппаратуры. Кольцевые диэлектрические оболочки 5 играют роль каркасов для кольцевых витков 6 кольцевых рамок 2, 3, 4, а также защищают кольцевые витки 6 от атмосферных воздействий.
Предлагаемая антенна имеет облегченную конструкцию, позволяет осуществить высококачественный радиомониторинг и способна принимать электромагнитные волны с возможностью определения направления их распространения, что расширяет ее функциональные возможности.