КОРАБЕЛЬНАЯ ПРИЕМНАЯ УКВ АНТЕННАЯ СИСТЕМА
SHIPBOARD VHF RECEIVING ANTENNA SYSTEM

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для создания антенных систем ультракоротковолнового (УКВ) диапазона в условиях ограниченной поверхности их размещения с целью наблюдения за надводной электромагнитной обстановкой, повышения надежности приема в условиях бортовой и килевой качки, и улучшения электромагнитной обстановки работы РЭС на кораблях и судах. Известно, что для диапазона УКВ освоенный участок спектра от 1.0 ГГц до 50 ГГц, наиболее высокоинформативный [1]-[6]. Данный диапазон используется для радиолокации и для работы с искусственными спутниками земли. Для работы в указанном диапазоне частот на кораблях и судах используются зеркальные, рупорные антенны и антенны поверхностных волн. Наилучшими антенными параметрами обладают двухзеркальные антенны.
s
На Фиг. 1 представлена двухзеркальная антенна Кассегрена, где 1 - первое зеркало в форме параболоида вращения, 2 - второе зеркало в форме гиперболоида вращения, 3 - рупорный облучатель гиперболоида 2, направленные свойства рупорного облучателя - 4; недостаток антенны в значительных размерах зеркал. Кроме того, малая мощность излучения спутника, допустимая около 100 Вт., приводит к необходимости иметь высокий коэффициент направленного действия антенны D, более 1000. Это приводит к созданию острой диаграммы направленности антенны. Последнее требование обосновывает иметь систему наведения диаграммы направленности на геостационарные или стационарные спутники. Диаметр зеркала определится по формуле: , где D=1000 - коэффициент направленного действия; k=0,6 - коэффициент использования зеркала; λ - длина волны используемой для радиотракта, которая на частоте ƒ=1.0 ГГц; -λ=30 см, а на частоте ƒ=50.0 ГГц; -λ=6 см. При этом с учетом указанных параметров на частоте 1.0 ГГц диаметр зеркала должен быть равен 4 метрам, а на частоте 50 ГГц диаметр зеркала равен 32 сантиметрам. Но если повышается D до 30000, то диаметр увеличивается в пять раз. Следовательно, важной задачей в разработке уменьшить размеры, которые не приемлемы в условиях кораблей и судов. [1, 2, 3, 4]
На Фиг. 2 представлен антенный комплекс «Стандарт-А» с антенной Кассегрена (параболоид) диаметром 1,8 метра, работающий на судах в системе спасения судов на море в диапазоне частот от 5000 МГц до 8000 МГц через геостационарный спутник, для обеспечения стабилизации на борту судна, колеблющего от волнения моря, вес антенного комплекса 3000 кг; система стабилизации имеет две степени своды, сформированной на двух рамках с взаимно перпендикулярными осями: ось отработки дифферента и ось отработки крена; для удержания параболоида в вертикальном положении используется противовес, размещенный в цилиндре, однако цилиндр ограничивает углы отклонения противовеса, чем снижает работу антенного комплекса «Стандарт-А» в диапазоне волнений моря.[1, 2, 3, 4]
На Фиг. 3 представлена телевизионная спутниковая антенна, содержащая 1 - зеркало в виде параболоида вращения, 2 - спутниковый конвертер (например, LNB) - приемное устройство, объединяющее в себе малошумящий усилитель (МШУ, LNA) принимаемого со спутника сигнала и понижающий преобразователь частоты, 4 - крепление спутникового конвертора. Конвертер устанавливается на облучателе спутниковой антенны и подключается к приемному оборудованию коаксиальным кабелем 3, по этому же кабелю осуществляется питание конвертера и, если требуется, передача управляющих сигналов. Необходимость преобразования частоты после усиления сигнала связана с тем, что в большинстве случаев для спутниковой связи используются радиодиапазоны с частотами в единицы и десятки Гигагерц (С, X, Ku, Ка). Передача таких радиочастот по коаксиальному кабелю приводит к большому затуханию сигнала, а использование длинных волноводов многократно усложняет и удорожает систему. Преобразование частоты в диапазон 1-2 ГГц (L-диапазон) позволяет отнести приемное оборудование (спутниковый ресивер, спутниковый модем, карта DVB-S/S2 и т.п.) на значительное расстояние (десятки метров) от спутникового конвертера. Преобразование частоты происходит путем смешения сигнала опорного генератора спутникового конвертера и входного сигнала, принятого со спутника. На выходе смесителя образуется сигнал промежуточной частоты, равной разнице частот опорного генератора и входного сигнала. Конвертеры делят на два основных типа в зависимости от конструкции опорного генератора - с диэлектрическим резонатором (DRO) или с синтезатором частоты (PLL). Конвертеры круговой поляризации могут называться также «конвертеры НТВ+» или «конвертеры Триколор». Предназначены для работы в верхнем Ки-диапазоне (11700-12750 МГц) с круговой поляризацией. Применяются для приема ТВ-вещания со спутников «Экспресс-АМУ1», «Экспресс-ATI», «Экспресс-АТ2» (операторы НТВ+, Триколор ТВ, STV). Переключение между поляризациями производится напряжением питания конвертера, 13 Вольт - правая, 18 Вольт - левая.
Примеры реализации конвертера.
Универсальный спутниковый конвертер
В универсальном спутниковом конвертере два гетеродина с частотами 9.75 ГГц и 10.6 ГГц. Первый обеспечивает работу в диапазоне от 10.7 ГГц до 11.9 ГГц, а второй от 11.55 до 12.75 ГГц (т.е. при наличии в универсальном конверторе двух гетеродинов система принимает две полосы частот). Переключение диапазонов осуществляется с помощью ресивера. С ресивера также происходит управление переключением поляризации конвертера.
Технические характеристики конвертера С/Ku диапазона OrbSat Digital СК-2222 для прямофокусных антенн
Конвертер предназначен для приема С и Ku диапазонов с одного спутника на прямофокусную антенну, при использовании специальной насадки облучателя возможна установка на офсетную антенну.
Технические характеристики OrbSat Digital СК-2222
• Частота входного сигнала: 3.4-4.2 ГГц; 10.70-12.75 ГГц
• Частота выходного сигнала: 950-1750 МГц 950-2150 МГц
• Частота гетеродина: 5.15 ГГц 9.75/10.6 ГГц
• Коэффициент шума: 0.5 дБ;0.5 дБ
• Защита от перекрестных помех: 20 дБ; 20 дБ
• Коэффициент усиления: 60 dB 60 dB
• Выбор поляризации (Верт) 10-14.5 В; 10-14.5 В
• Выбор поляризации (Гориз) 16-20 В 16-20 В
• Питание: 10-20 В пост. напр./180 мА 10-20 В пост. напр./150 мА
• Рабочая температура: -40~+60°С -40~+60°С
Конвертер для прямофокусных антенн
Совмещенный С+Ku конвертер на основе двух конвертеров с независимыми выходами "Хорек прямофокус Twin-Twin", обеспечивает устойчивый прием сигнала со спутников вещающих одновременно в С диапазоне и Ku диапазоне. Предназначен для прямофокусных антенн - не менее 120 см. В модели Хорек С+Ku Twin-Twin, в качестве облучателя Ки диапазона, использован фторопластовый волновод-облучатель, особой конструкции и частично заполненный диэлектриком облучатель С диапазона.
Технические характеристики С+Ku конвертера Alyano TWIN для прямофокусных антенн:
Совмещенный С+Ku конвертер на основе твин конвертеров с двумя независимыми выходами. Конвертер на базе твин С конвертера DreamTech Т22 (С-диапазона круговой поляризации) и твин Ku конвертера MTIAP82-T2E-F (Ku- диапазона линейной поляризации)
Технические характеристики DreamTech Т22:
• Коэффициент шума: 12 К
• Коэффициент усиления: 60 дБ
• Входной диапазон: 3,4…4,2 ГГц
• Выходной диапазон: 950-1750 МГц
• Частота гетеродина: 5150 МГц
Технические характеристики MTIAP82-T2E-F:
• Вход ГГц: 10.7-11.7/11.7-12.75
• Выход МГц: 950-1950 / 1100-2150
• Коэффициент шума дБ: 0,2
• Коэффициент усиления дБ: 50-60
• Частота гетеродина ГГц: 9.75 / 10.6
• Разъем: F-тип 75 Ом
Реализация конвертера возможна в более широких пределах и предлагается в разрабатываемом устройстве.
Представленный антенный комплекс «Стандарт-А» и антенны имеют недостатки:
МАКС
МИН
- коэффициент перекрытия по диапазонным свойствам не превышает ƒ/ƒ=2, кроме того, из-за затененности верхнепалубных устройств, на судах устанавливают две антенны: правого и левого борта;
- по массогабаритным характеристикам антенный комплекс «Стандарт-А» превышает вес в три тонны;
- при небольшом волнении моря антенны не работают.
МИН
МАКС
П
МАКС
МИН
П
МАКС
МИН
Целью изобретения является создание корабельной частотонезависимой УКВ приемной антенной системы, работающей в диапазоне от ƒ=1000 МГц до ƒ=50 ГГц для работы в условиях волнения моря и ограниченной поверхности корабля, судна. Известно, что к частотонезависимым относятся антенн с коэффициентом перекрытия не менее пяти или K = ƒ/ƒ = 5. Предлагаемое изобретение позволяет иметь коэффициент перекрытия К= ƒ/ƒ= 50000 МГц/1000 МГц = 50 или по диапазону около 50. Такая корабельная приемная УКВ антенная система позволит:
- использовать диапазон частот для работы, который не используется в настоящее время на кораблях и судах;
- осуществлять контроль надводной обстановки за любым излучением;
- решить проблему электромагнитной совместимости корабля, судна, в которой работает множество РЭС;
- решить проблему массогабаритных характеристик для ограниченной поверхности корабля, судна.
0
Учитывая, что в диапазоне от 1 ГГц и выше используют зеркальные антенны, поэтому качестве базового объекта может служить антенный комплекс «Стандарт-А» с антенной Кассегрена в виде параболоида диаметром 1,8 метра, работающий на судах в системе спасения судов на море в диапазоне частот от 5000 МГц до 8000 МГц через геостационарный спутник с обеспечением стабилизации антенны на борту судна в пределах 15 бортовой качки, колеблющего от волнения моря; вес антенного комплекса 3000 кг; система стабилизации имеет две степени своды, сформированной на двух рамках с взаимно перпендикулярными осями: ось отработки дифферента и ось отработки крена; для удержания параболоида в вертикальном положении используется противовес, размещенный в цилиндре, однако цилиндр ограничивает углы отклонения противовеса, чем снижает работу антенного комплекса «Стандарт-А» в диапазоне волнений моря.
П
1
2
Поставленная цель достигается тем, что введена частотонезависимая приемная антенная система УКВ диапазона, состоящая из двух антенных модулей с коэффициентом перекрытия по диапазону не менее К=50. При этом первый антенный модуль 1 осуществляет радиоприем в диапазоне от 1 ГГц до 50 ГГц в меридиальной плоскости, а второй антенный модуль 1 осуществляет радиоприем в диапазоне от 1 ГГц до 50 ГГц в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли. Таким образом, осуществляется радиоприем всех частот указанного диапазона в экваториальной и меридиальной плоскостях применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли.
1
2
1
2
1
2
На фиг. 4 представлена корабельная приемная УКВ антенная система, содержащая первый антенный модуль 1 и второй антенный модуль 1, расположенные на палубе корабля, судна; причем первый антенный модуль 1 для радиоприема в меридиальной плоскости, а второй антенный модуль 1 для радиоприема в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли; первый усилитель на десять каналов, ширина частот каждого канала 5 ГГц, для радиоприема в меридиальной плоскости 3, второй усилитель на десять каналов, ширина частот каждого канала 5 ГГц, для горизонтального радиоприема 4, десять сумматоров с первого 5-1 по десятый - 5-10, третий усилитель на десять каналов 6, блок спецтехники 7 на десять каналов радиоприема для десяти диапазонов частот, укладывающихся в диапазон от 1 ГГц до 50 ГГц., при этом выход первого антенного модуля 1 соединен с входом первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли, а выход второго антенного модуля 1 соединен с входом второго усилителя 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли; первый выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с первым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход первого сумматора 5-1 и через его выход; второй выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен со вторым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход второго сумматора 5-2 и через его выход; третий выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с третьим входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход третьего сумматора 5-3 и через его выход; четвертый выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с четвертым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход четвертого сумматора 5-4 и через его выход; пятый выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с пятым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход пятого сумматора 5-5 и через его выход; шестой выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с шестым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход шестого сумматора 5-6 и через его выход; седьмой выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с седьмым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход седьмого сумматора 5-7 и через его выход; восьмой выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с восьмым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход восьмого сумматора 5-8 и через его выход; девятый выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с девятым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход девятого сумматора 5-9 и через его выход; десятый выход первого усилителя 3 на десять каналов для радиоприема в меридиальной плоскости соединен с десятым входом третьего усилителя на десять каналов 6 через первый вход десятого сумматора 5-10 и через его выход; первый выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом первого сумматора 5-1; второй выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом второго сумматора 5-2; третий выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом третьего сумматора 5-3; четвертый выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом четвертого сумматора 5-4; пятый выход второго усилитель на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости 4 соединен со вторым входом пятого сумматора 5-5; шестой выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом шестого сумматора 5-6; седьмой выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом седьмого сумматора 5-7; восьмой выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом восьмого сумматора 5-8; девятый выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом девятого сумматора 5-9; десятый выход второго усилитель 4 на десять каналов для радиоприема в экваториальной плоскости соединен со вторым входом десятого сумматора 5-10; выход третьего усилителя 6 на десять каналов соединен с входом блока спецтехники 7 на десять каналов радиоприема для десяти диапазонов частот, укладывающихся в диапазон от 1 ГГц до 50 ГГц.
12
На фиг. 5 представлена компланарная линия, содержащая две линии расположенные под углом α друг другу, d - расстояние между концами компланарной линии;  - длина первой линии:  - длина второй линии; α - ~ угол между линиями. При пропускании тока по линии возникает встречный ток из-за взаимного влияния. Взаимное сопротивление R компланар-
где:  коэффициент распространения;  длина волны. Используя компланарные линии можно построить антенны приемные, работающие в широком диапазоне рабочих частот.
12
На фиг. 6.1, фиг. 6.2 и фиг. 6.3 представлены расчеты взаимного сопротивления R компланарной линии в диапазоне частот от 1000 МГц до 50000 МГц для линии с параметрами: , α=10°, α=20° и α=40° - длина линии в исследованиях принимала несколько значений: ; 1,5 см; 2 см; 2.5 см и 3 см. Анализ результатов показал, что в диапазоне частот от 1000 МГц по 50000 МГц можно использовать диапазон длин от 1 см до 5 см, причем значительное влияние оказывает значение угла α и длина линий. При больших углах устанавливается малое входное сопротивление компланарной линии, причем малое сопротивление также получается при разных длинах линий. Таким образом, исследование сопротивления компланарных линий позволило подобрать вариант конструкции и построить элемент симметричного вибратора с высокими частотными и массогабаритными характеристиками.
П
Л
П
2
и
2
2
П
Л
1
1
1
1
Л
2
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
1
Л
На фиг. 7 представлен синфазного питания элемент симметричного вибратора , содержащий симметрично расположенные идентичные по конструкции два плеча вибратора: правое -  и левое - , соединенных клеммами «Т» и «Т» через двухпроводную линию длинной 40 мм и через двухобмоточную индуктивность 3 длиной 100 мм к коаксиальному кабелю 2, двух обмоточная индуктивность с диаметром витков 10 мм и шагом намотки 10 мм; вибраторы правый -  и левый -  высотой 150 мм и шириной 70 мм каждый; правое плечо  клеммой «Т» соединено к клемме «э» экрана коаксиального кабеля 2, через индуктивность длиной 100 мм между клеммами «α »  «Ц», через проводник длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Т», а левое плечо  в верхней части соединено клеммой «Т» к клемме «α» центральной жиле коаксиального кабеля 2, через индуктивность длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Т», образуя синфазность токов в плечах или ; каждое плечо представляет собой последовательное соединение компланарных линий различных параметров, как по углу α, так и по длине линий ,, при этом правое плечо симметричного вибратора содержит последовательное соединение компланарных линий: первая компланарная линия правого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками проводников или линий: первой длиной 40 мм между клеммами «Ц»-«Т» и второй длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С»; вторая компланарная линия правого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками проводников или линий: первой длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С» и второй длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р»; третья компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р» и второй длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П»; четвертая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П» и второй длиной 22 мм между клеммами «П»-«О»; пятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «П»-«О» и второй длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н»; шестая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н» и второй длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М»; седьмая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М» и второй длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л»; восьмая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л» и второй длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К»; девятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=10° между соединенными отрезками линий: первой длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К» и второй длиной 50 мм между клеммами «К»-«И»; десятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=25° между соединенными отрезками линий: первой длиной 50 мм между клеммами «К»-«И» и второй длиной 20 мм между клеммами «И»-«З»; одиннадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=20° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «И»-«З» и второй длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж»; двенадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж» и второй длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е»; тринадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е» и второй длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д»; четырнадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=55° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д» и второй длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г»; пятнадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=130° между соединенными отрезками линий: первой длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г» и второй длиной 20 мм между клеммами «Г»-«В»; клемма «В» правого плеча антенны соединена с клеммой «α» центральной жилы коаксиального кабеля 2; а клемма «В» левого плеча симметричного вибратора антенны соединена с клеммой «б» экранной оболочки коаксиального кабеля 2.
1
1
На фиг. 8 диаграмма направленности синфазного питания элемента симметричного вибратора 1, представленного на фиг. 7; как видно из направленных свойств синфазного питания элемента симметричного вибратора 1, радиоприем возможен в экваториальной плоскости или с диаграммой направленности для радиоприема в меридиальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли.
1
2
На фиг. 9 представлены пределы изменения входного сопротивления активного - R в диапазоне частот от 1000 МГц до 50000 МГц для элемента симметричного вибратора, изображенного на фиг. 7. Активное сопротивление R изменяется в пределах от 10 Ом до 15 Ом для диапазона указанных частот. Следовательно, данный вариант конструктивного построения как элемент одного из моделей приемной антенны 1 или 1 можно использовать в последующих разработках [6, 7].
1
П
1
2
и
2
2
П
Л
1
1
1
1
П
1
Л
1
2
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
1
Л
2
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
8
8
9
9
10
10
7
На фиг. 10 представлен элемент первого антенного модуля 1 с диаграммой направленности для радиоприема в меридиальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли. На основе синфазного питания, содержащий симметричный вибратор, конструктивно представленный двумя плечами симметрично расположенными идентичными вибраторами высотой 150 мм и шириной 70 мм каждый: правое плечо  клеммой «Т» соединено к клемме «Э» экрана селекторного блока 4, через вторичную нагрузочную индуктивность 5 длиной 100 мм между клеммами «α »  «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Т», а левое плечо  в верхней части соединено клеммой «Т» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2 через клемму «α», через первичную нагрузочную индуктивность 5 длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Тл»; образованное соединение клеммы «Т» к клемме «Э» экрана резонатора, а клеммы «Т» через клемму «а» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2 приводит к протеканию наведенных токов в плечах правом  и левом , образуя синфазность токов в плечах или ; каждое плечо представляет собой последовательное соединение компланарных линий различных параметров, как по углу α, так и по длине линий ,, при этом правое плечо симметричного вибратора содержит последовательное соединение компланарных линий: первая компланарная линия правого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками проводников или линий: первой длиной 40 мм между клеммами «Ц»-«Т» и второй длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С»; вторая компланарная линия представляется углом α=52° между соединенными отрезками проводников или линий: первой длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С» и второй длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р»; третья компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р» и второй длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П»; четвертая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П» и второй длиной 22 мм между клеммами «П»-«О»; пятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «П»-«О» и второй длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н»; шестая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н» и второй длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М»; седьмая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М» и второй длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л»; восьмая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л» и второй длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К»; девятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=10° между соединенными отрезками линий: первой длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К» и второй длиной 50 мм между клеммами «К»-«И»; десятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=25° между соединенными отрезками линий: первой длиной 50 мм между клеммами «К»-«И» и второй длиной 20 мм между клеммами «И»-«З»; одиннадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=20° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «И»-«З» и второй длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж»; двенадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж» и второй длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е»; тринадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е» и второй длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д»; четырнадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=55° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д» и второй длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г» пятнадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=130° между соединенными отрезками линий: первой длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г» и второй длиной 20 мм между клеммами «Г»-«В»; клемма «В» правого плеча антенны соединена через клемму «α» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2; а клемма «В» левого плеча  симметричного вибратора антенны соединена через клемму «б» с клеммой «Э» экрана селекторного блока 4; селекторный блок 4 содержит объемный резонатор 2 с размещенными в нем десятью конвертерами: первый конвертер К работает в диапазоне от 1.0 ГГц до 5 ГГц, при этом выход первого конвертера К соединен через его первый выход с выходом селекторного блока 4; второй конвертер К работает в диапазоне от 5 ГГц до 10 ГГц, при этом выход второго конвертера К соединен через его второй выход с выходом селекторного блока 4; третий конвертер К работает в диапазоне от 10 ГГц до 15 ГГц, при этом выход третьего конвертера К соединен через его третий выход с выходом селекторного блока 4; четвертый конвертер К работает в диапазоне от 15 ГГц до 20 ГГц, при этом выход четвертого конвертера К соединен через его четвертый выход с выходом селекторного блока 4; пятый конвертер К работает в диапазоне от 20 ГГц до 25 ГГц, при этом выход пятого конвертера К соединен через его пятый выход с выходом селекторного блока 4; шестой конвертер К работает в диапазоне от 25 ГГц до 30 ГГц, при этом выход шестого конвертера К соединен через его шестой выход с выходом селекторного блока 4; седьмой конвертер К работает в диапазоне от 30 ГГц до 35 ГГц, при этом выход седьмого конвертера К соединен через его седьмой выход с выходом селекторного блока 4; восьмой конвертер К работает в диапазоне от 35 ГГц до 40 ГГц, при этом выход восьмого конвертера К соединен через его восьмой выход с выходом селекторного блока 4; девятый конвертер К работает в диапазоне от 40 ГГц до 45 ГГц, при этом выход девятого конвертера К соединен через его девятый выход с выходом селекторного блока 4; десятый конвертер К работает в диапазоне от 45 ГГц до 50 ГГц, при этом выход десятого конвертера Ксоединен через его десятый выход с выходом селекторного блока 4; нагрузочная двухобмоточная индуктивность 5 с витком диаметром 10 мм и с шагом намотки витка 10 мм.
1
1
2
2
2
1
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
52
2
На фиг. 11 представлен вариант увеличения направленных свойств модуля на основе включения двух элементов первого антенного модуля 1 с диаграммой направленности для радиоприема в меридиальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли, содержащий взаимно перпендикулярно расположенные симметричные вибраторы как элементы: первый элемент  и второй элемент ; при этом в первом элементе , в его правом вибраторе, клемма «» и во втором элементе , в его правом вибраторе, клемма «» соединены в общую клемму «»; общая клемма «» соединена с клеммой «Э» экрана селекторного блока 4, через вторичную нагрузочную индуктивность 5 длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «», нагрузочная двухобмоточная индуктивность 5 с витком диаметром 10 мм и с шагом намотки витка 10 мм; в правом вибраторе элемента  общая клемма «» соединена через клемму «а» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2 через последовательно соединенными компланарными линиями: углом ° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «», и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 10° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 25° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 20° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 55° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 130° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; клемма «» соединена через клемму к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2; в правом вибраторе элемента  общая клемма «» соединена через клемму «а» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2 через последовательно соединенными компланарными линиями: углом 52° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «», и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 10° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 25° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 20° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 55° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 130° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; клемма «» соединена через клемму «а» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2; в первом элементе , в его левом вибраторе, клемма «» и во втором элементе , в его левом вибраторе, клемма «» соединены в общую клемму «»; общая клемма «» соединена через клемму к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2, через первичную обмотку нагрузочной индуктивности 5 длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «»; в левом вибраторе элемента  общая клемма «» соединена через клемму «Э» с экраном селекторного блока 4, через последовательно соединенными компланарными линиями: углом 52° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «», и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 10° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 25° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 20° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 55° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 130° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; клемма «» соединена через клемму «б» к клемме «Э» с экраном селекторного блока 4; в левом вибраторе элемента  общая клемма «» соединена через клемму «Э» с экраном селекторного блока 4, через последовательно соединенными компланарными линиями: углом 52° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «», и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 17° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 10° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 25° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 20° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 100° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 55° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; углом 130° между клеммами линии «» и «» и линии «» и «»; клемма «» соединена через клемму «б» к клемме «Э» экрана селекторного блока 4; селекторный блок 4 содержит объемный резонатор 2 с размещенными в нем десятью конвертерами: первый конвертер К работает в диапазоне от 1.0 ГГц до 5 ГГц, при этом выход первого конвертера К соединен через его первый выход с выходом селекторного блока 4; второй конвертер К работает в диапазоне от 5 ГГц до 10 ГГц, при этом выход второго конвертера K соединен через его второй выход с выходом селекторного блока 4; третий конвертер К работает в диапазоне от 10 ГГц до 15 ГГц, при этом выход третьего конвертера К соединен через его третий выход с выходом селекторного блока 4; четвертый конвертер К работает в диапазоне от 15 ГГц до 20 ГГц, при этом выход четвертого конвертера К соединен через его четвертый выход с выходом селекторного блока 4; пятый конвертер К работает в диапазоне от 20 ГГц до 25 ГГц, при этом выход пятого конвертера К соединен через его пятый выход с выходом селекторного блока 4; шестой конвертер К работает в диапазоне от 25 ГГц до 30 ГГц, при этом выход шестого конвертера К соединен через его шестой выход с выходом селекторного блока 4; седьмой конвертер K работает в диапазоне от 30 ГГц до 35 ГГц, при этом выход седьмого конвертера К соединен через его седьмой выход с выходом селекторного блока 4; восьмой конвертер К работает в диапазоне от 35 ГГц до 40 ГГц, при этом выход восьмого конвертера К соединен через его восьмой выход с выходом селекторного блока 4; девятый конвертер К работает в диапазоне от 40 ГГц до 45 ГГц, при этом выход девятого конвертера К соединен через его девятый выход с выходом селекторного блока 4; десятый конвертер К работает в диапазоне от 45 ГГц до 50 ГГц, при этом выход десятого конвертера К соединен через его десятый выход с выходом селекторного блока 4.
На фиг. 12 представлено ортогональное размещение двух элементов симметричных вибраторов: первого элемента -  и второго элемента - , данное конструктивное исполнение представлено на фиг. 11. Данное размещение позволяет увеличить коэффициент направленного действия модели из двух элементов с диаграммой направленности для радиоприема в меридиальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли.
На фиг. 13 представлен путь увеличения коэффициента направленных свойств модели представленных на фиг. 11 и фиг. 12 за счет ортогонального размещения двух элементов: первого элемента -  и второго элемента - .
1
2
На фиг. 14 представлено размещение N элементов симметричных вибраторов: с первого элемента -  по N элемент - ; учитывая, что каждый элемент выполняется в виде схемных плоских печатных пластин, причем сечение плоских пластин, на которых расположены симметричные вибраторы, определятся сечением проводника равным от 0,1 до 1 мм. Поэтому в пределах объема каждого из модулей: первого 1 и второго 1 с параметрами 150 мм на 140 мм можно расположить именно N элементов симметричных вибраторов.
1
На фиг. 15 представлена диаграмма направленности с учетом работы антенного модуля фиг. 14, при таком использовании модуля первого 1 его коэффициент направленного действия может достигать более 10000.
П
Л
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
1
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
2
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
17
На фиг. 16 представлен элемент второго антенного модуля ^ с диаграммой направленности для радиоприема в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли, расположенного на палубе корабля, судна, содержащий симметричный вибратор в виде двух плеч или двух вибраторов: правого вибратора  и левого вибратора , каждый вибратор высотой 150 мм и шириной 70 мм, оба вибратора в виде правого и левого плеч в верхней части клеммами «С» и «С» соединены к общей клемме «Т», а клемма «Т» соединена с клеммой «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2, размещенного в селекторном блоке 4, через нагрузочную индуктивность 5 длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Т», нагрузочная индуктивность 5 с витком диаметром 10 мм и с шагом намотки витка 10 мм; соединение обеих вибраторов к общей клемме «Т» образует противофазность токов в плечах или ; в элементе симметричного вибратора каждое плечо представляет собой последовательное соединение компланарных линий различных параметров, как по углу α, так и по длине линий ,, при этом правое плечо симметричного вибратора содержит последовательное соединение компланарных линий: первая компланарная линия правого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками линий: первой длиной 40 мм между клеммами «Ц»-«Т» и второй длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С»; вторая компланарная линия правого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками линий: первой длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С» и второй длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р»; третья компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р» и второй длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П»; четвертая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П» и второй длиной 22 мм между клеммами «П»-«О»; пятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «П»-«О» и второй длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н»; шестая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н» и второй длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М»; седьмая компланарная линия правого плеча представляется углом α=° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М» и второй длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л»; восьмая компланарная линия правого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л» и второй длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К»; девятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=10° между соединенными отрезками линий: первой длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К» и второй длиной 50 мм между клеммами «К»-«И»; десятая компланарная линия правого плеча представляется углом α=25° между соединенными отрезками линий: первой длиной 50 мм между клеммами «К»-«И» и второй длиной 20 мм между клеммами «И»-«З»; одиннадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=20° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «И»-«З» и второй длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж»; двенадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж» и второй длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е»; тринадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е» и второй длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д»; четырнадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=55° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д» и второй длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г» пятнадцатая компланарная линия правого плеча представляется углом α=130° между соединенными отрезками линий: первой длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г» и второй длиной 20 мм между клеммами «Г»-«В»; клемма «В» соединена с клеммой «Э» экрана объемного резонатора 2, размещенного в селекторном блоке 4; левое плечо симметричного вибратора содержит последовательное соединение компланарных линий: первая компланарная линия левого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками линий: первой длиной 40 мм между клеммами «Ц»-«Т» и второй длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С»; вторая компланарная линия левого плеча представляется углом α=52° между соединенными отрезками линий: первой длиной 15 мм между клеммами «Т»-«С» и второй длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р»; третья компланарная линия левого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «С»-«Р» и второй длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П»; четвертая компланарная линия левого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 45 мм между клеммами «Р»-«П» и второй длиной 22 мм между клеммами «П»-«О»; пятая компланарная линия левого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «П»-«О» и второй длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н»; шестая компланарная линия левого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «О»-«Н» и второй длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М»; седьмая компланарная линия левого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Н»-«М» и второй длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л»; восьмая компланарная линия левого плеча представляется углом α=17° между соединенными отрезками линий: первой длиной 54 мм между клеммами «М»-«Л» и второй длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К»; девятая компланарная линия левого плеча представляется углом α=10° между соединенными отрезками линий: первой длиной 25 мм между клеммами «Л»-«К» и второй длиной 50 мм между клеммами «Кл»-«И»; десятая компланарная линия левого плеча представляется углом α=25° между соединенными отрезками линий: первой длиной 50 мм между клеммами «К»-«И» и второй длиной 20 мм между клеммами «И»-«3 л»; одиннадцатая компланарная линия левого плеча представляется углом α=20° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «И»-«З» и второй длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж»; двенадцатая компланарная линия левого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 40 мм между клеммами «З»-«Ж» и второй длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е»; тринадцатая компланарная линия левого плеча представляется углом α=100° между соединенными отрезками линий: первой длиной 20 мм между клеммами «Ж»-«Е» и второй длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д»; четырнадцатая компланарная линия левого плеча представляется углом α=55° между соединенными отрезками линий: первой длиной 22 мм между клеммами «Е»-«Д» и второй длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Гл»; пятнадцатая компланарная линия левого плеча представляется углом α=130° между соединенными отрезками линий: первой длиной 30 мм между клеммами «Д»-«Г» и второй длиной 20 мм между клеммами «Г»-«В»; клемма «В» соединена с клеммой «Э» экрана объемного резонатора 2, размещенного в селекторном блоке 4; селекторный блок 4 содержит объемный резонатор 2 с размещенными в нем десятью конвертерами: первый конвертер Кработает в диапазоне от 1.0 ГГц до 5 ГГц, при этом выход первого конвертера К соединен через его первый выход с выходом селекторного блока 4; второй конвертер К работает в диапазоне от 5 ГГц до 10 ГГц, при этом выход второго конвертера К соединен через его второй выход с выходом селекторного блока 4; третий конвертер К работает в диапазоне от 10 ГГц до 15 ГГц, при этом выход третьего конвертера К соединен через его третий выход с выходом селекторного блока 4; четвертый конвертер К работает в диапазоне от 15 ГГц до 20 ГГц, при этом выход четвертого конвертера К соединен через его четвертый выход с выходом селекторного блока 4; пятый конвертер К работает в диапазоне от 20 ГГц до 25 ГГц, при этом выход пятого конвертера К соединен через его пятый выход с выходом селекторного блока 4; шестой конвертер К работает в диапазоне от 25 ГГц до 30 ГГц, при этом выход шестого конвертера К соединен через его шестой выход с выходом селекторного блока 4; седьмой конвертер К работает в диапазоне от 30 ГГц до 35 ГГц, при этом выход седьмого конвертера К соединен через его седьмой выход с выходом селекторного блока 4; восьмой конвертер К работает в диапазоне от 35 ГГц до 40 ГГц, при этом выход восьмого конвертера К соединен через его восьмой выход с выходом селекторного блока 4; девятый конвертер К работает в диапазоне от 40 ГГц до 45 ГГц, при этом выход девятого конвертера К соединен через его девятый выход с выходом селекторного блока 4; десятый конвертер К работает в диапазоне от 45 ГГц до 50 ГГц, при этом выход десятого конвертера К соединен через его десятый выход с выходом селекторного блока 4.
2
На фиг. 17 представлены направленные свойства элемента второго антенного модуля 1, отображенного на фиг. 16, с диаграммой направленности для радиоприема в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли, расположенного на палубе корабля, судна.
2
2
На фиг. 18 представлено размещение N элементов: с первого элемента  по N элемент - ; для второго антенного модуля 1 с диаграммой направленности для радиоприема в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли, расположенного на палубе корабля, судна; учитывая, что каждый элемент выполняется в виде схемных плоских печатных плат или пластин, причем сечение плоских пластин, на которых расположены симметричные вибраторы, определятся сечением проводника равным от 0,1 до 1 мм; поэтому в пределах объема второго 1 модуля с параметрами: высоты - 150 мм и ширены - 140 мм можно расположить именно N элементов симметричных вибраторов.
2
На фиг. 19 представлена диаграмма направленности с учетом работы антенного модуля фиг. 18, при таком использовании модуля второго 1 его коэффициент направленного действия может достигать более 10000.
1
2
На фиг 20 представлен антенный модуль 1, размещенный на изоляторе 3 на плоской поверхности корабля, судна 2, при этом первый 1 и второй 1модули, каждый, содержат N элементов симметричных вибраторов.
Принцип действия.
1
2
1
2
1
2
12
1
2
0
Под действием электромагнитных полей, излучения передающих устройств, расположенных на спутниках земли, самолетах, надводных средствах и наземных средствах в приемных устройствах, которыми являются антенные модули 1 и 1, наводится ЭДС (фиг. 4). Причем направленные свойства модулей различны. Первый модуль 1 осуществляет радиоприем с диаграммой направленности для радиоприема в меридиальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли (фиг. 13), а второй модуль 1 осуществляет радиоприем с диаграммой направленности для радиоприема в экваториальной плоскости применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли (фиг. 17). Совместное использование обеих модулей позволит контролировать или осуществлять радиоприем в экваториальной и меридиальной плоскостях применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли, в диапазоне частот от 1 ГГц до 50 ГГц. Каждый из модулей 1 и 1 содержит Nэлементов симметричных вибраторов (фиг. 14. фиг. 18 и фиг 20). Элементом симметричного вибратора является антенна, представленная на фиг. 7 и построенная на основе совместной работы нескольких компланарных линий (фиг. 5). Расчет входного сопротивления компланарных линий в зависимости от частоты и длины линий представлено на фиг. 6.1, фиг. 6.2 и фиг. 6.3, где приведены данные исследований взаимного сопротивления R компланарной линии в диапазоне частот от 1000 МГц до 50000 МГц для линии с параметрами: , α=10° α=20 и α=40°; длина линии в исследованиях принимала несколько значений: ; 1,5 см; 2 см; 2.5 см и 3 см. Анализ результатов показал, что в диапазоне частот от 1000 МГц по 50000 МГц можно использовать диапазон длин от 1 см до 5 см, причем значительное влияние оказывает значение угла α и длина линий. При больших углах устанавливается малое входное сопротивление компланарной линии, причем малое сопротивление также получается при разных длинах линий. Таким образом, исследование сопротивления компланарных линий позволило подобрать вариант конструкции и построить элемент симметричного вибратора с высокими частотными и массогабаритными характеристиками. Результаты расчета входного сопротивления для конструктивных особенностей элемента симметричного вибратора на фиг. 7 показал достаточно хорошие результаты, которые представлены на фиг. 9. Результаты расчета определили изменение входного сопротивления в пределах от 10 Ом до 18 Ом в диапазоне от 1 ГГц до 50 ГГц. Поэтому для качестве элемента симметричного вибратора для антенных модулей 1 и 1 использован элемент, представленный на фиг. 10. Расчет входного сопротивления проводился по методике, представленной в «Моделирование антенных устройств в Matlab с использованием пакета расширения Antenna Toolbox» Автор. Типикин А.А. - М: изд. СОЛОН-Пресс. 2016 г.
1
Наведенные ЭДС в модуле 1 поступает на вход первого усилителя 3 на десять каналов усиления: первый канал усиления работает в полосе частот от 1 ГГц до 5 ГГц; второй канал усиления работает в полосе частот от 5 ГГц до 10 ГГц; третий канал усиления работает в полосе частот от 10 ГГц до 15 ГГц; четвертый канал усиления работает в полосе частот от 15 ГГц до 20 ГГц; пятый канал усиления работает в полосе частот от 20 ГГц до 25 ГГц; шестой канал усиления работает в полосе частот от 25 ГГц до 30 ГГц; седьмой канал усиления работает в полосе частот от 30 ГГц до 35 ГГц; восьмой канал усиления работает в полосе частот от 35 ГГц до 40 ГГц; девятый канал усиления работает в полосе частот от 40 ГГц до 45 ГГц; десятый канал усиления работает в полосе частот от 45 ГГц до 50 ГГц.
2
Наведенные ЭДС в модуле 1 поступает на вход второго усилителя 4 на десять каналов усиления: первый канал усиления работает в полосе частот от 1 ГГц до 5 ГГц; второй канал усиления работает в полосе частот от 5 ГГц до 10 ГГц; третий канал усиления работает в полосе частот от 10 ГГц до 15 ГГц; четвертый канал усиления работает в полосе частот от 15 ГГц до 20 ГГц; пятый канал усиления работает в полосе частот от 20 ГГц до 25 ГГц; шестой канал усиления работает в полосе частот от 25 ГГц до 30 ГГц; седьмой канал усиления работает в полосе частот от 30 ГГц до 35 ГГц; восьмой канал усиления работает в полосе частот от 35 ГГц до 40 ГГц; девятый канал усиления работает в полосе частот от 40 ГГц до 45 ГГц; десятый канал усиления работает в полосе частот от 45 ГГц до 50 ГГц.
Выходы десяти усилителей первого усилителя 3 и десять выходов второго усилителя 4 в полосе частот работающие каждый в своем канале параллельно складываются в десяти сумматорах. Сложение наведенных ЭДС позволяет контролировать или осуществлять радиоприем частот от источников излучения, перемещающихся, например, в экваториальной и меридиальной плоскостях применительно к сферической системе, связанной с поверхностью земли.
Десять выходов первого усилителя 3 с первого выхода по десятый выход соединены с первыми входами десяти сумматоров с первого сумматора 5-1 по десятый сумматор 5-10. А десять выходов второго усилителя 4 с первого выхода по десятый выход соединены со вторыми входами десяти сумматоров с первого сумматора 5-1 по десятый сумматор 5-10. Выходы десяти сумматоров, с первого сумматора 5-1 по десятый 5-10, соединены с десятью входами третьего усилителя 6. Так выход первого сумматора 5-1 соединен с первым входом третьего усилителя 6, а выход десятого сумматора 5-10 соединен с десятым входом третьего усилителя 6. К выходу третьего усилителя возможно подключение специальной аппаратуры 7, работающей в любой полосе частот для радиоприема или радиоконтроля, как факта радиоизлучения от 1 ГГц до 50 ГГц.
1
П
Л
П
Л
П
1
2
2
2
П
1
П
П
П
П
П
П
П
П
Л
Л
П
П
П
П
П
П
П
1
Л
1
1
1
1
Л
2
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
2
П
1
1
Л
1
2
Элементом симметричного вибратора в модуле 1 является элемент представленный на фиг. 10, который имеет особенностью синфазность наведенных токов I=I, протекаемых в плечах или вибраторах: правом ток - I и левом ток - I. Достигается синфазность тока элемента конструктивно представленного двумя плечами симметрично расположенными идентичными вибраторами высотой 150 мм и шириной 70 мм каждый: правое плечо клеммой «Т» соединено к клемме «Э» экрана селекторного блока 4, через вторичную нагрузочную индуктивность 5 длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Т», кроме того, полная, замкнутая цепь правого плеча образуется последовательным включением компланарных линий между клеммами: «Ц», «Т», «С», «Р», «П», «О», «Н», «М», «Л», «К», «И», «З», «Ж», «Е», «Д», «Г», «В», клемма «В» соединена к клемме «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2; а левое плечо в верхней части соединено клеммой «Т» к электрическому возбудителю 3 объемного резонатора 2 через клемму «α», через первичную нагрузочную индуктивность 5 длиной 100 мм между клеммами «α» и «Ц», через проводник двухпроводной линии длиной 40 мм между клеммами «Ц» и «Т», кроме того полная, замкнутая цепь левого плеча образуется последовательным соединением компланарных линия между клеммами: «Ц», «Т», «С», «Р», «П», «О», «Н», «М», «Л», «К», «И», «З», «Ж», «Е», «Д», «Г», «В», клемма «В» соединена через клемму «б» к клемме «Э» экрана селекторного блока 4. Таким образом, образованная цепь через клемму «Т» от клеммы «Э» экрана резонатора к клемме «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2 приводит к протеканию наведенных токов в плече правом . А образованная цепь через клемму «Т» от клеммы «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2 к клемме «Э» экрана селекторного блока 4 приводит к протеканию наведенных токов в плечах левом . Цепи протекания образуют синфазность токов в плечах или токи одного направления в плечах - .
Синфазность токов в плечах симметричного вибратора в окружающем пространстве создают направленные свойства, представленное на фиг. 8. Однако, один элемент антенны на фиг. 10 имеет коэффициент направленного действия равный 1,5 в направлении диаграммы. Для увеличения коэффициента направленного действия на фиг. 11 представлена конструкция антенны, содержащая два элемента конструктивно выполненные на основе элемента, представленного на фиг. 10. Включение двух элементов антенн синфазное, причем такое конструктивное включение позволяет увеличить коэффициент направленного действия до трех (фиг. 13). На фиг. 12 представлено взаимное расположение двух элементов под 90° относительно друг друга.
На фиг. 14 представлено размещение N элементов симметричных вибраторов: с первого элемента -  по N элемент - . Учитывая, что каждый элемент выполняется в виде схемных плоских печатных пластин, причем сечение плоских пластин, на которых расположены элемент симметричные вибраторы как элемент, определятся сечением проводника равным от 0,1 до 1 мм. Поэтому в пределах объема каждого из модулей: с параметрами 150 мм на 140 мм можно расположить именно N элементов симметричных вибраторов.
1
На фиг. 15 представлена диаграмма направленности с учетом работы антенного модуля фиг. 14, при таком использовании модуля первого 1 его коэффициент направленного действия может достигать более 10000.
2
П
Л
П
Л
А
A
П
Л
П
Л
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
П
1
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Л
2
1
П
Л
2
Л
П
Л
1
2
Элементом симметричного вибратора второго модуля 1 является элемент представленный на фиг. 16, который имеет особенностью противофазность наведенных токов I ≠ I, протекаемых в плечах или вибраторах: правом ток - I и левом ток - I, плечи отличаются полной идентичностью вибраторов высотой 150 мм и шириной 70 мм каждый. Достигается противофазность тока в элементе конструктивно на основе включения в верхней части правой и левой плеч к общей клемме «Т». Клемма «Т» соединена к клемме «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2 через одно обмоточную индуктивность длиной 100 мм с витком диаметром 10 мм и шагом намотки витка 10 мм между клеммами «а»-«Ц» и через проводник длиной 40 мм между клеммами «Ц»-«Т», при этом наведенный ток в элементе Iпротекает от клеммы «а» к клемме «Ц», далее к клемме «Т» и далее в направлении двух плеч или I=I+I, обеспечивая противоположное протекание от клеммы «Т» к правому плечу к клемме «С» и, к левому плечу к клемме «С». Таким образом, полная, замкнутая цепь правого плеча образуется от клеммы «Т», в разветвления токов, или в направлении тока I через последовательно включенные компланарные линии между клеммами: «Т», «С», «Р», «П», «О», «Н», «М», «Л», «К», «И», «З», «Ж», «Е», «Д», «Г», «В», клемма «В» соединена к клемме «Э» экрана объемного резонатора 2. А полная, замкнутая цепь левого плеча образуется от клеммы «Т», в точке разветвления токов, или в направлении тока I через последовательно включенные компланарные линии между клеммами: «Т», «С», «Р», «П», «О», «Н», «М», «Л», «К», «И», «З», «Ж», «Е», «Д», «Г», «В», клемма «В» соединена к клемме «Э» экрана селекторного блока 4. Таким образом, образованная цепь через общую для обеих плеч через клемму «Т» от клеммы «Э» экрана резонатора к клемме «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2 приводит к протеканию наведенных токов в плече правом I. А полная, замкнутая цепь левого плеча образуется через клемму «Т» разветвления токов, или в направлении тока I от клеммы «а» электрического возбудителя 3 объемного резонатора 2 к клемме «Э» экрана селекторного блока 4 приводит к протеканию наведенного тока в плече левом 1. Цепи протекания в плечах образуют противофазность токов в плечах или I ≠ I. Эти противофазные токи создают направленные свойства, представленные на фиг. 17. В случае работы одного элемента антенны, как показано на фиг. 16, коэффициент направленного действия равный 1,5 в направлении горизонтальном. Для увеличения коэффициента направленного действия на фиг. 18 представлена конструкция антенны, содержащая N элементов конструктивно выполненные на основе элемента, представленного на фиг. 16. Причем такое конструктивное включение позволяет увеличить коэффициент направленного действия до 1000 (фиг. 19). На фиг. 20 представлен корпус, обеспечивающий защиту от внешних воздействий модуля: первый - I и второй - I в виде N элементов конструктивно выполненных в виде размещения на фиг. 18
1
2
1
2
1
1
10
На фиг. 10, фиг. 11 и фиг. 16 представлен объемный резонатор 2, размещенный внутри селекторного блока 4. Объемный резонатор 2 представляет прямоугольной формы замкнутый, металлизированный объем. Этот объемный резонатор возбуждается, наведенным напряжением в модулях 1 и 1, и приложенным между клеммами «Э» (или «Э») экрана и клеммой «а» электрического возбудителя 3. В объемном резонаторе размещаются десять конвертеров, с первого - K по десятый - K. Работа конвертеров известна и приведена применительно к фиг. 3. Конвертер устанавливается в резонаторе 2 (фиг. 10, фиг. 11 и фиг. 16) соединенным коаксиальным кабелем с усилителями первым 3 и вторым 4 (фиг. 4). Преобразование частоты происходит путем смешения сигнала опорного генератора конвертера и входного сигнала возбужденного в резонаторе. На выходе смесителя образуется сигнал промежуточной частоты, равной разнице частот опорного генератора и входного сигнала. Поэтому конвертеры осуществляют преобразование частоты, принимаемой в частоту промежуточной частоты по десяти каналам от частоты 1 ГГц до частоты 50 ГГц.
Совокупность существенных признаков заявляемого устройства обеспечит достижение поставленной цели. Авторам неизвестны технические решения из области радиосвязи, антенной техники, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявляемого устройства. Авторам неизвестны технические решения из других областей техники, обладающие свойствами заявляемого технического решения. Таким образом, заявляемое техническое решение, по мнению авторов, обладает критерием существенных признаков.
Антенны и антенные комплексы широко представлены в литературе:
1. «Антенны УКВ» Г.З. Айзенберг. - М: изд. Связьиздат. 1971 г.
2. «Судовые антенны» М.В. Вершкова и О.Б. Миротворского. - Л: изд. «Судостроение», 1990 г.
3. «Антенны» Г.Б. Белоцерковский. - М: изд. «Оборонгиз». 1962. С.317-381.
4. «Основы проектирования антенных устройств СВЧ» Часть 1 и 2. В.Н. Ловеров, А.В. Рунов. - Минск: Изд. «Училище противоздушной обороны», 1970.
5. «Теория антенно-фидерных систем линий радиосвязи» А.Л. Воронин - Л: изд. «Военно-морская академия», 1976.
6. «Справочник по расчету проволочных антенн» Муравьев, - Л; изд. ВКАС.
7. Моделирование антенных устройств в Matlab с использованием пакета расширения Antenna Toolbox. Типикин А.А. - М: изд. СОЛОН-Пресс. 2016 г.