СПИРАЛЬНАЯ АНТЕННА ДИАПАЗОНА ДКМВ
HELICAL HF ANTENNA

Изобретение относится к антенной технике, в частности к спиральным антеннам, и может быть использовано при создании подвижных узлов связи диапазона ДКМВ, работающих на коротких остановках.
Известна спиральная антенна диапазона ДКМВ, выполненная в виде четырехзаходной равноугольной спирали, содержащая четыре изолированных друг от друга проводника антенны, опорную мачту, выполненную из отдельных секций с оттяжками и анкерами мачты [1]. Недостатком устройства-аналога является большое время на развертывание антенны.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является спиральная антенна диапазона ДКМВ, выполненная в виде четырехзаходной равноугольной спирали, содержащая четыре изолированных друг от друга проводника антенны, опорную мачту с оттяжками и анкерами мачты; металлический корпус, внутри которого размещен узел питания антенны с высокочастотными разъемами для подключения фидеров и антенными вводами, к которым подключены верхние концы упомянутых проводников антенны; нижние концы проводников подключены к одному из выводов резистивных нагрузок; четыре диэлектрические оттяжки с установленными на них фиксаторами для закрепления проводников антенны, диэлектрические оттяжки образуют пирамидальную структуру, вершина которой расположена вблизи вершины мачты, а основание вблизи поверхности грунта, на которой установлена мачта, упомянутые проводники намотаны на пирамидальной структуре с определенным шагом [2].
Недостатком устройства-прототипа также является большое время, которое необходимо затратить на развертывание антенны, что обусловлено:
во-первых, тем, что в качестве опорной мачты использована мачта из отдельных секций, соединяемых друг с другом с помощью болтовых соединений, причем установка всех секций, кроме нижней, требует работы монтажников на высоте и применения ручных лебедок и такелажного инструмента для подъема каждой секции;
во-вторых, поскольку питание спиральной антенны осуществляется со стороны вершины мачты, металлический корпус, в котором размещен узел питания, должен размещаться на вершине мачты. Установка этого корпуса на мачту в известной конструкции, подключение высокочастотных фидеров к разъемам, а также проводников антенны к антенным вводам, установленным на металлическом корпусе, должны проводиться монтажником на высоте после полного монтажа мачты;
в-третьих, процесс создания пирамидальной структуры, на которой развертывают полотно антенны, требует больших временных затрат, поскольку возможен также только после полной установки мачты. При этом закрепление проводников антенны в фиксаторах, установленных на диэлектрических оттяжках, возможно либо монтажниками с использованием дополнительных подъемно-транспортных средств, например автовышек с люлькой для размещения монтажников, либо при размещении диэлектрических оттяжек на грунте, полном формировании полотна антенны и подъеме верхних концов всех оттяжек на вершину мачты одновременно. При этом необходимость создания спиральной конфигурации каждого из четырех проводников антенны при обеспечении заданного шага приводит к путанице и требует много времени на распутывание проводников.
Задача изобретения - снижение трудоемкости установки антенны. Поставленная задача достигается тем, что в спиральной антенне опорная мачта выполнена телескопической, между металлическим корпусом и опорной мачтой введен монтажный узел, образованный жестко связанными друг с другом верхней, нижней и средней частями; в металлическом корпусе выполнено отверстие, в которое входит верхняя часть монтажного узла и планка, фиксирующая взаимное положение корпуса и монтажного узла; нижняя часть монтажного узла подвижно состыкована с верхним звеном мачты; средняя часть выполнена в виде верхнего и нижнего дисков, диаметры которых выбраны большими, чем диаметры верхней и нижней частей; в нижнем диске выполнены четыре отверстия так, что угол между любыми соседними отверстиями составляет 90 градусов, в каждое из отверстий входит крюк карабина с защелкой, закрепленного на верхнем конце каждой из диэлектрических оттяжек, а на другом конце каждой из оттяжек установлено натяжное устройство, механически связанное с анкером оттяжек; вблизи анкеров на поверхности грунта размещены четыре противовеса, каждый из которых образован группой проводов, гальванически связанных друг с другом, а каждая из резистивных нагрузок включена между противовесом и нижним концом проводника антенны.
Дополнительное уменьшение времени на развертывание антенны достигается в том случае, когда на поверхности каждого из проводников антенны, фиксаторов, металлического корпуса и средней части монтажного узла полностью или частично нанесена цветная маркировка, причем цвета и рисунок маркировки для каждого из четырех проводников отличаются друг от друга, а цвет маркировки фиксаторов, металлического корпуса и средней части монтажного узла соответствует цвету маркировки закрепляемого проводника.
Достигаемым техническим результатом является уменьшение времени на развертывание антенны.
Конструкция устройства приведена на фиг.1-4. На фиг.1 представлен общий вид спиральной антенны, на фиг.2 - чертеж монтажного узла, на фиг.3 - сборочный чертеж с установленным монтажным узлом, на фиг.4 - подключение резистивной нагрузки к противовесу.
На фиг.1 представлен общий вид спиральной антенны. Антенна содержит четыре изолированных друг от друга проводника антенны 1, четыре резистивные нагрузки 2, опорную мачту 3 с оттяжками 4 и анкерами мачты 5; металлический корпус 6, внутри которого размещен узел питания антенны с высокочастотными разъемами для подключения фидеров и антенными вводами, к которым подключены верхние концы проводников антенны 1, четыре диэлектрические оттяжки 7 с установленными на них фиксаторами 8 для закрепления проводников антенны, оттяжки 7 образуют пирамидальную структуру, вершина которой расположена вблизи вершины мачты, а основание вблизи поверхности грунта, на которой установлена мачта, на анкерах оттяжек 9, упомянутые проводники намотаны на пирамидальной структуре с определенным шагом.
На фиг.2 представлена конструкция монтажного узла 10. Узел состоит из жестко связанных друг с другом верхней 11, нижней 12 и средней 13 частей. Средняя часть выполнена в виде верхнего 14 и нижнего 15 дисков, диаметры которых выбраны большими, чем диаметры верхней 11 и нижней 12 частей, в нижнем диске 15 выполнены четыре отверстия 16 так, что угол между любыми соседними отверстиями составляет 90 градусов.
На фиг.3 представлен сборочный чертеж с установленным монтажным узлом. В металлическом корпусе 6 выполнено отверстие, в которое входит верхняя часть монтажного узла 11 и планка 12, фиксирующая взаимное положение корпуса 11 и монтажного узла;
нижняя часть монтажного узла 12 подвижно состыкована с верхним звеном мачты 3; в каждое из отверстий 16 входит крюк карабина 17 с защелкой, закрепленного на верхнем конце каждой из диэлектрических оттяжек 7, а на другом конце каждой из оттяжек установлено натяжное устройство 18, механически связанное с анкером оттяжек 9; вблизи анкеров 9 на поверхности грунта размещены четыре противовеса 19, каждый из которых образован группой проводов, гальванически связанных друг с другом, а каждая из резистивных нагрузок 2 включена между противовесом и нижним концом проводника антенны 1.
Сущность изобретения состоит в том, что опорная мачта выполнена телескопической, между металлическим корпусом и опорной мачтой введен монтажный узел, образованный жестко связанными друг с другом верхней, нижней и средней частями; в металлическом корпусе выполнено отверстие, в которое входит верхняя часть монтажного узла и планка, фиксирующая взаимное положение корпуса и монтажного узла; нижняя часть монтажного узла подвижно состыкована с верхним звеном мачты; средняя часть выполнена в виде верхнего и нижнего дисков, диаметры которых выбраны большими, чем диаметры верхней и нижней частей, в нижнем диске выполнены четыре отверстия так, что угол между любыми соседними отверстиями составляет 90 градусов, в каждое из отверстий входит крюк карабина с защелкой, закрепленного на верхнем конце каждой из диэлектрических оттяжек, а на другом конце каждой из оттяжек установлено натяжное устройство, механически связанное с анкером оттяжек; вблизи анкеров на поверхности грунта размещены четыре противовеса, каждый из которых образован группой проводов, гальванически связанных друг с другом, а каждая из резистивных нагрузок включена между противовесом и нижним концом проводника антенны.
Дополнительные преимущества обеспечиваются в том случае, когда в спиральной антенне на поверхности каждого из проводников антенны, фиксаторов, металлического корпуса и средней части монтажного узла полностью или частично нанесена цветная маркировка, причем цвета и рисунок маркировки для каждого из четырех проводников отличаются друг от друга, а цвет маркировки фиксаторов, металлического корпуса и средней части монтажного узла соответствует цвету маркировки закрепляемого проводника.
Устройство работает следующим образом. Развертывание широкодиапазонной спиральной антенны с телескопической мачтой производят в следующей последовательности. Размещают на площадке для установки антенны анкера мачты 5 и анкера для диэлектрических оттяжек 9.
Устанавливают мачту телескопическую 3 в вертикальном положении. Зацепляют оттяжки мачты за ушки первого яруса мачты телескопической, а другими концами за цепи анкеров 5. Регулируя положение мачты телескопической по вертикали, натягивают оттяжки 4. При этом мачта телескопическая 3 принимает строго вертикальное положение.
Сверху на мачту телескопическую 3 устанавливают нижнюю часть монтажного узла 12. Верхнюю часть монтажного узла 11 вводят в отверстие металлического корпуса 6 и закрепляют его планкой 12.
Подключают высокочастотные кабели 19 к разъемам, установленным на корпусе, и через оттяжки 16 закрепляют их на монтажном узле. Зацепляют оттяжки за ушки второго и последующих ярусов мачты телескопической 3 и раскладывают их в направлении анкеров мачты 5.
В соответствии с цветовой маркировкой карабинов диэлектрических оттяжек 7 вводят крюк каждого карабина в отверстие 16 нижнего диска 15 на средней части монтажного узла 13. Свободные концы диэлектрических оттяжек раскладывают в направлении анкеров для оттяжек 7.
Проводник антенны 1 разматывают на длину не более 4-х метров и зацепляют, соблюдая цветовую маркировку, к антенному вводу металлического корпуса 6. Далее поочередно зацепляют провод антенны за фиксаторы 8 соответствующего цвета, расположенные на оттяжках 7, при этом продвигаются от оттяжки к оттяжке по часовой стрелке. Доходя до оттяжки, проводник антенны 1 зацепляет за первый сверху свободный фиксатор 8, цвет которого соответствует цвету проводника антенны. В процессе развертывания проводника антенны он всегда должен проходить поверх всех уже установленных и зацепленных оттяжек, проводников антенны, а также высокочастотных кабелей. Таким образом, полностью разматывают проводник антенны. Аналогично разворачивают оставшиеся три проводника антенны 1.
Выдвигают все секции мачты телескопической 3. После выдвижения всех секций мачты телескопической и оттяжки 4 зацепляют за цепи анкеров мачты. Регулируя положение мачты телескопической по вертикали, натягивают оттяжки окончательно при помощи талрепов. Мачта телескопическая должна принять строго вертикальное положение, при этом натяжение всех оттяжек должно быть одинаково.
Свободные концы диэлектрических оттяжек 7 зацепляют за анкера для оттяжек 9. Выбрав попарно противоположные оттяжки 4, производят их равномерное натяжение при помощи натяжных устройств 18. После проведенных натяжений «полотно антенны» принимает форму прямоугольной пирамиды.
Нижние концы проводников антенны 1 подключают к резистивным нагрузкам 2. Раскладывают четыре противовеса 19 в виде веера по направлению от места установки мачты телескопической 3 и подключают к ним вторые концы резистивных нагрузок.
При использовании в качестве опорной телескопической мачты и введении в известную конструкцию дополнительного монтажного узла все работы производятся на высоте, не превышающей высоту первого звена телескопической мачты без использования болтовых соединений; оперативное закрепление диэлектрических оттяжек на вершине мачты производится с помощью установленных на них карабинов; размещение металлического корпуса на вершине мачты также производится на высоте, соответствующей высоте первого звена мачты антенны; закрепление проводников антенны в фиксаторах производится в процессе выдвижения звеньев мачты при размещении монтажников непосредственно на грунте; пирамидальная структура сохраняется в процессе выдвижения; а путаница при создании спиральной конфигурации отсутствует в связи с четкой цветной маркировкой проводов антенны и устройств, участвующих в создании антенной структуры.
Таким образом, предложенная спиральная антенна позволяет выполнить операции по ее развертыванию за меньший отрезок времени, чем известные устройства.
Источники информации
1. TCI Model 545T. www.tcibr.com
2. Antenna Product. Model SRQ230. Прототип www.antennaproducts.com/Models.aspx?Model=SRQ230&menu=%20%2013