Активный антенный элемент орлова а.м.
Полезная модель направлена на создание активного антенного элемента на основе петлевых вибраторов для многодиапазонной антенны, техническим результатом конструкции которого является снижение уровня шумов. Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что активный антенный элемент содержит установленные на одной общей оси петлевые вибраторы 1, 2, 3 параллельно своими плоскостями друг к другу и перпендикулярно направлению 4 приема электромагнитных волн с уменьшением линейных размеров петлевых вибраторов в сторону источника 5 радиосигнала. Соседние петлевые вибраторы 1, 2 и 2, 3 соединены между собой двухпроводными линиями 6 и 7 связи, чередующимися соответственно по низу и верху (при горизонтальной поляризации электромагнитных волн) и по левой и правой стороне (при вертикальной поляризации). Крайние петлевые вибраторы 1 и 3 снабжены выходными разъемами 8 и 9 соответственно для подключения с одной стороны коаксиального кабеля 10, а с другой стороны - токопроводящей перемычки 11. Выполнение активного элемента предложенной конструкции с количеством петлевых вибраторов не менее двух позволяет создать многодиапазонные антенны метрового и дециметрового диапазона волн. Максимальное значение количества петлевых вибраторов в активном элементе определяется количеством работающих телевизионных станций в зоне уверенного приема антенны и необходимым значением уровня принимаемого сигнала.
Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим работу антенн в двух или более диапазонах волн, конкретно к активным антенным элементам» (вибраторам) многодиапазонных радиоантенн.
Известен активный антенный элемент для работы в метровом и дециметровом диапазоне электромагнитных волн для телевизионных антенн типа АНТ-2 [Кузинец Л.М. и др. Приемная телевизионная техника. М:, Связь, 1968, с.431], содержащий установленные на одной общей оси петлевые вибраторы параллельно своими плоскостями друг к другу и перпендикулярно направлению приема электромагнитных волн с уменьшением линейных размеров петлевых вибраторов в сторону источника радиосигнала. При этом электрические разъемы вибраторов соединены параллельно между собой и с входом коаксиального радиокабеля через высокочастотный сумматор (тройник).
Недостатком известного активного элемента для многодиапазонных антенн, включающего несколько петлевых вибраторов, является повышенный уровень шума, обусловленный трудностью согласования параллельно соединенных петлевых вибраторов с радиокабелем по активным и реактивным сопротивлениям.
Поэтому не случайно в книге (К.Ротхаммель. Антенны. М:. Энергия, 1969. с.57) указывается о невозможности применения петлевого вибратора для многодиапозонных антенн.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания активного антенного элемента на основе петлевых вибраторов для многодиапазонной антенны, техническим результатом конструкции которого является снижение уровня шумов.
Решение поставленной задачи и достижение заявленного технического результата обеспечивается тем, что в известном активном антенном элементе, содержащим установленные на одной общей оси петлевые вибраторы параллельно своими плоскостями друг к другу и перпендикулярно направлению приема электромагнитных волн с уменьшением линейных размеров петлевых вибраторов в сторону источника радиосигнала, согласно полезной модели соседние петлевые вибраторы соединены между собой чередующимися по противоположным сторонам широких сторон двухпроводными линиями связи, при этом крайние петлевые вибраторы снабжены выходными разъемами для подключения с одной стороны коаксиального кабеля, а с другой стороны - токопроводящей перемычки.
При этом активный антенный элемент может быть выполнен в виде цельного шлейфа с количеством петлевых вибраторов не менее двух.
Соединение соседних петлевых вибраторов между собой чередующимися по противоположным сторонам широких сторон двухпроводными линиями связи позволило исключить необходимость множественного соединения петлевых вибраторов с коаксиальным кабелем и, тем самым, автоматически исключить проблемы согласования их активных и реактивных сопротивлений. Уменьшение за счет этого уровня шумов позволяет обеспечить достижение заявленного технического результата. Снабжение крайних петлевых вибраторов выходными разъемами для подключения с одной стороны коаксиального кабеля, а с другой стороны - токопроводящей перемычки позволяет дополнительно обеспечить удобство подключения коаксиального кабеля к переднему или заднему вибратору практически без изменения шумовых параметров активного элемента. Выполнение активного элемента в виде цельного шлейфа позволяет упростить изготовление многодиапазонных антенн. Выполнение активного элемента предложенной конструкции с количеством петлевых вибраторов не менее двух позволяет создать многодиапазонные антенны. Минимальное
значение количества петлевых вибраторов в активном элементе обеспечивает возможность создания малошумящих антенн метрового и дециметрового диапазона волн ближнего действия. Максимальное значение количества петлевых вибраторов в активном элементе определяется количеством работающих телевизионных станций в зоне уверенного приема антенны и уровнем принимаемого сигнала. При этом, чем меньше уровень сигналов от удаленных станций, тем больше требуется количество вибраторов в активном элементе. В пределе количество вибраторов в активном элементе может быть равно количеству каналов телевещания.
На фигуре представлена конструкция активного антенного элемента для трех диапазонов электромагнитных волн.
Активный антенный элемент содержит установленные на одной общей оси петлевые вибраторы 1, 2, 3 параллельно своими плоскостями друг к другу и перпендикулярно направлению 4 приема электромагнитных волн с уменьшением линейных размеров петлевых вибраторов в сторону источника 5 радиосигнала. Горизонтальный размер каждого вибратора при горизонтальной поляризации радиоволн выполнен равным половине длины волны центральной полосы пропускания антенны для каждого из соответствующих в примере трех диапазонов электромагнитных волн телевещания. Соседние петлевые вибраторы 1, 2 и 2, 3 соединены между собой двухпроводными линиями 6 и 7 связи, чередующимися соответственно по низу и верху (при горизонтальной поляризации электромагнитных волн) и по левой и правой стороне (при вертикальной поляризации).
Крайние петлевые вибраторы 1 и 3 снабжены выходными разъемами 8 и 9 соответственно для подключения с одной стороны токопроводящей перемычки 10, а с другой стороны - коаксиального кабеля 11. При этом возможно и обратное подключение: перемычка 11 на разъеме 9, коаксиальный кабель - на разъеме 8. Конкретный вариант подключения определяется удобством монтирования активного элемента в многодиапазонной антенне. При этом для удобства исполнения активный
антенный элемент может быть выполнен в виде цельного шлейфа путем соответствующего его изгиба токопроводящего материала с количеством петлевых вибраторов не менее двух. Минимальное значение количества петлевых вибраторов 1 и 3, равное двум, в активном элементе обеспечивает возможность создания малошумящих антенн метрового и дециметрового диапазона волн ближнего действия. Максимальное значение количества петлевых вибраторов в активном элементе определяется количеством работающих телевизионных станций в зоне уверенного приема антенны и уровнем принимаемого сигнала. При этом, чем меньше уровень сигналов от удаленных станций, тем больше требуется вибраторов в активном элементе. В пределе в дальней зоне количество N вибраторов в активном элементе может быть равно количеству N1 каналов телевещания. В этом случае горизонтальный размер каждого вибратора при горизонтальной поляризации радиоволн будет равным половине длины волны соответствующего принимаемого N1-го канала телевещания. Количество N вибраторов для конкретного местоположения антенны относительно расположения станций телевещания, а также длина линий связи 6, 7 подбирается экспериментально из условия максимума «сигнал/шум».
Активный антенный элемент работает следующим образом. Высокочастотные электромагнитные сигналы наводят ЭДС непосредственно в петлевых вибраторах 1, 2, 3, настроенных на среднюю частоту полосы пропускания электромагнитных волн соответствующего диапазона. За счет индуктивной и гальванической связи 6-7 петлевых вибратора принятые сигналы в зависимости от положения перемычки 11 выделяются на выходном разъеме 8 или 9 и в смешанном виде передаются через 10 потребителю.
Автором разработан опытный образец активного элемента для трехдиапазонной телевизионной антенны. Проведена оптимизация его параметров. Уровень шума антенны снижен не менее чем на 15 дБ.
1. Активный антенный элемент, содержащий установленные на одной общей оси петлевые вибраторы параллельно своими плоскостями друг к другу и перпендикулярно направлению приема электромагнитных волн с уменьшением линейных размеров петлевых вибраторов в сторону источника радиосигнала, отличающийся тем, что соседние петлевые вибраторы соединены между собой чередующимися по противоположным сторонам широких сторон двухпроводными линиями связи, при этом крайние петлевые вибраторы снабжены выходными разъемами для подключения с одной стороны коаксиального кабеля, а с другой стороны - токопроводящей перемычки.
2. Активный антенный элемент по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде цельного шлейфа с количеством петлевых вибраторов не менее двух.
