Ненаправленная передающая антенна комбинированной поляризации
Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована на мобильных радиопередающих объектах при создании систем радионавигации летательных аппаратов в качестве дальних и ближних приводных радиомаяков. Ненаправленная передающая антенна комбинированной поляризации включает два ортогонально установленных симметричных вибратора, фидерные проводники каждого из которых подключены к выходам генератора сигналов со сдвигом фазы в четверть периода излучаемых электромагнитных волн, причем плечи вибраторов наклонены к поверхности земли на угол 
, удовлетворяющий условию 0°<<45°, a центры вибраторов расположены на вершине опорной мачты, высота которой Н удовлетворяет условию H>Lsin, где L - длина плеча вибратора.
2 илл.
Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована на мобильных радиопередающих объектах при создании систем радионавигации летательных аппаратов в качестве дальних и ближних приводных радиомаяков.
Достаточно широко известны передающие Т-образные или зонтичные антенны маркерных радиомаяков, входящих в состав приводных радиостанций, предназначенных для обеспечения маневра при заходе самолетов на посадку с отметкой фиксированных точек на местности. Ставшие традиционными в условиях стационарных аэродромов эти антенны в мобильных условиях, например при чрезвычайных ситуациях, недостаточно удобны из-за своей громоздкости, их установка трудоемка и требует много времени. Кроме того, для их надежной работы необходимо использовать изолированные противовесы.
Известна антенна маркерного радиомаяка (Свидетельство на полезную модель 
35924, опубл. 10.02.2004), функциональными элементами которой являются два вертикально ориентированных вибратора, обеспечивающие также как и Т-образная антенна, излучение с применяемой в радионавигационных системах вертикальной поляризацией и диаграммой направленности в виде тора. Вибраторы этой антенны имеют разную длину, что определяет широкополосность излучения. По причине того, что все помехи обладают преимущественно линейной поляризацией, которая при отражении меняется на ортогональную, а интерференция из-за фазовых сдвигов в неоднородных по плотности областях атмосферы искажает сигнал, более устойчивое качество связи обеспечивается антенной тройной поляризации с диполями наподобие клеверного листа (Патент РФ 2359377, опубл. 20.06.2009). Излучение этой антенны имеет, в общем случае, эллиптическую поляризацию с диаграммой направленности, представляющей собой сочетание трех торов с ортогонально ориентированными осями. Благодаря перекрытию излучения во всех направлениях у пилотов имеется возможность более надежно определять местоположение самолета и вовремя принимать решение о посадке. Однако, все варианты этой антенны имеют достаточно сложную конструкцию, требуют предварительного изготовления составных частей со сложной коммутацией и не отвечают требованию быстрого развертывания в мобильных условиях.
Известна также компактная ненаправленная антенна линейной или эллиптической поляризации (Заявка на изобретение 95103225, опубл. 27.12.1996), которая для передачи излучения с эллиптической поляризацией содержит ортогонально установленные дипольные антенны в виде решеток. Фидерные проводники дипольных антенн подключены к выходам генераторов передатчика с отличным от нуля сдвигом фазы выходных сигналов. Недостатком этого устройства является необходимость предварительного изготовления дипольных антенных решеток по планарной технологии и сложность ее конструкции.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели и выбранной в качестве прототипа является турникетная антенна (Патент РФ 2188485, опубл. 27.08.2002), включающая два перпендикулярных симметричных активных вибратора, питаемых с выходов генераторов по фидерным проводникам током со сдвигом фазы в четверть периода излучаемых электромагнитных волн. Над и под активными полуволновыми вибраторами и параллельно им на расстоянии (0,5-0,6)
расположены четыре пассивных вибратора длиной (0,51-0,53) , где - рабочая длина волны. Особенностью прототипа является выраженная горизонтальная направленность излучения и горизонтальная поляризация. Низкая интенсивность излучения прототипа в вертикальном направлении и отсутствие вертикальной составляющей поляризации обуславливает основной недостаток прототипа -низкую надежность распознавания передаваемого сигнала и, как следствие, невозможность использования такой антенны в радионавигации летательных аппаратов в качестве ближнего приводного радиомаяка.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение надежности распознавания передаваемого радиомаяком сигнала.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в оптимизации конструкции антенны, обеспечивающей улучшение пространственных характеристик излучения и формирование преимущественно круговой его поляризации.
Данный технический результат достигается тем, что в ненаправленной передающей антенне комбинированной поляризации, включающей два ортогонально установленных симметричных вибратора, фидерные проводники каждого из которых подключены к выходам генератора сигналов со сдвигом фазы в четверть периода излучаемых электромагнитных волн, плечи вибраторов наклонены к поверхности земли на угол , удовлетворяющий условию 0°<<45°, a центры вибраторов расположены на вершине опорной мачты, высота которой Н удовлетворяет условию H>Lsin, где L - длина плеча вибратора.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг.1 изображена антенна-прототип, где пунктирной линией показана плоскость, в которой расположены перпендикулярно друг другу и параллельно земле два симметричных активных вибратора, закрепленных на антенной мачте совместно с двумя парами пассивных вибраторов, установленных на антенной мачте сверху и снизу от активных вибраторов. На фиг.2 схематично представлен общий вид предлагаемой антенны. Она состоит из ортогонально установленных двух симметричных вибраторов, плечи 1 которых наклонены к поверхности земли под углом . Центры вибраторов 2 расположены на вершине опорной мачты 3. В точках 4 плечи 1 вибраторов 2 соединены с фидерными проводниками 5, с помощью которых каждый из двух вибраторов 2 подключен к соответствующему выходу 6 и 7 двухвыходного передатчика 8. Между выходами 6 и 7 передатчика 8 включена фазосдвигающая цепь 9, обеспечивающая функцию генерирования выходных сигналов со сдвигом фазы в четверть периода излучаемых электромагнитных волн. Длина плеч 1 каждого из вибраторов 2 может быть разной или одинаковой, и, поэтому, концы их из-за симметричности располагаются в точках, соответствующих вершинам ромба или квадрата.
Устройство работает следующим образом. По фидерным проводникам 5 через точки 4 соединения с плечами 1 от выходов 6 и 7 передатчика 8 осуществляют электропитание вибраторов, которые излучают электромагнитные волны. Диаграмма направленности излучения такого излучателя не имеет провала по углу возвышения, и благодаря сдвигу фазы сигналов в четверть периода с выходов 6 и 7 передатчика 8, ортогональной ориентации вибраторов и наклону их плеч 1 к поверхности земли излучение антенны обладает преимущественно круговой поляризацией. Высота опорной мачты Н при этом должна удовлетворять условию H>Lsin, где L - длина плеча вибратора. Это условие вытекает из требования отсутствия соприкосновения плеч вибраторов с землей.
Моделирование работы предлагаемого устройства показало, что при угле наклона плеч вибраторов к земле в пределах от 0° до 45° обеспечивается сферичность диаграммы направленности излучения с вертикальной и горизонтальной поляризациями.
Натурные испытания проводились с передатчиком мощностью 100 Вт на частоте 1484 кГц, подвешенными на десятиметровой опорной мачте диполями и наклоненными к земле под углом примерно 12°, а также измерительным оборудованием, состоящим из авиационного радиокомпаса АРК-40 и микровольтметра В6-10 с измерительной антенной, установленным на автомобиле УАЗ. Радиокомпасом проверялось направление на приводную радиостанцию с проверяемой предлагаемой антенной, а микровольтметром измерялась напряженность электромагнитного поля с вертикальной поляризацией. При перемещении автомобиля на расстояние 50 км радиокомпас уверенно показывал направление по азимуту, а напряженность поля в конечной точке маршрута составила 19 мкВ/м. Результаты сравнительных испытаний заявляемой антенны и прототипа показали, что повышение надежности распознавания передаваемого радиомаяком сигнала может быть существенно (до 20%) повышена за счет достижения заявленного технического результата, а именно за счет оптимизации конструкции антенны с одновременным улучшением пространственных и поляризационных характеристик ее излучения.
Ненаправленная передающая антенна комбинированной поляризации, включающая два ортогонально установленных симметричных вибратора, фидерные проводники каждого из которых подключены к выходам генератора сигналов со сдвигом фазы в четверть периода излучаемых электромагнитных волн, отличающаяся тем, что плечи вибраторов наклонены к поверхности земли на угол , удовлетворяющий условию 0°<<45°, а центры вибраторов расположены на вершине опорной мачты, высота которой Н удовлетворяет условию H>Lsin, где L - длина плеча вибратора.
