Активная дипольная цифровая телевизионна (тв, tv) антенна

Активная дипольная антенна предназначена для измерения электрической составляющей напряженности электромагнитного поля, имеющая повышенную чувствительность в низкочастотном диапазоне, простую конструкцию с несложной технологией изготовления. Антенна содержит два идентичных вибратора 1, продольная ось 2 которых совмещена с продольной осью антенны, вершины 3 вибраторов 1 обращены друг к другу, и согласующий усилитель 4, включенный между вибраторами и переходом на несимметричный выход антенны. Каждый вибратор 1 выполнен в виде металлического стержня, расположенного вдоль продольной оси 2 антенны, с набором металлических дисков 5 конечной толщины и разными диаметрами, образующих в плане биконический контур 1 вибратора и жестко установленных на стержне 6 перпендикулярно его продольной оси 2 с фиксированным внутренним расстоянием L между дисками 5. 1 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относится к антенным устройствам, а именно к классу широкополосных вибраторных (дипольных) антенн, предназначенных для измерения электрической составляющей напряженности электромагнитного поля, и может быть использована при решении задач электромагнитной совместимости технических средств, а также для определения и контроля предельно допустимых уровней электромагнитных полей.

Известна биконическая антенна по патенту RU 2221316 С1, содержащая два металлических конуса, обращенных друг к другу вершинами.

Известны также конструкции дипольных антенны типа П6-51, П6-52 (разработка и выпуск ОАО «СКБ РИАП», г.Нижний Новгород), содержащие конструктивно объединенные приемные симметричные вибраторы в виде конических «корзинок» (системы из симметричных металлических проводников, расположенных по образующей конической линии, а концы проводников гальванически соединены в двух точках, расположенных на продольной оси вибратора) и усилитель, согласующий импеданс вибраторов и перехода на несимметричный выход, согласованный с измерительной аппаратурой.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению выбрана конструкция активной антенны типа П6-51. Недостатком вышеуказанных антенн является их низкая чувствительность в нижней части диапазона, сложность (дороговизна) изготовления, высокие требования к точности взаимного расположения вибраторов из-за низкой технологической воспроизводимости.

Технической задачей предлагаемого решения является повышение чувствительности в нижней части полосы частот антенны, снижение трудоемкости изготовления, при простоте сборки (установки вибраторов) и сохранении механической и электрической прочности.

Сущность технического решения заключается в том, что в активной дипольной антенне, содержащей два идентичных вибратора, продольная ось которых совмещена с продольной осью антенны, вершины вибраторов обращены друг к другу, и согласующий усилитель, включенный между вибраторами и переходом на несимметричный выход антенны, каждый вибратор выполнен в виде металлического (электропроводящего) стержня, расположенного вдоль продольной оси антенны, с набором металлических (электропроводящих) дисков разных диаметров, образующих в плане биконический, конический или цилиндрический контур вибратора и установленных на стержне перпендикулярно его продольной оси с фиксированным внутренним расстоянием между ними.

В варианте выполнения антенны диски установлены на равных между собой фиксированных внутренних расстояниях или расстояния между дисками неравны между собой.

На рисунках представлено: на фиг.1 - изображение общего вида антенны; на фиг.2 - вид спереди.

Активная дипольная антенна содержит (фиг.1) два идентичных вибратора 1, продольная ось 2 которых совмещена с продольной осью антенны, вершины 3 вибраторов 1 обращены друг к другу, и согласующий усилитель 4, включенный между вибраторами и переходом на несимметричный выход антенны. Каждый вибратор 1 выполнен в виде металлического (дюралюминиевого) стержня, расположенного вдоль продольной оси 2 антенны, с набором металлических (дюралюминиевых) дисков 5 конечной толщины и разными диаметрами, образующих в плане биконический контур 1 вибратора и жестко установленных на стержне 6 перпендикулярно его продольной оси 2 с фиксированным внутренним расстоянием L между дисками 5. Вершины 3 вибраторов (первый от ввода питания диск) сведен на конус для локализации области подключения фидера, оптимизации входного импеданса и ширины полосы за счет формы зоны питания, так как если широкополосный вибратор образован толстыми цилиндрическими стержнями (диаметр стержня 2 равен 10 мм), то на их торцах в точках ввода питания появляется большая емкость.

При работе антенны падающая электромагнитная волна возбуждает дипольные элементы (вибраторы) 1, сигнал с которых через согласующий усилитель 4 поступает на входные цепи измерительного (приемного) устройства (на рисунке не показан).

Оптимальные характеристики предложенной антенны были получены на стенде для измерения коэффициента стоячей волны для конструкции выполнения антенны (фиг.2), у которой в каждом вибраторе шесть дисков 5 с диаметрами (мм) соответственно 40, 85, 130, 95, 60, 20 установлены на равных между собой фиксированных внутренних расстояниях, равных 30 мм. Диапазон частот, на которых проводились измерения, составил 10 кГц - 30 МГц.

Конструктивное выполнение вибраторов 1 в виде металлических стержней с жестко установленными на них (перпендикулярно их продольной оси) набором из металлических дисков разных диаметров с фиксированным внутренним расстоянием между ними позволяет повысить чувствительность в низкочастотном диапазоне за счет увеличения емкости дисками 5 и создать при изготовлении устойчивую, симметричную (в отношении расположения вибраторов), дипольную конструкцию такой антенны за счет высокой технологической воспроизводимости. Подбирая число дисков в вибраторе, их диаметры и расстояние между ними можно добиться расширения диапазона рабочих частот антенны в области низких частот. При этом контур вибратора 1 в плане может быть биконической, конической или цилиндрической формы в зависимости от нижней и верхней частот диапазона антенны.

Все детали компактной и небольшой по весу антенны согласно настоящему решению имеют простую форму и сделаны из однородного и однотипного токопроводящего материала. Это позволяет реализовать изготовление их в массовом производстве легко и дешево, используя отработанную технологию.

1. Активная дипольная антенна, содержащая два идентичных вибратора, продольная ось которых совмещена с продольной осью антенны, вершины вибраторов обращены друг к другу, и согласующий усилитель, включенный между вибраторами и переходом на несимметричный выход антенны, отличающаяся тем, что каждый вибратор выполнен в виде металлического стержня, расположенного вдоль продольной оси антенны, с набором металлических дисков разных диаметров, образующих в плане биконический, конический или цилиндрический контур и установленных на стержне перпендикулярно его продольной оси с фиксированным внутренним расстоянием между ними.

2. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что диски установлены на равных между собой фиксированных внутренних расстояниях.

3. Антенна по п.1, отличающаяся тем, что расстояния между дисками неравны между собой.