Широкополосная антенная система для работы в декаметровом диапазоне

Изобретение относится к радиотехнике. Конкретно - к антенным системам и может использоваться в качестве приемной и передающей антенны для дальней и ближней связи в диапазоне коротких волн. Широкополосная приемопередающая антенная система, содержащая два провода, образующих внутренний вибратор, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводников, и приборную часть коаксиального разъема, симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, предназначенная для работы в декаметровом диапазоне, отличающаяся тем, что в ее состав дополнительно введены два провода, образующие внешний вибратор, в разрывы которых так же симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками. Техническим результатом является создание широкополосной приемопередающей антенной системы с улучшенным коэффициентом стоячей волн (КСВ) во всем диапазоне рабочих частот.

Изобретение относится к радиотехнике. Конкретно - к антенным системам и может использоваться в качестве приемной и передающей антенны для дальней и ближней связи в диапазоне коротких волн.

Наиболее близкой по техническому решению (прототип) является высокочастотная приемопередающая антенная система (патент RU 2262783, авторы Малютин Н.Д., Рыбин А.П., Перевалов Н.Я., Федоров А.Е.), содержащая два провода, расположенные наклонно к поверхности Земли и расходящихся между собой от их верхних к их нижним концам, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводов, и приборную часть коаксиального разъема, дополнительно введены симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, и выполненное в виде отрезка двухпроводной неоднородной линии согласующее симметричное снижение, выход/вход которого соединен с входом/ выходом симметрирующего трансформатора импедансов, а его вход/выход - с верхними концами названных проводов, провода с включенными в их разрывы электрическими фильтрами выполнены идентичными, а амплитудно-частотные характеристики пар этих фильтров, расположенных симметрично относительно общей продольной оси обоих проводов, - одинаковыми, при этом приборная часть коаксиального разъема образует выход/вход антенной системы.

Недостатком такой структуры является отсутствие дополнительных согласующих устройств на низких и на высоких частотах, что приводит рассогласованию входа/выхода симметрирующего трансформатора в месте подключения к приемопередающей антенной системе. Как следствие ухудшение значения коэффициента стоячей волны (КСВ) на указанных выше частотных диапазонах.

Техническим результатом является создание широкополосной приемопередающей антенной системы с улучшенным КСВ во всем диапазоне рабочих частот.

Заявляемый результат достигается тем, что в широкополосной приемопередающей антенной системе, содержащей два провода, образующих внутренний вибратор, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводников, и приборную часть коаксиального разъема, симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, предназначенной для работы в декаметровом диапазоне, в ее состав дополнительно введены два провода, образующие внешний вибратор, в разрывы которых так же симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками. Расположение и параметры фильтров позволяют добиться наилучшего согласования.

Техническим эффектом данной широкополосной приемопередающей антенной системы является значение КСВ<3 во всем рабочем диапазоне частот, КСВ<2 от 8 до 30.

Заявляемая широкополосная приемопередающая антенная система для работы в декаметровом диапазоне представляет собой четырехпроводную комбинированную антенну. Структура антенны - два вибратора с единым выходом/входом.

На фиг.1 изображена предполагаемая антенная система.

На фиг.1 обозначено:

1, 4 - внешний вибратор;

2, 3 - внутренний вибратор;

5-22 - электрические фильтры, включенные в разрывы проводов внутреннего и внешнего вибраторов;

32 - согласующее симметричное снижение;

33 - симметрирующий трансформатор импедансов;

34 - коаксиальный разъем;

35 - коаксиальный кабель (на чертеже изображена только его часть);

31 - телескопическая мачта (опора антенной системы);

32 - согласующее симметричное снижение;

27-30, 36, 37 - изоляторы;

23-26 - диэлектрические растяжки.

Во внешний (провода 1 и 4) и внутренний (провода 2 и 3) вибраторы включены электрические фильтры, представленные в виде сосредоточенных нагрузок в виде параллельных RLC цепей (полосовые заграждающие фильтры). Угол раскрыва внешнего вибратора (в горизонтальной плоскости) равен 44°, а внутреннего 39°. Высота подвеса антенны Н=21.4 м. Радиус проводников вибраторов 2 мм.

Длины отрезков вибраторов, а также параметры электрических фильтров, установленных на концах отрезков этих вибраторов, определяющие геометрические размеры, приведены на фиг.2.

Нижние концы провода 1, 2, 3, 4 соединяют с изоляторами 27-30, верхними - с изоляторами 36 и 37. В отрезки вибраторов включают электрические фильтры 5-22. В малом и большом вибраторе фильтры расположены симметрично, образуя пары 5-18, 6-19, 7-20, 8-21, 9-22, 10-14, 11-15, 12-16, 13-17 и имеют одинаковые амплитудно-частотные характеристики.

Работает предлагаемая антенная система следующим образом. Использование двух проводов, в каждый из которых симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками, позволяет добиться частотного разделения. Таким образом, провода 2 и 3 на фиг.1 образуют внутренний вибратор и обеспечивают работу широкополосной приемопередающей антенной системы в диапазоне частот от низких до средних. Провода 1 и 4 образуют внешний вибратор и обеспечивают работу широкополосной антенной системы в диапазоне частот от средних до высоких. При этом электрические фильтры, включенные во внешний и внутренний вибратор, настроены так, чтобы обеспечить максимальное улучшение КСВ (КСВ<3 во всем рабочем диапазоне частот, КСВ<2 от 8 до 30 МГц).

Широкополосная приемопередающая антенная система, содержащая два провода, образующие внутренний вибратор, электрические фильтры, включенные в разрывы обоих проводников, и приборную часть коаксиального разъема, симметрирующий трансформатор импедансов, несимметричный выход/вход которого соединен с приборной частью коаксиального разъема, предназначенная для работы в декаметровом диапазоне, отличающаяся тем, что в ее состав дополнительно введены два провода, образующие внешний вибратор, в разрывы которых также симметрично включены электрические фильтры с одинаковыми амплитудно-частотными характеристиками.