Логопериодическая комбинированная антенна

 

Изобретение относится к радиотехнической промышленности, а точнее к приемно-передающей антенной технике, и представляет собой логопериодическую комбинированную антенну, предназначенную для приема телевизионных сигналов в диапазоне 48,5 - 862 МГц. Предлагаемое изобретение позволяет расширить диапазон телевизионных сигналов, принимаемых логопериодической комбинированной антенной, во всех ДМВ- и MB-каналах с 1-го по 69-й и одновременно упростить конструкцию антенны, а также повысить ее надежность. Предлагаемая логопериодическая комбинированная антенна содержит ряд вибраторов в виде стальных стержней, закрепленных посредством сварки на двух несущих трубах, в одной из которых расположен кабель передачи сигнала диапазона дециметровых волн (ДМВ), и образующих два антенных полуполотна, ориентированных в направлении телецентра, которые совместно с усилителем ДМВ-сигнала, установленном на несущих трубах со стороны самого короткого вибратора и соединенным с кабелем посредством пайки, образуют часть приема сигнала диапазона ДМВ-антенны. Логопериодическая комбинированная антенна содержит также симметричный вибратор из двух линейных элементов в виде труб из стали, представляющий собой часть для приема сигнала МВ-диапазона. Обе ДМВ- и MB-части электрически и механически соединены между собой посредством узла сопряжения, снабженного кабелем для передачи общего ДМВ-МВ-сигнала на телевизионный приемник и выполненного в виде стакана из диэлектрического материала со съемным дном, в котором образовано отверстие для размещения шпильки, скрепляющей несущие трубы, и перегородкой с наружным гнездом для установки несущих труб. В полости стакана установлена согласующая схема для симметрирования, фильтрации, электрической связи частей и усиления общего ДМВ-МВ-сигнала. В перегородке имеется периферическое отверстие для прокладки кабеля общего ДМВ-МВ- сигнала и центральное отверстие для размещения кабеля сигнала ДМВ. 11 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к радиотехнической промышленности, точнее к приемно-передающей антенной технике, и представляет собой логопериодическую комбинированную антенну, предназначенную для приема телевизионных (ТВ) сигналов.

Известна логопериодическая комбинированная антенна LOG ACTIV (Нестеренко И.И, Жужевич А.Б. "Выбери антенну сам", изд. "Разбудова". г Запорожье. 1998. стр. 72), по техническому решению наиболее близкая к предлагаемому изобретению (прототип). Эта известная логопериодическая комбинированная антенна, предназначенная для приема сигналов с горизонтальной поляризацией и работающая в диапазоне с 1 по 65 телевизионные каналы, содержит первое и второе антенные полотна, выполненные из алюминиевых трубчатых вибраторов, которые посредством гаек соединяются с алюминиевыми несущими трубами и образуют часть для приема сигнала метрового диапазона (MB) и часть для приема сигнала дециметрового диапазона (ДМВ), у которых длина вибраторов и расстояние между ними подчиняются закону логарифмической периодичности. Несущие трубы образуют линию передачи сигнала, принятого антенной, в усилитель, который присоединяется к несущим трубам с помощью винтов. Также с помощью других винтов к усилителю присоединяется кабель, который располагается в нижней несущей трубе.

На расстоянии примерно 100 мм от наиболее длинного вибратора на несущих трубах установлена короткозамыкающая перемычка со скобой, посредством которой осуществляется крепление антенны к мачте, а усилитель установлен с противоположной от короткозамыкающей перемычки стороны.

Принцип работы этой известной логопериодической комбинированной антенны (Онищенко, " Приемные телевизионные антенны", 1989, M. Изд. ДОСААФ) состоит в том, что сигнал ДМВ образуется в соответствующей части антенного полотна, состоящей их коротких вибраторов. А сигнал метрового диапазона образуется в другой части антенного полотна, состоящей из длинных вибраторов. Общий ДМВ - MB сигнал образуется в обеих несущих трубах, затем усиливается усилителем и через кабель и сепаратор, осуществляющий разделение сигнала, принятого антенной, и напряжения питания, подаваемого по кабелю на усилитель, подается на вход телевизионного приемника. Рабочая полоса частот этой антенны ограничивается снизу допустимыми габаритами самых длинных вибраторов, а сверху - размерами самого малого вибратора.

Таким образом, эта известная логопериодическая комбинированная антенна имеет узкий диапазон рабочих частот в области метровых волн, так как длина самого большого вибратора соответствует длине волны шестого телевизионного канала, а не первого, что значительно уменьшает коэффициент усиления и ухудшает коэффициент стоячей волны в области 1-5 телевизионных каналов.

Конструкция этой известной антенны достаточно сложна, кроме того, каждый вибратор прикрепляется к несущей трубе с помощью гайки, и при воздействии атмосферных осадков место крепления подвержено сильной коррозии.

Сами вибраторы изготовлены из алюминиевой трубки малого диаметра, из-за чего часто возникает деформация, вызванная весом севшей на вибратор птицы или сильным ветром.

Все описанные выше недостатки конструкции снижают надежность всей антенны, ухудшают электрические параметры, так ей присуща узкая полоса частот, а коэффициент стоячей волны 1-5 телевизионных каналов превышает 2 (при предельно допустимом значении 1,0).

Целью изобретения является расширение области рабочих частот в длинноволновой части метрового диапазона при одновременном упрощении конструкции логопериодической комбинированной антенны и повышении надежности ее работы.

В основу изобретения положена задача создания логопериодической комбинированной антенны с такой конструкцией частей для приема дециметровых и метровых сигналов, и таким электрическим и механическим соединением элементов между собой, которые позволили бы расширить область рабочих частот в длинноволновой части диапазона метровых волн (частотный диапазон I-II) и повысить надежность работы логопериодичесекой комбинированной антенны.

Поставленная задача решена созданием логопериодической комбинированной антенны для приема телевизионных сигналов в диапазоне частот с 1 по 69 канал телевизионного вещания, содержащей часть, предназначенную для приема телевизионного сигнала диапазона метровых волн, и часть, предназначенную для приема телевизионного сигнала диапазона дециметровых волн, выполненную из двух антенных полуполотен в виде ряда вибраторов, закрепленных на несущих трубах с короткозамыкающей перемычкой и с размещенным внутри одной из труб кабелем передачи сигнала диапазона дециметровых волн (ДМВ), причем с противоположной от перемычки стороны на несущих трубах размещен усилитель сигнала ДМВ диапазона, подключенный к антенным полуполотнам и к кабелю передачи сигнала диапазона дециметровых волн, при этом часть, предназначенная для приема сигнала диапазона метровых волн (MB), и часть, предназначенная для приема сигнала диапазона ДМВ, электрически и механически соединены между собой, в которой, согласно изобретению, на несущих трубах дополнительно установлен узел сопряжения обеих частей, обеспечивающий их электрическое и механическое соединение и снабженный кабелем для передачи общего ДМВ - MB сигнала на телевизор и подачи напряжения питания на узел сопряжения и усилитель сигнала ДМВ диапазона, а часть для приема сигнала диапазона МВ выполнена в виде симметричного вибратора с линейными элементами в виде труб из стали, один из концевых участков каждой из которых выполнен расплющенным, отогнут под углом 120 град. к оставшейся части и снабжен двумя отверстиями, и при этом линейные элементы имеют длину, соответствующую длинам волн I-го и II-го частотных диапазонов телевизионного (ТВ) вещания, и установлены жестко на узле сопряжения с возможностью осуществления электрической связи с дополнительным кабелем, причем вибраторы части для приема сигнала диапазона ДМВ закреплены на несущих трубах сваркой, а усилитель сигнала диапазона ДМВ соединяется с кабелем ДМВ посредством пайки.

Целесообразно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, узел сопряжения частей был выполнен в виде коробки из диэлектрического материала, с отверстиями для установки несущих труб, прокладки дополнительного кабеля и жесткой установки линейных элементов симметричного вибратора, длина и диаметр которых составляет 1120 мм и 10 мм соответственно, в полости коробки была бы установлена согласующая схема, предназначенная для симметрирования, фильтрации, электрической связи частей и усиления общего ДМВ - MB сигнала, а между несущими трубами в полости коробки установлена шпилька, скрепленная с ними сваркой и предназначенная для жесткого скрепления направляющих труб с коробкой.

Желательно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, коробка узла для сопряжения имела форму стакана со съемным дном, снабженным отверстием для проведения шпильки, выполненной резьбовой, кроме того имелась бы гайка, взаимодействующая со шпилькой с наружной стороны съемного дна, в полости коробки была выполнена перегородка, плоскость которой перпендикулярна образующей стакана, имеющая периферическое отверстие для проведения дополнительного кабеля, и центральное отверстие для размещения шпильки, снабженная наружным гнездом для установки несущих труб, кроме того имелось бы по меньшей мере по два боковых отверстия для каждого из линейных элементов симметричного вибратора выполненных в стенке стакана и расположенных вдоль соответствующих образующих диаметрально противоположно, причем участки наружной поверхности стакана в местах прилегания концевых участков линейных элементов были бы выполнены плоскими.

Разумно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, линейные элементы симметричного вибратора были закреплены на стенках посредством винтов, установленных в боковые отверстия и проходящих через отверстия в концевых участках линейных элементов, причем по одному винту каждого из линейных элементов были бы размещены во внутреннем отсеке между съемным дном и перегородкой, на стенках стакана со стороны его внутреннего отсека были бы выполнены по два направляющих выступа, параллельные образующим боковых отверстий, а согласующая схема устанавливалась бы между направляющими.

Допустимо, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, с наружной стороны перегородки между гнездом и стенкой стакана были выполнены ребра в виде пластин, плоскости которых были бы перпендикулярны плоскости перегородки для осуществления жесткой связи между стенкой стакана и гнездом для установки несущих труб, а на наружной стенке стакана были выполнены фиксирующие выступы, у которых поверхности, обращенные друг к другу, были бы параллельны между собой, а расстояние между ними равнялось бы ширине концевого участка линейного элемента.

Возможно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, отверстие в гнезде для установки несущих труб имело в поперечном сечении форму прямоугольника, длинные стороны которого были бы перпендикулярны осям боковых отверстий или параллельны этим осям.

Удобно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, отверстие для установки несущих труб имело бы в поперечном сечении форму двух полуокружностей, сопряженных двумя прямолинейными участками, перпедикулярными осям боковых отверстий или параллельными этим осям.

Также целесообразнообразно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, в стенке стакана между фиксирующими выступами вне перегородки и вне мест крепления концевых участков линейных элементов были выполнены выемки.

Вполне возможно, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, в стенке стакана на участке, взаимодействующем со съемным дном, напротив периферического отверстия перегородки был бы выполнен паз.

Допустимо, чтобы в логопериодической комбинированной антенне, согласно изобретению, согласующая схема узла сопряжения содержала элементы фильтрации, элемент усиления общего ДМВ-МВ-сигнала и элемент симметрирования, подключенный к винтам внутреннего отсека посредством контактов, каждый из которых был выполнен в виде лепестка с пазом, причем выход элемента симметрирования через первый элемент фильтрации был бы подключен ко входу элемента усиления общего ДМВ-МВ-сигнала, к которому через второй элемент фильтрации и кабель передачи сигнала диапазона ДМВ подключался бы усилитель сигнала диапазона ДМВ, а к выходу элемента усиления общего ДМВ-МВ-сигнала был подключен дополнительный кабель, проложенный через периферическое отверстие в перегородке коробки.

Для лучшего понимания изобретения ниже приведены конкретные примеры его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: Фиг. 1 изображает логопериодическую комбинированную антенну, выполненную согласно изобретению, общий вид, изометрия; Фиг. 2 - узел сопряжения антенны со стороны съемного дна, выполненный согласно изобретению, сечение, изометрия; Фиг. 3 - узел сопряжения антенны со стороны несущих труб, выполненный согласно изобретению, частичный разрез, изометрия; Фиг. 4 - согласующая схема узла сопряжения антенны, согласно изобретению; Фиг. 5 - контакт согласующей схемы, согласно изобретению.

Предлагаемое изобретение представляет собой логопериодическую комбинированную антенну, предназначенную для приема телевизионных сигналов (ТВ) в диапазоне частот с первого (диапазон частот 48,5-56,5 МГц) по шестьдесят девятый (диапазон частот 853,75-862 МГц) канал телевещания.

Комбинированная антенна содержит ряд вибраторов 1₁-1₁₀ и 2₁-2₁₀ в виде стальных стержней, образующих два антенные полуполотна 3, 4, параллельные друг другу. Плоскости полуполотен 3, 4 располагаются одна выше другой на расстоянии 6 мм и ориентированы в направлении телецентра.

Вибраторы 1₁-1₁₀ в антенных полуполотнах 3, 4 попарно идентичны, причем длины стержней вибраторов 1₁-1₁₀, 2₁-2₁₀ определяют по соотношению l₁₀ = 0,55 _max; l₉ = l₁₌ ; l₈ = l₉ и т.д. где _max - длина волны 21-го ТВ канала, - период структуры (коэффициент), равный в данной конструкции 0,9 и выбираемый в зависимости от коэффициента усиления антенны (см. Л.М.Капчинский, Конструирование и изготовление телевизионных антенн., 1995, М., изд "Радиосвязь", стр. 77). Диаметр вибраторов 1₁-1₁₀ и 2₁-2₁₀ равен примерно 4 мм.

Вибраторы 1 - 1 образуют часть 5 комбинированной антенны, предназначенную для приема телевизионных сигналов диапазона дециметровых (ДМ) волн (частотный диапазон IV, V), и закреплены посредством сварки на двух несущих трубах 6,7, которые имеют короткозамыкающую перемычку 8, установленную с целью улучшения коэффициента бегущей волны (КБВ), а также для монтажа антенны на мачте (на фиг. 1 не показана) посредством скобы 9 и присоединения к системе молниезащиты через винт 10, устанавливаемый в отверстие на короткозамыкающей перемычке 8. Заметим, что в данном случае (фиг. 1) несущие трубы 6, 7 имеют квадратное сечение размером 10 х 10 мм, и вибраторы 1₁-1₁₀, 2₁-2₁₀ крепятся сваркой соответственно к несущей трубе 6 и 7 по всей площади касания, при этом вибраторы 1-1 крепятся к верхней плоскости несущей трубы 6, а вибраторы 2-2 - к нижней плоскости несущей трубы 7 (термины " верхний" и "нижний" верны только для изображения на фиг. 1).

В одной из несущих труб (труба 7) размещен кабель 11 передачи сигнала диапазона ДМВ.

Комбинированная антенна имеет также часть, осуществляющую прием сигнала метрового (М) диапазона волн (частотные диапазоны I, II, III, что соответствует частотам 48,5- 230 МГц), выполненную в виде симметричного вибратора 12 метрового диапазона с линейными элементами 13 в виде труб из стали. Линейные элементы 13 имеют длину, соответствующую длинам волн первого и второго частотных диапазонов ТВ вещания. Один из концевых участков 13' каждого из линейных элементов 13 выполнен расплющенным и отогнут под углом 120 град. к оставшейся части. На каждом из концевых участков 13' выполнено по меньшей мере по два отверстия для крепления линейных элементов к узлу сопряжения 14, предназначенному для обеспечения электрического и механического сопряжения частей приема сигналов дециметрового и метрового диапазона и установленному на несущих трубах 6, 7.

Как известно, длина симметричного вибратора 12 и, следовательно, линейных элементов 13 для приема первого телевизионного канала должна быть примерно равна 3 м (с учетом коэффициента упрочнения), при этом для обеспечения жесткости конструкции необходимо сделать трубы линейных элементов 13 большего диаметра, увеличить размеры и массу узла 14 сопряжения, сделать крепления линейных элементов 13 к узлу 14 сопряжения более жесткими и применять более прочный материал корпуса узла 14 сопряжения. Однако даже выполнение всех этих условий не гарантирует надежную длительную работу антенны при неблагоприятных атмосферных воздействиях и при условии угрозы механических повреждений, наносимых птицами, ветром снегопадом и т.д. С точки зрения сочетания размеров линейных элементов, применяемых материалов и жесткости конструкции оптимальным оказывается предлагаемая в данном изобретении длина линейных элементов 13, равная примерно 1110-1130 мм. Как показала практика, качество изображения при приеме I и III частотных каналов, достигаемое при использовании нашего изобретения, не уступает качеству, которое обеспечивается антенной с симметричным вибратором трехметровой длины.

Как уже говорилось выше, часть приема сигнала метрового диапазона и часть приема сигнала дециметрового диапазона электрически и механически соединены между собой посредством узла 14 сопряжения, снабженного дополнительным кабелем 15 для передачи общего ДМВ-МВ-сигнала на телевизор (на фиг. 1 не показан). Дополнительный кабель 15 предназначен также для подачи напряжения питания на узел 14 сопряжения и усилитель 16 сигнала ДМВ-диапазона, размещенный на несущих трубах 6, 7 с противоположной от короткозамыкающей перемычки 8 стороны и осуществляющий усиление сигнала ДМВ- диапазона. Усилитель 16 подключен к антенным полуполотнам 3, 4 с помощью винтов 16', а к кабелю 11 передачи сигнала ДМВ - посредством пайки. Симметричный вибратор 12 установлен жестко на узле 14 сопряжения с возможностью осуществления электрической связи с дополнительным кабелем 15, что будем показано ниже.

На фиг. 2 представлено изометрическое изображение продольного сечения узла 14 сопряжения частей приема сигналов диапазона метровых (М) и дециметровых (ДМ) волн. Узел 14 выполнен в виде коробки из диэлектрического материала. Коробка имеет отверстия для установки несущих труб 6, 7, прокладки дополнительного кабеля 15 и жесткой установки линейных элементов 13 симметричного вибратора 12. Коробка может быть выполнена любой формы, так например, в данном случае она выполнена в виде стакана 17, который имеет съемное дно 18. В дне 18 имеется отверстие 19 для проведения шпильки 20, выполненной резьбовой. На шпильку 20 с наружной стороны съемного дна 18 устанавливается гайка 21, обеспечивая жесткое крепление несущих труб 6 и 7 к узлу сопряжения 14, поскольку шпилька 20 установлена в полости коробки-стакана 17 между несущими трубами 6, 7 и скреплена с ними сваркой для обеспечения жесткости всей конструкции антенны (несущая труба 6 находится вне изображенного на фиг. 1 продольного сечения).

В полости стакана 17 выполнена перегородка 22, плоскость которой перпендикулярна образующей стакана 17. В этой перегородке 22 имеется периферическое отверстие 23 для проведения дополнительного кабеля 15, упомянутое выше, и центральное отверстие 24, предназначенное для размещения шпильки 20. Упомянутое выше отверстие для установки несущих труб 6, 7, в данном случае отверстие 25, выполнено в наружном гнезде 26, которым снабжена перегородка 22. Это отверстие 25 обеспечивает фиксированное положение несущих труб 6, 7.

В боковой стенке коробки-стакана 17 выполнены упомянутые выше четыре боковых отверстия 27, 28, 29, 30 для установки линейных элементов 13 симметричного вибратора 12. По два боковых отверстия 27, 28 и соответственно 29. 30 в стенке стакана 17 расположены вдоль соответствующих образующих диаметрально противоположно.

Для установки линейных элементов 13 их концевые участки 13' выполнены расплющенными, а участки наружной поверхности стакана 17 в местах прилегания концевых участков 13' выполнены плоскими, что позволяет осуществить жесткое крепление линейных элементов 13 на стенках стакана 17.

Во внутреннем отсеке стакана 17 между съемным дном 18 и перегородкой 22 установлена согласующая схема 31, предназначенная для симметрирования, фильтрации, электрической связи и усиления общего ДВМ-МВ-сигнала.

Линейные элементы 13 вибратора 12 закреплены на стенках стакана 17 посредством винтов 32, установленных в боковые отверстия 27, 28. 29, 30 стакана 17 и проходящих через отверстия в концевых участках 13', причем по одному винту для каждого из линейных элементов 13 (в данном случае винты 32, установленные в отверстия 27 и 29) размещены во внутреннем отсеке стакана 17 между съемным дном 18 и перегородкой 22. Посредством этих винтов осуществляется передача сигнала от симметричного вибратора 12 к согласующей схеме 31.

На стенках стакана 17 со стороны его внутреннего отсека выполнено по два направляющих выступа 33, параллельных образующим боковых отверстий соответственно 29, 30 и 27, 28. Согласующая схема 31 установлена между направляющими выступами 33.

На фиг. 3 показан узел сопряжения 14 с наружной стороны перегородки 22. На наружной стороне перегородки 22 выполнены ребра 34 в виде пластин, плоскости которых перпендикулярны плоскости перегородки 22 для осуществления жесткой связи стенки стакана 17 и наружного гнезда 26 для установки несущих труб. Здесь можно также заметить, что на наружной поверхности стенки стакана 17 выполнено два фиксирующих выступа 35, предназначенные для неподвижной установки линейных элементов 13.

Поверхности фиксирующих выступов 35, обращенные друг к другу, параллельны между собой. А расстояние между ними равно ширине концевого участка 13' линейного элемента 13. На фиг. 3 видно, что фиксирующие выступы выполнены по сторонам плоского участка наружной стенки стакана 17.

Форма отверстия 25 для установки несущих труб в данном случае (фиг. 1. 2, 3) выполнена в виде прямоугольника, что позволяет установить несущие трубы с квадратным поперечным сечением, причем длинная сторона прямоугольника может быть расположена как параллельно, так и перпендикулярно осям боковых отверстий 27, 28, 29, 30.

Для несущих труб с круглым сечением форма отверстия 25 гнезда 26 может иметь в поперечном сечении форму двух полуокружностей, сопряженных двумя прямолинейными участками (не показано), причем прямолинейные участки могут располагаться как перпендикулярно, так и параллельно осям боковых отверстий 27, 28, 29, 30. Описанное выше расположение несущих труб 6, 7, в отверстии 25 позволяет осуществлять прием сигналов с вертикальной и горизонтальной поляризацией.

В стенке стакана 17 между фиксирующими выступами 35 вне перегородки 22 и вне мест крепления концевых участков 13' линейных элементов 13 выполнены выемки 36, что позволяет снизить вес конструкции и повысить ее надежность, а также исключить возможность скопления воды во время дождя и избежать коррозии, что также обеспечивается и за счет выполнения паза 36 ^' в стенке стакана 17 на ее участке, который взаимодействует со съемным дном 18, напротив периферического отверстия 23 перегородки 22.

На фиг. 4 представлена согласующая схема 31 узла сопряжения 14, включающая элемент 37 усиления ДМВ-МВ- сигнала, элемент 38 симметрирования, выполненный в виде симметрирующего трансформатора, и два элемента фильтрации 39 и 40, выполненные в виде фильтров типа "К" ФНЧ и ФВЧ соответственно. Первый элемент 39 подключен к выходу элемента 38 симметрирования, который через контакты 41 и винты 32 (фиг.2) подключен к линейным элементам 13. Второй элемент фильтрации 40 через кабель 11 (фиг. 1) соединен с усилителем 16. Выходы элементов 39 и 40 подключены ко входу элемента 37 усиления общего ДМВ-МВ-сигнала, выход которого подключен к дополнительному кабелю 15, подключенному через сепаратор 42 к блоку 43 питания и телевизору.

На фиг. 5 видно, что каждый из контактов 41, посредством которых элемент 38 симметрирования подключается к винтам 32, выполнен в виде лепестка с пазом 44, что позволяет надежно подключить согласующую схему 31 к винтам 32, входящим в соответствующий паз 44 контакта 41.

Предлагаемая логопериодическая комбинированная антенна работает следующим образом. Электромагнитные волны, излучаемые антенной телевизионного передатчика, равномерно распространясь во все стороны пространства, достигают описываемой логопериодической комбинированной антенны, ориентированной на телецентр, и попадают на все вибраторы 1₁-1₁₀, 2₁-2₁₀ и линейные элементы 13, вызывая в них протекание токов. Как известно, антенны, в том числе и описываемая, предназначены для преобразования энергии сигнала, заключенной в свободных электромагнитных волнах, которые принимаются с заданных направлений, в энергию радиосигнала, принимающую форму связанных электромагнитных волн. Составляющие электромагнитных волн дециметрового диапазона (диапазон ДМВ) принимаются вибраторами 1₁-1₁₀, 2₁-2₁₀ логопериодической комбинированной антенны и преобразуются в электромагнитные сигналы, которые по несущим трубам 6, 7, представляющим собой двухпроводную линию передачи, поступают на вход усилителя 16, с выхода которого усиленный сигнал по кабелю 11 проходит на вход элемента 40 фильтрации. С выхода последнего выделенный сигнал поступает на вход усилителя 37.

Одновременно составляющие электромагнитных волн метрового диапазона преобразуются линейными элементами 13 вибратора 12 в электрический сигнал, который симметрично с линейных элементов 13 через винты 32, расположенные в отверстиях 27, 29 стакана 17, и контакты 41, поступают на вход элемента 38 симметрирования. С выхода элемента 38 сигнал также подается на вход элемента 39 фильтрации, с выхода которого выделенный сигнал также поступает на вход усилителя 37. Таким образом, усилитель 37 усиливает одновременно сигналы дециметровой и метровой частей логопериодической комбинированной антенны. Усиленный общий ДМВ-МВ-сигнал через дополнительный кабель 15 и сепаратор 42 поступает на вход телевизионного приемника.

В то же время по дополнительному кабелю 15 через сепаратор 42 на усилитель 37 подается питающее напряжение от блока 43 питания.

В описываемой логопериодической комбинированой антенне конструкция части для приема волн дециметрового диапазона (размеры вибраторов 1₁-1₁₀,2₁-2₁₀ линии передачи из несущих труб 6, 7, расстояние как между вибраторами 1₁-1₁₀ и 2₁-2₁₀, так и между несущими трубами 6, 7), а также материал, из которого выполнены вышеупомянутые элементы, таковы, что все это в сочетании с параметрами конструкции части метрового диапазона (размеры линейных элементов 13, угол между ними, их диаметр и материал, из которого они сделаны) и схемотехникой элементов согласующей схемы 31, обеспечивает оптимальное согласование всех элементов логопериодической комбинированной антенны, что позволяет расширить область рабочих частот в длинноволновой части диапазона метровых волн и получить уверенный прием телевизионного сигнала во всем диапазоне с 1 по 69 каналы, при этом повышается надежность работы всей логопериодической комбинированной антенны.

Структура построения цепи передачи сигнала и расположение мест включения усилителя 16 и 37 в точках оптимального согласования, а именно: усилителя 16 - непосредственно на несущих трубах 6, 7, а усилителя 37 - в непосредственной близости от вибратора 12, позволяет снизить потери при передаче принятого сигнала во всем диапазоне частот к телевизионному приемнику при одновременном повышении надежности всей конструкции, что достигается за счет выполнения крепления вибраторов 1₁-1₁₀, 2₁-2₁₀ к несущим трубам 6, 7 сваркой, при этом кабель передачи сигнала ДМВ подсоединен к усилителю сигнала ДМВ пайкой, что исключает возможность возникновения коррозии и механических повреждений.

Логопериодическая комбинированная антенна, выполненная согласно изобретению, предназначена для применения в качестве индивидуальной приемной телевизионной антенны и может быть изготовлена на серийном стандартном соответствующем оборудовании в металлообрабатывающем производстве и на различных предприятиях радиопромышленности.

Формула изобретения

1. Логопериодическая комбинированная антенна, предназначенная для приема телевизионных (ТВ) сигналов в диапазоне частот 1 - 69 каналов ТВ-вещания, содержащая часть, предназначенную для приема ТВ-сигнала диапазона метровых волн (МВ), и часть, предназначенную для приема ТВ-сигнала диапазона дециметровых волн (ДМВ), выполненную из двух антенных полуполотен в виде ряда вибраторов, закрепленных на несущих трубах с короткозамыкающей перемычкой и с размещенным внутри одной из несущих труб кабелем передачи ТВ-сигнала диапазона ДМВ, причем с противоположной от короткозамыкающей перемычки стороны на несущих трубах размещен усилитель ТВ-сигнала диапазона ДМВ, подключенный к антенным полуполотнам и к кабелю передачи ТВ-сигнала диапазона ДМВ, при этом часть, предназначенная для приема ТВ-сигнала диапазона МВ, и часть, предназначенная для приема ТВ-сигнала диапазона ДМВ, электрически и механически соединены между собой, отличающаяся тем, что дополнительно на несущих трубах установлен узел сопряжения обеих частей, обеспечивающий их электрическое и механическое соединение и снабженный кабелем для передачи ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ на телевизор и подачи напряжения питания на узел сопряжения и усилитель ТВ-сигнала диапазона ДМВ, а часть для приема ТВ-сигнала диапазона МВ выполнена в виде симметричного вибратора с линейными элементами в виде труб из стали, один из концевых участков из которых выполнен расплющенным, отогнут под углом 120^o к оставшейся части и снабжен двумя отверстиями, при этом линейные элементы имеют длину, соответствующую длинам волн 1-го и 11-го каналов диапазонов ТВ-вещания, установлены жестко на узле сопряжения с возможностью осуществления электрической связи с кабелем для передачи ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ, а вибраторы части для приема ТВ-сигнала диапазона ДМВ закреплены на несущих трубах сваркой и усилитель ТВ-сигнала диапазона ДМВ соединятся с кабелем передачи ТВ-сигнала диапазона ДМВ пайкой.

2. Логопериодическая комбинированная антенна по п.1, отличающаяся тем, что узел сопряжения частей выполнен в виде коробки из диэлектрического материала, имеющей отверстия для установки несущих труб, прокладки кабеля для передачи ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ и жесткой установки линейных элементов симметричного вибратора, длина и диаметр которых составляют примерно 1120 и 10 мм соответственно, в полости коробки установлена согласующая схема, предназначенная для симметрирования фильтрации, электрической связи частей и усиления ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ, а между несущими трубами в полости коробки установлена шпилька, скрепленная с ними сваркой и предназначенная для жесткого скрепления несущих труб с коробкой.

3. Логопериодическая комбинированная антенна по п.2, отличающаяся тем, что коробка узла сопряжения имеет форму стакана со съемным дном, снабженным отверстием для проведения шпильки, выполненной резьбовой, кроме того, имеется гайка, взаимодействующая с шпилькой с наружной стороны съемного дна, в полости коробки выполнена перегородка, плоскость которой перпендикулярна образующей стакана, имеющая периферическое отверстие для проведения кабеля для передачи ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ и центральное отверстие для размещения шпильки, снабженная наружным гнездом для установки несущих труб, кроме того, по меньшей мере по два боковых отверстия для каждого из линейных элементов симметричного вибратора выполнены в стенке стакана и расположены вдоль соответствующих образующих диаметрально противоположно, причем участки наружной поверхности стакана в местах прилегания концевых участков выполнены плоскими.

4. Логопериодическая комбинированная антенна по п.3, отличающаяся тем, что линейные элементы симметричного вибратора закреплены на стенках стакана посредством винтов, установленных в боковые отверстия стакана и проходящих через отверстия в концевых участках линейных элементов, причем по одному винту каждого из линейных элементов размещено во внутреннем отсеке между съемным дном и перегородкой, на стенках стакана со стороны его внутреннего отсека выполнены по два направляющих выступа, параллельные образующим боковых отверстий, а согласующая схема установлена между направляющими выступами.

5. Логопериодическая комбинированная антенна по любому из пп.1 - 4, отличающаяся тем, что с наружной стороны перегородки между гнездом и стенкой стакана выполнены ребра в виде пластин, плоскости которых перпендикулярны плоскости перегородки, а на наружной стенке стакана выполнены фиксирующие выступы, у которых поверхности, обращенные друг к другу, параллельны между собой, а расстояние между ними равно ширине концевого участка линейного элемента.

6. Логопериодическая комбинированная антенна по п.5, отличающаяся тем, что отверстие в гнезде для установки несущих труб имеет в поперечном сечении форму прямоугольника, длинные стороны которого перпендикулярны осям боковых отверстий.

7. Логопериодическая комбинированная антенна по п.5, отличающаяся тем, что отверстие в гнезде для установки несущих труб имеет в поперечном сечении форму прямоугольника, длинные стороны которого параллельны осям боковых отверстий.

8. Логопериодическая комбинированная антенна по п.5, отличающаяся тем, что отверстие в гнезде для установки несущих труб имеет в поперечном сечении форму двух полуокружностей, сопряженных двумя прямолинейными участками, перпендикулярными осям боковых отверстий.

9. Логопериодическая комбинированная антенна по п.5, отличающаяся тем, что отверстие в гнезде для установки несущих труб имеет в поперечном сечении форму двух полуокружностей, сопряженных двумя прямолинейными участками, параллельными осям боковых отверстий.

10. Логопериодическая комбинированная антенна по любому из пп.5 - 9, отличающаяся тем, что в стенке стакана между фиксирующими выступами вне перегородки и вне мест крепления концевых участков линейных элементов выполнены выемки.

11. Логопериодическая комбинированная антенна по любому из пп.3 - 10, отличающаяся тем, что в стенке стакана на участке, взаимодействующем со съемным дном, напротив периферического отверстия перегородки выполнен паз.

12. Логопериодическая комбинированная антенна по любому из пп.3 - 10, отличающаяся тем, что согласующая схема узла сопряжения содержит элементы фильтрации, элемент усиления ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ и элемент симметрирования, подключенный к винтам, расположенным во внутреннем отсеке стакана, посредством контактов, каждый из которых выполнен в виде лепестка с пазом, причем выход элемента симметрирования через первый элемент фильтрации подключен к входу элемента усиления ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ, к которому через второй элемент фильтрации и кабель передачи ТВ-сигнала диапазона ДМВ подключен усилитель ТВ-сигнала диапазона ДМВ, а к выходу элемента усиления ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ подключен кабель для передачи ТВ-сигнала общего диапазона ДМВ и МВ, проложенный через периферическое отверстие в перегородке коробки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.02.2005        БИ: 06/2005