HUT72797A - Hf antenna system and directional antenna for a helicopter - Google Patents

Description

A találmány tárgya a nagyfrekvenciás spektrumba eső rádióhullámok adásával és vételével kapcsolatos, ezen belül egy helikopter forgó szárnyainak hatékony irányantennaként való felhasználására vonatkozik.

A helikopterek hagyományos antennái a helikopter háza közvetlen közelében vannak felszerelve és elhelyezve. Egy jellemző helikopter antenna a helikopter törzsével párhuzamosan, attól távtartók segítségével távközzel elválasztottan húzódó merev tagból áll. Ennek alternatívájaként olyan antennát is használtak, amely két, az antennát a helikopter törzsétől

-2távol tartó távtartó közé kifeszített huzalból áll. A huzalt szigetelők erősítik a távtartókra. A távtartók általában viszonylag rövidek, minek következtében az antenna igen közel kerül, közel húzódik a helikopter törzséhez. Mindkét említett antenna irányított antennaként is működhet, ilyenkor azonban csökken az antenna hatásos hossza (magassága). További korlátot jelent, hogy az antenna irányítottsága a helikopter mindenkori helyzetéhez, irányához rögzítetten értelmezhető csak.

Az US 4 042 929 számú szabadalmi leírás olyan navigációs rendszert mutat be, amelyben egy helikopter rotor mindegyik rotorlapátjának végén antennák vannak kiképezve. Az antennák által vett jeleket a rotorlapát vezeti be a helikopter törzsébe csúszógyűrűk vagy érintkezőkefék segítségével. Az antenna tulajdonképpen minden egyes rotorlapát középvonala mentén kiterített dipólusok sorozatából áll össze, amelyek az egyes rotorlapátok végeinek közelében helyezkednek el.

Hasonló jellegű navigációs rendszert ismertet az FR 2 624 981 számú szabadalmi leírás. Az ebből a rendszerből megismerhető antennák a nemvezető anyagból készített rotorlapátok végeiben vagy végein vannak elrendezve. Mindegyik antenna a rotorlapát hossztengelyével párhuzamosan futó, hosszúkás körvonalú fémrétegből áll, és hossza a rotorlapát hosszával összehasonlítve kicsinek mondható. Az antennák rezonancia elemnként működnek a környezetből vett elektromágneses hullámok számára, amelyeket a helikopter törzséhez rögzített másik antennára vernek vissza. A másodikként említett antenna egyaránt veszi a rotorlapátokon kiképzett rezonancia elemekről valamint a környezetből rájutó jeleket. A vett jeleket a helikopter törzsében elhelyezett vevőállomás dolgozza fel a helikopter helyzetének és útvonalának megállapítása és kijelzése céljából. Ezek az ismert rendszerek kizárólag navigációs célokra használhatók, és alkalmatlanok a légijármű és egy földi állomás közötti hatékony, interaktív kommunikációra.

A DE 28 35 932 számú szabadalmi leírás olyan elrendezést ismertet, amelyben az antennák egy helikopter rotorlapátjainak végeiben helyezkednek el, és ezeket az antennákat egy térképészeti radarberendezéshez is hasznosítani lehet.

A GB 1 081 708 számú szabadalmi leírás olyan radarantennát ismertet, amely egy forgószárnyas légi járműnek legalább egy rotorlapátja mentén hosszirányban húzódik, és amelyet kizárólag a rotorlapát hossza korlátoz. Az antenna a rotorlapát belsejébe helyezett hullávezetőből áll. A hullámvezetők közelében lévő anyag az elektromágneses hullámok

-3számára átjárható, és üvegszálból, vagy műanyag töltelékanyag és poliuretán kombinációjából állhat, amely a rotorlapát fém részébe van beágyazva. A hullámvezető legalább egy flexibilis hullámvezető révén a rotorlapátokat hordozó árboc tetejéhez van rögzítve, és egy másik hullámvezető segítségével a légijármű törzsében elhelyezett radarberendezéshez kapcsolódik az árbocon keresztül. A helikopter másik vagy összes rotorlapátján hasonló elrendezés képezhető ki.

A katonai és kereskedelmi kommunikáció népszerű frekvenciasáyjai a nagyfrekvenciás tartományba esnek. Ez a tartomány 2 MHz és 30 MHz közé esik, és számos technikai és taktikai előnye van a rendelkezésre álló, ennél nagyobb frekvenciákkal szemben. Egy tipikusnak mondható modem installációban a katonai VHF sávot (30-170 MHz) és UHF sávot (225-400 MHz) a nagyfrekvenciás sávon túl is használják a helikopter és hajók vagy más helikopterek és légijárművek között folytatott kommunikációra, beszélgetésekre.

A nagyfrekvenciás sáv frekvenciáinak használata többek között azért előnyös, mert a nagyfrekvenciás sáv frekvenciái azok a legnagyobb frekvenciák, amelyek visszaverődnek az ionoszféráról és lehetőséget adnak nagy hatósugarú, távolsági kommunikációra. Az ennél nagyobb frekvenciák csupán vonalmenti kommunikációt tesznek lehetővé, és nem tudnak túllépni a horizonton, és a haladási hullámleosztásuk a frekvenciával 20-as logaritmus szerinti arányban nő. A távolság, az antenna hatékonyság és az atmoszférikus zaj természeti jelenségei mind a frekvencia függvényei, és a fenti tényezők legjobb kompromisszumát 2 és 30 MHz közötti frekvenciákkal sikerült elérni. A nagyfrekvenciás sávban ezen túlmenően igen hatékony teljesítményerősítők is beszerezhetők.

Az egyik tényező, amely repülőgépeken és helikoptereken a nagyfrekvenciás sáv eredményességét korlátozza, az antenna hossza. A legnagyobb hatékonyság érdekében az antennának azonos hosszúnak kell lennie a hullámhosszal. A méterben mért hullámhosszat a rádióhullám m/s-ban mért haladási sebességének és a Hz-ben megadott frekvenciának a hányadosaként számíthatjuk ki. A rádióhullám haladási sebessége állandó, és megközelítőleg 3xl0⁸ m/s értékű.

UHF kommunikációk céljára (jellemzően 300 MHz körül) a fenti egyenlet alapján a hullámhossz megközelíti az 1 m-t. Ez tulajdonképpen igen praktikus hosszúság egy olyan antenna számára, amelyet a bevezetőben is ismertettünk és amely egy helikopterre szerelhető az elektronikus berendezések fokozódó miniatürizálása és katonai helikopterekben a nehéz

-4fegyverzet ellenére is.

A nagyfrekvenciás sávban, 3 MHz körüli frekvencián, a hullámhossz számítás azt mutatja, hogy kb. 100 m hosszúságú antennára lenne szükség. Ez, könnyen belátható, helikopter esetében eléggé járhatatlan út. Ezt az ellentmondást úgy lehet feloldani, hogy a kiszámított hullámhosszúságból eredő ideális hossznak töredékét vesszük. Ilyenkor azonban az antenna hatékonysága is csökken az antenna hosszának csökkentésével.

Egy másik tényező, amely repülőgépeken és helikoptereken korlátozza a nagyfrekvenciás sáv használhatóságát és hatékonyságát az, hogy igen nehéz megfelelő irányított antennát kialakítani. Egy irányított antennának növelt nyeresége van egy kiválasztott irányban vagy kiválasztott irányokban, a többi irányhoz viszonyítva. Az irányított antennának így az antennához képest egyéb irányokban csökkentett nyeresége van. Egy antenna irányítottságának hiánya a kommunikációs hatósugás csökkenésében jelentkezik egy irányítottsággal rendelkező antennával elérhető hatósugárhoz képest, és további, közvetett hatása, hogy a jelet mások is fogni tudják, nem csupán azok, akik részére az adás eredetileg irányult. Egy irányított antenna és egy másik antenna közötti optimális kommunikáció biztosítására az irányított antennát úgy kell irányba állítani, hogy nagyobb nyereségű iránya a kiválasztott vevőantenna felé mutasson. Ezt az irányt az irányított antennának a másik antenna felé történő fizikai elforgatásával tudjuk megvalósítani, ezt azonban tovább korlátozza az antenna hossza és hatékonysága, ily módon csökkentve az irányítottságból eredő növekedett nyereségből származó bármely előnyt.

A hagyományos helikopterek rotorlapátjai általában és elsődlegesen fémből készülnek. Ezek a rotorlapátok lényegében elektromosan vezető fém részekkel csatlakoznak a hajtóműhöz és a motorokhoz, ami a rotorlapátok antennaként való felhasználását viszonylag megnehezíti. Az új helikopter generáció tagjai távolodnak a fém rotorlapátoktól, és különböző összetett szerkezeteket alkalmaznak. Jó példa erre az Aerospatiale Ecureuil, amelynek Starflex típusú rotorlapátjai főleg üvegszálból készülnek. Más helikopterek rotorlapátjai belső merevítő habtöltelékkel ellátva szénből és üvegszálból készülnek.

A kitűzött feladatot olyan nagyfrekvenciás helikopter antennával oldottuk meg, ahol a forgószámyas légijárműnek rotorlapátokkal ellátott törzse van, és a rotorlapátok elektromosan vezető antennával vannak ellátva, amely a rotorlapátok mentén hosszirányban elnyúlóan helyezkedik el és hosszát kizárólag a rotorlapát hossza korlátozza, ahol az antenna közvet

-5len körzetében lévő rotorlapát anyag villamosán nem vezető anyag, továbbá az antennát rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezéssel villamosán összekötő csatlakozóelemeket tartalmaz, amelyek a rotorlapátokkal együtt forgó és az antennával villamos kapcsolatban álló első elemeket valamint a légijármű törzséhez rögzített és a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezéssel kapcsolódó második elemeket tartalmaz. Ezt találmányunk értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy az antenna olyan villamos vezetőket tartalmaz, melyek mindegyike villamosán nem vezető anyagú rotorlapátok legalább egyikének felületéhez van rögzítve, vagy a rotorlapátba bele van ágyazva, és a rotorlapát hossztengelye mentén, lényegében annak teljes hosszában húzódva képezi az antenna sugárzó elemét, továbbá az adott vagy vett rádióhullámok 10-150 m hullámhosszúságúak, továbbá az első és második elemek induktív vagy kapacitív elemeken keresztül vagy érintkezőkeféken át állnak egymással kapcsolatban.

A javasolt helikopter antenna rendszer egy előnyös kiviteli alakja értelmében mindegyik villamos vezető a nemvezető anyagú rotorlapátok elülső élfelülete mentén van elrendezve, és egyidejűleg a rotorlapátot sérülés ellen védő eróziós pajzsként is szolgál.

Egy további előnyös kiviteli alaknál mindegyik villamos vezető egy-egy nemvezető anyagú rotorlapát elülső élfelülete mentén van elrendezve, és egyidejűleg villamos fűtőelemként is szolgál, és az adott vagy vett rádiójeleket a fűtőelembe táplált energiától leválasztó vagy azzal kombináló elemeket tartalmaz.

Előnyös az utóbbi antenna rendszer olyan kiviteli alakja, amelyekben a villamos vezetők a nemvezető anyagú rotorlapátok felületére felvitt vezetőanyagú öntetként vannak kiképezve.

Ugyancsak előnyös a javasolt helikopter antenna rendszer olyan kiviteli alakja, amelyben a csatlakozóelemeknek első és második felülete van, ahol az első felületek a rotorlapátokkal együttforgóan vannak kiképezve, a második felületek pedig a helikopter törzséhez vannak rögzítve, és az első és a második felületek kapacitív csatolásban állnak egymással.

A javasolt helikopter antenna rendszer egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a csatlakozóelemeknek első és második transzformátor tekercsük van, ahol az első tekercs a rotorlapátokkal együttforgóan van kiképezve, a második tekercs pedig a helikopter törzsén van rögzítve és az első és a második tekercsek induktív csatolásban állnak egymással.

-6Ugyancsak előnyös a találmány értelmében az az antenna rendszer, amelyben a csatlakozóelemek csúszógyűrűkből és azokkal kapcsolódó érintkezőkefékből állnak.

A kitűzött feladatot ezen túlmenően rádióhullámok adására és vételére alkalmas berendezéssel együttműködő irányított antennával oldottuk meg, három vagy több rotorlapáttal ellátott testű forgószámyas légijárműben, ahol az antenna két első villamos vezetőt tartalmaz, melyek mindegyike egy-egy villamosán nemvezető anyagú rotorlapát főtengelyével párhuzamosan húzódik és a rotorlapát felületébe van beágyazva vagy a rotorlapát felületén van rögzítve, továbbá egy vagy több második villamos vezetőt tartalmaz, melyek mindegyike egy rotorlapát fő tengelyével párhuzamosan húzódik és a rotorlapát felületébe van beágyazva, vagy a rotorlapát felületén van rögzítve, és az első villamos vezetőtől elektromosan el van szigetelve, ahol az első villamos vezetők és a második villamos vezetők 10 m - 150 m tartományba eső hullámhosszú rádióhullámok számára sugárzó elemként szolgálnak, továbbá az első villamos vezetőktől a rádióhullámok adására vagy vételére alkalmas berendezéshez való kapcsolatot biztosító elemei vannak, valamint az összes villamos vezető közül azoknak az első villamos vezetőknek a dinamikus kiválasztását, amelyek a forgószámyas légijármű testéhez viszonyított első előre meghatározott szöghelyzethez közelebbi szöghelyzetet foglalnak el, mint a többi villamos vezető, valamint a többi villamos vezetőt második villamos vezetőként dinamikus kiválasztását végző eszköze van.

Ennek az irányított antennának egy előnyös kiviteli alakja értelmében a második villamos vezető a forgószámyas légijármű testéhez villamosán csatlakoztatott vezetőként vannak kiképezve.

Egy további előnyös kiviteli alak értelmében egy vagy több második villamos vezető az első villamos vezetőhöz eljuttatott jel fázisától eltérő fázisú jelet fogadó vezető.

Az utóbbi esetben előnyös továbbá, ha egy vagy több említett második villamos vezető, amely az említett eltérő fázisú jellel nincs ellátva, villamosán a forgószámyas légijármű testével áll kapcsolatban.

A javasolt irányított antenna egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a csatlakozóelemek csúszógyűrűből és azzal kapcsolódó érintkezőkefékből állnak.

Ugyancsak előnyös a javasolt irányított antenna olyan kiviteli alakja, amelyben a vezetőket első vezetőként vagy második vezetőként dinamikusan kiválasztó elemek csúszógyűrűket

-7és azokkal kapcsolódó érintkezőkeféket tartalmaznak.

A javasolt irányított antenna egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a vezetőket első vezetőként vagy második vezetőként dinamikusan kiválasztó elemek diódákat valamint a diódák egyenáramú előfeszítését vezérlő elemeket tartalmaznak.

Ugyancsak előnyös a találmány szerinti irányított antennának az a kiviteli alakja, amely egy ismert földrajzi ponthoz viszonyítva első meghatározott szöghelyzetet fenntartó vezérlőelemeket tartalmaz.

Előnyös továbbá az a kiviteli alak, ahol az említett vezérlőelemek léptetőmotort tartalmaznak.

Előnyös a javasolt irányított antennának az a kiviteli alakja, amely a rádióhullámok adását vagy vételét végző távoli berendezéshez viszonyított első előre meghatározott szöghelyzetet állandó értéken tartó eszközt tartalmaz.

Előnyös továbbá, ha mindegyik villamos vezető hossza lényegében a rotorlapát hosszával azonosra van megválasztva.

A találmány tárgyát képezi továbbá egy, rádióhullámok alakjában megjelenő információ vételét és adását végző kommunikációs rendszerben használható találmány szerinti antenna rendszer illetve irányított antenna is.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt nagyfrekvenciás helikopter antenna illetve irányított antenna rendszer példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra egy helikopter vázlatos rajza, a gép törzse fölött szokásos módon elhelyezkedő rotorlapátokkal, a

2. ábrán az 1. ábrán bemutatott helikopter egyik rotorlapátjának felülnézete, a találmány szerinti nagyfrekvenciás antenna egy lehetséges kiviteli alakjával együtt, a

3. ábra az 1. ábrán bemutatott helikopter egyik rotorlapátjának felülnézete, a találmány szerinti nagyfrekvenciás antenna egy további lehetséges kiviteli alakjával együtt, a

4. ábrán	a rotorlapátok, például a 2. ábrán feltüntetett rotorlapátok valamint a helikopteren belül elrendezett berendezés közötti villamos kapcsolatot létrehozó elemek egy lehetséges kialakításának vázlatos keresztmetszeti részlete látható, az
5. ábrán	ezt a villamos kapcsolatot létrehozó másik lehetséges elemkialakítás keresztmetszeti részletét tüntettük fel, a
6. ábra	a villamos kapcsolatot létrehozó elemek egy további lehetséges kialakításának keresztmetszete, a
7. ábrán	egy körsugárzó antennától vagy körsugárzó antenna felé, például a 2. ábrán bemutatott elemekből kialakított antenna felé irányuló sugárzás polárdiagrammja látható, a
8. ábrán	körsugárzó antennákat, például a 2. ábrán bemutatott antennákat alkalmazó, technika állásához tartozó ismert rendszer vázlata, a
9. ábrán	a találmány szerinti irányított antennától vagy antenna felé irányuló sugárzás polárdiagrammja látható, a
10. ábra	legalább egy, például a találmány szerinti irányított antennát használó kommunikációs rendszer vázlata, a
11. ábra	a találmány szerinti elrendezésben használt kommutátor perspektivikus nézete, a
12. ábrán	a találmány szerinti villamos vezetők 11. ábrán bemutatott kommutátorral történő villamos összekötését bemutató diagram látható, és a
13. ábra	a találmány szerinti nagyfrekvenciás antennában all. ábrán látható kommutátor alternatívájaként használt egyedi indukciós tekercsek kiválasztásának elvi vázlata látható.

Αζ 1. ábrán 100 helikopter látható, annak 102 törzse fölött elhelyezkedő 101 rotorlapátokkal. A 100 helikopter megközelítőleg 15 m hosszú, és 102 törzsére kívül felerősített különböző 103 szerkezeteket hordoz. A 100 helikopter 102 törzse a rádió vételre és rádió adásra • ·

-9használt frekvenciák számára testként szolgál. Mivel a 102 törzsön igen nehéz olyan felületet találni, amely nem viselkedik jel földként, és nincs rajta valamilyen 103 szerkezet rögzítve, az alkalmazott nagyfrekvenciás antennák általában igen rövid antennák, megfelelően kis hatékonysággal. Ez a rendszer hatékonyságát mindenképpen csökkenti, és ezt a hatást az adó teljesítmény növelése nélkül igen nehéz kompenzálni. További jellegzetesség, hogy mivel igen nehéz egy forgatható antennát felszerelni, az alkalmazott nagyfrekvenciás an- , tennák általában körsugárzó antennák.

Egy antenna hatásfokát izotropikus sugárzóban való megközelítéssel határozhatjuk meg:

Hatásfok =----—

5-1__21___ ’ (2-zr-h)³ (2) ahol h:

λ:

az antenna hossza, méterben az adott vagy vett jel hullámhossza méterben.

Az adott összefüggésből láthatjuk, hogy 3 MHz hullámhosszon 100 m hosszú antennának lenne a hatásfoka 100 % (azaz 1), míg egy 2 m hosszúságú antenna, amely ugyanazon a frekvencián működik, csupán 0,33 % hatásfokú lenne. A hatásfoknak az antenna lerövidített hosszúsága következtében jelentkező csökkenése mind az adás, mind a vétel üzemmódban fellép. Egy vevő antenna nyeresége a hatásfoktól valamint az antenna irányítottságától és egyéb tényezőktől függ.

Az antenna nyeresége és az általános rendszer hatékonyság közötti összefüggést az alábbi képlettel tudjuk bemutatni:

Pr = Pt + Gt + Gr - 20 lóg f - 20 lóg R - 32.4 - La ahol:

a vett teljesítmény (dBm) a leadott csúcsteljesítmény (dBm) az adó antenna nyeresége (dB) a vevő antenna nyeresége (dB) a frekvencia (MHz) körzet (tengeri mérföld) járulékos veszteségek (dB)

Pr:

Pt:

Gt:

Gr: f:

R:

La:

-10Α 32,4 értékű tényező olyan állandó, amely az adott frekvenciára és tartományra használt egységekre jellemző.

A frekvencia és a kívánt tartomány minden adott jelenetre rögzített. A járulékos veszteségek minden jó méretezés esetén minimalizáltak. Ha például egy hajón egy teljes hullámhosszúságú körsugárzó antennát használunk, úgy lehetséges akár egyszeres erősítés elérése is. A hagyományos helikopterek kevésbé hatékony ^körsugárzó antennák használatára kényszerülnek, mint azt az antenna hatásfok fenti összefüggése alapján megmérhetjük, úgy, hogy a kívánt hatás elérésének egyedüli lehetősége az adóteljesítmény megnövelésében rejlik.

Ha a kommunikációs kapcsolat egyik helikoptertől egy másik helikopter felé épül fel, akkor ugyanennek az összefüggésnek az alapján látható, hogy a kapcsolat hatékonysága mind az adó, mind a vevő antennák következtében jelentősen romlik. Ha a 100 helikopteren a 2. ábrán látható 200 rotorlapátot használunk antennaként, akkor az antenna lényegesen hoszszabb lehet, ezért lényegesen hatékonyabb is. A 200 rotorlapátban elhelyezett sugárzó elem kivételével, amelyet még a későbbiekben ismertetünk, a 200 rotorlapát szerkezete lényegében villamosán nem vezető anyagú kell legyen. A 200 rotorlapátok antennaként való felhasználása javítja a rendszer hatékonyságát, különösen a helikoptertől helikopter felé irányuló kommunikációban, ahol az antenna hatásfoka mind az adó antenna nyereségre, mind a vevő antenna nyereségre jelentős kihatással bír.

A 2. ábrán a találmány szerinti nagyfrekvenciás 100 helikopter antenna egy első lehetséges kiviteli alakját mutatjuk be, ahol a 200 rotorlapátnak elülső éléhez illesztett 210 eróziós pajzsa van. A 210 eróziós pajzs egyrészt védi a 200 rotorlapát elülső élét a levegőben lebegő részecskék, például a porrészecskék által okozott sérüléstől, valamint bizonyos védelmet nyújt a felszállás vagy leszállás folyamán, a talajhoz közel, a növényzettel, lombozattal szemben. A 210 eróziós pajzsot általában fémből, például titániumból célszerű készíteni.

A 210 eróziós pajzs a 200 rotorlapát hosszának egy részén húzódik, és így olyan antennát alkot, amely lényegében megegyezik a 200 rotorlapát hosszúságával. Egynél több 200 rotorlapát folyamatos és egyidejű összekapcsolásával a 200 rotorlapát hosszát körülbelül kétszer kitevő effektív hosszúságú antennát hozhatunk létre. 3 MHz frekvencián ez kb. 70% hatásfokot biztosít, (a 200 rotorlapátok hosszától függően), ha az ideális, 100 m-es antenna

-11 hosszúság hatásfokát 100%-nak, egy 2 m-es antenna hatásfokát pedig 0,33 %-nak vesszük. Az első kiviteli alaknál a 100 helikopter összes 200 rotorlapátját felhasználjuk antennaként. A 200 rotorlapátok 210 eróziós pajzsa és a 100 helikopter 102 törzsében elhelyezett berendezés közötti villamos kapcsolatot három különböző javasolt módszer valamelyikével hozhatjuk létre, amelyeket később, a 4-6. ábrák kapcsán ismertetünk részletesebben. Jellemzően, ha a találmány szerinti megoldást nem alkalmazzák, a 210 eróziós pajzs földeléséhez különböző összekötőelemeket használnak, amelyekkel az antennát védik a villámcsapás valamint a zavaró elektromágneses impulzusok ellen. Ezt a védelmet szükség esetén megtarthatjuk, például úgy, hogy ismert átütési feszültségű szikraréseket használunk a szakmában ismert módon. Hasonlóképpen az adott területen jártas szakember számára ismert módszerekkel megtudjuk előzni a statikus elektromosság felépülését, amely a 200 rotorlapátok mozgása következtében keletkezik (például kisütő pászmák segítségével).

A 3. ábra a találmány szerinti nagyfrekvenciás 100 helikopter antenna egy másik lehetséges kialakítását mutatja, amely 300 rotorlapátban már jelenlévő 310 fűtőelemet hasznosítja antennaként.

Látható tehát, hogy a 300 rotorlapát külső végén 310 fűtőelem helyezkedik el, amelyet a 300 rotorlapát elülső élének jégtelenítésére szoktak használni. Az adott és vett jeleket a 100 helikopter 102 törzsében elhelyezett rádió adó-vevő berendezéshez ugyanazokkal az eszközökkel továbbíthatjuk, amelyeket a 310 fűtőelemek táplálására használunk. Ezt később, a 4-6. ábráknál ismertetjük részletesebben. Ez a bemutatott kiviteli alak egy olyan további elemet is igényel, amellyel az adásjelet kombinálni tudjuk a 310 fűtőelem villamos táplálásával, valamint amellyel a vett jelet erről a tápjelről le tudjuk választani. Az ilyen feladatot ellátó eszközök, egységek szakember számára jól ismertek, és széles körben használják őket, például gépjárművekben, ahol la gépjármű hátsó szélvédőjébe épített fűtőszálak a párátlanításon kívül rádió antennaként is szolgálnak.

Éppúgy, mint az előbb ismertetett kiviteli alaknál bemutatott 210 eróziós pajzs, ennél a kiviteli alaknál is az antenna hossza lényegében hasonlít a 300 rotorlapát hosszához, vagy annak kétszereséhez, amennyiben több rotorlapátot használunk fel egyidejűleg.

Az általános rendszer hatásfok a rendszer költségéhez, költségnövekedéséhez képest lényegesen javul.

Ha az adóteljesítményt állandó értéken tartjuk, úgy nagyobb jelteljesítményt tudunk kisu • · ·

- 12gározni, ily módon a kisugárzott rádiójel az egyéb rádió zavarásokkal szemben lényegesen védettebbé válik.

Az antenna a 100 helikopter 102 törzse felett helyezkedik el, így az antenna által kibocsátott sugárzás teljesen körbeér úgy, hogy az antennát a 102 törzs nem árnyékolja le.

Ha a 100 helikopter kis magasságban lebeg, az antenna a talajhoz képest magasabban helyezkedik el, így jobb kommunikációt biztosít, mint azok az antennák, amelyek a 100 helikopter 102 törzsén vannak hagyományos módon rögzítve.

A rendszer hatékonyságát leíró egyenletben látható járulékos veszteségek többek között az antennától a fémtestek felé kisugárzott kapacitív veszteségeket is magukban foglalják. Pont ezeket a veszteségeket sikerül a találmány szerinti nagyfrekvenciás antennával csökkenteni, mivel a 100 helikopter 102 törzse lényegesen távolabb kerül az antennától.

Ha a bevezetőben leírt típusú hagyományos antennával összehasonlítjuk, amely a helikopter testétől szigetelőkkel távoltartott huzal vagy rúd antennaként van kialakítva, a találmány szerinti javasolt nagyfrekvenciás 100 helikopter antenna mechanikusan sokkal robusztusabb, és kevésbé hajlamos a sérülésre, meghibásodásra a 100 helikopter üzeme során. Egy szűk helyeken való tárolás lehetővé tétele érdekében összehajtható farokrészű 100 helikopternél a találmány szerinti antenna sokkal kevésbé hajlamos a meghibásodásra a behajtási illetve szétnyitási művelet alatt.

A személyzet biztonsága is nő, mivel az adó antenna távolabb helyezkedik el a 100 helikopter utasaitól, így azok lényegesen kisebb elektromágneses térnek vannak kitéve. Az adóteljesítmény csökkentésének lehetősége tovább csökkenti az utasokra ható elektromágneses tér nagyságát.

A 4. ábrán a 100 helikopter 102 törzsében elhelyezett rádióberendezés és a találmány szerinti antenna közötti kapcsolat létrehozásának egyik lehetséges módját mutatjuk be. A megoldás kapacitív csatolást használ egy például első 410 henger alakjában kiképzett forgó lap, valamint egy másik, rögzített lap között, mely utóbbi például egy második 412 henger lehet, koncentrikusan elhelyezve az első 410 hengerre. Az első 410 henger például a 210 eróziós pajzs vagy a 310 fűtőelem által képzett antennához kapcsolódik egy vagy több 200 rotorlapáton. Dielektrikumként a két 410,412 henger közötti 411 légrés szolgál. 421 rotorlapát tengelyt a két 410, 412 henger által létrehozott kondenzátortól 422 szigetelő választ • ·

-13le villamosán.

Az 5. ábra az antenna és a berendezés induktív csatolására mutat példát. A 200 rotorlapátokhoz 420 kábelen és 421 rotorlapát tengelyen át egy légmagos transzformátor forgó 510 tekercse csatlakozik 511 csatlakozón keresztül. A légmagos transzformátor másik, rögzített 521 tekercse a 100 helikopter 102 törzsében elhelyezett rádióberendezéshez van csatlakoztatva 520 vezetéken át.

A 6. ábra a sugárzó elem csatlakoztatásának egy további lehetőségét mutatja be. A sugárzó elem lehet olyan 210 eróziós pajzs, amelyet a 2. ábrán mutattunk be, vagy olyan 310 fűtőelem, amelyet a 3. ábrán mutattunk be, vagy más, beágyazott huzal vagy villamosán vezető öntés. A sugárzó elemhez 420 kábel van csatlakoztatva, amely meghatározott útvonalon a 421 rotorlapát szárat követi. Itt biztosított a kapcsolat a 100 helikopter 102 törzsében elhelyezett berendezéshez, jelen esetben 620 csúszógyűrű és azokkal érintkező 623 érintkezőkefék segítségével. A 420 kábel 620 vezető csúszógyűrűhöz csatlakozik, amely a 100 helikopter 101 rotorlapátjait hordozó 421 rotorlapát szárral együtt forog. A 623 érintkezőkefék a 620 csúszógyűrűkkel együttműködve rögzített vezetőhöz csatlakoznak.

Akár 310 fűtőelemet, akár a 210 eróziós pajzsot (vagy akár egy hagyományos nagyfrekvenciás antennát) használunk antennaként, és bármilyen csatlakoztatási módszert biztosítunk az antenna és az elektromos adó-vevő berendezés között, mindenképpen szükség van arra, hogy a rendszerben kialakítsunk egy olyan antenna hangoló egységet, amely biztosítja az antenna impedanciájának az adó és vevő berendezés impedanciájához való illesztését viszonylag széles frekvenciasávban. Az antenna hangoló egység kialakítását és szerkezetét, lévén jól ismert dolgokról szó, jelen leírásunkban részletesebben nem mutatjuk be.

A találmány szerinti antenna egy harmadik lehetséges kiviteli alakja a 101 rotorlapátba ágyazott huzalt tartalmaz. Ez a huzal célszerűen a 101 rotorlapátban kiképzett üregben helyezkedik el, vagy a 200 rotorlapát hátsó részének felületén kialakított fémes fóliarétegből készül. Az antennához való csatlakozást a fenti három módszer akármelyikével biztosíthatjuk, azaz vagy a 620 csúszógyűrűkkel és az azokkal érintkező 623 érintkezőkefékkel, vagy kapacitív csatolással vagy induktív csatolással.

A javasolt antenna egy negyedik kiviteli alakja összetett anyagú rotorlapátok korrózió elleni védelmére használt nikkel sprayt használ fel. A 200 rotorlapátba ágyazott huzal ennek segítségével kerül villamosán vezető kapcsolatba a villamosán vezető bevonattal.

- 14Az irányított antennákat vagy egy adó antennától kiinduló kisugárzott erőtér, vagy egy vevőantennához érkező kisugárzott erőtér koncentrálására használjuk. A 7. ábra egy körsugárzó 700 antennától kiinduló, vagy arra beeső sugárzás polár diagrammját mutatja. A sugárirányú pozíció az adott szög irányában adott vagy vett viszonylagos térerő nagyságát mutatja. Egy 100 helikopter összes rotorlapátjához rögzített vezetőt felhasználó körsugárzó antenna polárdiagrammja ilyen alakú.

A 8. ábra körsugárzó antennával végzett adás lehetséges vázlatát mutatja. Egy 811 helikopter körsugárzó antenna felhasználásával ad jeleket úgy, hogy a 821 és 822 hajók által vett jel erőssége csupán a 821 és 822 hajóknak a 811 helikoptertől való sugárirányú távolságától függ, szöghelyzetüktől viszont egyáltalán nem. A 821 hajó, amellyel a 811 helikopter kommunikálni kíván, némileg gyengébb jelet kap, mint a 811 helikopterhez közelebb elhelyezkedő 822 hajó. Az adó 811 helikopterről kibocsátott elektromágneses sugárzást meg lehet figyelni ilyen helyzetben. A jeleket ezért gyakran megfelelő berendezés segítségével kódolják, bár léteznek olyan szituációk, amikor a mindenki által vehető rádiójelek mások számára is hasznos információt tartalmaznak.

A 9. ábra egy jellemző 900 irányított antenna sugárzási polár diagrammját mutatja, nevezetesen egy Yagi antenna polár diagrammját. A 931, 932 szekunder sugárzási csúcsok által bezárt szöghelyzetekben a 900 antenna erősítése nagyobb, mint az azzal szomszédos 921, 922 területeken, de ez az erősítés lényegesen kisebb, mint a 910 fő sugárzási csúcs által határolt antenna szöghelyzetekben, vagy pedig például all. ábrán bemutatott polár diagrammal rendelkező körsugárzó 1100 antenna nyeresége. A 900 antenna nyeresége a 910 fő sugárzási csúcs által határolt szöghelyzetekben a nemkívánt, 921, 922 területek sugárzásának rovására van megnövelve. A 900 antenna megnövelt erősítését az alábbi összefüggéssel adhatjuk meg:

Erősítés (arány) = 4 · π · Ae) / (W1 · Wl) ahol

Ae: a sugárzási csúcsok effektív területe és

W1: a kibocsátott vagy vett j el hullámhossza.

A megnövekedett tartományt a kívánt irányban (azaz a 910 fő sugárzási csúcs által meghatározott szöghelyzeteken belül) mind adás, mind vétel során teljesíteni tudjuk. Ugyanígy mint azt a 12. és 10. ábrák kapcsán ismertetjük annak a biztonságát is megnöveltük, hogy a leadott vagy vett jelet más is fogni tudja az üzenet címzettjén kívül.

- 15Α 10. ábra hasonló helyzetet mutat mint a 8. ábra, de az 1011 antennának a 9. ábrán bemutatotthoz hasonló polár diagrammá irányított antennája van. Ezzel az irányított antennával például hajóval tudunk kommunikációt folytatni úgy, hogy eközben a más általi lehallgatást, megfigyelést illetve annak veszélyét a lehető legkisebbre csökkentjük.

A forgó antennának a rádióberendezéssel való összekapcsolására valamilyen összekapcsolási módszert kell alkalmaznunk. Erre a célra jól alkalmazható a már korábban említett csúszógyűrűs/érintkezőkefés megoldás. Ha a csúszógyűrűt kommutátor alakjában képezzük ki, akkor az antenna a rádiójelek vételére és adására szolgáló berendezéshez csupán az antenna forgása során egy meghatározott íven kapcsolódik szelektíven. Az antennáról érkező elektromágneses sugárzás csupán abban az esetben kerül az adott részen elhelyezett másik antennára, ha az éppen összeköttetésben áll a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezéssel.

All. ábrán 1100 kommutátor perspektivikus rajzát tüntettük fel, ahol a forgó antenna illetve rotorlapát szerelvény néhány elemét adásra használjuk fel, míg a forgó antenna illetve rotorlapát szerelvény többi elemét a légijárműhöz földeltük, vagy pedig forgása során néhánykiválasztott szegmensét egy vezérelhető irányított antenna kialakítása céljából fázisában eltolt jellel tápláltuk.

Az 1100 kommutátor 1111 héjból áll, amely nem forog együtt a rotorlapátokkal, valamint a rotorlapátokkal együttforgó 1112 rotorlapát szárból. Az 1111 héj több csúszógyurűt, például 1121 és 1122 csúszógyűruket tartalmaz, előnyösen rotorlapátonként egyet-egyet. A csúszógyűrűk a rádiójelek adására és vételére szolgáló berendezéshez vagy pedig az alábbiakban ismertetendő módon a helikopter testéhez vannak csatlakoztatva. Az 1112 rotorlapát szár például 1141 és 1142 érintkezőkeféket tartalmaz, amelyek a rotorlapáton elrendezett egy vagy több villamos vezetővel állnak kapcsolatban. Az 1141, az 1142 érintkezőkefék biztosítják a villamos kapcsolatot a hozzájuk tartozó 1121, 1122 csúszógyűrűkkel.

Minden egyes 1121, 1122 csúszógyurű szegmensekre van osztva és mindegyik szegmens vagy a helikopter testéhez, vagy egy fázisban eltolt jelhez vagy pedig egy fázisban el nem tolt jelhez kapcsolódik. Ily módon a rotorlapátok bármelyikén, bármelyik villamos vezetőben előálló jelet függővé tudjuk tenni a vezető fizikai helyzetétől a helikopter törzséhez viszonyítva. Normális esetben az egyik elektromos vezetőtől a következő elektromos vezetővel való villamos összekapcsolódások között 1131, 1132 rés található.

• · • · ···

- 16Egy 1100 kommutátor használata előfeltételezi, valamint kihasználja az antenna irányítottságát, annak előnyeit. Az 1100 kommutátor ezen túlmenően biztosítja, hogy az irányított, 910 fő sugárzási csúcs irányát számos különböző konfigurációban tudjuk a kommutáció segítségével befolyásolni, meghatározni. Az egyes villamos vezetőkhöz való kapcsolat megfelelő megválasztásával az antenna fő sugarát erősebben irányítottá tudjuk tenni, és maximális sugárzásának irányát a légijármű hossztengelyéhez viszonyítva vezérelni tudjuk.

Az irányítottságot két vagy több rotorlapát adóteljesítménnyel való táplálásával, valamint a maradék rotorlapátok közül egy vagy több rotorlapátnak vagy fázistolt energiával, vagy földelésével tudjuk biztosítani, amellyel a hátsó sugárnyaláb kisugárzott tér intenzitását csökkentjük le.

Egy első kiviteli alak értelmében, ha az antennát körülfordulásának 180°-os tartományában leföldeljük, az antenna irányítottságát tovább tudjuk növelni. A 12. ábra egy jellemző öszszetett helikopter rotort mutat, amely öt 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapátot tartalmaz. Ennek megfelelően az egyes 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapátok közötti szög 72°. Ha kommutátort alkalmazunk, amellyel a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezést az antenna forgása során a 1201 és 1205 rotorlapátokon lévő villamos vezetőkhöz csatlakoztatjuk, akkor a rotor forgása során V alakzatú antennát kapunk, amelynek a maradék három 1202, 1203, 1204 rotorlapáttól függetlenül állandóan fennáll. A 1202, 1204 rotorlapátok antennaként szolgáló villamos vezetői előnyösen földeltek, így reflektorként szolgálnak, és tovább javítják és fokozzák az antenna irányítottságát. A 1203 rotorlapát vagy földelt lehet vagy akár nyitott áramkörként maradhat. Ahogy a 1201-1205 rotorlapát szerelvény az óramutató járásával ellentétes irányban forog, az a rotorlapát, amelyik 1202 rotorlapátként volt eddig bekapcsolva, a forgás révén a 1201 rotorlapát helyét foglalja el. Egy előnyös kiviteli alaknál a kommutátor rést tartalmaz, amikoris az adott rotorlapát áramköre nyitott, és ez azok között a periódusok között igaz, amikor az adott rotorlapát a rádiójelek adására és vételére szolgáló berendezéshez kapcsolódik illetve, ha földelve van.

A kommutátorhoz függőlegesen, egymás felett elrendezett rendszert használunk, amint az all. ábrán látható. Ez a technika biztosítja, hogy két rotorlapát antenna vezetői mindig kapcsolatban állnak a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezésssel, és így optimális csatolást érünk el.

• « • ·

- 17Az elektromos csatolást induktív csatolással vagy kapacitív csatolással is elérhetjük, amikoris több tekercset vagy több kondenzátort használunk, minden egyes rotorlapáthoz egyet-egyet. Az egyes tekercseket vagy kapacitásokat például megfelelő időben kapcsolt, ellentétesen előfeszített diódás vezérléssel.

A 13. ábra a 1205 és 1201 rotorlapátok összekötésére használt induktív csatolás egy lehetséges kapcsolási elrendezését mutatja, amikor a 1205 és 1201 rotorlapátok a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezéssel vannak összekapcsolva. 1301 kapcsolat, célszerűen koaxiális kapcsolat vezet a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezésből a 13. ábrán bemutatott elrendezéshez.

Az alábbi leírás során feltételezzük, hogy egy rádiójelet a 1205 és 1201 rotorlapátok segítségével kell kisugározni. Egy venni szándékozott jel esetén az ismertetett útvonal megfordul. A jelet induktívan csatoljuk 1302 transzformátoron keresztül, amellyel egyenáramú leválasztást végzünk. 1304 dióda előfeszítésének vezérlésére 1306 csatlakozáson keresztül bocsátunk be megfelelő jelet. Ez a jel a rotorlapát szárny helyzetéhez szinkronizált impulzus, és akkor lép fel, ha az átvitt jelnek át kell kerülnie a 1205 és a 1201 rotorlapátokra. A jelet rádiófrekvenciás 1305 tekercsen keresztül bocsátjuk be, hogy ezzel elkerüljük az átvitt kisugárzandó jel rövidre záródását a dióda előfeszítő jele révén. Ha a jel jelen van, a 1304 nyitó irányban van előfeszítve, és engedélyezi az átviendő jel számára, hogy áthaladjon a 1310 induktív csatolószerkezeten a 1205 és a 1201 rotorlapátokhoz. 1312 tekercs a rotorlapát szárnyon van elrendezve, 1311 tekercs pedig a 1312 tekerccsel koncentrikusan helyezkedik el, de a helikopter 102 törzséhez van rögzítve. Ha a vezérlőimpulzus nincs jelen, a dióda előfeszítése megfordul és az átviendő jel nem tud keresztülhaladni rajta. Az átvitt jel az egyenáramú leválasztó 1303 kondenzátoron keresztül kerül vissza a leválasztó 1302 transzformátorra. A 1304 diódának alkalmasnak kell lennie a kisugárzandó rádiófrekvenciás teljesítmény átvitelére, az egyenáramú leválasztó 1303 kondenzátornak pedig vezetnie kell a rádiófrekvenciás áramot.

Egy olyan előnyös kiviteli alaknál, amelynél öt ilyen 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapát található, egyetlen 1301 csatlakozást, szigetelő 1302 transzformátort és egyenfeszültségű leválasztó 1303 kondenzátort használunk. Minden egyes 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapáthoz külön-külön 1304 diódák és 1310 induktív csatoló szerkezet tartozik. A 1304 dióda-1310 induktív csatoló szerkezet soros tag párhuzamosan van bekötve a szigetelő 1302 transzformátor és az egyenáramú leválasztó 1303 kondenzátor közé. A soros kom-18-

binációk száma megegyezik a 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapátok számával és a 1312 tekercsek egy-egy 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapát-pár közé vannak bekötve.

A rádiófrekvenciás 1305 tekercs az egyes 1304 diódákat megfelelő időzítő impulzus forrással köt össze. Az időzítő impulzusokat a rotorlapát száron rögzített mágnes segítségével, magáról a rotorlapát szárról nyerjük, a mágnessel együttműködő tekercs segítségével. Egy lehetséges alternatívaként optocsatolót is alkalmazhatunk. Az impulzusokat alakítjuk, és az impulzus amplitúdót szükség szerint beállítjuk. Ezt követően az immár megfelelő alakú és nagyságú impulzusok késleltető fokozaton haladnak át, ahol a késleltetés mértékét kívülről, ismert eszközökkel módosítani tudjuk. A késleltetés vezérlését arra használhatjuk például, hogy hatékonyan szabályozzuk a sugárzási csúcs szöghelyzetét egy adott, rögzített földrajzi helyzethez képest. Az összes impulzust ugyanolyan mértékében késleltetjük.

Az előbbi módszer változata során az impulzusokat egy rotorlapát szár helyzetimpulzussal szinkronizált impulzus generátorral is elő tudjuk állítani. Mindegyik vezérlőimpulzus az őt megelőző vezérlőimpulzustól 72°-nyi távolságban helyezkedik el az időtengelyen, öt rotorlapátos rotorszerelvény esetén.

A fázistolós konfigurációban két szomszédos 1201, 1205 rotorlapátot V konfigurációban táplálunk meg az elsődleges, azaz nulla értékű fáziseltolásos rádiófrekvenciás jellel, amely önmagában bipoláris alakú irányított mintát eredményez (azaz lesz egy előre mutató sugárzási csúcs és egy hátrafelé mutató sugárzási csúcs). Azonban a kívánt iránnyal ellentétes irányban még mindig jelentős nagyságú sugárzás lép ki az antennából. Ennek csökkentésére a másik két 1202, 1204 rotorlapátot fázisában eltolt jellel tápláljuk, amellyel erősítjük az előrefelé néző sugárzási csúcsot, és bizonyos mértékű gyengítést érünk el a hátrafelé néző sugárzási csúcsban. A szükséges fázistolás mértékét matematikai modellezéssel tudjuk meghatározni, ami az antenna elmélettel és antenna tervezéssel foglalkozó szakember számára önmagában ismert, itt nem részletezendő feladat. A 1203 rotorlapátot a már korábban leírthoz hasonlóan tudjuk felhasználni, azaz vagy egy fáziseltolt jellel tápláljuk vagy pedig reflektorként használjuk és földeljük.

Amint az egyes 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapátok az óramutató járásával ellentétes irányban kb. 72°-ot elfordulnak, a rádióhullámok vételére és adására szolgáló berendezés által táplált kommutátor leszedők leválasztják a 1205 és 1201 rotorlapátokat, és helyettük primer sugárzóként a 1201 és 1202 rotorlapátokat kapcsolják fel. A 1201 és 1202 ro·» ·· ** * • · · ·· · · * * * * /*· ·*· · •·μ« ···* ·· ·· **’

- 19torlapátok pedig hasonló módon lekapcsolódnak, majd a 1202 és 1203 rotorlapátok kapcsolódnak fel, amelyet aztán a fázisban vezérelt jellel táplálunk, vagy a fő sugárzási irányt erősítsük, és gyengítsük azzal ellentétes hátsó sugárzási csúcsot. A kommutátor forgásával az egyes 1201, 1202, 1203, 1204, 1205 rotorlapátok mind a primer jelet, mind a fázisban eltolt jelet megkapják, öt rotorlapát esetén72°-ként váltakozva. Az irányított antenna és a többi antenna közötti optimális kommunikáció elérése érdekében az irányított antennát úgy kell irányítanunk, hogy a növekedett nyereségű irány a kiválasztott vevőantenna felé nézzen. Ezt a 1111 kommutátor héj forgatásával éljük el, amely az adó és vevő berendezést úgy kapcsolgatja, hogy az egyes villamos vezetők a berendezéshez a forgási ív különböző szakaszain keresztül kapcsolódnak fel. A kommutátor forgását léptetőmotor révén biztosíthatjuk.

Minden modem légijármű berendezés és szerkezet az adott légijármű többi berendezésével egy digitális adatbuszon keresztül kommunikál. Ez az adatbusz egy központi számítógép utasításait juttatja el az egyes repülésirányító szervekhez, berendezésekhez. A léptetőmotort megfelelő interfészen keresztül erről az adatbuszról vezéreljük. Egy ilyen interfész kialakítása, felépítése a repüléstechnikai berendezésekkel foglalkozó szakember számára jól ismert. Egy repülőgép számítógép feladata a kommunikációra kiválasztott vevő vagy adó állomás kiválasztása is. Ugyancsak a repülőgép számítógépnek van hozzáférése a légijármű mindenkori irányához. Ezekből az adatokból meg tudja határozni a kommutátor kívánt pozícióját, vezérelni tudja a léptetőmotort, ezáltal magának az antennának az irányítottságát is meghatározza. Ahogy a légijármű változtatja irányát, az antenna ily módon a számítógép segítségével mindig a kívánt irány felé irányított marad.

A fent leírt találmány összes bemutatott változatában éppúgy mint a technika állásához tartozó ismert antennáknál, a rendszernek tartalmaznia kell egy olyan antennahangoló egységet, amellyel az antenna impedanciáját a rádiófrekvenciás jelek vételét és adását végző berendezés impedanciájához tudjuk illeszteni egy lehetőleg széles frekvencia tartományban. Az antenna hangoló egységek tervezése, felépítése szakember számára jól ismert, itt további magyarázatot nem igényel.

Claims (18)

1. Nagyfrekvenciás helikopter antenna, ahol a forgószámyas légijárműnek rotorlapátokkal ellátott törzse van, és a rotorlapátok elektromosan vezető antennával vannak ellátva, amely a rotorlapátok mentén hosszirányban elnyúlóan helyezkedik el és hosszát kizárólag a rotorlapát hossza korlátozza, ahol az antenna közvetlen körzetében lévő rotorlapát anyag villamosán nem vezető anyag, továbbá az antennát rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezéssel villamosán összekötő csatlakozóelemeket tartalmaz, amelyek a rotorlapátokkal együtt forgó és az antennával -villamos kapcsolatban álló első elemeket valamint a légijármű törzséhez rögzített és a rádióhullámok adására és vételére szolgáló berendezéssel kapcsolódó második elemeket tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az antenna olyan villamos vezetőket (210, 310) tartalmaz, melyek mindegyike villamosán nem vezető anyagú rotorlapátok (200, 300) legalább egyikének felületéhez van rögzítve, vagy a rotorlapátba bele van ágyazva, és a rotorlapát hossztengelye mentén, lényegében annak teljes hosszában húzódva képezi az antenna sugárzó elemét, továbbá az adott vagy vett rádióhullámok 10-150 m hullámhosszúságúak, továbbá az első és második elemek (410, 510, 620 és 412, 521, 623) induktív vagy kapacitív elemeken (400, 500) keresztül vagy érintkezőkeféken (600) át állnak egymással kapcsolatban.

2. Az 1. igénypont szerinti helikopter antenna rendszer, azzal jellemezve, hogy mindegyik villamos vezető (210) a nem vezető anyagú rotorlapátok (200, 300) elülső élfelülete mentén van elrendezve, és egyidejűleg a rotorlapátot sérülés ellen védő eróziós pajzsként is szolgál.

3. Az 1. igénypont szerinti helikopter antenna rendszer, azzal jellemezve, hogy mindegyik villamos vezető egy-egy nemvezető anyagú rotorlapát (200, 300) elülső élfelülete mentén van elrendezve, és egyidejűleg villamos fűtőelemként (310) is szolgál, és az adott vagy vett rádiójeleket a fűtőelembe (310) táplált energiától leválasztó vagy azzal kombináló elemeket tartalmaz.

4. Az 1-3. igénypontok szerinti antenna rendszer, azzal jellemezve, hogy a villamos vezetők a nemvezető anyagú rotorlapátok (200, 300) felületére felvitt vezetőanyagú öntetként vannak kiképezve.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti helikopter antenna rendszer, azzal jellemezve, hogy a csatlakozóelemeknek első felülete (410) és második felülete (412) van, ahol az első felületek (410) a rotorlapátokkal (101) együttforgóan vannak kiképezve, a második felületek (412) pedig a helikopter törzséhez (102) vannak rögzítve, és az első felületek (410) és a második felületek (412) kapacitív csatolásban állnak egymással.

6. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti helikopter antenna rendszer, azzal jellemezve, hogy a csatlakozóelemeknek első transzformátor tekercsük (510) és második transzformátor tekercsük (521) van, ahol az első tekercs (510) a rotorlapátokkal (101) együttforgóan van kiképezve, a második tekercs (521) pedig a helikopter törzsén (102) van rögzítve és az első tekercs (510) és a második tekercs (521) induktív csatolásban állnak egymással.

7. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti helikopter antenna rendszer, azzal jellemezve, hogy a csatlakozóelemek csúszógyűrűkből (620) és azokkal kapcsolódó érintkezőkefékből (623) állnak.

8. Rádióhullámok adására és vételére alkalmas berendezéssel együttműködő irányított antenna, három vagy több rotorlapáttal ellátott testű forgószámyas légijárműben, ahol az antenna két első villamos vezetőt tartalmaz, melyek mindegyike egy-egy villamosán nemvezető anyagú rotorlapát főtengelyével párhuzamosan húzódik és a rotorlapát felületébe van beágyazva vagy a rotorlapát felületén van rögzítve, továbbá egy vagy több második villamos vezetőt tartalmaz, melyek mindegyike egy rotorlapát fő tengelyével párhuzamosan húzódik és a rotorlapát felületébe van beágyazva, vagy a rotorlapát felületén van rögzítve, és az első villamos vezetőtől elektromosan el van szigetelve, ahol az első villamos vezetők és a második villamos vezetők lOm - 150m tartományba eső hullámhosszú rádióhullámok számára sugárzó elemként szolgálnak, azzal jellemezve, hogy az első villamos vezetőktől (210) a rádióhullámok adására vagy vételére alkalmas berendezéshez való kapcsolatot biztosító elemei (1100) vannak, valamint az összes villamos vezető közül azoknak az első villamos vezetőknek (210) a dinamikus kiválasztását, amelyek a forgószámyas légijármű törzséhez (102) viszonyított első előre meghatározott szöghelyzethez közelebbi szöghelyzetet foglalnak el, mint a többi villamos vezető, valamint a többi villamos vezetőt második villamos vezetőként dinamikus kiválasztását végző eszköze (1121, 1122, 1141, 1142) van.

9. A 8. igénypont szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy a második villamos φ · · · * «··· ···· ·· ·· ··· vezető (210) a forgószámyas légijármű testéhez (102) villamosán csatlakoztatott vezetőként vannak kiképezve.

10. A 8. igénypont szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy egy vagy több második villamos vezető (210) az élső villamos vezetőhöz eljuttatott jel fázisától eltérő fázisú jelet fogadó vezető (210).

11. A 10. igénypont szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy egy vagy több említett második villamos vezető (210), amely az említett eltérő fázisú jellel nincs ellátva, villamosán a forgószámyas légijármű (100) testével (102) áll kapcsolatban.

12. A 8-11. igénypontok bármelyike szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy a csatlakozóelemek (1100) csúszógyűrűkből (1121, 1122) és azzal kapcsolódó érintkezőkefékből (1141, 1142) állnak.

13. A 8-12. igénypontok bármelyike szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy vezetőket (210) első vezetőként vagy második vezetőként dinamikusan kiválasztó elemek csúszógyűrűket (1121, 1122) és azokkal kapcsolódó érintkezőkeféket (1141, 1142) tartalmaznak.

14. A 8-13. igénypontok bármelyike szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy a vezetőket (210) első vezetőként vagy második vezetőként dinamikusan kiválasztó elemek diódákat (1305) valamint a diódák (1305) egyenáramú előfeszítését vezérlő elemeket (1306, 1305) tartalmaznak.

15. A 8-14. igénypontok bármelyike szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy egy ismert földrajzi ponthoz viszonyítva első meghatározott szöghelyzetet fenntartó vezérlőelemeket (1152) tartalmaz.

16. A 15. igénypont szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy az említett vezérlőelemek (1152) léptetőmotort tartalmaznak.

17. A 8-16. igénypontok bármelyike szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy a rádióhullámok adását vagy vételét végző távoli berendezéshez viszonyított első előre meghatározott szöghelyzetet állandó értéken tartó eszközt tartalmaz.

18. A 8-17. igénypontok bármelyike szerinti irányított antenna, azzal jellemezve, hogy • β · · 9 · ···· ··«· ·· ·* ·*· t

-23mindegyik villamos vezető (210) hossza lényegében a rotorlapát (200) hosszával azonosra van megválasztva.