ITFI980103A1 - Antenna ricevente e trasmittente super compatta con copertura continua da 1, 5 a 200 mhz, senza ausilio di accordatori di qualsiasi genere o natura, senza l'ausilio di sistemi di telecomando di qualsiasi genere o natura per cambiare frequenza nello s - Google Patents

Description

TITOLO

“ ANTENNA RICEVENTE E TRASMITTENTE SUPER COMPATTA CON COPERTURA CONTINUA DA 1,5 A 200 MHz, SENZA AUSILIO DI ACCORDATORI DI QUALSIASI GENERE O NATURA, SENZA L’AUSILIO DI SISTEMI DI TELECOMANDO DI QUALSIASI GENERE O NATURA PER CAMBIARE FREQUENZA NELLO SPETTRO DI FREQUENZE COMPRESO FRA 1,5 E 200 MHz, ALIMENTATA CON UN SOLO CAVO COASSIALE DA 50 Ohm, CON DIRETTIVITÀ ’ E GUADAGNO SUL 90% DELLO SPETTRO DA 1,5 ÷ 200 MHz".

RIASSUNTO

Antenna ricevente e trasmittente super compatta a larga banda che copre lo spettro di frequenze da 1,5 a 200 MHz in sintonia continua, senza l’ausilio di sistemi di telecomando meccanico, manuale, elettrico e/o elettronico per spostarsi di frequenza fra 1,5 e 200 MHz; estremamente leggera e compatta nelle dimensioni, non necessita per il suo funzionamento di particolari altezze da terra o da tetti. Necessita di un solo cavo coassiale da 50 Ohm quale linea di alimentazione e non necessita di sistemi di accordo manuali, meccanici od elettronici esterni per adattare l’impedenza. E’ presente una variazione d’impedenza da 26 a 100 Ohm che corrisponde ad un rapporto di onde stazionarie (R.O.S.) da 1,1:1 a 2,0:1..

La potenza applicabile in radio frequenza è legata al dimensionamento ed isolamento elettrico dell’antenna, cioè, in fase di progetto si può prevedere una potenza massima di 1 KW in radio frequenza (RF) e dimensionare i suo componenti di conseguenza; oppure per 5 KW in RF, oppure per 10 KW in RF, ecc.; Le dimensioni sono estremamente ridotte e compatte ed il suo peso complessivo estremamente contenuto; Nello spettro 1,5 ÷ 200 MHz presenta direttività e guadagno, rispetto ad una antenna tipo dipolo λ/2, calcolata alle frequenze di misura prese in esame, su circa il 90% dello spettro da 1,5 ÷ 200 MHz; Da 1,5 fino a circa 7 ÷ 10 MHz è omnidirezionale; Sinteticamente l’antenna è composta da due dipoli orizzontali ripiegati, aperiodici, posti ad una opportuna distanza fra di loro, collegati ed alimentati fra di loro con una linea bifilare in aria incrociata. Uno dei dipoli è terminato e chiuso con un’opportuna resistenza non induttiva. L’altro dipolo è equipaggiato, nel punto di alimentazione con il cavo coassiale da 50 Ohm, con un trasformatore d’impedenza a radio frequenza a larga banda con un rapporto di trasformazione di circa 1:9.

DESCRIZIONE:

La presente invenzione ha per oggetto un’antenna ricevente e trasmittente a larga banda che copre in sintonia continua le frequenze da 1,5 a 200 MHz, senza l’ausilio di accordatori di antenna esterni per adattare l’impedenza di uscita, senza nessun tipo di telecomando o meccanismo per variare la frequenza nello spettro da 1,5 ÷ 200 MHz; Necessita di un solo cavo di alimentazione da 50 Ohm, è estremamente compatta e leggera, è direttiva e presenta guadagno rispetto ad un dipolo λ/2, su circa il 90% dello spettro; può essere applicata una potenza a radio frequenza (PRF) praticamente illimitata, dipendente dal suo dimensionamento elettrico. — . — .

Questa invenzione da la possibilità, finora non possibile, a enti militari, enti statali in genere, radioamatori, ecc. comunque a tutti coloro che necessitano di trasmettere e ricevere su una spaziatura di frequenza da 1,5 a 200 MHz e non possiedono grandi spazi per l installazione di antenne, di operare in trasmissione e ricezione con estrema facilità e con notevolissimo risparmio.. — . - .

Le antenne radio fino ad ora conosciute consentono di operare su ampi spazi di frequenze (ma mai quanto questa antenna oggetto dell’inven?ione ) ma normalmente hanno dimensioni fisiche molto grandi, spesso proibitive per particolari utilizzi, si pensi che alla spaziatura di frequenza compresa da 1,5 a 30 MHz corrisponde una lunghezza d’onda da 200 m a 10 m, quindi a seconda del tipo di antenna da impiegare per coprire questo range di spettro, queste antenne hanno dimensioni notevoli e di conseguenza anche i pesi sono elevati. Poi spesso ci sono altre difficoltà, perché per coprire una spaziatura così grande da 1,5 a 200 MHz, necessitano più antenne, con più cavi di alimentazione per le varie antenne utilizzate, con diversi supporti di sostegno di vario genere e diverse altezze degli stessi.·

Utilizzando antenne tradizionali lo spazio può essere può essere limitato ma solo fino ad un certo punto, utilizzando antenne con un accordatore manuale od automatico, di notevole costo, spesso ingombrante e che comunque non sufficiente a coprire uno spettro così ampio e, in genere, non hanno direttività e guadagno. -Esistono poi delle antenne di dimensioni anche ridotte o ridottissime che comunque non hanno spaziature di frequenza e caratteristiche generali del tipo in esame dalla presente invenzione ed hanno sempre un dispositivo di accordo manuale o meccanico o elettrico o elettronico e molto spesso necessitano di più di un cavo coassiale di alimentazione.. . .

Inoltre oggi ci sono anche problemi di impatto ambientale; Alcuni Comuni stanno già ponendo limitazioni in numero e grandezza di antenne in particolare modo quelle installate sui tetti delle città e nei centri storici. L’orientamento dei vari Comuni per la ricezione dei segnali televisivi è quello di attuare sistemi di ricezione via cavo in modo da poter limitare l’impatto ambientale creato da selve di antenne. Immaginiamo l’impatto ambientale che si creerebbe se un utente (militare, commerciale, privato, ecc.) volesse installare, nel centro di una grande città, un sistema di antenne per coprire lo spettro da 1,5 a 200 MHz. Con lo stato dell’arte ad oggi conosciuto utilizzando le antenne oggi presenti si avrebbe una selva di antenne di diverse dimensioni e con altezze diverse e ricorrendo a sostegni di diversa forma, es. tralicci, pali, ecc.

Utilizzando l’antenna oggetto della presente invenzione l’impatto ambientale sarebbe limitatissimo e facilmente accettato essendo necessario l’utilizzo di una sola antenna di limitate dimensioni. In sintesi l’antenna radio oggetto della presente invenzione è unica e risulta ad oggi una vera innovazione perché racchiude in se un insieme di caratteristiche non presenti in antenne fino ad oggi conosciute..

Per definire e far meglio comprendere la presente invenzione si intende precisare le seguenti peculiarità che sono:

1. Antenna con copertura continua in Ricezione che Trasmissione da 1,5 a 200 MHz;

2. Nessun telecomando e/o sistema meccanico manuale, e/o elettrico, e/o elettronico per potersi spostare nello spettro di frequenza da 1,5 a 200 MHz; — 3. Nessun sistema, a valle dell’antenna, per l’accordo dell impedenza, come accordatori di qualsiasi genere;

4. Necessita di un solo cavo di alimentazione di tipo coassiale con impedenza da 50 Ohm per il collegamento degli apparati radio;

5. Direttività e guadagno, rispetto ad una antenna a dipolo λ/2, sul 90% dello spettro da 1,5 ÷ 200 MHz;

6. Peso contenuto, quasi irrisorio e di conseguenza non necessità di particolari supporti e rotori per il suo montaggio e puntamento;

7. Dimensioni estremamente compatte, una versione più ridotta presenta dipoli lunghi 6 m cadauno ed il supporto orizzontale dei dipoli di 2 ra, la versione più grande può arrivare ad una lunghezza dei dipoli di 12 m. ed ad un supporto orizzontale di 5 m.;

8. Per le sue dimensioni ridotte presenta un impatto ambientale poco rilevante; — Lo schema elettrico dell’antenna per una facile comprensione è rappresentato in TAV. 1 Figura n.l, si fa presente che è composta da due dipoli ripiegati (TAV.l Figura n.l-I), che possono essere costruiti con filo di rame o di altro materiale conduttivo, sorretti meccanicamente da una struttura in materiale isolante, esempio vetroresina, come indicato nella TAV.l Figura n.2, oppure essere costruiti con materiali conduttivi rigidi, esempio tubi in alluminio, ed isolati, con opportuni isolatori nei punti di fissaggio, (la realizzazione meccanica dei due dipoli è solo una scelta industriale di produzione)..

Sperimentalmente è stato rilevato che le dimensioni migliori dei due dipoli, TAV.l Fig. n.l-F, della loro altezza TAV.l Fig. n.l-H, della loro spaziatura TAV.l Fig. n.l-G risultano essere:

F = 6 m; H = 20 cm; G = 2 m

Con queste misure abbiamo il miglior risultato in, dimensioni antenna e di conseguenza in peso, direttività, guadagno e larghezza di banda.

Comunque l’antenna può essere realizzata con buoni risultati di rendimento da misure di:

F = 3 m; II = 2 era; G = 50 cm.

Fino a misure di:

F = 12 m; H = 40 cm; G = 5 m.

I due dipoli ripiegati aperiodici sono collegati elettricamente con una linea bifilare in aria, incrociata. TAV.l Fig. n.l-C costruita anch’essa con filo conduttivo o con metalli rigidi a seconda della scelta industriale. Nel punto di incrocio della linea viene posizionato un opportuno isolatore..

Uno dei due dipoli è chiuso con una resistenza non induttiva TAV.l Fig. n.l-B con potenza che deve essere minimo il 30% della potenza a radio frequenza applicata all’antenna, (nel caso di antenna solo ricevente la potenza della resistenza è sufficiente di valore compreso tra 1 e 10 W).

Per esempio se l’antenna viene progettata per applicarvi una potenza di 1 KW RF, la resistenza non induttiva deve avere una potenza minima di 300 W..

Il valore della resistenza è di 820 Ohm..

Questo è il valore ottimale, trovato sperimentalmente, per avere una impedenza dell’antenna la meno variabile possibile in relazione alle frequenze di funzionamento. Comunque valori da 400 Ohm a 1200 Ohm possono essere impiegati..

Sull’altro dipolo viene applicato un trasformatore di impedenza a radio frequenza a larga banda avvolto su ferrite toroidale TAV.l- A con rapporto adeguato, nel caso di alimentazione con cavo a 50 Ohm il valore ottimale del rapporto di trasformazione deve essere di 1:9.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz, per impieghi militari, civili e radioamatoriali; .
2. 2. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo la rivendicazione 1°, caratterizzata dal fatto di non richiedere nessun telecomando o altro sistema meccanico, manuale, elettrico od elettronico per spostarsi di frequenza nello spettro da 1,5 a 200 MHz; .
3. 3. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°,2°, caratterizzata dal fatto di non richiedere nessun tipo di accordatore esterno per adattare l’impedenza; .
4. 4. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°,2°,3°, caratterizzata dal fatto di richiedere un solo cavo coassiale di alimentazione fra gli apparati e l’antenna; .
5. 5. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°,2<0>,3<0>,4°, caratterizzata dal fatto di avere direttività e guadagno sul 90% dello spettro da 1,5 a 200 MHz; . . .
6. 6. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°,2<0>,3°4<0>,5°, caratterizzata dal fatto di avere delle dimensioni e peso ridottissime in relazione allo spettro di frequenze di funzionamento; .
7. 7. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1<°>,2<°>,3<°>,4<°>,5<°>,6<°>, caratterizzata dal fatto di essere composta da due dipoli ripiegati di dimensioni F, spaziatura G ed altezza H, variabili a seconda del dimensionamento progettuale da F = 3 m a F = 12 m, da H = 2 cm a H = 40 cm, da G = 50 cm a G = 5 m; .
8. 8. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1<0>,2<0>,3<0>,4<0>,5<0>,6<0>,7<0>, caratterizzata dal fatto di avere un dipolo ripiegato chiuso con una resistenza non induttiva con potenza minima del 30% della potenza a radio frequenza per cui è progettata e valore di 820 Ohm ottimale ma possibilità di variare tale valore da 400 Ohm a 1200 Ohm; .
9. 9. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, caratterizzata dal fatto di avere sull’altro dipolo ripiegato un trasformatore di impedenza a radio frequenza a larga banda avente un rapporto di trasformazione di 1:9 nel caso di alimentazione con cavo a 50 Ohm;
10. 10. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, caratterizzata dal fatto di poter utilizzare anche autotrasformatori, trasformatori e simmetrizzatori a radio frequenza a larga banda con rapporti di trasformazione da 1:4 Fino a 1:12; .
11. 11. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1° ,2° ,3° ,4°, 5° ,6°, 7°, 8°, 9°, 10°, caratterizzata dal fatto di collegare o alimentare due dipoli ripiegati con una linea bifilare incrociata;
12. 12. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, caratterizzata dal fatto di avere una configurazione elettrica come indicato in Fig. 1;
13. 13. Antenna ricevente e trasmittente supercompatta a larga banda che copre in sintonia continua lo spettro da 1,5 a 200 MHz secondo le rivendicazioni 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9°, 10°, 11°, 12°, caratterizzata dal fatto di avere una realizzazione meccanica come indicativamente rappresentata in Fig. 2;