PL105236B1 - Antena podziemna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest antena podziemna, w które) promieniujacy przewodnik odizolowano od ziemi niejedno¬ rodnym ukladem warstw dielektrycznych.

Znane sa anteny podziemne, w których promieniujacy przewodnik odizolowany jest od ziemi jednorodnym dielektrykiem. Jednym z rozwiazan byla antena w postaci dipola, umieszczona w stoku góry. Wykorzystano zjawisko, ze dipol w bezposrednim styku ze skala jest izolowany ta skala. Im skala miala lepsze wlasnosci dielektryczne, tym lepszy byl dipol. Zaleta takiej anteny bylo to, ze uzyskiwano zmniejszenie dlugosci elektrycznej wedlug zaleznosci X.0/^/ew np. dla 8= 16 w powietrzu X o=3000 m., a w skale A,o=750 m. Optymalizacje charakterystyki przeprowadzono na drodze doboru stoku góry o odpowiednim kacie nachy¬ lenia (opis patentowy USA nr 3.346.864).

Z rozwazan teoretycznych widac bylo tendencje do umieszczenia dipola bezposrednio w srodowisku pólprzewo- dzacym, jednak wynikaly z tego duze straty pradu wzdluz ramienia wibratora, w zwiazku z tym mala skutecznosc promieniowania wibratora. Wady te wyeliminowano przez izolowanie dipola dielektrykiem sztucznym lub naturalnym.

Spowodowalo to zmniejszenie tlumienia pradu, a przez to zwiekszenie skutecznosci promieniowania.

Wykorzystanie dla jednorodnej izolacji dielektrycznej kabli koncentrycznych bylo dalszym etapem rozwoju anten podziemnych. W kablu koncentrycznym wykorzys¬ tano dwaLplrzewody do promieniowania: wewnetrzny oraz zewnetrzni w którym w odpowiednich miejscach wykonano szczeliny miedzyobwodowe (publ. ZSRR — Radiote¬ chnika i Elektronika nr 11/1972 r., publ. USA —IEEE Trans, on Ant. Prop. vol. AP-17 nr 2 (1968 r.). Sku¬ tecznosc takich anten jest duza ze wzgledu na to, ze dzia¬ lanie szczelin miedzyobwodowych wplywa na wyrówny¬ wanie pradu w antenie. Okazalo sie jednak, ze izolowanie przewodu antenowego jednorodnym dielektrykiem nie jest rozwiazaniem optymalnym.

Istota wynalazku jest odizolowanie od ziemi promieniuja¬ cego walca przewodnika w obszarach szczelin obwodowych o szerokosci zaleznej .od dlugosci fali ukladem warstw dielektrycznych o prawie ciaglej zmianie przenikalnosci dielektrycznej, w kierunku od przewodnika do granicy roz¬ dzialu srodowisk.

Dzieki zastosowaniu niejednorodnego ukladu warstw dielektrycznych, otaczajacych promieniujacy przewodnik uzyskano ciagle' dopasowanie impedancyjne na granicy rozdzialu przy przejsciu fali elektromagnetycznej przez kolejne warstwy iw konsekwencji do optymalnego wypro- mieniowania fali przez antene z niewielkimi stratami na granicy rozdzialu dwóch srodowisk „ziemia-powietrze".

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku w przekroju osiowym.

Wibrator podziemny zawiera promieniujacy przewód miedziany 1 otoczony cylindryczna warstwa dielektryka 2, korzystnie polietylenu lub teflonu, o srednicy D, korzystnie razy wiekszej od srednicy d przewodu miedzianego.

Warstwa 2 dielektryka jest oslonieta ekranem elektroma¬ gnetycznym 3, pokrytym plaszczem izolujacym 4 z poli¬ chlorku winylu. W ekranie 3 wykonane sa szczeliny obwo¬ dowe, przez co ekran podzielony jest na odcinki o dlugosci korzystnie A./20, a szczeliny obwodowe w ekranie maja 105 236V 105 236 szerokosc wynoszaca korzystnie A./200. Na niepolaczonym z urzadzeniem nadawczo-odbiorczym koncu wibratora podziemnego przewodnik miedziany 1 zwarty jest z ekra¬ nem 3. Dlugosc wibratora podzieinnego wynosi korzystnie cwierc dlugosci fali X w srodowisku, w którym ma praco¬ wac. W szczelinach ekranu 3 warstwa 2 dielektryka oto¬ czona jest niejednorodnym ukladem dielektryków o prawie ciaglej zmianie przenikalnosci dielektrycznej w kierunku od promieniujacego przewodnika do warstwy granicznej „ziemia-powietrze". Ten warstwowy uklad dielektryków zawiera korzystnie warstwe zywicy epoksydowej 5, warstwe szkla epoksydowego 6 oraz warstwe zalewy kablowej 7.

Przez odpowiednie laczenie ze soba opisanych wibra¬ torów podziemnych mozna realizowac systemy antenowe o zamierzonych charakterystykach promieniowania i odpo¬ wiednio duzej skutecznosci, pozwalajacej wykorzystywac je w odpowiednich systemach radiokomunikacyjnych.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Antena podziemna ze szczelinami obwodowymi w ekranie, w której promieniujacy przewodnik odizolowany jest od otaczajacego srodowiska warstwa dielektryka, znamienna tym, ze warstwa ta sklada sie z dielektryków (2, 5, 6, 7) o quasi ciaglej zmianie przenikalnosci dielek¬ trycznej e, a szczeliny obwodowe dziela antene na odcinki o dlugosci X /20.

2. Antena podziemna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze w ukladzie warstw dielektrycznych otaczajacych przewod¬ nik (l)warstwa (2) posiada przenikalnosc dielektryczna 8 korzystnie od 1 do 2,5, a jej srednica (D) jest nie mniejsza niz trzy srednice (d) przewodnika (1).

3. Antena podziemna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze szerokosc szczelin obwodowych w ekranie (3) wynosi korzystniej/200. LZG Z-d 3, zfim. 962-79, nakl. 100+20 egz. Cena 45 zl