RU2173010C1

RU2173010C1 - Wide-band untuned composite antenna

Info

Publication number: RU2173010C1
Application number: RU2000104941/09A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Милевский
Original assignee: Милевский Виктор Борисович
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2001-08-27

Abstract

FIELD: reception of television signals. SUBSTANCE: antenna has two pairs of main and additional diamond-shaped in-phase connected dipole cells, wave dipoles for expanding frequency band (including other signal sources), as well as electric matching devices used for in-phase and antiphase interconnection of all dipoles, and planar antenna reflector. Very simple design of antenna makes it competitive. EFFECT: enlarged passband, enhanced gain, optimal matching of electrical characteristics. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радио-телевизионной приемной техники и может быть использовано для приема радио- и телевизионных электромагнитных сигналов малой мощности в частотном диапазоне установленного сетью вещательного телевидения с I по V с соответствующей стандарту поляризацией. The invention relates to the field of radio-television receiving equipment and can be used to receive low-power radio and television electromagnetic signals in the frequency range established by the broadcast television network I to V with the corresponding polarization standard.

Известны телевизионные приемные антенны, описанные Пясецким В. "Универсальная всеволновая антенна //Радио. - 1985. - N 7. - С 17-18. Универсальная всеволновая антенна способна принимать сигналы в любом телевизионном канале с 1 до 40 и использует единый фидер без применения каких-либо специальных фильтров сложения. Часть антенны для приема дицеметровых волн (ДМВ) представляет собой многоэлементный "Волновой канал", сигналы метровых волн (МВ) принимаются веерным вибратором. Сложение сигналов происходит на общей нагрузке. При этом взаимное шунтирующее влияние МВ части антенны на режим работы ДМВ части исключается за счет применения разомкнутого шлейфа и короткозамкнутой линии, а обратное - за счет отрезков двухпроводных соединительно-симметрирующих линий, замкнутых на МВ активным петлевым вибратором ДМВ - части антенны. There are known television receiving antennas described by Pyasetskiy V. "Universal all-wave antenna // Radio. - 1985. - N 7. - From 17-18. The universal all-wave antenna is capable of receiving signals in any television channel from 1 to 40 and uses a single feeder without application any special addition filters. Part of the antenna for receiving dimetric waves (UHF) is a multi-element "Wave Channel", meter wave (MV) signals are received by a fan vibrator. Addition of the signals takes place at a common load. the influence of the MV part of the antenna on the operation mode of the UHF part is eliminated due to the use of an open loop and a short-circuited line, and the opposite is due to segments of two-wire connecting-balancing lines closed to the MV by an active loop vibrator of the UHF part of the antenna.

Недостатками данной антенны, предназначенной для приема телевизионного сигнала, являются:
1) сложность конструкции;
2) относительная узкополосность, свойственная многоэлементной антенне типа "волновой канал";
3) слабая развязка, т.е. возможность взаимошунтирующего влияния, исключаемая за счет громоздкой конструкции.The disadvantages of this antenna, designed to receive a television signal, are:
1) design complexity;
2) the relative narrowband characteristic of a multi-element antenna type "wave channel";
3) weak isolation, i.e. the possibility of a mutually shunting effect, eliminated due to the bulky design.

Известная антенна (см. Кисмерешкин В.П. Телевизионные антенны для индивидуального приема //2-е изд.перераб. и доп. - М.: Радио и связь. 1982. - С. 56-61 (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1050. - прототип). Famous antenna (see Kismereshkin V.P. Television antennas for individual reception // 2nd ed. Revised. And add. - M .: Radio and communications. 1982. - P. 56-61 (Mass radio library. Issue 1050 . - prototype).

Антенна включает две электрические ромбовидные ячейки-вибраторы, симметрично разнесенные и работающие на общую согласованную нагрузку. Имеется плоский пассивный рефлектор, повышающий помехозащищенность и КНД. Получение значительной широкополосности достигается за счет особенностей конструкции, позволяющей не применять согласующие и симметрирующие устройства. Однако данной антенне присущи и недостатки, а именно:
Проектно-расчетные данные элементов конструкции допускают необходимые значения широкополосности только в ограниченном диапазоне - это ДМВ - участок телевизионного вещания.The antenna includes two electric diamond-shaped vibrator cells symmetrically spaced and working for a common agreed load. There is a flat passive reflector that increases noise immunity and KND. Obtaining significant broadband is achieved due to the design features, which allows not to use matching and balancing devices. However, this antenna also has disadvantages, namely:
Design and design data of structural elements allow the necessary broadband values only in a limited range - this is UHF - a part of television broadcasting.

Недостаточно и значение коэффициента усиления (КУ). The gain value is also insufficient.

Техническое решение задачи - получение всеволнового приема, повышение коэффициента усиления - достигается за счет новых конструктивных решений. Техническое решение достигается тем, что в антенну, выполненную в виде 2-х разнесенных симметричных ромбовидных ячеек-вибраторов, работающих на общую согласованную нагрузку, и имеющую плоский рефлектор, введены две дополнительные ромбовидные ячейки-вибраторы, три волновых вибратора расширения полосы - рабочие и компенсационный, сопрягающие электрические устройства, входы которых подключены к разрезам плечей дополнительных ромбовидных ячеек-вибраторов, рабочим и компенсационным волновым вибраторам расширения полосы, а выходы - вразрез плечей основных и дополнительных ромбовидных ячеек-вибраторов, а также к выходу основных ромбовидных ячеек-вибраторов соответственно. The technical solution to the problem - obtaining an all-wave reception, increasing the gain - is achieved through new design solutions. The technical solution is achieved by the fact that two additional rhomboid-shaped vibrator cells are introduced into the antenna, made in the form of 2 spaced symmetrical rhomboid-shaped vibrator cells operating for a common coordinated load, and three additional rhomboid-shaped cell vibrators - working and compensation interfacing electrical devices, the inputs of which are connected to the cuts of the shoulders of the additional diamond-shaped vibrator cells, the working and compensating wave expansion vibrators of the strip, and the outputs are at odds shoulders of basic and additional diamond-shaped cell-vibrators, as well as to the output of the main diamond-shaped cells, vibrators, respectively.

Новизна в части устройства усматривается в том, что компенсационный волновой вибратор расширения полосы, подключенный к согласованной нагрузке, непосредственно позволяет принимать дополнительную энергию сигнала, нормализованного по фазе и амплитуде, что при суммировании с основным сигналом приводит к возрастанию коэффициента усиления КУ в целом. При этом волновые рабочие вибраторы расширения полосы (линейный, петлевой, веерных и пр.), позволяющие одновременно вести телевизионный прием в МВ части ТВ-диапазона принимают и передают основную энергию через всю структуру высокочастотной ДМВ части антенны непосредственно на общую нагрузку. При этом часть энергии теряется (потери переизлучения, рассогласования, нефазировки и пр.). Хотя эти потери частично и компенсируются за счет остаточного сигнала, снимаемого с ДМВ-структуры в результате приема ею МВ части ТВ-диапазона, фаза и амплитуда этих сигналов неоптимальна и требует дополнительной коррекции. The novelty in the device part is seen in the fact that the compensation wave expansion band vibrator connected to the matched load directly allows the additional energy of the signal normalized in phase and amplitude to be received, which, when summed with the main signal, leads to an increase in the gain of the overall gain. At the same time, wave working vibrators for expanding the band (linear, loop, fan, etc.), which simultaneously allow television reception in the MV part of the TV range, receive and transmit the main energy through the entire structure of the high-frequency UHF antenna part directly to the total load. In this case, part of the energy is lost (loss of re-emission, mismatch, nonphasing, etc.). Although these losses are partially compensated due to the residual signal recorded from the DMF structure as a result of the reception of the MV part of the TV range by the MV, the phase and amplitude of these signals are not optimal and require additional correction.

Новизна в части устройства усматривается в том, что основные и дополнительные ромбовидные ячейки-вибраторы, обладая значительной широкополосностью, принимают сигнал МВ-диапазона на низком остаточном уровне, играют при этом роль буферной развязки между рабочими волновыми вибраторами расширения полосы, улучшая их согласование, позволяя суммировать остаточный и основной сигналы в оптимальном фазовом режиме. The novelty in the device part is seen in the fact that the main and additional diamond-shaped vibrator cells, having significant broadband, receive the MV band signal at a low residual level, while playing the role of a buffer isolation between the working wave expansion vibrators of the strip, improving their matching, allowing summing up residual and main signals in optimal phase mode.

По данным технической, научной и патентной документации не выявлена совокупность признаков, таких как в заявленном устройстве, что свидетельствует об изобретательском уровне. According to the technical, scientific and patent documentation, no combination of features has been identified, such as in the claimed device, which indicates an inventive step.

Промышленная применимость заявленного технического решения усматривается в крайней простоте изготовления, высоких электрических показателях, возможности использования на промышленной основе и конкурентоспособном уровне показавших себя в результате длительной эксплуатации опытных образцов. The industrial applicability of the claimed technical solution is seen in the extreme simplicity of manufacture, high electrical performance, the possibility of using it on an industrial basis and at a competitive level that have proved themselves as a result of long-term operation of prototypes.

Антенна поясняется графическим материалом, содержащим электрическую схему и элементы конструкции. The antenna is illustrated with graphic material containing an electrical circuit and structural elements.

На чертеже изображена комбинированная диапазонная антенна. The drawing shows a combined band antenna.

Антенна комбинированная диапазонная состоит из рабочих волновых вибраторов 1 расширения полосы, компенсационных волновых вибраторов расширения полосы 4, преобразующих метровую часть диапазона ТВ-сигнала, использующих линейный, веерный, петлевой и пр. вибраторы, основных ромбовидных ячеек-вибраторов 2, дополнительных ромбовидных ячеек-вибраторов 3 обеспечивающих совместный прием ДМВ-сигнала, выполненных в виде зигзагообразных полос 2 и 3, установленных на изоляторе (не показан), сопрягающих электрических устройств 5 и 6, обеспечивающих в совокупности взаимодействие всех узлов антенного устройства в целом, осуществляющих подключение собственно входов a-a' сопрягающих устройств 5 и 6, выполненных в виде индуктивной, кондуктивной, емкостной, резистивной или смешанной и пр. связей, согласующих щелевых разрезов, линии, петли, мостика и пр. к разрезам плечей дополнительных ромбовидных ячеек, рабочим и компенсационным волновым вибраторам расширения полосы, а выходы b-b' - в разрезе плечей основных и дополнительных ромбовидных ячеек-вибраторов, а также к выходу основных ромбвибраторов соответственно, антенно-фидерного устройства АФУ 7, плоского рефлектора 8. The combined band antenna consists of working wave vibrators 1 for expanding the band, compensating wave vibrators for expanding the band 4, transforming the meter part of the range of the TV signal using linear, fan, loop, etc. vibrators, the main diamond-shaped cells-vibrators 2, additional diamond-shaped cells-vibrators 3 providing joint reception of the DMV signal, made in the form of zigzag bands 2 and 3 mounted on an insulator (not shown), interfacing electrical devices 5 and 6, providing the totality of the interaction of all nodes of the antenna device as a whole, connecting the inputs aa 'of the interconnecting devices 5 and 6, made in the form of inductive, conductive, capacitive, resistive or mixed, etc. connections, matching slotted sections, lines, loops, bridges, etc. to the cuts of the shoulders of the additional diamond-shaped cells, the working and compensation wave expansion vibrators of the strip, and the outputs bb '- in the section of the shoulders of the main and additional diamond-shaped vibrator cells, as well as to the output of the main rhomboid vibrators in, respectively, antenna-feeder device AFU 7, a flat reflector 8.

Антенна работает следующим образом. The antenna works as follows.

Принимаемый электромагнитный ТВ-сигнал поступает на соответствующие вибраторы 1-4, преобразуется в ЭДС и суммируется на общей согласованной нагрузке R_н 7, проходя по очереди в зависимости от точки возбуждения через все структуры 1-6. При этом дополнительная часть электромагнитной энергии МВ части ТВ-диапазона, поступившей на компенсационный волновой вибратор расширения полосы 4, суммируется в оптимальной фазе с основным и остаточным сигналами, поступившими с рабочих вибраторов расширения полосы и ромбовидных ячеек соответственно, компенсируя потери.The received electromagnetic TV signal is supplied to the corresponding vibrators 1-4, converted to EMF and summed up to the total agreed load R _n 7, passing in turn, depending on the excitation point, through all structures 1-6. In this case, an additional part of the electromagnetic energy of the MV part of the TV range received by the compensation wave expansion vibrator of band 4 is summed up in the optimal phase with the main and residual signals received from the working band expansion vibrators and diamond-shaped cells, respectively, compensating for the losses.

Claims

A combined range antenna, consisting of two main spaced symmetrical rhomboid-shaped vibrator cells, electrically matched to a common load and a flat reflector, characterized in that it is equipped with two additional rhomboid-shaped vibrator cells, three wave strip expansion vibrators - working and compensation, interfacing electrical devices the inputs of which are connected to the cuts of the shoulders of the additional diamond-shaped cells-vibrators, working and compensation wave vibrators ra the broadening of the strip, and the outputs - in the section of the shoulders of the main spaced symmetrical and additional diamond-shaped vibrator cells, as well as to the output of the main spaced symmetric diamond-shaped vibrator cells, respectively.