RU2210845C1 - Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit - Google Patents

Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit Download PDF

Info

Publication number
RU2210845C1
RU2210845C1 RU2002102118/09A RU2002102118A RU2210845C1 RU 2210845 C1 RU2210845 C1 RU 2210845C1 RU 2002102118/09 A RU2002102118/09 A RU 2002102118/09A RU 2002102118 A RU2002102118 A RU 2002102118A RU 2210845 C1 RU2210845 C1 RU 2210845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
unit
amplifier
frequency
circuit
Prior art date
Application number
RU2002102118/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Корулин
С.П. Ковита
А.Н. Солдатенков
И.В. Устинов
С.В. Петрова
Ф.И. Нагаев
И.Б. Бедрин
В.Н. Иванов
С.Б. Писарев
Б.В. Шебшаевич
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский институт радионавигации и времени"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский институт радионавигации и времени" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский институт радионавигации и времени"
Priority to RU2002102118/09A priority Critical patent/RU2210845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2210845C1 publication Critical patent/RU2210845C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering; reception of satellite system signals from the air and their transmission to remote user. SUBSTANCE: antenna unit that has current-conducting base and radioparent insulating dome is disposed in cup-shaped depression of insulating mount used to insulate base from tubular metal support. Connected to antenna unit is amplifier unit disposed in tubular metal support and designed for additional amplification of signals with aid of inherent amplifier and also for generating internal supply voltage in antenna module to feed antenna and amplifier units through dc voltage limiter-regulator. Amplifiers are provided with active and passive protection against voltages induced due to lightning discharges. Power circuit of amplifier unit is disposed inside enclosed current-conducting case formed by interconnected cylinder-shaped shell and insert. Insert carries structural members of power circuit and power-circuit input and output high-frequency connectors of power-circuit input and output; shrouds of these high-frequency connectors are built integral with respective butt-end flange inserts. EFFECT: enlarged functional capabilities. 8 cl, 11 dwg

Description

Заявляемая группа изобретений относится к радиотехнике и может быть использована при конструировании устройств, осуществляющих прием из эфира сигналов спутниковых систем, например сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС, GPS, WAAS, EGNOS и др., и передачу принятых сигналов удаленному потребителю для обработки и выделения информации. The claimed group of inventions relates to radio engineering and can be used in the design of devices for receiving signals from satellite systems from the air, for example, signals from satellite radio navigation systems (SRNS) GLONASS, GPS, WAAS, EGNOS, etc., and transmitting the received signals to a remote consumer for processing and highlighting information.

Заявляемые изобретения предназначены для применения в аппаратуре потребителей сигналов спутниковых систем традиционного модульного построения [1, с.185], для которой характерно, что элементы, осуществляющие прием, предварительную фильтрацию и начальное усилие сигналов спутниковых систем, сосредоточены в рамках одной конструкции (антенный модуль), а элементы, осуществляющие последующую обработку сигналов и выделение из них информации, сосредоточены в рамках другой конструкции (модуль обработки), при этом обе конструкции (модули) связаны друг с другом высокочастотным фидерным трактом. Такой модульный принцип построения аппаратуры позволяет комбинировать различные модификации антенных модулей и модулей обработки, исходя из особенностей решения конкретных задач. При необходимости передачи высокочастотных сигналов по протяженному фидерному тракту применяются соответствующие усилители. Примером протяженного фидерного тракта является фидерный тракт, соединяющий антенный модуль, размещенный на крыше высотного здания или иного сооружения, с модулем обработки, размещенным в одном из нижних этажей этого же здания или в другом здании. Подобное размещение применяется, в частности, при приеме сигналов СРНС ГЛОНАСС и/или GPS базовыми станциями сети сотовой радиосвязи в целях получения сигналов точного времени и сигналов синхронизации. The claimed inventions are intended for use in the equipment of consumers of signals from satellite systems of traditional modular construction [1, p. 185], for which it is characteristic that the elements that receive, pre-filter and the initial force of the signals of satellite systems are concentrated in one design (antenna module) , and the elements that carry out the subsequent processing of the signals and extract information from them are concentrated in the framework of another design (processing module), while both designs (modules) are connected pyr other high-frequency feeder link. Such a modular principle of equipment construction allows you to combine various modifications of antenna modules and processing modules, based on the characteristics of solving specific problems. If it is necessary to transmit high-frequency signals along an extended feeder path, appropriate amplifiers are used. An example of an extended feeder path is a feeder path connecting an antenna module located on the roof of a tall building or other structure with a processing module located in one of the lower floors of the same building or in another building. Such placement is used, in particular, when receiving signals from SRNS GLONASS and / or GPS by base stations of a cellular radio communication network in order to obtain accurate time signals and synchronization signals.

Известны конструкции антенных модулей для приема сигналов спутниковых систем, реализующие ненаправленный прием сигналов из верхней полусферы и предназначенные для эксплуатации в условиях воздействия неблагоприятных атмосферных факторов, в связи с чем они оснащены соответствующими обтекателями, см., например, [2], [3], [4], [5]. Обтекатель выполняется из диэлектрического радиопрозрачного материала и служит для защиты от атмосферных воздействий. Типичная форма обтекателя - куполообразная, например как показано в [6]. Под обтекателем размещаются элементы, формирующие диаграмму направленности антенны, а также необходимые элементы электрической схемы. Обтекатель располагается на основании. Основание выполняется из токопроводящего материала и служит экранирующей подстилающей поверхностью для элементов, формирующих диаграмму направленности антенны. Кроме этого, основание используется для закрепления антенного модуля на несущей опоре или платформе. Known designs of antenna modules for receiving signals from satellite systems that implement non-directional reception of signals from the upper hemisphere and are intended for operation under adverse atmospheric factors, in connection with which they are equipped with appropriate fairings, see, for example, [2], [3], [4], [5]. The fairing is made of a dielectric radio-transparent material and serves to protect against atmospheric influences. A typical shape of the fairing is dome-shaped, for example, as shown in [6]. Under the fairing are elements that form the antenna pattern, as well as the necessary elements of the electrical circuit. The fairing is located on the base. The base is made of conductive material and serves as a shielding underlying surface for the elements forming the antenna pattern. In addition, the base is used to fasten the antenna module to a carrier or platform.

Среди антенных модулей для приема сигналов спутниковых систем известны также антенные модули, в которых осуществляется усиление и предварительная обработка принятых сигналов без преобразования их в цифровой вид, см., например, [7], [8], [9, блоки 1, 2], [10, блоки 11, 12]. Among the antenna modules for receiving signals from satellite systems, antenna modules are also known in which the amplification and preliminary processing of the received signals is carried out without converting them to digital form, see, for example, [7], [8], [9, blocks 1, 2] , [10, blocks 11, 12].

Для всех рассмотренных антенных модулей (с усилением сигналов и без усиления сигналов) общим является наличие высокочастотного выхода, обеспечивающего возможность подключения высокочастотной фидерной линии, по которой осуществляется передача сигналов потребителю для их последующего преобразования и обработки. For all considered antenna modules (with signal amplification and without signal amplification), a common feature is the presence of a high-frequency output, which makes it possible to connect a high-frequency feeder line through which signals are transmitted to the consumer for their subsequent conversion and processing.

В качестве прототипа заявляемого антенного модуля выбрана конструкция интегральной антенной системы [11], в которой осуществляется прием и усиление сигналов спутниковых систем без преобразования по частоте. Конструкция, представленная в [11] и принятая в качестве прототипа для заявляемого антенного модуля, содержит антенный блок, предназначенный для ненаправленного приема сигналов в верхней полусфере и их усиления. Антенный блок имеет основание, купол и размещенный на основании под куполом приемно-усилительный узел. Основание антенного блока, выполняющее функцию антенного экрана, выполнено из токопроводящего материала, а купол, выполняющий функцию антенного обтекателя, выполнен из диэлектрического радиопрозрачного материала. Приемно-усилительный узел представляет собой спиральную коническую антенну, связанную через согласующее устройство с усилительным устройством. Согласующее и усилительное устройства выполнены на соответствующих платах, размещенных внутри антенного блока между внутренним экраном и основанием антенного блока. Нефидерные концы плеч спиральной конической антенны присоединены к внутреннему экрану, а фидерные концы - к входам согласующего устройства. Принятые и усиленные антенным блоком сигналы отводятся потребителю по высокочастотному коаксиальному кабелю. Пример конструкции, представленный в [11], относится к приему и усилению сигналов спутниковой системы INMARSAT. В рамках этой же конструкции при соответствующем выборе параметров спиральной конической антенны, параметров согласующего и усилительного устройств может осуществляться прием и усиление сигналов спутниковых систем других частотных диапазонов, например сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS. The design of the integrated antenna system [11], in which the reception and amplification of signals from satellite systems without frequency conversion is selected, is selected as a prototype of the claimed antenna module. The design presented in [11] and adopted as a prototype for the claimed antenna module contains an antenna unit designed for non-directional reception of signals in the upper hemisphere and their amplification. The antenna unit has a base, a dome and a receiving-amplifying unit located on the base under the dome. The base of the antenna unit, which performs the function of the antenna screen, is made of conductive material, and the dome, which performs the function of the antenna fairing, is made of a dielectric radio-transparent material. The receiving-amplifying unit is a spiral conical antenna connected through a matching device to an amplifying device. Matching and amplifying devices are made on the corresponding boards located inside the antenna unit between the internal screen and the base of the antenna unit. The non-feeder ends of the arms of the spiral conical antenna are connected to the inner screen, and the feeder ends are connected to the inputs of the matching device. The signals received and amplified by the antenna unit are sent to the consumer via a high-frequency coaxial cable. The design example presented in [11] relates to the reception and amplification of signals from the INMARSAT satellite system. Within the framework of the same design, with the appropriate choice of the parameters of the spiral conical antenna, the parameters of the matching and amplifying devices, the reception and amplification of signals from satellite systems of other frequency ranges, for example, the SRNS GLONASS and GPS signals, can be performed.

В качестве прототипа заявляемого усилительного блока выбрано усилительное устройство, реализованное в интегральной антенной системе [11]. Усилительное устройство, описанное в [11] и принятое в качестве прототипа для заявляемого усилительного блока, представляет собой выполненную на плате электрическую схему, имеющую вход для подвода усиливаемых сигналов и выход для отвода усиленных сигналов. Вход и выход электрической схемы связаны между собой цепью передачи и усиления сигналов, образованной входным и выходным фильтрами и включенным между ними усилителем, выполненным на полевом транзисторе. К выходу электрической схемы подсоединяется коаксиальный кабель фидерной линии. As a prototype of the inventive amplification unit, an amplification device implemented in an integrated antenna system is selected [11]. The amplification device described in [11] and adopted as a prototype for the inventive amplification unit is a circuit board made on a circuit board having an input for supplying amplified signals and an output for removing amplified signals. The input and output of the electrical circuit are interconnected by a signal transmission and amplification circuit formed by the input and output filters and an amplifier connected between them, made on a field-effect transistor. A coaxial cable of the feeder line is connected to the output of the electric circuit.

Конструкция антенного модуля, представленная в [11] и принятая в качестве прототипа для заявляемого антенного модуля, позволяет осуществлять эксплуатацию в условиях размещения на открытом воздухе при воздействии атмосферных осадков (снег, дождь, роса). The design of the antenna module, presented in [11] and adopted as a prototype for the inventive antenna module, allows operation in outdoor conditions when exposed to atmospheric precipitation (snow, rain, dew).

Однако эксплуатационные возможности антенного модуля-прототипа ограничены. В частности, он не предназначен для размещения на крыше высотного здания или иного сооружения на металлической опорной стойке - ввиду отсутствия средств защиты от наведенного напряжения, индуцируемого разрядами молний. Общеизвестный путь по защите от такого наведенного (индуцированного) напряжения заключается в установке рядом громоотвода, например как рекомендовано в [12]. Однако установка громоотвода не всегда возможна, а кроме этого, недостаточно эффективна. Дело в том, что обычная металлическая опорная стойка, как правило, имеет электрическую связь с токопроводящими элементами несущей конструкции, по которым в результате разрядов молний (даже при наличии громоотвода) протекают токи, способные через опорную стойку навести напряжение, уровень которого может оказаться выше допустимого для слаботочных активных элементов электрической схемы антенного модуля. However, the operational capabilities of the prototype antenna module are limited. In particular, it is not intended for placement on the roof of a high-rise building or other structure on a metal support column - due to the lack of protective equipment against induced voltage induced by lightning discharges. The well-known way to protect against such induced (induced) voltage is to install a lightning rod nearby, for example, as recommended in [12]. However, the installation of a lightning rod is not always possible, and in addition, it is not effective enough. The fact is that a conventional metal support column, as a rule, has an electrical connection with conductive elements of the supporting structure, through which as a result of lightning discharges (even in the presence of a lightning rod), currents can flow through the reference rack to a voltage level which may be higher than the permissible for low-current active elements of the electrical circuit of the antenna module.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая группа изобретений, является расширение эксплуатационных возможностей антенного модуля, а именно обеспечение возможности его эксплуатации на крыше высотного здания или иного сооружения в условиях применения в нем металлической опорной стойки (металлической трубчатой опоры), которая может иметь электрическую связь с токопроводящими элементами несущей конструкции (несущей платформы). Задача решается для случая, когда составляющие антенный модуль антенный и усилительный блоки оба осуществляют функции усиления принимаемых сигналов, при этом тип антенны, реализуемый антенным блоком, не является существенным. Задача решается для конкретного случая размещения усилительного блока внутри металлической трубчатой опоры. Задача решается за счет предложенного комплекса конструктивных и схемотехнических мер по защите антенного и усилительного блоков (активных элементов их электрических схем) от воздействия наведенного напряжения, обусловленного разрядами молний. The task to which the claimed group of inventions is directed is to expand the operational capabilities of the antenna module, namely, to ensure the possibility of its operation on the roof of a high-rise building or other structure under the conditions of using a metal support post (metal tubular support) in it, which may be in electrical connection with conductive elements of the supporting structure (supporting platform). The problem is solved for the case when both the antenna module and the amplifier unit constituting the antenna module both carry out the amplification functions of the received signals, while the type of antenna realized by the antenna unit is not significant. The problem is solved for the specific case of placing the amplification unit inside a metal tubular support. The problem is solved by the proposed set of structural and circuitry measures to protect the antenna and amplifier units (active elements of their electrical circuits) from the effects of induced voltage due to lightning discharges.

Сущность первого из заявляемых изобретений заключается в том, что в антенном модуле для приема сигналов спутниковых систем, содержащем антенный блок с основанием, куполом и размещенным на основании под куполом приемно-усилительным узлом, причем основание антенного блока, служащее антенным экраном, выполнено из токопроводящего материала, а купол, служащий обтекателем, выполнен из диэлектрического радиопрозрачного материала, в отличие от прототипа, антенный блок своим основанием размещен в чашеобразном углублении диэлектрической подставки, обеспечивающей электрическую изоляцию основания антенного блока от металлической трубчатой опоры, при этом в чашеобразном углублении диэлектрической подставки в зоне, свободной от размещения антенного блока, выполнены отверстия для водостока, металлическая трубчатая опора соединена своей верхней частью с выступом, выполненным в нижней части диэлектрической подставки, а в выступе выполнено сквозное отверстие для размещения закрепленного на основании антенного блока первого высокочастотного соединителя, предназначенною для отвода принятых и усиленных антенным блоком сигналов и подвода к нему внутреннего напряжения питания антенного модуля, с антенным блоком соединен расположенный внутри металлической трубчатой опоры усилительный блок, предназначенный для дополнительного усиления сигналов посредством собственного усилителя, а также для формирования внутреннего напряжения питания антенного модуля для усилителей антенного и усилительного блоков посредством ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения. The essence of the first of the claimed inventions lies in the fact that in the antenna module for receiving signals from satellite systems containing an antenna unit with a base, a dome and a receiving and amplifying unit located on the base under the dome, the base of the antenna unit serving as an antenna screen is made of conductive material and the dome, which serves as a fairing, is made of a dielectric radiolucent material, unlike the prototype, the antenna unit with its base is placed in a bowl-shaped recess of the dielectric subst holes, providing electrical isolation of the base of the antenna unit from the metal tubular support, while in the bowl-shaped recess of the dielectric stand in the area free from the placement of the antenna unit, holes for the drain are made, the metal tubular support is connected by its upper part to the protrusion made in the lower part of the dielectric stand and a protruding hole is made in the protrusion to accommodate the first high-frequency connector fixed on the base of the antenna unit, designed to water of signals received and amplified by the antenna unit and supplying an internal antenna module power supply to it, an amplification unit located inside the metal tubular support is connected to the antenna unit, which is designed to additionally amplify the signals through its own amplifier, as well as to generate the internal voltage of the antenna module for antenna amplifiers and amplifier blocks by means of a constant voltage stabilizer-stabilizer.

Усилительный блок имеет второй и третий высокочастотные соединители, расположенные на противоположных концах его токопроводящего корпуса, электрически изолированного от металлической трубчатой опоры, причем второй высокочастотный соединитель соединен с первым высокочастотным соединителем, а третий высокочастотный соединитель предназначен для подключения высокочастотного коаксиального кабеля, служащего для отвода принятых и усиленных антенным модулем сигналов и подвода внешнего напряжения питания от внешнего источника питания, при этом основание антенного блока, корпус усилительного блока и наружные проводники всех высокочастотных соединителей в рабочем режиме находятся под общим электрическим потенциалом Е0 - потенциалом "Земля", внутренний проводник третьего высокочастотного соединителя в рабочем режиме находится под электрическим потенциалом E1 - потенциалом "Питание внешнее", а внутренние проводники первого и второго высокочастотных соединителей в рабочем режиме находятся под электрическим потенциалом E2 - потенциалом "Питание внутреннее", где E1>Е2>E0, E1-E0=UП, E2-Е0=Ucт, UП - внешнее напряжение питания, поступающее от внешнего источника питания, Uст=const - внутреннее напряжение питания антенного модуля, формируемое в усилительном блоке ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения и предназначенное для питания усилителей антенного и усилительного блоков.The amplifier unit has a second and third high-frequency connectors located on opposite ends of its conductive housing, electrically isolated from a metal tubular support, the second high-frequency connector is connected to the first high-frequency connector, and the third high-frequency connector is designed to connect a high-frequency coaxial cable, which serves to reject the received and amplified by the antenna module signals and the supply of an external voltage from an external power source, the base of the antenna unit, the housing of the amplifier unit and the outer conductors of all high-frequency connectors in operating mode are under the common electric potential E 0 - potential "Earth", the inner conductor of the third high-frequency connector in operating mode is under electric potential E 1 - potential "External power ", and the internal conductors of the first and second high-frequency connectors in operating mode are under the electric potential E 2 - potential" Internal power ", where E 1 > E 2 > E 0 , E 1 -E 0 = U P , E 2 -E 0 = U ct , U P - external power supply coming from an external power source, U article = const - internal power supply of the antenna module, formed in the amplifier unit by a constant-limiter-stabilizer voltage and designed to power the amplifiers of the antenna and amplifier units.

В вариантах реализации, имеющих практическое значение, электрическое изолирование корпуса усилительного блока от металлической трубчатой опоры осуществлено посредством размещенной на корпусе усилительного блока оболочки, выполненной в виде диэлектрического стакана, и воздушного промежутка между этой оболочкой и внутренней поверхностью металлической трубчатой опоры; металлическая трубчатая опора выполнена сборной из двух частей - верхней и нижней, где нижняя часть представляет собой цилиндрическую штангу, выполненную с возможностью вертикального закрепления на несущей платформе, а верхняя - представляет собой цилиндрическую втулку, соединяемую с одной стороны с верхним концом штанги, а с другой стороны с выступом, выполненным в нижней части диэлектрической подставки, при этом соединение втулки с верхним концом штанги осуществлено посредством цангового зажима, а соединение втулки с выступом диэлектрической подставки осуществлено посредством резьбового соединения, в котором втулка имеет наружную резьбу, а выступ - соответствующую ей внутреннюю резьбу. In embodiments of practical importance, the electrical isolation of the housing of the amplification unit from the metal tubular support is carried out by means of a shell made in the form of a dielectric cup placed on the housing of the amplification unit and the air gap between this shell and the inner surface of the metal tubular support; the metal tubular support is made of a team of two parts - the upper and lower, where the lower part is a cylindrical rod made with the possibility of vertical mounting on a supporting platform, and the upper one is a cylindrical sleeve connected on one side to the upper end of the rod, and on the other side with a protrusion made in the lower part of the dielectric stand, while the connection of the sleeve with the upper end of the rod is carried out by means of a collet clamp, and the connection of the sleeve with the protrusion of the dielectric Stand-parameter effected by a threaded connection, wherein the sleeve has an external thread, and the projection - an internal thread corresponding thereto.

Сущность второго из заявляемых изобретений заключается в том, что в усилительном блоке, содержащем электрическую схему, вход и выход которой связаны между собой цепью передачи и усиления сигналов, образованной входным и выходным фильтрами и включенным между ними усилителем, в отличие от прототипа, выход и вход электрической схемы связаны между собой дополнительной цепью, служащей для формирования внутреннего напряжения питания для усилителя усилительного блока, а также для передачи этого напряжения на вход электрической схемы, дополнительная цепь образована подключенными к выходу и входу электрической схемы низкочастотными развязывающими фильтрами и включенным между ними ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения, выполняющим функцию формирователя внутреннего напряжения питания, электрическая схема, включающая указанные цепи, размещена внутри замкнутого токопроводящего корпуса, образованного соединением выполненных из металла стакана цилиндрической формы и вставки, торцевые фланцы которой электрически контактируют со стаканом, при этом указанная вставка несет на себе конструктивные элементы электрической схемы и два высокочастотных соединителя, служащих для внешних подключений входа и выхода электрической схемы, причем высокочастотный соединитель, связанный с входом электрической схемы, предназначен для подвода усиливаемых сигналов и отвода внутреннего напряжения питания, а высокочастотный соединитель, связанный с выходом электрической схемы, предназначен для отвода усиленных сигналов и подвода внешнего напряжения питания для ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения, указанные высокочастотные соединители расположены на противоположных концах вставки соосно ее продольной оси, при этом их корпуса выполнены за одно целое с соответствующими торцевыми фланцами вставки. The essence of the second of the claimed inventions is that in an amplification unit containing an electric circuit, the input and output of which are interconnected by a signal transmission and amplification circuit formed by the input and output filters and an amplifier connected between them, in contrast to the prototype, the output and input electrical circuits are interconnected by an additional circuit, which serves to form the internal supply voltage for the amplifier of the amplifier unit, as well as to transfer this voltage to the input of the electrical circuit, the circuit is formed by low-frequency decoupling filters connected to the output and input of the circuit and between them a constant-voltage constant-current regulator that acts as a driver of the internal supply voltage; the circuit comprising these circuits is located inside a closed conductive housing formed by a connection made of a metal cylindrical glass forms and inserts, the end flanges of which are electrically in contact with the glass, while indicated in the rate bears the structural elements of the electric circuit and two high-frequency connectors serving for external connections of the input and output of the electric circuit, the high-frequency connector connected to the input of the electric circuit designed to supply amplified signals and the removal of the internal supply voltage, and the high-frequency connector associated with the output of an electrical circuit, designed to divert amplified signals and supply an external supply voltage for a constant voltage limiter-stabilizer The said high-frequency connectors are located at opposite ends of the insert coaxially with its longitudinal axis, while their bodies are made integrally with the corresponding end flanges of the insert.

В вариантах реализации, имеющих практическое значение, в усилительном блоке образующие его корпус стакан цилиндрической формы и вставка соединены между собой посредством резьбового соединения, причем стакан имеет внутреннюю резьбу, а по меньшей мере один из торцевых фланцев вставки - ответную наружную резьбу, в качестве входного и выходного фильтров в цепи передачи и усиления сигналов применены полосовые фильтры, а в качестве низкочастотных развязывающих фильтров в дополнительной цепи применены Г-образные LC фильтры нижних частот. In embodiments of practical importance, in the reinforcing unit, the cylindrical-shaped cup forming its body and the insert are interconnected by means of a threaded connection, the cup having an internal thread and at least one of the end flanges of the insert having a reciprocal external thread as input and output filters in the signal transmission and amplification circuit, band-pass filters are used, and L-shaped LC low-pass filters are used as low-frequency decoupling filters in the additional circuit.

Сущность заявляемых изобретений, их реализуемость и возможность осуществления поясняются чертежами, представленными на фиг.1-6, иллюстрирующими пример выполнения антенного модуля и его усилительного блока для случая работы с сигналами СРНС ГЛОНАСС и GPS. The essence of the claimed inventions, their feasibility and the possibility of implementation are illustrated by the drawings presented in figures 1-6, illustrating an example of the antenna module and its amplification unit for the case of working with SRNS GLONASS and GPS signals.

На фиг.1 представлен схематический чертеж антенного модуля, общий вид,
на фиг. 2 - схематический чертеж антенного блока (2а - общий вид, 2б - фрагмент в увеличенном масштабе);
на фиг.3 - функциональная электрическая схема антенного модуля, включающая электрические схемы антенного и усилительного блоков;
на фиг.4 - схематический чертеж усилительного блока (4а - общий вид, 4б - продольный разрез в вертикальной плоскости, 4в - продольный разрез в горизонтальной плоскости);
на фиг.5 - схематический чертеж стакана корпуса усилительного блока (5а - продольный разрез, 5б - поперечный разрез);
на фиг.6 - схематический чертеж вставки корпуса усилительного блока (6а - общий вид, 6б - вид в разрезе).Figure 1 presents a schematic drawing of an antenna module, a General view,
in FIG. 2 is a schematic drawing of an antenna unit (2a is a general view, 2b is an enlarged fragment);
figure 3 is a functional electrical diagram of the antenna module, including electrical circuits of the antenna and amplifier units;
figure 4 is a schematic drawing of an amplification unit (4a is a general view, 4b is a longitudinal section in a vertical plane, 4c is a longitudinal section in a horizontal plane);
figure 5 is a schematic drawing of a glass of the housing of the amplification unit (5a is a longitudinal section, 5b is a transverse section);
Fig.6 is a schematic drawing of an insert of the housing of the amplification unit (6a is a general view, 6b is a sectional view).

Заявляемый антенный модуль для приема сигналов спутниковых систем (фиг. 1-6) содержит антенный блок 1, поднятый на металлической трубчатой опоре 2, и расположенный внутри этой опоры усилительный блок 3, непосредственно (без промежуточного кабеля) соединенный с антенным блоком 1. Антенный блок 1 служит для приема сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS и их начального усиления посредством соответствующего усилителя. Усилительный блок 3 служит для дополнительного усиления сигналов посредством собственного усилителя и формирования для обоих усилителей (антенного и усилительного блоков) внутреннего напряжения питания антенного модуля. Внутри антенного блока 1 (фиг.2) имеется приемно-усилительный узел 4, осуществляющий ненаправленный прием сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS в верхней полусфере, их предварительную фильтрацию и усиление. Приемно-усилительный узел 4 размещен на основании 5 антенного блока 1 и закрыт сверху куполом 6, который в рассматриваемом примере навинчен на основание 5. Основание 5, служащее антенным экраном, выполнено из токопроводящего материала. Купол 6, служащий обтекателем, выполнен из диэлектрического радиопрозрачного материала. Герметизация антенного блока 1 обеспечивается, например, за счет герметика, проложенного в месте стыка торцевой поверхности купола 6 с основанием 5. The inventive antenna module for receiving signals from satellite systems (Fig. 1-6) comprises an antenna unit 1, raised on a metal tubular support 2, and an amplification unit 3 located inside this support, directly (without an intermediate cable) connected to the antenna unit 1. Antenna unit 1 serves to receive GLONASS and GPS SRNS signals and their initial amplification by means of an appropriate amplifier. The amplifier unit 3 serves to further amplify the signals by means of its own amplifier and the formation for both amplifiers (antenna and amplifier units) of the internal voltage of the antenna module. Inside the antenna unit 1 (Fig. 2) there is a receiving-amplifying unit 4, which carries out omnidirectional reception of the SRNS GLONASS and GPS signals in the upper hemisphere, their preliminary filtering and amplification. The receiving-amplifying unit 4 is located on the base 5 of the antenna unit 1 and is closed on top by a dome 6, which in this example is screwed onto the base 5. The base 5, which serves as the antenna screen, is made of conductive material. The dome 6, which serves as a fairing, is made of a dielectric radio-transparent material. The sealing of the antenna unit 1 is provided, for example, due to the sealant laid at the junction of the end surface of the dome 6 with the base 5.

В рассматриваемом примере приемно-усилительный узел 4 содержит спиральную коническую антенну 7, навитую на диэлектрическую оправку 8, установленную на токопроводящей пластине 9, на противоположной стороне которой закреплена плата 10, несущая электрическую схему антенного блока 1. Токопроводящая пластина 9 закреплена на основании 5 с обеспечением электрического контакта с ним. С токопроводящей пластиной 9 электрически соединены нефидерные концы спиральной конической антенны 7. Для платы 10 в основании 5 выполнена соответствующая ниша 11. In this example, the receiving-amplifying unit 4 contains a spiral conical antenna 7, wound on a dielectric mandrel 8 mounted on a conductive plate 9, on the opposite side of which is fixed a board 10 that carries the electrical circuit of the antenna unit 1. The conductive plate 9 is fixed on the base 5 with the provision electrical contact with it. The non-feeder ends of the spiral conical antenna 7 are electrically connected to the conductive plate 9. For the board 10, a corresponding niche 11 is made in the base 5.

В рассматриваемом примере электрическая схема антенного блока 1 (см. фиг.3) содержит последовательно соединенные микрополосковую согласующую схему 12, высокочастотный полосовой фильтр 13, усилитель 14 и развязывающий конденсатор 15, подключенный к внутреннему проводнику первого высокочастотного соединителя 16, закрепленному на основании 5, а также цепь питания усилителя 14, включающую два последовательно соединенных Г-образных LC фильтра нижних частот 17, выполняющих функцию низкочастотных развязывающих фильтров. Цепь питания связывает внутренний проводник высокочастотного соединителя 16 с вводом питания усилителя 14. Наружный проводник высокочастотного соединителя 16 имеет электрический контакт с основанием 5 и входит в общую "земляную" цепь электрической схемы антенного блока 1. Микрополосковая согласующая схема 12 служит для объединения сигналов, поступающих с фидерных концов спиральной конической антенны 7. Высокочастотный полосовой фильтр 13 формирует полосу пропускания, соответствующую суммарной полосе частот сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS, он может быть выполнен, например, на керамических объемных резонаторах. Усилитель 14 осуществляет начальное усиление принимаемых сигналов, он может быть выполнен, например, на микросхеме типа "МААМ 12021 M/C-Com. ". Развязывающий конденсатор 15 обеспечивает высокочастотную развязку сигнального выхода усилителя 14 от цепи питания. Высокочастотный соединитель 16 предназначен для отвода принятых и усиленных антенным блоком 1 сигналов и подвода к нему (для усилителя 14) напряжения питания - внутреннего напряжения питания антенного модуля, формируемого в усилительном блоке 3. In this example, the electrical circuit of the antenna unit 1 (see Fig. 3) contains a series-connected microstrip matching circuit 12, a high-pass filter 13, an amplifier 14 and an isolation capacitor 15 connected to the inner conductor of the first high-frequency connector 16, mounted on the base 5, and also the power circuit of the amplifier 14, including two series-connected L-shaped LC low-pass filters 17, performing the function of low-frequency decoupling filters. The power circuit connects the inner conductor of the high-frequency connector 16 to the power input of the amplifier 14. The outer conductor of the high-frequency connector 16 is in electrical contact with the base 5 and is included in the common "ground" circuit of the electrical circuit of the antenna unit 1. The microstrip matching circuit 12 serves to combine the signals from the feeder ends of the spiral conical antenna 7. The high-pass band-pass filter 13 forms a passband corresponding to the total frequency band of the SRNS GLONASS and GPS signals, it can can be performed, for example, on ceramic cavity resonators. The amplifier 14 carries out the initial amplification of the received signals, it can be performed, for example, on a chip like "MAAM 12021 M / C-Com." The decoupling capacitor 15 provides a high-frequency isolation of the signal output of the amplifier 14 from the power circuit. The high-frequency connector 16 is designed to reject the signals received and amplified by the antenna unit 1 and to supply to it (for the amplifier 14) the supply voltage — the internal voltage of the antenna module formed in the amplifier unit 3.

Рассмотренный пример выполнения антенного блока 1 и его приемно-усилительного узла 4 относится к конкретному случаю реализации в антенном блоке 1 спиральной конической антенны. В общем случае тип антенны, реализуемой в антенном блоке 1, для решения поставленной задачи не является существенным. В зависимости от конкретных требований, предъявляемых к характеристикам антенного блока 1, в нем могут быть реализованы и иные типы антенн, например микрополосковые антенны, аналогичные антеннам [2], [13]. The considered example of the implementation of the antenna unit 1 and its receiving-amplifying unit 4 relates to the specific case of the implementation in the antenna unit 1 of a spiral conical antenna. In the General case, the type of antenna implemented in the antenna unit 1, to solve the problem is not significant. Depending on the specific requirements for the characteristics of the antenna unit 1, other types of antennas can be implemented in it, for example, microstrip antennas similar to antennas [2], [13].

Антенный блок 1 своим основанием 5 размещен в чашеобразном углублении 18 диэлектрической подставки 19, где закреплен с помощью винтов 20 и гаек 21, при этом первый высокочастотный соединитель 16, закрепленный на основании 5, проходит через соответствующее отверстие 22 в диэлектрической подставке 19. Для исключения проникновения влаги в отверстие 22 по стыку основания 5 с поверхностью чашеобразного углубления 18 между ними (в соответствующем пазу чашеобразного углубления 18) помещена упругая кольцевая прокладка 23. Кроме этого, в чашеобразном углублении 18 в зоне, свободной от размещения антенного блока 1, выполнены отверстия 24 для водостока. В нижней части диэлектрической подставки 19 выполнен выступ 25, служащий для соединения с верхней частью металлической трубчатой опоры 2, на которой антенный блок 1 поднят. Через выступ 25 проходит указанное отверстие 22 для высокочастотного соединителя 16. Такое конструктивное решение обеспечивает электрическую изоляцию основания 5 антенного блока 1 от металлической трубчатой опоры 2, препятствует возникновению коронного разряда между металлической трубчатой опорой 2 и основанием 5 в случае наведения на опору 2 напряжения высокого уровня, индуцированного разрядами молний, обеспечивает возможность работы в условиях воздействия атмосферных осадков. The antenna unit 1 with its base 5 is placed in a bowl-shaped recess 18 of the dielectric stand 19, where it is fixed with screws 20 and nuts 21, while the first high-frequency connector 16, mounted on the base 5, passes through the corresponding hole 22 in the dielectric stand 19. To prevent penetration of moisture in the hole 22 at the junction of the base 5 with the surface of the cup-shaped recess 18 between them (in the corresponding groove of the cup-shaped recess 18) is placed an elastic ring gasket 23. In addition, in the cup-shaped recess Line 18 in the area free from the placement of the antenna unit 1, holes 24 are made for the drain. In the lower part of the dielectric stand 19, a protrusion 25 is made, which serves to connect with the upper part of the metal tubular support 2, on which the antenna unit 1 is raised. The protrusion 25 passes the indicated hole 22 for the high-frequency connector 16. This design provides electrical isolation of the base 5 of the antenna unit 1 from the metal tubular support 2, prevents the occurrence of a corona discharge between the metal tubular support 2 and the base 5 if a high level voltage is applied to the support 2 induced by lightning discharges provides the ability to work in conditions of atmospheric precipitation.

В рассматриваемом примере (фиг.1) металлическая трубчатая опора 2 выполнена сборной из двух частей - нижней и верхней. Нижняя часть представляет собой цилиндрическую штангу 26, выполненную с возможностью вертикального закрепления на несущей платформе. Верхняя часть представляет собой цилиндрическую втулку 27, соединяемую с одной стороны с верхним концом штанги 26, а с другой стороны с выступом 25 диэлектрической подставки 19. Внутренний профиль втулки 27 выполнен так, чтобы через втулку 27 в процессе сборки антенного модуля свободно проходил усилительный блок 3, оснащенный соответствующим средством изоляции, а верхний конец штанги 26 входил во втулку 27 плотно и только на определенную глубину. В рассматриваемом примере соединение втулки 27 с выступом 25 диэлектрической подставки 19 осуществлено посредством резьбового соединения 28, в котором втулка 27 имеет наружную резьбу, а выступ 25 - соответствующую ей внутреннюю резьбу. Соединение втулки 27 с верхним концом штанги 26 осуществлено посредством цангового зажима. Цанговый зажим образован за счет выполненных в нижней части втулки 27 продольных разрезов 29 и стягивающего хомута 30 (резьбового или червячного). Для обеспечения возможности вертикального закрепления штанги 26 на несущей платформе (например, на крыше здания) в ее нижней части выполнен опорный фланец 31 с соответствующими крепежными отверстиями 32. Также, в нижнем конце штанги 26 выполнено боковое отверстие 33 для вывода высокочастотного коаксиального кабеля 34. In this example (figure 1), the metal tubular support 2 is made of a team of two parts - lower and upper. The lower part is a cylindrical rod 26, made with the possibility of vertical mounting on a supporting platform. The upper part is a cylindrical sleeve 27, connected on the one hand to the upper end of the rod 26, and on the other hand to the protrusion 25 of the dielectric stand 19. The inner profile of the sleeve 27 is made so that the amplifier unit 3 freely passes through the sleeve 27 during the assembly of the antenna module equipped with appropriate insulation, and the upper end of the rod 26 entered the sleeve 27 tightly and only to a certain depth. In this example, the connection of the sleeve 27 with the protrusion 25 of the dielectric stand 19 is carried out by means of a threaded connection 28, in which the sleeve 27 has an external thread and the protrusion 25 has a corresponding internal thread. The connection of the sleeve 27 with the upper end of the rod 26 is carried out by means of a collet clamp. The collet clamp is formed by longitudinal cuts 29 made in the lower part of the sleeve 27 and a tightening collar 30 (threaded or worm). To ensure the possibility of vertical fastening of the rod 26 on the supporting platform (for example, on the roof of the building), a support flange 31 with corresponding mounting holes 32 is made in its lower part. Also, a lateral hole 33 is made in the lower end of the rod 26 for outputting the high-frequency coaxial cable 34.

Усилительный блок 3, расположенный внутри металлической трубчатой опоры 2, имеет второй 35 и третий 36 высокочастотные соединители, расположенные на противоположных сторонах его токопроводящего корпуса 37 (фиг.1, 4). Токопроводящий корпус 37 электрически изолирован от металлической трубчатой опоры 2. В рассматриваемом примере это изолирование обеспечено посредством размещенной на корпусе 37 оболочки 38, выполненной в виде диэлектрического стакана, и воздушного промежутка 39 между этой оболочкой 38 и внутренней поверхностью металлической трубчатой опоры 2 (фиг.1). The amplifier block 3, located inside the metal tubular support 2, has a second 35 and third 36 high-frequency connectors located on opposite sides of its conductive housing 37 (Figs. 1, 4). The conductive housing 37 is electrically isolated from the metal tubular support 2. In this example, this isolation is provided by a shell 38 made in the form of a dielectric cup placed on the housing 37 and an air gap 39 between this shell 38 and the inner surface of the metal tubular support 2 (Fig. 1 )

Второй высокочастотный соединитель 35 состыкован с первым высокочастотным соединителем 16, обеспечивая тем самым непосредственную электрическую связь антенного блока 1 с усилительным блоком 3. За счет этой связи с антенного блока 1 на усилительный блок 3 отводятся (для дополнительного усиления) принятые и усиленные антенным блоком 1 сигналы, а с усилительного блока 3 к антенному блоку 1 подводится внутреннее напряжение питания (для усилителя 14). Третий высокочастотный соединитель 36 предназначен для подключения высокочастотного коаксиального кабеля 34, служащего для подвода внешнего напряжения питания от внешнего источника питания и отвода принятых и усиленных антенным модулем сигналов. Кабель 34 пристыковывается к высокочастотному соединителю 35 посредством соответствующего кабельного высокочастотного соединителя 40. The second high-frequency connector 35 is coupled to the first high-frequency connector 16, thereby providing direct electrical connection of the antenna unit 1 with the amplification unit 3. Due to this connection, the signals received and amplified by the antenna unit 1 are allocated (for additional amplification) to the amplifier unit 3 (for additional amplification) , and from the amplifier unit 3 to the antenna unit 1 is supplied with an internal supply voltage (for amplifier 14). The third high-frequency connector 36 is designed to connect a high-frequency coaxial cable 34, which serves to supply an external supply voltage from an external power source and to reject signals received and amplified by the antenna module. The cable 34 is docked to the high-frequency connector 35 by means of a corresponding cable high-frequency connector 40.

В рабочем режиме, когда на антенный модуль по высокочастотному коаксиальному кабелю 34 подается внешнее напряжение питания от внешнего источника питания, основание 5 антенного блока 1, корпус 37 усилительного блока 3 и наружные проводники высокочастотных соединителей 16, 35 и 36, входящие в общую "земляную" цепь электрической схемы антенного модуля, находятся под общим электрическим потенциалом E0 - потенциалом "Земля", внутренний проводник высокочастотного соединителя 36 находится под электрическим потенциалом E1 - потенциалом "Питание внешнее", а внутренние проводники соединенных между собой высокочастотных соединителей 16 и 35 находятся под электрическим потенциалом Е2 - потенциалом "Питание внутреннее", где E1>E2>Е0, E1-Е0=UП, Е2-Е0= Ucт, UП - внешнее напряжение питания, поступающее от внешнего источника питания, Uст=const - внутреннее напряжение питания антенного модуля, формируемое в усилительном блоке 3 ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения 41, предназначенное для питания усилителя 14 антенного блока 1 и усилителя 42 усилительного блока 3.In operating mode, when an external voltage is supplied to the antenna module via a high-frequency coaxial cable 34 from an external power source, the base 5 of the antenna unit 1, the housing 37 of the amplifier unit 3, and the external conductors of the high-frequency connectors 16, 35, and 36 included in the common ground the circuitry of the antenna module’s circuitry is under the common electric potential E 0 - ground potential, the internal conductor of the high-frequency connector 36 is under the electric potential E 1 - external power potential and the internal conductors of interconnected high-frequency connectors 16 and 35 are under the electric potential E 2 - potential "Internal power", where E 1 > E 2 > E 0 , E 1 -E 0 = U P , E 2 -E 0 = U c , U P is the external supply voltage coming from an external power source, U c = const is the internal voltage of the antenna module, formed in the amplifier unit 3 by a constant-voltage regulator-stabilizer 41, designed to power the amplifier 14 of the antenna unit 1 and amplifier 42 amplifier block 3.

Пример выполнения цепей питания усилителей 14, 42 с использованием ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения 41 представлен на фиг.3. Применение ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения 41 в качестве формирователя внутреннего напряжения питания для усилителей 14, 42 позволяет осуществить их дополнительную защиту от перенапряжения, могущего возникнуть, например, в случае пробоя изоляции между металлической трубчатой опорой 2 и элементами "земляной" цепи антенного модуля при разрядах молний. Эта дополнительная "активная" защита осуществляется за счет поддержания на выходе ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения 41 стабильного значения выходного напряжения Uст при ограничении выходного тока на уровне, не превышающем допустимое значение Iд. Дополнительная "активная" защита, обеспечиваемая ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения 41, образует в заявляемом антенном модуле второй уровень защиты, дополняющий первый ("пассивный") уровень защиты, реализуемый за счет рассмотренного выше изолирования металлической трубчатой опоры 2 от основания 5 антенного блока 1 и токопроводящего корпуса 37 усилительного блока 3.An example of the implementation of the power circuits of the amplifiers 14, 42 using the limiter-stabilizer constant voltage 41 is shown in Fig.3. The use of a DC voltage limiter-stabilizer 41 as a driver of the internal supply voltage for amplifiers 14, 42 allows their additional protection against overvoltage, which may occur, for example, in the event of an insulation breakdown between the metal tubular support 2 and the elements of the "earth" circuit of the antenna module during discharges lightning bolts. This additional "active" protection is achieved by maintaining at the output of the constant-voltage stabilizer-constant voltage 41 a stable value of the output voltage U st while limiting the output current to a level not exceeding the permissible value of I d . Additional "active" protection provided by the constant-voltage limiter-stabilizer 41 forms the second level of protection in the claimed antenna module, supplementing the first ("passive") level of protection, which is realized due to the above isolation of the metal tubular support 2 from the base 5 of the antenna unit 1 and the conductive housing 37 of the amplifier unit 3.

В своей совокупности рассмотренный комплекс мер по "активной" и "пассивной" защите активных элементов антенного модуля - усилители 14, 42 антенного и усилительного блоков 1, 3 - предотвращает потерю их работоспособности в результате наводок, обусловленных разрядами молний. Тем самым обеспечивается возможность эксплуатации заявляемого антенного модуля в условиях размещения на крыше высотного здания или иного сооружения, где велика вероятность неблагоприятных воздействий, обусловленных разрядами молний. Together, the considered set of measures for the "active" and "passive" protection of the active elements of the antenna module - amplifiers 14, 42 of the antenna and amplifier blocks 1, 3 - prevents the loss of their performance as a result of interference caused by lightning discharges. This makes it possible to operate the inventive antenna module in the conditions of placement on the roof of a high-rise building or other structure where there is a high probability of adverse effects caused by lightning discharges.

Исследования практических образцов заявляемого антенного модуля показали, что его электрическая стойкость по отношению к наведенному напряжению, характеризуемая допустимым уровнем импульсного напряжения между металлической трубчатой опорой 2 и основанием 5 антенного блока 1 (или корпусом 37 усилительного блока 3), составляет не менее 1÷2 кВ при частоте импульсов в диапазоне от 0 до 10 Гц, что достаточно для рассматриваемых условий эксплуатации. Studies of practical samples of the inventive antenna module showed that its electrical resistance to the induced voltage, characterized by an acceptable level of pulse voltage between the metal tubular support 2 and the base 5 of the antenna unit 1 (or the housing 37 of the amplifier unit 3), is at least 1 ÷ 2 kV at a pulse frequency in the range from 0 to 10 Hz, which is sufficient for the considered operating conditions.

Описываемые ниже особенности выполнения усилительного блока 3, составляющие предмет второго изобретения, непосредственно связаны с решением поставленной задачи по обеспечению возможности эксплуатации антенного модуля на крыше высотного здания или иного сооружения в случае, когда составляющие антенный модуль антенный 1 и усилительный 3 блоки оба осуществляют функции усиления принимаемых сигналов, при этом усилительный блок 3 размещается внутри металлической опорной стойки 2, на которой антенный блок 1 поднят. Кроме рассматриваемого случая размещения внутри опорной стойки 2 заявляемый усилительный блок 3 может использоваться и вне ее, например, для дополнительного усиления сигналов на участках протяженного фидерного тракта. The following features of the implementation of the amplification unit 3, which are the subject of the second invention, are directly related to the solution of the problem of ensuring the operation of the antenna module on the roof of a high-rise building or other structure in the case when the antenna module 1 and the amplification 3 units constitute the amplified received signals, while the amplification unit 3 is located inside the metal support rack 2, on which the antenna unit 1 is raised. In addition to the considered case of placement inside the support rack 2, the inventive amplification unit 3 can be used outside it, for example, for additional amplification of signals in parts of an extended feeder path.

Заявляемый усилительный блок 3 (фиг.1, 4, 5, 6) содержит замкнутый токопроводящий корпус 37 с высокочастотными соединителями 35 и 36, расположенными на его противоположных концах. Токопроводящий корпус 37 образован соединением выполненных из металла стакана 43 цилиндрической формы и вставки 44, торцевые фланцы 45 и 46 которой электрически контактируют со стаканом 43. В рассматриваемом примере стакан 43 и вставка 44 соединены между собой посредством резьбового соединения 47, а именно вставка 44 ввинчена внутрь стакана 43, для чего стакан 43 имеет внутреннюю резьбу, а торцевой фланец 46 вставки 44 - ответную ей наружную резьбу. В этом соединении торцевой фланец 46 взаимодействует с образующим дно стакана 43 кольцевым уступом 48 через упругую прокладку 49, герметизирующую место стыка. Торцевой фланец 45 взаимодействует с противоположной торцевой кромкой стакана 43, при этом для герметизации стыка используется упругая прокладка 50, размещенная в соответствующем пазу торцевой кромки стакана 43. Образованный таким образом замкнутый токопроводящий корпус 37 обеспечивает герметизацию и экранирование своего внутреннего пространства, предназначенного для размещения электрической схемы усилительного блока 3. Для повышения экранирующего эффекта образующие корпус 37 стакан 43 (фиг.5) и вставка 44 (фиг.6) выполнены монолитными и покрыты токопроводящим покрытием, например Хим. Н12. М.6.0-Ви (99,7)12. The inventive amplification unit 3 (Figs. 1, 4, 5, 6) comprises a closed conductive housing 37 with high-frequency connectors 35 and 36 located at its opposite ends. The conductive housing 37 is formed by connecting a cup 43 of cylindrical shape made of metal and an insert 44, the end flanges 45 and 46 of which are electrically in contact with the cup 43. In this example, the cup 43 and the insert 44 are interconnected by means of a threaded connection 47, namely, the insert 44 is screwed inside glass 43, for which the glass 43 has an internal thread, and the end flange 46 of the insert 44 is a reciprocal external thread. In this connection, the end flange 46 interacts with the annular ledge 48 forming the bottom of the glass 43 through an elastic gasket 49, which seals the joint. The end flange 45 interacts with the opposite end edge of the cup 43, and an elastic gasket 50 is used to seal the joint, which is located in the corresponding groove of the end edge of the cup 43. The closed conductive housing 37 formed in this way provides sealing and shielding of its internal space, designed to accommodate the electrical circuit amplification unit 3. To increase the shielding effect, the case 43 forming a glass 43 (Fig. 5) and the insert 44 (Fig. 6) are made monolithic and coated They are conductive coated, for example Chem. H12. M.6.0-Vi (99.7) 12.

Вставка 44 на своей продольной планке 51 несет платы 52 и 53 с элементами электрической схемы усилительного блока 3. На противоположных концах вставки 44 - на торцевых фланцах 45 и 46 - размещены высокочастотные соединители 35 и 36, служащие для внешних подключений соответственно входа и выхода электрической схемы усилительного блока 3. Высокочастотный соединитель 35, связанный с входом электрической схемы, предназначен для подвода к усилительному блоку 3 усиливаемых сигналов и отвода от него внутреннего напряжения питания Uст. Высокочастотный соединитель 36, связанный с выходом электрической схемы, предназначен для отвода от усилительного блока 3 усиленных сигналов и подвода к нему внешнего напряжения питания UП.The insert 44 on its longitudinal bar 51 carries boards 52 and 53 with elements of the electrical circuit of the amplification unit 3. At the opposite ends of the insert 44 — on the end flanges 45 and 46 — high-frequency connectors 35 and 36 are used, which serve for external connections of the input and output of the electrical circuit, respectively amplifier block 3. The high-frequency connector 35, connected to the input of the electric circuit, is intended for supplying amplified signals to the amplifier block 3 and for removing the internal supply voltage U st . The high-frequency connector 36 associated with the output of the electrical circuit is designed to divert the amplified signals from the amplifier unit 3 and supply an external supply voltage U P to it .

Высокочастотные соединители 35 и 36 расположены соосно продольной оси вставки 44, что определяется технологичностью изготовления (возможностью токарной обработки) и удобством подключений. Корпуса 54, 55 высокочастотных соединителей 35, 36 выполнены за одно целое с соответствующими торцевыми фланцами 45, 46 вставки 44 (фиг.6), что обеспечивает уменьшение переходного сопротивления. За исключением указанных корпусов 54 и 55 остальные конструктивные элементы высокочастотных соединителей 35 и 36 являются стандартными. Конкретное исполнение высокочастотных соединителей 35 и 36 (резьбовое, байонетное, вилка, розетка) и их присоединительные размеры выбираются исходя из обеспечения возможности осуществления внешних подключений. В рассматриваемом случае, когда усилительный блок 3 входит в состав усилительного модуля, присоединительные размеры его высокочастотных соединителей 35, 36 выбираются исходя из обеспечения возможности сочленения с высокочастотными соединителями 16, 40. High-frequency connectors 35 and 36 are aligned with the longitudinal axis of the insert 44, which is determined by the manufacturability (turning ability) and ease of connection. The cases 54, 55 of the high-frequency connectors 35, 36 are made in one piece with the corresponding end flanges 45, 46 of the insert 44 (Fig.6), which provides a reduction in transition resistance. With the exception of these enclosures 54 and 55, the remaining structural elements of the high-frequency connectors 35 and 36 are standard. The specific design of the high-frequency connectors 35 and 36 (threaded, bayonet, plug, socket) and their connecting dimensions are selected based on the possibility of making external connections. In this case, when the amplifier unit 3 is part of the amplifier module, the connecting dimensions of its high-frequency connectors 35, 36 are selected based on the possibility of coupling with high-frequency connectors 16, 40.

Внутренние проводники 56, 57 высокочастотных соединителей 35, 36 подключены к входу и выходу электрической схемы усилительного блока 3 (см. фиг. 3). Вход и выход электрической схемы усилительного блока 3 связаны между собой цепью 58 передачи и усиления сигналов - цепью "по переменному току", а выход и вход электрической схемы усилительного блока 3 связаны между собой дополнительной цепью 59 - цепью "по постоянному току". Наружные проводники высокочастотных соединителей 35 и 36 входят в общую "земляную" цепь электрической схемы усилительного блока 3. The inner conductors 56, 57 of the high-frequency connectors 35, 36 are connected to the input and output of the electrical circuit of the amplifier unit 3 (see Fig. 3). The input and output of the electric circuit of the amplifier unit 3 are interconnected by a signal transmission and amplification circuit 58 by an "alternating current" circuit, and the output and input of the electric circuit of an amplifier unit 3 are interconnected by an additional circuit 59 - by a "direct current" circuit. The outer conductors of the high-frequency connectors 35 and 36 are included in the common "earth" circuit of the electrical circuit of the amplifier unit 3.

Цепь 58 передачи и усиления сигналов (см. фиг.3) образована подключенными к входу и выходу электрической схемы усилительного блока 3 входным 60 и выходным 61 фильтрами и включенным между ними усилителем 42. Цепь 58 передачи и усилия сигналов обеспечивает прохождение усиливаемых сигналов в направлении от входа электрической схемы (от высокочастотного соединителя 35) к ее выходу (к высокочастотному соединителю 36). В цепи 58 передачи и усиления сигналов в качестве фильтров 60, 61 могут быть использованы полосовые фильтры, например, на керамических объемных резонаторах, а в качестве усилителя 42 может быть использована, например, микросхема типа "МААМ 12021 M/C-Com.". The signal transmission and amplification circuit 58 (see FIG. 3) is formed by the input 60 and output 61 filters connected to the input and output of the amplifier circuit 3 of the amplifier unit and the amplifier 42 connected between them. The signal transmission and amplification circuit 58 allows amplified signals to pass in the direction from the input of the electrical circuit (from the high-frequency connector 35) to its output (to the high-frequency connector 36). In the signal transmission and amplification circuit 58, bandpass filters, for example, on ceramic cavity resonators, can be used as filters 60, 61, and, for example, an MAAM 12021 M / C-Com chip can be used as an amplifier 42.

Дополнительная цепь 59 (см. фиг.3) образована подключенными к выходу и входу электрической схемы усилительного блока 3 низкочастотными развязывающими фильтрами 62, 63 и включенным между ними ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения 41. Дополнительная цепь 59 служит для формирования внутреннего напряжения питания Uст для усилителя 42, а также для передачи этого напряжения на вход электрической схемы в качестве напряжения питания для усилителя 14 антенного блока 1. В дополнительной цепи 59 в качестве низкочастотных развязывающих фильтров 62, 63 могут быть применены Г-образные LC фильтры нижних частот, в качестве ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения 41 может быть использована, например, микросхема типа "LT1129 IST-S Linear Technology", работающая в диапазоне входных напряжений от 3,5 до 4,5 В, формирующая на своем выходе стабилизированное напряжение 3,3 В и обеспечивающая ограничение выходного тока предельным значением около 60 мА.An additional circuit 59 (see Fig. 3) is formed by low-frequency decoupling filters 62, 63 connected to the output and input of the circuit of the amplifier unit 3 and a constant-voltage stabilizer 41 connected between them. An additional circuit 59 serves to generate an internal supply voltage U st for amplifier 42, as well as for transmitting this voltage to the input of the circuit as a supply voltage for amplifier 14 of antenna unit 1. In additional circuit 59, as a low-frequency decoupling filter Ditches 62, 63 can be used L-shaped LC low-pass filters, as a limiter-stabilizer of constant voltage 41, for example, a microcircuit of the type "LT1129 IST-S Linear Technology" operating in the input voltage range from 3.5 to 4.5 V, forming a stabilized voltage of 3.3 V at its output and limiting the output current to a limit value of about 60 mA.

Электрическая схема усилительного блока 3 в рассматриваемом примере выполнена на двух платах 52 и 53, размещенных по обеим сторонам продольной планки 51 вставки 44 (фиг.4, 3). На плате 52 расположены подключенные к входу электрической схемы входной фильтр 60 и низкочастотный развязывающий фильтр 63, а также усилитель 42. На плате 53 расположены подключенные к выходу электрической схемы выходной фильтр 61 и низкочастотный развязывающий фильтр 62, а также ограничитель-стабилизатор постоянного напряжения 41. Платы 52 и 53 связаны соответствующими проводниками между собой, а также с внутренними проводниками 56, 57 высокочастотных соединителей 35, 36. Платы 52 и 53 контактируют в "земляных" точках своей электрической схемы с продольной планкой 51, тем самым осуществляется их подключение к общей "земляной" цепи усилительного блока 3. The electrical circuit of the amplifier unit 3 in this example is made on two boards 52 and 53, located on both sides of the longitudinal strip 51 of the insert 44 (4, 3). An input filter 60 and a low-frequency decoupling filter 63, as well as an amplifier 42 are connected to the input of the electric circuit on the board 52. An output filter 61 and a low-frequency decoupling filter 62, as well as a constant-voltage limiter 41, are connected to the output of the electric circuit. The boards 52 and 53 are connected by respective conductors to each other, as well as to the internal conductors 56, 57 of the high-frequency connectors 35, 36. The boards 52 and 53 are in contact with the ground noy bar 51 carried thereby to connect them to a common "ground" amplifying circuit unit 3.

Сборка заявляемого усилительно блока 3 осуществляется следующим образом. На корпусах 54 и 55 (выполненных за одно целое с торцевыми фланцами 45 и 46 вставки 44) собираются высокочастотные соединители 35 и 36. На продольной планке 51 вставки 44 закрепляются платы 52 и 53. Платы 52 и 53 соединяются между собой и с высокочастотными соединителями 35 и 36. В стакане 43 размещаются упругие прокладки 49 и 50, после чего вставка 44 с платами 52, 53 и высокочастотными соединителями 35, 36 ввинчивается до упора в стакан 43. Собранный таким образом усилительный блок 3 готов для использования в составе заявляемого антенного модуля. The assembly of the claimed amplifier unit 3 is as follows. High-frequency connectors 35 and 36 are assembled on the housings 54 and 55 (made integrally with the end flanges 45 and 46 of the insert 44). The boards 52 and 53 are mounted on the longitudinal strip 51 of the insert 44. The boards 52 and 53 are connected to each other and to the high-frequency connectors 35 and 36. In the glass 43, elastic gaskets 49 and 50 are placed, after which the insert 44 with the boards 52, 53 and high-frequency connectors 35, 36 is screwed completely into the glass 43. The amplification unit 3 assembled in this way is ready for use as part of the inventive antenna module.

Сборка заявляемого антенного модуля и его подключение к внешней аппаратуре осуществляются следующим образом. The assembly of the inventive antenna module and its connection to external equipment are as follows.

На несущей платформе (например, на крыше здания) посредством опорного фланца 31 закрепляется нижняя часть металлической трубчатой опоры 2 - штанга 26. Внутри штанги 26 пропускается высокочастотный коаксиальный кабель 34, второй конец которого выходит из штанги 26 либо вертикально вниз, либо через боковое отверстие 33, как показано на фиг.1. Второй конец кабеля 34 посредством соответствующего высокочастотного соединителя подключается к внешней аппаратуре, в состав которой входит внешний источник питания. Первый конец кабеля 34, оснащенный высокочастотным соединителем 40 и предназначенный для подключения к высокочастотному соединителю 36 усилительного блока 3, выходит из верхнего конца штанги 26. On the supporting platform (for example, on the roof of the building), the lower part of the metal tubular support 2 — the rod 26 — is fastened by means of a support flange 31. A high-frequency coaxial cable 34 is passed inside the rod 26, the second end of which leaves the rod 26 either vertically downward or through the side opening 33 as shown in FIG. The second end of the cable 34 through the corresponding high-frequency connector is connected to external equipment, which includes an external power source. The first end of the cable 34, equipped with a high-frequency connector 40 and designed to be connected to the high-frequency connector 36 of the amplifier unit 3, leaves the upper end of the rod 26.

В чашеобразном углублении 18 диэлектрической подставки 19 в соответствующей кольцевой выборке размещается упругая прокладка 23. На эту прокладку устанавливается предварительно собранный антенный блок 1 так, что его высокочастотный соединитель 16 выходит через отверстие 22 в выступе 25. После этого антенный блок 1 закрепляется в чашеобразном углублении 18 диэлектрической подставки 19 посредством винтов 20 и гаек 21. In the cup-shaped recess 18 of the dielectric stand 19, an elastic gasket 23 is placed in the corresponding annular sample. A pre-assembled antenna unit 1 is mounted on this gasket so that its high-frequency connector 16 exits through the hole 22 in the protrusion 25. After that, the antenna unit 1 is fixed in the bowl-shaped recess 18 dielectric stand 19 by means of screws 20 and nuts 21.

На корпус 37 усилительного блока 3 надевается оболочка 38. Усилительный блок 3 с надетой оболочкой 38 присоединяется к антенному блоку 1. Соединение осуществляется посредством сочленения высокочастотных соединителей 16 и 35 антенного 1 и усилительного 3 блоков. A sheath 38 is put on the housing 37 of the amplifier unit 3. The amplifier unit 3 with the sheath 38 worn is connected to the antenna unit 1. The connection is made by coupling the high-frequency connectors 16 and 35 of antenna 1 and amplifier 3 units.

Затем на выступ 25 диэлектрической подставки 19 навинчивается верхняя часть металлической трубчатой опоры 2 - втулка 27 - так, что усилительный блок 3 с надетой оболочкой 38 оказываются внутри втулки 27. При этом между внутренней поверхностью втулки 27 и наружной поверхностью оболочки 38 остается зазор. Then, the upper part of the metal tubular support 2 — the sleeve 27 — is screwed onto the protrusion 25 of the dielectric stand 19 so that the amplifier unit 3 with the sheath 38 put on are inside the sleeve 27. There is a gap between the inner surface of the sleeve 27 and the outer surface of the sheath 38.

К высокочастотному соединителю 36 усилительного блока 3 подсоединяется высокочастотный соединитель 40 пропущенного внутри штанги 26 кабеля 34. To the high-frequency connector 36 of the amplifier unit 3, a high-frequency connector 40 of the cable 34 passed through the rod 26 is connected.

Далее вся собранная таким образом конструкция опускается на верхний конец штанги 26. При этом верхний конец штанги 26 входит плотно внутрь втулки 27, а усилительный блок 3 с надетой на него оболочкой 38 свободно опускается внутрь штанги 26. Внутренние размеры штанги 26 в месте размещения в ней усилительного блока 3 выбраны таким образом, что между внутренней поверхностью штанги 26 и внешней поверхностью оболочки 38 остается воздушный промежуток, выполняющий функцию дополнительного изолятора. Провисающий конец кабеля 34 вытягивается из штанги 26. Затягивается стягивающий хомут 30 цангового зажима. Further, the entire structure thus assembled is lowered onto the upper end of the rod 26. In this case, the upper end of the rod 26 fits snugly into the sleeve 27, and the amplification unit 3 with the sheath 38 put on it is freely lowered into the rod 26. The internal dimensions of the rod 26 in the place of placement in it amplifier unit 3 is selected in such a way that between the inner surface of the rod 26 and the outer surface of the shell 38 there is an air gap that acts as an additional insulator. The sagging end of the cable 34 extends from the rod 26. The tightening clamp 30 of the collet clamp is tightened.

Работа антенного модуля с усилительным блоком 3 при приеме сигналов СРНС ГЛОНАСС и GPS осуществляется следующим образом. The operation of the antenna module with the amplification unit 3 when receiving signals from the SRNS GLONASS and GPS is as follows.

В рабочем режиме по высокочастотному коаксиальному кабелю 34 от внешнего источника питания на высокочастотный соединитель 36 усилительного блока 3 подается внешнее напряжение питания UП, например UП=4 В. Это внешнее напряжение питания поступает через низкочастотный развязывающий фильтр 62 на вход усилителя-стабилизатора постоянного напряжения 41, который формирует на своем выходе стабилизированное напряжение Uст, например Uст=3,3 В, представляющее собой внутреннее напряжение питания антенного модуля. Это внутреннее напряжение питания поступает на ввод питания усилителя 42 усилительного блока 3, а также через низкочастотный развязывающий фильтр 63 и высокочастотные соединители 35, 16 на антенный блок 1. В антенном блоке 1 внутреннее напряжение питания Uст поступает через низкочастотные развязывающие фильтры 17 на ввод питания усилителя 14.In operating mode, a high-frequency coaxial cable 34 from an external power source supplies the high-frequency connector 36 of the amplifier unit 3 with an external supply voltage U П , for example, U П = 4 V. This external supply voltage is supplied through a low-frequency decoupling filter 62 to the input of a constant-voltage amplifier-stabilizer 41, which generates at its output a stabilized voltage U st , for example U st = 3.3 V, which is the internal voltage of the antenna module. This internal supply voltage is supplied to the power input of the amplifier 42 of the amplifier unit 3, and also through the low-frequency decoupling filter 63 and high-frequency connectors 35, 16 to the antenna unit 1. In the antenna unit 1, the internal supply voltage U st is supplied through the low-frequency decoupling filters 17 to the power input amplifier 14.

С фидерных концов спиральной конической антенны 7 принимаемые сигналы поступают на микрополосковую согласующую схему 12 антенного блока 1, где суммируются, после чего через высокочастотный полосовой фильтр 13 поступают в усилитель 14. Усиленные усилителем 14 сигналы через развязывающий конденсатор 15 и высокочастотные соединители 16, 35 поступают в усилительный блок 3. В усилительном блоке 3 эти сигналы, пройдя через входной фильтр 60, поступают в усилитель 42. С выхода усилителя 42 сигналы через выходной фильтр 61 поступают на высокочастотный соединитель 36, а с него - по кабелю 34 - к потребителю. При этом применение двух усилителей 14, 42 и трех фильтров 13, 60, 61, реализующих характеристики полосовых фильтров, обеспечивает получение нужного (из условий передачи высокочастотных сигналов по длинному кабелю) соотношения сигнал/шум. From the feeder ends of the spiral conical antenna 7, the received signals are sent to the microstrip matching circuit 12 of the antenna unit 1, where they are summed, after which they are fed to the amplifier through a high-pass filter 13 and amplified by the amplifier 14 through the decoupling capacitor 15 and high-frequency connectors 16, 35 enter amplifier block 3. In the amplifier block 3, these signals, passing through the input filter 60, are fed to the amplifier 42. From the output of the amplifier 42, the signals through the output filter 61 are fed to the high-frequency connection carrier 36, and from there via cable 34 to the consumer. In this case, the use of two amplifiers 14, 42 and three filters 13, 60, 61, which implement the characteristics of bandpass filters, provides the desired signal-to-noise ratio (from the conditions for transmitting high-frequency signals over a long cable).

Развязка цепи прохождения сигналов и цепи питания обеспечивается в антенном блоке 1 с помощью развязывающего конденсатора 15 и низкочастотных развязывающих фильтров 17, реализующих характеристики фильтров нижних частот, а в усилительном блоке 3 - с помощью входного и выходного фильтров 60, 61, реализующих характеристики полосовых фильтров, и низкочастотных развязывающих фильтров 62, 63, реализующих характеристики фильтров нижних частот. The isolation of the signal path and the power circuit is provided in the antenna unit 1 using the decoupling capacitor 15 and low-frequency decoupling filters 17 that implement the characteristics of the low-pass filters, and in the amplification unit 3 using the input and output filters 60, 61 that implement the characteristics of the band-pass filters, and low-frequency decoupling filters 62, 63, realizing the characteristics of low-pass filters.

В случае разрядов молний и наведения импульсов напряжения на металлическую трубчатую опору 2 заявляемый антенный модуль не выходит из строя и сохраняет свою работоспособность за счет рассмотренного выше комплекса мер по обеспечению "пассивной" и "активной" защите активных элементов его электрической схемы (усилителей 14 и 42). In the case of lightning discharges and the induction of voltage pulses on the metal tubular support 2, the claimed antenna module does not fail and maintains its operability due to the set of measures considered above to ensure "passive" and "active" protection of the active elements of its electrical circuit (amplifiers 14 and 42 )

Таким образом, рассмотренное показывает, что заявляемая группа изобретений технически осуществима, промышленно реализуема и решает поставленную задачу по расширению эксплуатационных возможностей антенного модуля, а именно обеспечению возможности его эксплуатации в заданных условиях размещения на крыше высотного здания или иного сооружения. Thus, the above shows that the claimed group of inventions is technically feasible, industrially feasible and solves the task of expanding the operational capabilities of the antenna module, namely, ensuring the possibility of its operation in the given conditions of placement on the roof of a tall building or other structure.

Источники информации
1. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. Под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М., ИПРЖР, 1998.Sources of information
1. Global satellite radio navigation system GLONASS. Ed. V.N. Kharisova, A.I. Perova, V.A. Boldin. M., IPPR, 1998.

2. RU 2067341 (C1), H 01 Q 1/38, 9/04, опубл. 27.09.1996. 2. RU 2067341 (C1), H 01 Q 1/38, 9/04, publ. 09/27/1996.

3. EP 0465658 (A1), H 01 Q 11/08, опубл. 15.01.1992. 3. EP 0465658 (A1), H 01 Q 11/08, publ. 01/15/1992.

4. US 4878062 (A), H 01 Q 1/42, 21/26, опубл. 31.10.1989. 4. US 4878062 (A), H 01 Q 1/42, 21/26, publ. 10/31/1989.

5. US 6016128 (A), H 01 Q 11/12, 7/00, 1/42, опубл. 18.01,2000. 5. US 6016128 (A), H 01 Q 11/12, 7/00, 1/42, publ. 01/18/2000.

6. GPS World Showcase, August, 1999, р.40, 41, circle 175, 179. 6. GPS World Showcase, August, 1999, p. 40, 41, circle 175, 179.

7. US 5272485 (A), H 01 Q 23/00, 1/38. опубл. 21.12.1993. 7. US 5272485 (A), H 01 Q 23/00, 1/38. publ. 12/21/1993.

8. ЕР 0346125 (А2), H 01 Q 1/24, опубл. 13.12.1989. 8. EP 0346125 (A2), H 01 Q 1/24, publ. 12/13/1989.

9. US 5402441 (A), G 01 S 5/02, опубл. 28,03.1995. 9. US 5402441 (A), G 01 S 5/02, publ. 28.03.1995.

10. US 5293170 (А), Н 04 В 7/185, G 01 S 5/02, H 03 D 3/18, опубл. 08.03.1994. 10. US 5293170 (A), H 04 B 7/185, G 01 S 5/02, H 03 D 3/18, publ. 03/08/1994.

11. US 6011524 (А), Н 01 Q 1/36, 11/08, опубл. 04.01.2000. 11. US 6011524 (A), H 01 Q 1/36, 11/08, publ. 01/04/2000.

12. Oncore Users Guide, Motorola, TRM0003, Revision 3.2, June, 1998, p. 5, 11, fig.5.4. 12. Oncore Users Guide, Motorola, TRM0003, Revision 3.2, June, 1998, p. 5, 11, fig. 5.4.

13. US 5323168 (A), H 01 Q 1/38, опубл. 21.06.1994. 13. US 5,323,168 (A), H 01 Q 1/38, publ. 06/21/1994.

Claims (8)

1. Антенный модуль для приема сигналов спутниковых систем, содержащий антенный блок с основанием, куполом и размещенным на основании под куполом приемно-усилительным узлом, причем основание антенного блока, служащее антенным экраном, выполнено из токопроводящего материала, а купол, служащий обтекателем, выполнен из диэлектрического радиопрозрачного материала, отличающийся тем, что антенный блок своим основанием размещен в чашеобразном углублении диэлектрической подставки, обеспечивающей электрическую изоляцию основания антенного блока от металлической трубчатой опоры, при этом в чашеобразном углублении диэлектрической подставки в зоне, свободной от размещения антенного блока, выполнены отверстия для водостока, металлическая трубчатая опора соединена своей верхней частью с выступом, выполненным в нижней части диэлектрической подставки, а в выступе выполнено сквозное отверстие для размещения закрепленного на основании антенного блока первого высокочастотного соединителя, предназначенного для отвода принятых и усиленных антенным блоком сигналов и подвода к нему внутреннего напряжения питания антенного модуля, с антенным блоком соединен расположенный внутри металлической трубчатой опоры усилительный блок, предназначенный для дополнительного усиления сигналов посредством собственного усилителя, а также для формирования внутреннего напряжения питания антенного модуля для усилителей антенного и усилительного блоков посредством ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения, усилительный блок имеет второй и третий высокочастотные соединители, расположенные на противоположных концах его токопроводящего корпуса, электрически изолированного от металлической трубчатой опоры, причем второй высокочастотный соединитель соединен с первым высокочастотным соединителем, а третий высокочастотный соединитель предназначен для подключения высокочастотного коаксиального кабеля, служащего для отвода принятых и усиленных антенным модулем сигналов и подвода внешнего напряжения питания от внешнего источника питания, при этом основание антенного блока, корпус усилительного блока и наружные проводники всех высокочастотных соединителей в рабочем режиме находятся под общим электрическим потенциалом E0 - потенциалом "Земля", внутренний проводник третьего высокочастотного соединителя в рабочем режиме находится под электрическим потенциалом E1 - потенциалом "Питание внешнее", а внутренние проводники первого и второго высокочастотных соединителей в рабочем режиме находятся под электрическим потенциалом Е2 - потенциалом "Питание внутреннее", где E1>E2>E0, E1-E0= UП, Е2-E0= Ucт, UП - внешнее напряжение питания, поступающее от внешнего источника питания, Uст= const - внутреннее напряжение питания антенного модуля, формируемое в усилительном блоке ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения и предназначенное для питания усилителей антенного и усилительного блоков.1. Antenna module for receiving signals from satellite systems, comprising an antenna unit with a base, a dome and a receiving-amplifying unit located on the base under the dome, the base of the antenna unit serving as an antenna screen made of conductive material, and the dome serving as a fairing is made of radiolucent transparent material, characterized in that the antenna unit with its base is placed in a bowl-shaped recess of the dielectric stand, providing electrical isolation of the base of the antenna unit eye from the metal tubular support, while in the cup-shaped recess of the dielectric stand in the area free from the placement of the antenna unit, holes for the drain are made, the metal tubular support is connected by its upper part to a protrusion made in the lower part of the dielectric stand, and a through hole is made in the protrusion for placing the first high-frequency connector fixed on the basis of the antenna unit, designed to divert the signals received and amplified by the antenna unit and supply to it an amplification unit located inside the metal tubular support connected to the antenna unit for additional signal amplification by means of its own amplifier, as well as for generating an internal voltage of the antenna module for amplifiers of the antenna and amplifier units by means of a constant voltage stabilizer-stabilizer, amplification the unit has a second and third high frequency connectors located at opposite ends a conductive housing electrically isolated from a metal tubular support, the second high-frequency connector connected to the first high-frequency connector, and the third high-frequency connector designed to connect a high-frequency coaxial cable, which serves to divert the signals received and amplified by the antenna module and supply external voltage from an external power source while the base of the antenna unit, the housing of the amplifier unit and the outer conductors of all high-frequency connections carriers in operating mode are under common electric potential E 0 - potential "Earth", the inner conductor of the third high-frequency connector in operating mode is under electric potential E 1 - potential "External power", and the internal conductors of the first and second high-frequency connectors are in operating mode under the electric potential E 2 - the potential "Internal power", where E 1 > E 2 > E 0 , E 1 -E 0 = U P , E 2 -E 0 = U ct , U P - external power supply from the external power supply, U v = const - Interna It antenna module voltage supply formed in amplifying limiter block DC voltage stabilizer and intended for power amplifiers and antenna amplifying units. 2. Антенный модуль по п. 1, отличающийся тем, что электрическое изолирование корпуса усилительного блока от металлической трубчатой опоры осуществлено посредством размещенной на корпусе усилительного блока оболочки, выполненной в виде диэлектрического стакана, и воздушного промежутка между этой оболочкой и внутренней поверхностью металлической трубчатой опоры. 2. The antenna module according to claim 1, characterized in that the electrical isolation of the housing of the amplifier unit from the metal tubular support is carried out by means of a shell made in the form of a dielectric cup placed on the housing of the amplifier unit and the air gap between this shell and the inner surface of the metal tubular support. 3. Антенный модуль по п. 1, отличающийся тем, что металлическая трубчатая опора выполнена сборной из двух частей - верхней и нижней, где нижняя часть представляет собой цилиндрическую штангу, выполненную с возможностью вертикального закрепления на несущей платформе, а верхняя представляет собой цилиндрическую втулку, соединяемую, с одной стороны, с верхним концом этой штанги, а с другой стороны - с выступом, выполненным в нижней части диэлектрической подставки. 3. The antenna module according to claim 1, characterized in that the metal tubular support is made of a team of two parts - the upper and lower, where the lower part is a cylindrical rod made with the possibility of vertical mounting on a supporting platform, and the upper one is a cylindrical sleeve, connected, on the one hand, with the upper end of this rod, and on the other hand, with a protrusion made in the lower part of the dielectric stand. 4. Антенный модуль по п. 3, отличающийся тем, что соединение цилиндрической втулки с верхним концом цилиндрической штанги осуществлено посредством цангового зажима. 4. The antenna module according to claim 3, characterized in that the connection of the cylindrical sleeve with the upper end of the cylindrical rod is carried out by means of a collet clamp. 5. Антенный модуль по п. 3, отличающийся тем, что соединение цилиндрической втулки с выступом диэлектрической подставки осуществлено посредством резьбового соединения, в котором втулка имеет наружную резьбу, а выступ соответствующую ей внутреннюю резьбу. 5. The antenna module according to claim 3, characterized in that the connection of the cylindrical sleeve with the protrusion of the dielectric stand is made by means of a threaded connection in which the sleeve has an external thread and the protrusion corresponding to its internal thread. 6. Усилительный блок, содержащий электрическую схему, вход и выход которой связаны между собой цепью передачи и усиления сигналов, образованной входном и выходным фильтрами и включенным между ними усилителем, отличающийся тем, что выход и вход электрической схемы связаны между, собой дополнительной цепью, служащей для формирования внутреннего напряжения питания для усилителя усилительного блока, а также для передачи этого напряжения на вход электрической схемы, дополнительная цепь образована подключенными к выходу и входу электрической схемы низкочастотными развязывающими фильтрами и включенным между ними ограничителем-стабилизатором постоянного напряжения, выполняющим функцию формирователя внутреннего напряжения питания, электрическая схема, включающая указанные цепи, размещена внутри замкнутого токопроводящего корпуса, образованного соединением выполненных из металла стакана цилиндрической формы и вставки, торцевые фланцы которой электрически контактируют со стаканом, при этом указанная вставка несет на себе конструктивные элементы электрической схемы и два высокочастотных соединителя, служащих для внешних подключений входа и выхода электрической схемы, причем высокочастотный соединитель, связанный с входом электрической схемы, предназначен для подвода усиливаемых сигналов и отвода внутреннего напряжения питания, а высокочастотный соединитель, связанный с выходом электрический схемы, предназначен для отвода усиленных сигналов и подвода внешнего напряжения питания для ограничителя-стабилизатора постоянного напряжения, указанные высокочастотные соединители расположены на противоположных концах вставки соосно ее продольной оси, при этом их корпуса выполнены за одно целое с соответствующими торцевыми фланцами вставки. 6. An amplifier unit containing an electric circuit, the input and output of which are connected by a signal transmission and amplification circuit formed by the input and output filters and an amplifier connected between them, characterized in that the output and input of the electric circuit are interconnected by an additional circuit serving to generate an internal supply voltage for the amplifier of the amplifier unit, as well as to transfer this voltage to the input of the electric circuit, an additional circuit is formed connected to the output and input electrically of the circuit with low-frequency decoupling filters and a constant-voltage stabilizer-DC stabilizer between them, which acts as a driver of the internal supply voltage, an electric circuit including these circuits is placed inside a closed conductive housing formed by a connection made of a metal cup of cylindrical shape and an insert, the end flanges of which are electrically in contact with the glass, while this insert carries the structural elements of the electrical circuit and high-frequency connector used for external connections of the input and output of the electric circuit, the high-frequency connector connected to the input of the electric circuit designed to supply amplified signals and the removal of the internal supply voltage, and the high-frequency connector connected to the output of the electric circuit, designed to tap the amplified signals and supplying an external supply voltage for the constant-voltage stabilizer-limiter, these high-frequency connectors are located on the opposite olozhnyh insertion ends coaxially to its longitudinal axis, wherein the casings are formed integrally with respective end flanges of the insert. 7. Усилительный блок по п. 6, отличающийся тем, что образующие его корпус стакан цилиндрической формы и вставка соединены между собой посредством резьбового соединения, причем стакан имеет внутреннюю резьбу, а по меньшей мере один из торцевых фланцев вставки - ответную наружную резьбу. 7. The amplifying unit according to claim 6, characterized in that the cylindrical-shaped glass forming its body and the insert are interconnected by means of a threaded connection, the glass having an internal thread and at least one of the end flanges of the insert is a mating external thread. 8. Усилительный блок по п. 6, отличающийся тем, что в качестве входного и выходного фильтров в цепи передачи и усиления сигналов применены полосовые фильтры, а в качестве низкочастотных развязывающих фильтров в дополнительной цепи применены Г-образные LC фильтры нижних частот. 8. The amplification unit according to claim 6, characterized in that bandpass filters are used as input and output filters in the signal transmission and amplification circuit, and L-shaped low-pass LC filters are used as low-frequency decoupling filters in the additional circuit.
RU2002102118/09A 2002-01-23 2002-01-23 Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit RU2210845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102118/09A RU2210845C1 (en) 2002-01-23 2002-01-23 Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002102118/09A RU2210845C1 (en) 2002-01-23 2002-01-23 Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2210845C1 true RU2210845C1 (en) 2003-08-20

Family

ID=29246320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002102118/09A RU2210845C1 (en) 2002-01-23 2002-01-23 Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2210845C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546060C2 (en) * 2009-04-24 2015-04-10 Таль Small-size power amplification device
RU2681370C2 (en) * 2014-01-15 2019-03-06 Ханивелл Интернешнл Инк. Anti-lightning-combined-stripline-circuit system
CN112072274A (en) * 2020-09-08 2020-12-11 浙江金乙昌科技股份有限公司 Support with internal integrated antenna

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546060C2 (en) * 2009-04-24 2015-04-10 Таль Small-size power amplification device
RU2681370C2 (en) * 2014-01-15 2019-03-06 Ханивелл Интернешнл Инк. Anti-lightning-combined-stripline-circuit system
CN112072274A (en) * 2020-09-08 2020-12-11 浙江金乙昌科技股份有限公司 Support with internal integrated antenna
CN112072274B (en) * 2020-09-08 2023-09-08 浙江金乙昌科技股份有限公司 Support capable of integrating antenna inside

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5610620A (en) Combination antenna
JP4087394B2 (en) Linear antenna and antenna system
US5945634A (en) Coaxial cable tap with slitted housing and non-piercing tap insert
SE9302420L (en) Extra antenna element
CA2376462C (en) Connector for different sized coaxial cables and related methods
RU2210845C1 (en) Antenna module for receiving signals from satellite systems and its amplifier unit
US20150064946A1 (en) Radio frequency subscriber drop equipment having high voltage protection circuits and related contact assemblies
CN100448125C (en) Switchgear connector
RU2210843C1 (en) Antenna module for receiving signals from satellite systems
JP3573962B2 (en) Explosion-proof base station equipment
EP1521381B1 (en) Medium-voltage isolated capacitive coupling system
CN110364830A (en) A kind of GNSS and LoranC system combined integratedization receiving antenna
KR101770151B1 (en) Fm/t-dmb integrated relaying apparatus for mergency alert broadcasting
JPH08181559A (en) High frequency signal branching device
US5745328A (en) Electromagnetic impulse suppression curcuit
FI100040B (en) Interference-protected power supply method and power supply arrangement
RU2190941C1 (en) Signal receiver unit for satellite radio navigation systems
GB2349515A (en) Isolator for filtering electromagnetic radiation
KR200201406Y1 (en) Lighting conductor apparatus of repeter and base for mobile communication
CN107820028A (en) A kind of multi-channel switch with function of power protection
RU2256982C1 (en) Unit for matching satellite-system signal receiver with active antenna
JP2004214939A (en) Amplifier for tv reception
US11522324B2 (en) Dual-direction connector interface for cable devices
JPS6033621Y2 (en) Noise interference preventer
JP3586450B2 (en) Coaxial protector

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20070621