RU2586007C1 - Method for deploying creeping antenna - Google Patents

Method for deploying creeping antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2586007C1
RU2586007C1 RU2015112441/28A RU2015112441A RU2586007C1 RU 2586007 C1 RU2586007 C1 RU 2586007C1 RU 2015112441/28 A RU2015112441/28 A RU 2015112441/28A RU 2015112441 A RU2015112441 A RU 2015112441A RU 2586007 C1 RU2586007 C1 RU 2586007C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
conductors
hill
launcher
creeping
Prior art date
Application number
RU2015112441/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Сергеевич Проценко
Алексей Романович Авдеев
Игорь Александрович Кулешов
Артур Артурович Майбурд
Илюза Радиковна Мулюкова
Юрий Кахрамонович Худайназаров
Владимир Петрович Чернолес
Original Assignee
федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации
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 казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2015112441/28A priority Critical patent/RU2586007C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2586007C1 publication Critical patent/RU2586007C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and specifically to antenna engineering, and is intended for deploying SW, MW, LW or VLF wire antennae mainly on hilly underlying surface. Summary: at hill 1 foot perimeter method envisages marking of its intersections T1, T2, … with antenna conductors 4, 3, launcher 2 is set in series in marked points; shooting of corresponding conductor 3, 4 from launcher in direction to hill 1 top; corrected position of conductors 3, 4 on hill 1 slopes; switch on conductors 3, 4 in accordance with adopted electric circuit of antenna; connect antenna to output of radio transmitter 6 located at hill foot.
EFFECT: technical result is faster deployment and increased efficiency of antenna.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и, в частности, заявленный способ предназначен для развертывания на холмистой подстилающей поверхности проволочных антенн, работающих в коротковолновом (КВ), средневолновом (СВ), длинноволновом (ДВ) или сверхдлинноволновом (СДВ) диапазонах волн совместно с КВ, СВ, ДВ или СДВ радиопередатчиками средней (до 1 кВт) и большей (свыше 1 кВт) мощности.The invention relates to the field of radio engineering, namely to antenna technology, and, in particular, the claimed method is intended for deployment on a hilly underlying surface of wire antennas operating in the short-wave (HF), medium-wave (HF), long-wave (LW) or super-long-wave (SDV) wave ranges in conjunction with HF, CB, LW or SDV radio transmitters of medium (up to 1 kW) and greater (over 1 kW) power.

Известны способы развертывания проволочных низкочастотных антенн. Так в известном способе развертывания СДВ антенны, описанном в работе Macmillan R.S., Rush W.V., Golden R.M. «A Very - Lost - Frequensy Antenna for Investigating the Ionosphere with Horisontally Polarised Radio Waves», Journal of Research of the National Bureau of Standards - D. Radio Propagation, vol. 640, No. 1, Januaru - Febriaru, 1960. Fig. 13, p. 35, предусмотрены следующие действия:Known methods for the deployment of low-frequency wire antennas. So in the well-known method of deploying ADD antenna, described in the work of Macmillan R.S., Rush W.V., Golden R.M. "A Very - Lost - Frequensy Antenna for Investigating the Ionosphere with Horisontally Polarised Radio Waves", Journal of Research of the National Bureau of Standards - D. Radio Propagation, vol. 640, No. 1, Januaru - Febriaru, 1960. Fig. 13, p. 35, the following actions are provided:

выделяют прямолинейный участок высоковольтной линии радиопередачи (ЛЭП);allocate a rectilinear section of a high voltage radio transmission line (power transmission line);

«отсекают» выделенный участок ЛЭП включением последовательно проводам параллельных контуров, резонансная частота которых совпадает с рабочей частотой радиопередатчика;“Cut off” the selected section of the power transmission line by sequentially connecting parallel loops, the resonant frequency of which coincides with the operating frequency of the radio transmitter;

подключают симметричный выход радиопередатчика к выделенным проводам ЛЭП через трансформаторы и фильтры, включенные между выводами вторичной обмотки трансформатора и проводами ЛЭП.connect the symmetric output of the radio transmitter to the dedicated wires of the power lines through transformers and filters connected between the terminals of the secondary winding of the transformer and the wires of the power lines.

При этом формируется конструкция СДВ антенны в виде низкорасположенного горизонтального симметричного вибратора.In this case, the structure of the ADD antenna is formed in the form of a low-lying horizontal symmetric vibrator.

Недостатком указанного способа является большое время, необходимое для ее развертывания, что связанно с необходимостью отключения ЛЭП на время выполнения действия по развертыванию антенны. Кроме того, развернутая в таком виде СДВ антенна обладает низкой эффективностью из-за горизонтального расположения проводов, что обуславливает малую действующую длину антенны.The disadvantage of this method is the large time required for its deployment, which is associated with the need to turn off the power lines for the duration of the deployment of the antenna. In addition, the SDV antenna deployed in this form has low efficiency due to the horizontal arrangement of wires, which leads to a short effective antenna length.

Известен также способ развертывания низкочастотной антенны по патенту US №3680129, 1972 г. Способ-аналог предусматривает выполнение следующих действий:There is also known a method of deploying a low-frequency antenna according to US patent No. 3680129, 1972. The analogue method involves the following steps:

антенну в виде металлической мачты укладывают горизонтально на поверхности земли в месте ее предполагаемого развертывания;an antenna in the form of a metal mast is laid horizontally on the surface of the earth in the place of its intended deployment;

закрепляют вершину мачты с помощью тросса к летательному аппарату (например, к вертолету);fix the top of the mast with a cable to the aircraft (for example, to a helicopter);

переводят мачту в вертикальное положение;move the mast to a vertical position;

изолируют основание антенны - мачты от поверхности земли;isolate the base of the antenna - the mast from the surface of the earth;

подключают изолированное основание мачты к выходу радиопередатчика.connect the insulated mast base to the output of the radio transmitter.

Недостатком указанного способа является то, что в случае неблагоприятных метеоусловий (ветер, туман, осадки, обледенение и т.д.) способ имеет ограниченное применение или вообще не может быть использован. Кроме того, относительно малая высота мачты указывает на низкую эффективность антенны, развернутой таким способом.The disadvantage of this method is that in case of adverse weather conditions (wind, fog, precipitation, icing, etc.), the method has limited use or cannot be used at all. In addition, the relatively low mast height indicates the low efficiency of the antenna deployed in this way.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей сущности к заявленному техническому решению является способ постановки и выборки гибкой протяженной буксируемой антенны по патенту RU №2197710, опубл. 10.11.2013 г. Способ, используемый для развертывания с подводной лодки буксируемой антенны, подстилающей поверхностью для которой является водная поверхность, включает следующие действия:The closest analogue (prototype) in essence to the claimed technical solution is the method of setting and selecting a flexible long tow antenna according to patent RU No. 2197710, publ. November 10, 2013. The method used to deploy a towed antenna from a submarine, the underlying surface of which is a water surface, includes the following:

закрепляют внешний конец антенны в трубчатое хранилище (пусковой установки);fix the outer end of the antenna into the tubular storage (launcher);

подсоединяют к участку антенны, размещенному в трубчатом хранилище, основную часть проводника разворачиваемой антенны;connect the main part of the expandable antenna conductor to the antenna section located in the tubular storage;

«выталкивают» проводник антенны путем создания избыточного давления в трубчатом хранилище;“Push” the antenna conductor by creating excess pressure in the tubular storage;

подключают антенну к выходу бортовой радиостанции после полного ее развертывания за борт подводной лодки.connect the antenna to the output of the on-board radio station after it is fully deployed overboard the submarine.

Недостатком прототипа является большое время, необходимое для развертывания даже однолучевой антенны. В случае многолучевой апертуры антенны, а также в условиях холмистой подстилающей земной поверхности данный способ неприемлем.The disadvantage of the prototype is the long time required to deploy even a single-beam antenna. In the case of a multipath aperture of the antenna, as well as in the conditions of a hilly underlying earth surface, this method is unacceptable.

Целью заявленного технического решения является разработка способа развертывания стелющейся антенны, в том числе антенны в виде совокупности разнонаправленных проводников, обеспечивающего снижение времени, необходимого для развертывания антенны на холмистой подстилающей поверхности, и увеличение ее эффективности (КПД).The purpose of the claimed technical solution is to develop a method for deploying a creeping antenna, including an antenna in the form of a combination of multidirectional conductors, which reduces the time required to deploy an antenna on a hilly underlying surface and increases its efficiency (efficiency).

Технический результат достигается тем, что в известном способе развертывания стелющейся антенны, заключающемся в том, что проводники антенны размещают в пусковой установке, с помощью которой выстреливают проводники антенны в заданном направлении, причем при развертывании на холмистой подстилающей поверхности стелющейся антенны с апертурой в виде совокупности разнонаправленных проводников, предварительно в соответствии с геометрической структурой антенны вдоль периметра основания холма размечают места расположения нижних концов проводников антенны. Последовательно в размеченные места размещают пусковую установку, ориентируют ее в направлении вершины холма и выстреливают соответствующий проводник антенны. Затем корректируют положение проводников на склонах холма. После чего коммутируют провода в соответствии с электрической схемой антенны и переключают к выходу радиопередатчика, размещенного у основания холма.The technical result is achieved by the fact that in the known method of deploying a creeping antenna, namely, that the conductors of the antenna are placed in a launcher, with which the antenna conductors are fired in a given direction, and when deployed on a hilly underlying surface of the creeping antenna with an aperture in the form of a set of multidirectional conductors, preliminary in accordance with the geometric structure of the antenna along the perimeter of the base of the hill mark the location of the lower ends n conductors antennas. Successively place the launcher in the marked places, orient it in the direction of the top of the hill and shoot the corresponding antenna conductor. Then adjust the position of the conductors on the hillsides. Then the wires are switched in accordance with the antenna circuitry and switched to the output of the radio transmitter located at the base of the hill.

Благодаря новой совокупности существенных признаков при реализации способа исключены трудоемкие и затратные по времени операции размещения сложной апертуры антенны на склонах холма, обеспечивается не только существенное снижение времени на приведение антенны в рабочее состояние, но и повышение ее эффективности (КПД) благодаря увеличению вертикальной компоненты излучаемого электромагнитного поля (ЭМП).Thanks to the new set of essential features, the time-consuming and time-consuming operations of placing a complex aperture of an antenna on hillsides are eliminated, not only is there a significant reduction in time to bring the antenna to working condition, but also an increase in its efficiency (efficiency) due to an increase in the vertical component of the emitted electromagnetic field (EMF).

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показано:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 2 - вид сверху разворачиваемой антенны;in FIG. 2 is a top view of a deployable antenna;

на фиг. 3 - вариант электрической схемы турникетной антенны;in FIG. 3 is a variant of the electrical circuit of a turnstile antenna;

на фиг. 4 - вариант электрической схемы многолучевой антенны с вынесенными точками питания.in FIG. 4 - a variant of the electrical circuit of a multi-beam antenna with remote power points.

Реализация способа заключается в следующем.The implementation of the method is as follows.

При необходимости развертывания стелющейся антенны на холмистой подстилающей поверхности (фиг. 1) высота Н и диаметр D периметра основания холма 1 могут составлять от десятков до сотен метров. Развертывание антенны в таких условиях наталкивается на ряд трудностей, связанных с размещением проводников на склонах холма 1 в соответствии с геометрией апертуры, включающей совокупность разнонаправленных проводников. Варианты проволочных антенн могут иметь различную электрическую схему: на фиг. 3 показана структура турникетной антенны; на фиг. 4 антенна с вынесенной точкой питания.If it is necessary to deploy a creeping antenna on a hilly underlying surface (Fig. 1), the height H and the diameter D of the perimeter of the base of the hill 1 can be from tens to hundreds of meters. The deployment of the antenna in such conditions encounters a number of difficulties associated with the placement of conductors on the slopes of hill 1 in accordance with the geometry of the aperture, including a set of multidirectional conductors. Variants of wire antennas may have a different electrical circuit: in FIG. 3 shows the structure of a turnstile antenna; in FIG. 4 antenna with remote power point.

При выбранной схеме антенной апертуры, в рассматриваемом примере турникетный излучатель, показанный на фиг. 1, 2, 3, его развертывание на холмистой подстилающей поверхности осуществляют следующим образом. Предварительно на периметре 7 основания холма 1 размечают места пересечения с ним проводников 4 и 3 антенны, точки Т1, Т2, … Т12. В рассматриваемом примере апертура антенны состоит из десяти обычных проводников 4 и двух коаксиальных 3 для подачи возбуждающей электродвижущей силы (ЭДС) к точкам возбуждения у вершины холма 1 (точка а-а′ и б-б′), как показано на фиг. 1. Последовательно в местах расположения точек Т1, Т2, … устанавливают пусковую установку 2. Пусковая установка предназначена для выстреливания в требуемом направлении (в данном случае - в направлении вершины холма 1) проводников 3 и 4. Подобные пусковые установки известны. Например, в патенте US №4776255, 1988 г., описана малогабаритная пусковая установка, обслуживаемая одним оператором. Такую установку целесообразно использовать при длине проводников в интервале 50-300 м. При необходимости выстреливания проводников на большие расстояния может использования пусковая установка, описанная в патенте RU №2241197, 2004 г., или подобные установки, описанные в патентах US №4967636, 1990; №4671162, 1987 г., патенте RU №2497740, 2013 г. и др.With the selected antenna aperture scheme, in the example under consideration, the turnstile emitter shown in FIG. 1, 2, 3, its deployment on a hilly underlying surface is as follows. Previously, on the perimeter 7 of the base of the hill 1 mark the intersection of the conductors 4 and 3 of the antenna with it, points T 1 , T 2 , ... T 12 . In this example, the antenna aperture consists of ten ordinary conductors 4 and two coaxial 3 for supplying an exciting electromotive force (EMF) to the excitation points at the top of hill 1 (point a-a ′ and b-b ′), as shown in FIG. 1. Consecutively, at the locations of points T 1 , T 2 , ... a launcher is installed 2. The launcher is designed to shoot in the required direction (in this case, towards the top of the hill 1) of conductors 3 and 4. Such launchers are known. For example, US Pat. No. 4,776,255, 1988, describes a small-sized launcher operated by a single operator. It is advisable to use such a device with a length of conductors in the range of 50-300 m. If you need to shoot conductors over long distances, you can use the launcher described in patent RU No. 2241197, 2004, or similar installations described in US patent No. 4967636, 1990; No. 4671162, 1987, patent RU No. 2497740, 2013, etc.

Выстреливают из размеченных точек Т1, Т2, … соответствующий проводник 3, 4 в направлении на вершину холма 1.They shoot from the marked points T 1 , T 2 , ... the corresponding conductor 3, 4 in the direction of the top of the hill 1.

При выстреливании проводников 4, 3 в силу различных дестабилизирующих воздействий в процессе их развертывания (порыв ветра, ошибка оператора, наличие растительности на склонах холма 1 и т.п.) может оказаться необходимой корректировка положения проводников до близкого к требуемой конфигурации.When firing conductors 4, 3 due to various destabilizing effects during their deployment (wind gust, operator error, vegetation on hillsides 1, etc.), it may be necessary to adjust the position of the conductors to close to the desired configuration.

Затем проводники коммутируют в соответствии с принятой электрической схемой антенны. В приведенном примере на фиг. 1 нижние концы проводников 3 в виде коаксиальных фидеров подключают к выходам фазовращателя ФВ 5, задающего сдвиг фаз ЭДС между ортогональными диполями с целью формирования необходимой поляризации излучаемого поля. Вход фазовращателя 5 подключают к выходу радиопередатчика 6 (РПРД), установленного у основания холма 1. Нижние концы проводников 4 свободно расположены у основания холма 1 на подстилающей поверхности.Then the conductors are switched in accordance with the adopted electrical circuit of the antenna. In the example shown in FIG. 1 the lower ends of the conductors 3 in the form of coaxial feeders are connected to the outputs of the phase shifter PV 5, which sets the phase shift of the EMF between orthogonal dipoles in order to form the necessary polarization of the radiated field. The input of the phase shifter 5 is connected to the output of the radio transmitter 6 (RPRD) installed at the base of the hill 1. The lower ends of the conductors 4 are freely located at the base of the hill 1 on the underlying surface.

Развертывание заявленным способом антенны на холме 1 высотой Н=200 м и с диаметром у основания D=1500 м занимает не более 8-10 часов, что во много раз меньше по времени, чем при использовании известных способов.The deployment of the claimed method of the antenna on a hill 1 with a height of H = 200 m and with a diameter at the base of D = 1500 m takes no more than 8-10 hours, which is many times less in time than when using known methods.

Кроме того, при развертывании проводников на склонах холма существенно увеличивается вертикальная компонента EB излученного антенной ЭМП (см. фиг. 1), что повышает эффективность антенны в силу меньшего затухания вертикальной компоненты излученного ЭМП при его распространении, вдоль подстилающей полупроводящей поверхности.In addition, when the conductors are deployed on the hillsides, the vertical component E B of the emitted EMF antenna increases significantly (see Fig. 1), which increases the efficiency of the antenna due to less attenuation of the vertical component of the emitted EMF during its propagation along the underlying semiconductor surface.

Отмеченное указывает на возможность достижения технического результата при использовании заявленного способа.Marked indicates the possibility of achieving a technical result when using the claimed method.

Claims (1)

Способ развертывания стелющейся антенны, заключающийся в том, что проводники антенны размещают в пусковой установке, с помощью которой выстреливают проводники антенны в заданном направлении, отличающийся тем, что при развертывании на холмистой подстилающей поверхности стелющейся антенны с апертурой в виде совокупности разнонаправленных проводников предварительно в соответствии с геометрической структурой антенны вдоль периметра основания холма размечают места расположения нижних концов проводников антенны, последовательно размещают пусковую установку в местах расположения нижних концов проводников антенны на периметре основания холма, в каждом из этих мест ориентируют пусковую установку на вершину холма и выстреливают соответствующий проводник антенны, затем корректируют положение проводников на склонах холма, коммутируют их в соответствии с электрической схемой антенны, после чего подключают антенну к выходу радиопередатчика, размещенного у основания холма. The deployment method of the creeping antenna, which consists in the fact that the antenna conductors are placed in a launcher, with which the antenna conductors are fired in a predetermined direction, characterized in that when deployed on a hilly underlying surface, the creeping antenna with an aperture in the form of a set of multidirectional conductors is preliminarily in accordance with the geometric structure of the antenna along the perimeter of the base of the hill mark the location of the lower ends of the antenna conductors, sequentially shield the launcher at the locations of the lower ends of the antenna conductors on the perimeter of the base of the hill, in each of these places orient the launcher to the top of the hill and shoot the corresponding antenna conductor, then adjust the position of the conductors on the hillsides, switch them in accordance with the antenna circuitry, after which connect the antenna to the output of the radio transmitter located at the base of the hill.
RU2015112441/28A 2015-04-06 2015-04-06 Method for deploying creeping antenna RU2586007C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015112441/28A RU2586007C1 (en) 2015-04-06 2015-04-06 Method for deploying creeping antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015112441/28A RU2586007C1 (en) 2015-04-06 2015-04-06 Method for deploying creeping antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2586007C1 true RU2586007C1 (en) 2016-06-10

Family

ID=56115227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015112441/28A RU2586007C1 (en) 2015-04-06 2015-04-06 Method for deploying creeping antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2586007C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181057U1 (en) * 2018-01-10 2018-07-04 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" имени М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Mobile base station antenna

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94005470A (en) * 1994-02-15 1995-08-20 Военная академия связи THE SLIGHTING TURNEY ANTENNA
RU2101812C1 (en) * 1996-07-09 1998-01-10 Военная академия связи Antenna (options)
RU2334317C1 (en) * 2007-03-15 2008-09-20 ФГУ 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Flat surface-trailing antenna-stub
WO2013096424A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 3M Innovative Properties Company Sensored cable for a power network

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU94000961A (en) * 1994-01-10 1995-09-20 Военная академия связи THE LAUNCHING ANTENNA
RU94005470A (en) * 1994-02-15 1995-08-20 Военная академия связи THE SLIGHTING TURNEY ANTENNA
RU2101812C1 (en) * 1996-07-09 1998-01-10 Военная академия связи Antenna (options)
RU2334317C1 (en) * 2007-03-15 2008-09-20 ФГУ 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Flat surface-trailing antenna-stub
WO2013096424A1 (en) * 2011-12-21 2013-06-27 3M Innovative Properties Company Sensored cable for a power network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181057U1 (en) * 2018-01-10 2018-07-04 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" имени М.В. Проценко" (АО "ФНПЦ ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Mobile base station antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6025813A (en) Radio antenna
Belrose Radiation characteristics of an electrically small MF broadcast antenna-by simulation
US7589694B2 (en) Small, narrow profile multiband antenna
US20070252777A1 (en) Coaxial cable having high radiation efficiency
US20180309289A1 (en) Adaptation of polyphase waveguide probes
RU2709423C2 (en) Surface-wave antenna system
KR20180050726A (en) Long distance transmission of marine power
Wong et al. High‐power radiating facility at the HIPAS observatory
RU2586007C1 (en) Method for deploying creeping antenna
US3984839A (en) Low height VLF antenna system
US11417962B2 (en) Tower based antenna including multiple sets of elongate antenna elements and related methods
RU2586012C1 (en) Method for deploying creeping antenna
JP7149307B2 (en) LORAN Apparatus with Electrically Short Antenna and Crystal Resonator and Related Methods
US2441086A (en) Radio antenna
RU2649676C1 (en) Short wave band omnidirectional antenna
RU2556421C2 (en) Combined shipborne quasi-collinear antenna for automatic identification system
RU181057U1 (en) Mobile base station antenna
Wiid et al. Karoo array telescope: Lightning protection issues and RFI
US2508648A (en) Aerial system
RU2378749C1 (en) Combined broadband television antenna
US9559420B2 (en) Antenna system with interlocking loops and vehicle comprising such an antenna system
Corps Antenna Handbook
Huang et al. Deployable VHF band log-periodic dipole array: Challenges in verification
Belrose VLF transmitting antennas multiple-tuning vs single-tuning
Sanghai LOW PROFILE, WIDEBAND AND HIGH POWER CAPABLE ANTENNAS FOR DIVERSE MILITARY PLATFORMS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170407