RU2663208C2

RU2663208C2 - Variometer

Info

Publication number: RU2663208C2
Application number: RU2017101765A
Authority: RU
Inventors: Андрей Альбертович Лукутцов; Геннадий Алексеевич Соловьев; Александр Николаевич Булдаков; Владимир Александрович Сороцкий; Игорь Иванович Русакевич; Виктор Алексеевич Розов
Original assignee: Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП")
Priority date: 2017-01-19
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2018-08-02
Also published as: RU2017101765A3; RU2017101765A

Abstract

FIELD: electrical equipment.SUBSTANCE: invention relates to the electrical equipment and can be used in radio communication in the high-power transmitters circuit systems. Variometer comprises the first and second coils turns arranged so, that the first coil frame is located inside the second coil frame. Coils are installed with possibility of the first coil rotation around the axis. First and second coils frames are located on one axis with possibility of counter-turning to the left or to the right. Rotation axis is made of the insulating material and by one end is fixed in the variometer base, and by the other one is to the additionally introduced beam, enveloping the second coil frame, and fixing the variometer position. Before tuning to the transmitter frequency, the first and second coils turns take the initial position perpendicular to each other. To the one U-shaped beam several variometers are attached, made with possibility of the coils turns simultaneous displacement.EFFECT: technical result consists in reducing the transmitter changeover time from one frequency to another.3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано в контурных системах мощных передатчиков.The invention relates to techniques for radio communications and can be used in loop systems of powerful transmitters.

Известен вариометр, содержащий ротор и статор, каждый из которых выполнен с магнитными системами, на которых расположены обмотки из последовательно соединенных секций. Известный вариометр состоит из двух круглых дисков из магнитного материала с П-образным сечением. На этих дисках расположена восьмерочная намотка, которая создает в них магнитные потоки, направленные от одного полюсного выступа к другому. При расположении дисков, когда эти потоки направлены от одного выступа к другому. При расположении дисков, когда эти потоки совпадают, общая индуктивность минимальна [1].Known variometer containing a rotor and a stator, each of which is made with magnetic systems, which are located windings from series-connected sections. Known variometer consists of two circular disks of magnetic material with a U-shaped cross-section. On these disks there is a figure-eight winding, which creates magnetic fluxes in them, directed from one pole protrusion to another. When arranging disks, when these flows are directed from one protrusion to another. With the arrangement of disks, when these flows coincide, the total inductance is minimal [1].

Недостатком устройства является то, что обмотки ротора и статора не имеют магнитной экранировки и подвергаются наводкам, что приводит к низкой помехоустойчивости устройства.The disadvantage of this device is that the windings of the rotor and stator do not have magnetic shielding and are exposed to interference, which leads to low noise immunity of the device.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является вариометр, содержащий ротор в виде катушки, размещенной на каркасе, и статор в виде катушки, размещенной на каркасе, ротор установлен внутри статора с возможность вращения внутри статора, причем ось вращения катушки ротора и ось вращения катушки статора взаимно перпендикулярны [2].Closest to the proposed device is a variometer containing a rotor in the form of a coil placed on the frame, and a stator in the form of a coil placed on the frame, the rotor is installed inside the stator with the possibility of rotation inside the stator, and the axis of rotation of the rotor coil and the axis of rotation of the stator coil are mutually perpendicular [2].

Недостатком устройства-прототипа является большое время перестройки с одной частоты на другую.The disadvantage of the prototype device is the long tuning time from one frequency to another.

Задача изобретения - сокращение времени перестройки передатчика с одной частоты на другую.The objective of the invention is to reduce the tuning time of the transmitter from one frequency to another.

Поставленная задача достигается тем, что вариометр, содержащий витки первой и второй катушек, размещенных таким образом, что каркас первой катушки расположен внутри каркаса второй катушки, и установленных с возможностью перемещения поворота первой катушки вокруг оси, согласно изобретению каркасы первой и второй катушек размещены на одной оси с возможностью встречного поворота влево или вправо, при этом ось вращения выполнена из изоляционного материала и закреплена одним концом в основании вариометра, а другим к дополнительно введенной, огибающей каркас второй катушки, балке, фиксирующей положение вариометра, причем перед настройкой на частоту передатчика витки первой и второй катушек принимают исходное положение перпендикулярно друг другу.The problem is achieved in that the variometer containing turns of the first and second coils, arranged in such a way that the frame of the first coil is located inside the frame of the second coil, and mounted to move the rotation of the first coil around the axis, according to the invention, the frames of the first and second coils are placed on one axis with the possibility of oncoming rotation to the left or right, while the axis of rotation is made of insulating material and is fixed at one end at the base of the variometer, and the other to Enveloping the frame of the second coil, beam position fixing variometer, wherein prior to adjusting the transmitter frequency to the windings of the first and second receiving coils initial position perpendicular to each other.

Балка может быть выполнена любой формы, например П-образной. К одной балке могут быть прикреплены несколько вариометров, выполненных с возможностью одновременного перемещения поворотов катушек.The beam can be made of any shape, for example, U-shaped. Several variometers can be attached to one beam, made with the possibility of simultaneous movement of the turns of the coils.

На фиг. представлена предлагаемая конструкция вариометра, содержащая основание 1, каркас первой катушки 2, витки первой катушки 3, каркас второй катушки 4, витки второй катушки 5, ось 6, балка 7.In FIG. The proposed design of the variometer is presented, containing the base 1, the frame of the first coil 2, the turns of the first coil 3, the frame of the second coil 4, the turns of the second coil 5, axis 6, beam 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Перед настройкой передатчика на частоту осуществляется коммутация элементов высокочастотного тракта передатчика в соответствии с таблицей настройки на заданную частоту, при этом витки первой 3 и второй 5 катушек вариометра, обеспечивающие согласование выхода передатчика с антенной, устанавливаются в среднее, исходное положение - перпендикулярно друг другу. В этом случае переменная индуктивность вариометра приобретает среднее значение.Before tuning the transmitter to the frequency, the elements of the high-frequency channel of the transmitter are switched in accordance with the tuning table for the given frequency, while the turns of the first 3 and second 5 coils of the variometer, which ensure the output of the transmitter and the antenna are aligned, are set to the middle, initial position - perpendicular to each other. In this case, the variable inductance of the variometer acquires an average value.

С подачей мощности в антенну с токового трансформатора («датчик тока») и делителя напряжения («делитель») поступают сигналы на вход фазоиндикатора («элемент сравнения фазы»), где происходит сравнение фаз тока и напряжения. В случае если фаз тока и фаза напряжения согласованы, разносный сигнал равен «0», то на фазоиндикаторе стрелка указывает на «0», а это значит, что передатчик настроен в резонанс с антенной. Если по фазам ток и напряжение не согласованы, образуется разность фаз, стрелка прибора фазоиндикатора антенны отклоняется вправо или влево от «0». В этом случае разностный сигнал со знаком «+» или «-» поступает на «усилитель привода» и далее усиленный сигнал с соответствующим знаком поступает на вход привода вариометра, поворачивая встречно вправо или влево каркасы первой и второй катушек, уменьшая или увеличивая индуктивность вариометра до согласования передатчика с антенной в резонанс. Как только антенна настроена в резонанс, разносный сигнал пропадает и стрелка фазоиндикатора устанавливается на «0» (см. блок-схему, фиг. 2).When power is supplied to the antenna from a current transformer (“current sensor”) and a voltage divider (“divider”), signals are input to the phase indicator (“phase comparison element”), where current and voltage phases are compared. If the current and voltage phases are matched, the separate signal is “0”, then the arrow points to “0” on the phase indicator, which means that the transmitter is tuned in resonance with the antenna. If the phases of the current and voltage are not consistent, a phase difference is formed, the arrow of the antenna phase indicator device deviates to the right or left from "0". In this case, the difference signal with the “+” or “-” sign is fed to the “drive amplifier” and then the amplified signal with the corresponding sign is fed to the variometer drive input, turning the frames of the first and second coils counterclockwise, decreasing or increasing the variometer inductance to matching the transmitter with the antenna in resonance. As soon as the antenna is tuned to resonance, the diversity signal disappears and the arrow of the phase indicator is set to "0" (see block diagram, Fig. 2).

Отличительной особенностью предлагаемой заявки от прототипа является то, что для настройки передатчика в резонанс с помощью вариометра в рассматриваемом патенте необходимо подстраивать индуктивность вариометра в приделах минимальных и максимальных значений, поворачивая ротор в вариометре относительно статора до 180°, что занимает много времени, порядка 20÷25 секунд.A distinctive feature of the proposed application from the prototype is that to tune the transmitter to resonance using the variometer in the patent in question, it is necessary to adjust the variometer inductance in the aisles of the minimum and maximum values, turning the rotor in the variometer relative to the stator to 180 °, which takes a lot of time, about 20 ÷ 25 seconds.

В предлагаемой заявке, при начальном среднем положении двух катушек вариометра, настройка передатчика в резонанс с антенной осуществляется встречным поворотом этих катушек вправо или влево на угол, не превышающий 45°, при этом время настройки передатчика в резонанс с антенной сокращается в 4 раза и составляет не более 3÷5 секунд.In the proposed application, with the initial average position of the two coils of the variometer, the transmitter is tuned in resonance with the antenna by counter-rotating these coils to the right or left by an angle not exceeding 45 °, while the time to set the transmitter in resonance with the antenna is reduced by 4 times and is not more than 3 ÷ 5 seconds.

Антенна занимает площадь порядка 600 гектар и представляет собой огромное мачтовое сооружение с антенным полотном, прикрепленным к мачтам высотой до 300 метров. Из-за погодных условий: дождь, снег, ветер и гололед, в том числе из-за сезонных изменений, антенна постоянно меняет свои электрические параметры. Поэтому приходится при перестройке с частоты на частоту постоянно подстраивать антенный контур передатчика. Наиболее быстро можно проводить с помощью предложенного вариометра плавную настройку.The antenna covers an area of about 600 hectares and is a huge mast structure with an antenna sheet attached to masts up to 300 meters high. Due to weather conditions: rain, snow, wind and ice, including due to seasonal changes, the antenna constantly changes its electrical parameters. Therefore, when tuning from frequency to frequency, it is necessary to constantly adjust the antenna circuit of the transmitter. The fastest possible way is to use the proposed variometer to smoothly configure.

Источники информацииInformation sources

1. Волгов В.А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры. М.: «Энергия», 1967 г., с. 247, рис. 4-40.1. Volgov V.A. Parts and components of electronic equipment. M .: "Energy", 1967, p. 247, fig. 4-40.

2. А.с. №1675956, H01F 21/04, опубл. 07.09.2992 г., бюл. №33.2. A.S. No. 1675956, H01F 21/04, publ. 09/07/2992, bull. No. 33.

Claims

1. The variometer containing turns of the first and second coils, arranged in such a way that the frame of the first coil is located inside the frame of the second coil, and mounted to move the first coil around the axis, characterized in that the frames of the first and second coils are placed on the same axis the possibility of oncoming rotation to the left or right, while the axis of rotation is made of insulating material and is fixed at one end at the base of the variometer, and the other to the additionally entered envelope frame of the second coil, balk Fixing position variometer, wherein prior to adjusting the transmitter frequency to the windings of the first and second receiving coils initial position perpendicular to each other.

2. The variometer according to claim 1, characterized in that several variometers are attached to one beam, made with the possibility of simultaneous movement of the turns of the coils.

3. The variometer according to claim 1, characterized in that the beam is made U-shaped.