RU2687845C1 - Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure - Google Patents

Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure Download PDF

Info

Publication number
RU2687845C1
RU2687845C1 RU2018122909A RU2018122909A RU2687845C1 RU 2687845 C1 RU2687845 C1 RU 2687845C1 RU 2018122909 A RU2018122909 A RU 2018122909A RU 2018122909 A RU2018122909 A RU 2018122909A RU 2687845 C1 RU2687845 C1 RU 2687845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiating element
short
ship
antenna
wave
Prior art date
Application number
RU2018122909A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Леонидович Кашин
Адам Адамович Римашевский
Андрей Андреевич Катанович
Вячеслав Александрович Цыванюк
Виктор Леонидович Муравченко
Original Assignee
Акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО"
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 Акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" filed Critical Акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО"
Priority to RU2018122909A priority Critical patent/RU2687845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2687845C1 publication Critical patent/RU2687845C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used as transmitting or receiving shipboard antenna of short-wave range. Antenna is proposed for transmitting or receiving radio-frequency waves on a ship using a radiating element mounted in a ship structure made from a material which is transparent to an electromagnetic field. Radiating element is vertical conductor, length of which does not exceed half the wavelength of maximum frequency of short-wave (SW) range of 30 MHz. Exciting element is a matching transformer for matching an asymmetric output of a short-wave transmitter with a symmetrical input of the emitting element.
EFFECT: increasing operating length of radiator due to anti-phase excitation in radiating element.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве передающей либо приемной корабельной антенны коротковолнового диапазона.The invention relates to the field of radio and can be used as a transmitting or receiving ship antenna short-range.

Известны антенны, использующие элементы конструкции корабля, для излучения либо приема электромагнитных полей.Known antennas that use the elements of the structure of the ship, to emit or receive electromagnetic fields.

Transmission coupler antenna. US 5014068, 05.07.1991.Transmission coupler antenna. US 5014068, 07/05/1991.

A broadband HF antenna fully integrated on naval ship. EP 2278659, 26.01.2011.A broadband HF antenna fully integrated on naval ship. EP 2278659, 01/26/2011.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является изобретение ЕР 2278659, 26.01.2011.The closest in technical essence of the present invention is an invention of EP 2278659, 26.01.2011.

Антенна для передачи или приема радиочастотных волн на корабле, включающая излучающий и возбуждающий элементы, соединенный с излучающим элементом.An antenna for transmitting or receiving radio frequency waves on a ship, including the radiating and exciting elements connected to the radiating element.

Недостатком прототипа является то, что в качестве антенны используется металлическая надстройка корабля. В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция к замене металла материалами прозрачными для электромагнитных полей либо поглощающими его энергию. Это связано с необходимостью снижения уровня отраженного сигнала радиолокационных станций вероятного противника с целью затруднения обнаружения корабля и его идентификации по отраженному сигналу.The disadvantage of the prototype is that the metal superstructure of the ship is used as the antenna. Currently, there is a steady tendency to replace the metal with materials that are transparent to electromagnetic fields or absorb its energy. This is due to the need to reduce the reflected signal level of a potential enemy radar station in order to make it difficult to detect the ship and identify it from the reflected signal.

Целью изобретения является повышения действующий длины излучателя за счет противофазного возбуждения в излучающем элементе.The aim of the invention is to increase the effective length of the emitter due to antiphase excitation in the radiating element.

Поставленная цель достигается тем что, широкополосная коротковолновая антенна, интегрированная в надстройку корабля, включающая излучающий элемент и возбуждающий элемент, соединенный с излучающим элементом, при этом излучающий элемент представляет собой вертикальный проводник, длина которого не превышает половину длины волны максимальной частоты коротковолнового (KB) диапазона 30 МГц, вмонтирован в поверхность конструкции надстройки корабля, выполненной из материала, прозрачного для электромагнитных волн, а возбуждающий элемент представляет собой согласующий трансформатор для согласования несимметричного выхода коротковолнового передатчика с симметричным входом излучающего элемента, два высокочастотных кабеля, каждый из которых одним концом подключен к одному из двух симметричных выходов согласующего трансформатора, а вторым концом подключен к одному из двух входов излучающего элемента, возбуждающих в противофазе снизу и сверху высокочастотными сигналами KB диапазона излучающий элемент -вертикальный проводник.This goal is achieved by the fact that a broadband short-wave antenna integrated into the ship's superstructure, including a radiating element and an excitation element connected to the radiating element, the radiating element being a vertical conductor whose length does not exceed half the wavelength of the maximum frequency of the short-wave (KB) range 30 MHz, built into the surface of the ship's superstructure, made of a material transparent to electromagnetic waves, and the exciting element It is a matching transformer for matching an unbalanced output of a short-wave transmitter with a symmetrical input of a radiating element, two high-frequency cables, each of which is connected at one end to one of two balanced outputs of a matching transformer Bottom and top high-frequency signals KB range radiating element is a vertical conductor.

На чертеже представлена блок-схема предложенной антенны. Обозначения, принятые на чертеже, следующие:The drawing shows the block diagram of the proposed antenna. The designations adopted in the drawing are as follows:

1. согласующий трансформатор с симметричным выходом;1. matching transformer with balanced output;

2. высокочастотные кабели;2. high frequency cables;

3. излучающий элемент;3. radiating element;

4. элемент конструкции корабля из материала, прозрачного для электромагнитных полей.4. ship design element of a material that is transparent to electromagnetic fields.

При передаче информации по радиоканалу в KB диапазоне, сигнал от передатчика подается на вход согласующего трансформатора с симметричным выходом. С выхода согласующего трансформатора высокочастотный (в.ч.) сигнал по двум в.ч. фидерам в противофазе подается на противоположные концы излучающего элемента, вмонтированного в элемент конструкции корабля прозрачный для электромагнитного поля. В этом случае напряжение в верхней точке излучающего элемента будет изменяться в соответствии с выражением uB=Umcos(wt), а в нижней точке - uH=-Umcos(wt). Разность потенциалов между этими точками равна 2Umcos(wt).When transmitting information over the radio channel in the KB range, the signal from the transmitter is fed to the input of a matching transformer with a balanced output. From the output of the matching transformer, a high-frequency (i.e.) signal from two i.e. in antiphase to the feeders, it is fed to the opposite ends of the radiating element embedded in the ship's structural element transparent to the electromagnetic field. In this case, the voltage at the upper point of the radiating element will vary in accordance with the expression u B = U m cos (wt), and at the lower point - u H = -U m cos (wt). The potential difference between these points is 2U m cos (wt).

В результате противофазного возбуждения в излучающем элементе возникают в.ч. колебания тока с круговой частотой w, энергия которого преобразуется в энергию электромагнитных волн. При этом действующая длина антенны, - «излучающего элемента», будет равна длине, излучающего элемента в отличие от антенны прототипа, который возбуждается несимметрично в одной точке и на крайней верхней точке возбуждаемой металлической конструкции корабля ток будет равен нулю, как и у всех антенн штыревого типа, что снижает действующую длину излучателя. (Справочник по радиоэлектронике. Т. 1. Под ред. А.А. Куликовского. - М.: Энергия, 1967, стр. 281, 287.)As a result of antiphase excitation in the radiating element arise incl. current oscillations with a circular frequency w, the energy of which is converted into the energy of electromagnetic waves. At the same time, the effective length of the antenna, the “radiating element”, will be equal to the length of the radiating element, unlike the prototype antenna, which is excited asymmetrically at one point and at the extreme upper point of the ship’s excited metal structure, the current will be zero, as in all antennas type, which reduces the effective length of the radiator. (Handbook of radio electronics. T. 1. Under the editorship of AA Kulikovsky. - M .: Energia, 1967, p. 281, 287.)

При работе на прием к входной клемме согласующего трансформатора подключается радиоприемное устройство. В этом случае, в соответствии с принципом дуальности (Радиотехника: Энциклопедия / Под ред. Ю.Л. Мазора, Е.А. Мачусского, В.И. Правды. - М.: ДМК Пресс. 2016), наведенная переменным электромагнитным полем на антенне - «излучающем элементе» ЭДС передается на вход радиоприемного устройства, настроенного на одну из частот KB диапазона, поскольку геометрический размер антенны выбран из условия обеспечения работы в KB диапазоне.When working on the reception to the input terminal of the matching transformer connects the receiving device. In this case, in accordance with the principle of duality (Radio Engineering: Encyclopedia / Edited by Yu.L. Mazor, E.A. Machussky, V.I. Pravdy. - M .: DMK Press. 2016), induced by an alternating electromagnetic field on antenna - "radiating element" EMF is transmitted to the input of the receiving device, tuned to one of the frequencies of the KB range, since the geometric size of the antenna is chosen from the condition of ensuring work in the KB range.

Claims (1)

Антенна для передачи или приема радиочастотных волн на корабле, включающая излучающий и возбуждающий элементы, соединенный с излучающим элементом, отличающаяся тем, что излучающий элемент представляет собой вертикальный проводник, длина которого не превышает половину длины волны максимальной частоты коротковолнового (KB) диапазона 30 МГц, вмонтирован в поверхность конструкции надстройки корабля, выполненной из материала, прозрачного для электромагнитных волн, а возбуждающий элемент представляет собой согласующий трансформатор для согласования несимметричного выхода коротковолнового передатчика с симметричным входом излучающего элемента, при этом антенна содержит два высокочастотных кабеля, каждый из которых одним концом подключен к одному из двух симметричных выходов согласующего трансформатора, а вторым концом подключен к одному из двух входов излучающего элемента, возбуждающих в противофазе снизу и сверху высокочастотными сигналами KB диапазона, а излучающий элемент - вертикальный проводник.An antenna for transmitting or receiving radiofrequency waves on a ship, including radiating and excitation elements, connected to the radiating element, characterized in that the radiating element is a vertical conductor, the length of which does not exceed half the wavelength of the maximum frequency of the short-wave (30 MHz) band, mounted into the surface of the ship's superstructure, made of a material that is transparent to electromagnetic waves, and the exciting element is a matching transformer for balancing the unbalanced output of a short-wave transmitter with a symmetrical input of a radiating element; the antenna contains two high-frequency cables, each of which is connected at one end to one of the two balanced outputs of a matching transformer, and the second end is connected to one of the two inputs of the radiating element exciting in antiphase from the bottom and on top of the high-frequency signals of the KB range, and the radiating element is a vertical conductor.
RU2018122909A 2018-06-22 2018-06-22 Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure RU2687845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122909A RU2687845C1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122909A RU2687845C1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2687845C1 true RU2687845C1 (en) 2019-05-16

Family

ID=66578903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122909A RU2687845C1 (en) 2018-06-22 2018-06-22 Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687845C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU65843A3 (en) * 1939-09-27 1945-11-30 Главное управление электрослаботочной промышленности Shortwave antenna
US20080316125A1 (en) * 2005-06-15 2008-12-25 Selex Communications S.P.A. Wideband Structural Antenna Operating in the Hf Range, Particularly For Naval Installations
EP2278659A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-26 Thales Nederland B.V. A broadband HF antenna fully integrated on a naval ship
FR2971630A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-17 Normandie Const Mec Ship e.g. launch, has antenna system including cavity having reflective walls to reflect electromagnetic waves and opened toward outer side of ship, and antenna wire placed in cavity at distance from reflective walls of cavity
RU2605788C2 (en) * 2015-05-05 2016-12-27 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" Short-wave receiving ship subsystem
RU168461U1 (en) * 2016-07-12 2017-02-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации SHIP RECEIVER AND TRANSMITTER ANTENNA SYSTEM WITH DIRECTIONAL CONTROLLED DIAGRAM

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU65843A3 (en) * 1939-09-27 1945-11-30 Главное управление электрослаботочной промышленности Shortwave antenna
US20080316125A1 (en) * 2005-06-15 2008-12-25 Selex Communications S.P.A. Wideband Structural Antenna Operating in the Hf Range, Particularly For Naval Installations
EP2278659A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-26 Thales Nederland B.V. A broadband HF antenna fully integrated on a naval ship
FR2971630A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-17 Normandie Const Mec Ship e.g. launch, has antenna system including cavity having reflective walls to reflect electromagnetic waves and opened toward outer side of ship, and antenna wire placed in cavity at distance from reflective walls of cavity
RU2605788C2 (en) * 2015-05-05 2016-12-27 Закрытое акционерное общество "Проектно-конструкторское бюро "РИО" Short-wave receiving ship subsystem
RU168461U1 (en) * 2016-07-12 2017-02-03 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации SHIP RECEIVER AND TRANSMITTER ANTENNA SYSTEM WITH DIRECTIONAL CONTROLLED DIAGRAM

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017128480A1 (en) Antenna switching assembly, switching method, switching system, antenna, and mobile terminal
US20110181483A1 (en) Electric Device
RU2000131621A (en) CONTACTLESS DATA TRANSMISSION DEVICE
US20150145741A1 (en) Wideband Simultaneous Transmit And Receive (STAR) Antenna With Miniaturized TEM Horn Elements
RU2687845C1 (en) Broadband short-wave antenna integrated into ship superstructure
US10978804B2 (en) Quadrifilar helical antenna for communicating in a plurality of different frequency bands
RU2594343C1 (en) Shirokov active transceiving antenna
RU168461U1 (en) SHIP RECEIVER AND TRANSMITTER ANTENNA SYSTEM WITH DIRECTIONAL CONTROLLED DIAGRAM
JP5952168B2 (en) Liquid level measuring device
RU2620195C1 (en) Resonant antenna
RU2346364C1 (en) Circular antenna
KR20110124042A (en) Reader of rfid wherein phase noise is removed
CN110350318B (en) Ultra-wideband circularly polarized omnidirectional antenna
JP2007312276A (en) Antenna unit and communications device
KR102246973B1 (en) Multi-band antenna
RU2690066C2 (en) Broadband antenna
Boaventura et al. Measurement of sensitivity improvement in RFID tags
Semenov et al. Development of a microwave resonant waveguide slot antenna with in-phase slot excitation
RU2400879C1 (en) Double-channel duel-band quadrifilar antenna
RU2316856C1 (en) Triple-dipole antenna
CN109510632B (en) Wireless transmitter with dynamically adjusted impedance matching function
RU46132U1 (en) ANTENNA
RU124516U1 (en) Fragment of a multi-element controlled strip of a phased antenna array L RANGE
RU2770157C1 (en) Broadband medium-wave transmitting antenna
JPH0794933A (en) Antenna