RU2736527C1

RU2736527C1 - Car antenna

Info

Publication number: RU2736527C1
Application number: RU2019116988A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Александрович Галкин; Владимир Павлович Рыбачек; Артем Юрьевич Селеверстов
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство внутренних дел Российской федерации
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2020-11-17

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: invention relates to antenna engineering and specifically to automotive antennae and can be used in anti-theft alarm systems. Disclosed is an automobile antenna, having a first pair of conductors 1 and 2, installed under front bumper 3 at a sufficient distance from metal parts of car in niche under left and right headlights of car. Ends of conductors 1 and 2 are connected to corresponding inputs of adder 4 by means of cables. Second pair of conductors 5 and 6 is installed in the rear part of the car and is covered with rear bumper 7. Ends of conductors 5 and 6 are connected to adder 8 by means of cables. Outputs of summators 4 and 8 are connected to inputs of adder 9.

EFFECT: this technical solution provides antenna concealment, symmetrical total (approaching circular) beam pattern and antenna protection against external climatic factors.

1 cl, 2 dwg

Description

Настоящее техническое решение относится к антенной технике, а именно к автомобильным антеннам, и может быть использовано в системах противоугонной сигнализации.This technical solution relates to antenna technology, namely to car antennas, and can be used in anti-theft alarm systems.

Известна автомобильная антенна, содержащая кузов автомобиля и проводник, присоединенный к возбудителю (патент на изобретение RU 2062534, МПК H01Q1/32. Автомобильная антенна/ Замараев Б.Л., Кожевников Ю.В., Курмаев А.Ж. и др. (RU); заявители и патентообладатели: Замараев Б.Л., Кожевников Ю.В., Курмаев А.Ж. и др. (RU).- №5036506/09; заявл. 09.04.1992; опубл. 20.06.1996).Known automobile antenna containing a car body and a conductor connected to the exciter (patent for invention RU 2062534, IPC H01Q1 / 32. Automotive antenna / Zamaraev BL, Kozhevnikov Y. V., Kurmaev A. Zh. And others (RU ); applicants and patentees: B.L. Zamaraev, Yu.V. Kozhevnikov, A.Zh. Kurmaev and others (RU) .- No. 5036506/09; application 04/09/1992; publ. 06/20/1996).

В данном устройстве проводник одним концом присоединен к заднему мосту автомобиля, а другим, через согласующее устройство, к приемо-передатчику. По проводнику и заднему мосту протекает электрический ток, который излучает электромагнитную энергию в пространство между корпусом автомобиля и дорогой, образуя плоский волновод.In this device, the conductor is connected at one end to the rear axle of the car, and at the other end, through a matching device, to the transceiver. Electric current flows through the conductor and the rear axle, which emits electromagnetic energy into the space between the car body and the road, forming a flat waveguide.

Недостатками данной антенны являются:The disadvantages of this antenna are:

- невозможность обеспечения надежного долговременного подключения высокочастотного кабеля к заднему мосту в условиях воздействия агрессивной среды (антиобледенителей дорожного покрытия), грязи и воды;- the impossibility of ensuring a reliable long-term connection of the high-frequency cable to the rear axle under the influence of an aggressive environment (road surface de-icers), dirt and water;

- эффективность работы антенны будет значительно изменяться от качества полотна дорожного покрытия и его состояния;- the efficiency of the antenna will vary significantly depending on the quality of the road surface and its condition;

-диаграмма направленности антенны, расположенная в узком просвете дороги и днища автомобиля, в условиях близости к металлическому днищу машины непредсказуема.- the directional diagram of the antenna, located in a narrow clearance of the road and the bottom of the car, in conditions of proximity to the metal bottom of the car is unpredictable.

Известна автомобильная антенна, содержащая излучатель, выполненный в виде двух проводников, размещенных внутри корпуса автомобиля (патент на изобретение RU 2019001, МПК H01Q1/32. Автомобильная антенна / Гуревич Р.В., Курашев А.Г., Короленков А.В. (RU); заявители и правообладатели: Гуревич Р.В., Курашев А.Г., Короленков А.В. (RU). - №5030538/09; заявл. 14.02.1992; опубл. 30.08.1994).Known automobile antenna containing a radiator made in the form of two conductors placed inside the car body (patent for invention RU 2019001, IPC H01Q1 / 32. Automotive antenna / Gurevich R.V., Kurashev A.G., Korolenkov A.V. ( RU); applicants and copyright holders: Gurevich R.V., Kurashev A.G., Korolenkov A.V. (RU). - No. 5030538/09; applied for 02/14/1992; publ. 08/30/1994).

Проводники антенны в данном устройстве размещены под обшивкой вдоль одной из стоек, например, вдоль стойки между лобовым и боковым окнами.The antenna conductors in this unit are located under the casing along one of the posts, for example, along the post between the front and side windows.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- сложный и трудоемкий монтаж антенны, связанный с риском нарушения внешнего вида автомобиля;- complex and laborious installation of the antenna, associated with the risk of disrupting the appearance of the car;

- ассиметричная диаграмма направленности антенны, как следствие ассиметричного расположения антенны относительно корпуса автомобиля.- asymmetric antenna pattern, as a result of the asymmetric location of the antenna relative to the car body.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является многоканальная антенная система с комбинацией выходного сигнала, содержащая две отдельные антенны (пару проводников), выходные сигналы которых объединяются сумматором (патент на изобретение US5457467(A), МПК H01Q1/32; Н04В7/08. Multiple antenna system with output signal combination/ SCHENKYR DIETER [DE], BUCK WALTER [DE]; заявители и патентообладатели: SCHENKYR DIETER [DE], BUCK WALTER [DE] - № US93060792A; заявл. 05.10.1992; опубл. 10.10.1995).The closest to the claimed technical solution is a multi-channel antenna system with a combination of an output signal, containing two separate antennas (a pair of conductors), the output signals of which are combined by an adder (patent for invention US5457467 (A), IPC H01Q1 / 32; Н04В7 / 08. Multiple antenna system with output signal combination / SCHENKYR DIETER [DE], BUCK WALTER [DE]; applicants and patentees: SCHENKYR DIETER [DE], BUCK WALTER [DE] - No. US93060792A; filed 05.10.1992; published 10.10.1995).

В данном устройстве две отдельные антенны (проводники) расположены на краях бампера автомобиля, на расстоянии равном ширине транспортного средства. Выводы каждой антенны (проводника), через удлиняющие катушки, подаются на схемы обработки сигналов антенн (проводников) и далее объединяются сумматором.In this device, two separate antennas (conductors) are located at the edges of the bumper of the car, at a distance equal to the width of the vehicle. The leads of each antenna (conductor), through extension coils, are fed to the antenna (conductor) signal processing circuits and are then combined by an adder.

Дополнительно, на лобовом стекле или заднем ветровом стекле автомобиля, установлена стержневая антенна, которая, через схему обработки сигналов, также подключается к сумматору. Additionally, a rod antenna is installed on the windshield or rear windshield of the vehicle, which is also connected to the adder via a signal processing circuit.

Недостатками данной антенной системы являются:The disadvantages of this antenna system are:

- отсутствие скрытности антенн;- no hidden antennas;

- использование схем обработки сигналов в данной системе антенн предполагает, что данная антенная система является приемной, что исключает возможность радиосвязи;- the use of signal processing circuits in a given antenna system assumes that this antenna system is receiving, which excludes the possibility of radio communication;

- для формирования круговой диаграммы направленности в данной системе необходимо увеличивать количество отдельных антенн и разнообразить места их расположения на корпусе автомобиля, что приводит к усложнению антенной системы и ухудшению ее электрических характеристик. - to form a circular radiation pattern in this system, it is necessary to increase the number of individual antennas and diversify their locations on the vehicle body, which leads to a complication of the antenna system and deterioration of its electrical characteristics.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.The aim of the invention is to eliminate these disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в автомобильную антенну, содержащую две отдельные антенны (первую пару проводников), выходные сигналы которых объединяются сумматором введена дополнительно вторая пара проводников, при этом первая пара проводников расположена в объеме, образованном рамой автомобиля и передним бампером, а вторая пара проводников расположена в объеме, образованном рамой автомобиля и задним бампером. Каждый проводник первой пары соединен с соответствующим входом первого сумматора, а каждый проводник второй пары соединен с соответствующим входом второго сумматора. Выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами третьего сумматора.This goal is achieved by the fact that a second pair of conductors is introduced into a car antenna containing two separate antennas (the first pair of conductors), the output signals of which are combined by an adder, with the first pair of conductors located in the volume formed by the car frame and the front bumper, and the second pair conductors are located in the volume formed by the car frame and the rear bumper. Each conductor of the first pair is connected to the corresponding input of the first adder, and each conductor of the second pair is connected to the corresponding input of the second adder. The outputs of the first and second adders are connected to the corresponding inputs of the third adder.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.The proposed technical solution possesses novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention.

Сущность изобретения поясняется на чертежах (фиг. 1 и фиг. 2).The essence of the invention is illustrated in the drawings (Fig. 1 and Fig. 2).

Согласно фиг. 1, первая пара проводников 1 и 2 устанавливается под передним бампером 3 на достаточном расстоянии от металлических частей автомобиля в нише, под левой и правой фарами автомобиля. Концы проводников 1 и 2 с помощью кабелей подключаются к соответствующим входам сумматора 4. Вторая пара проводников 5 и 6 устанавливается в задней части автомобиля и прикрывается задним бампером 7. Концы проводников 5 и 6 с помощью кабелей подключаются к сумматору 8. Выходы сумматоров 4 и 8 подключаются к входам сумматора 9, выход которого подключается к антенному входу радиостанции 10.As shown in FIG. 1, the first pair of conductors 1 and 2 is installed under the front bumper 3 at a sufficient distance from the metal parts of the car in the niche, under the left and right headlights of the car. The ends of conductors 1 and 2 are connected with cables to the corresponding inputs of the adder 4. The second pair of conductors 5 and 6 is installed in the rear of the car and covered by the rear bumper 7. The ends of conductors 5 and 6 are connected to the adder by cables 8. Outputs of the adders 4 and 8 connected to the inputs of the adder 9, the output of which is connected to the antenna input of the radio station 10.

На фиг. 2 представлена экспериментальная диаграмма распределения относительной мощности излучения антенны, измеренная на конкретном автомобиле.FIG. 2 shows an experimental diagram of the distribution of the relative radiation power of the antenna, measured on a specific car.

Все измерения проводились на открытой площадке, свободной от зданий и автомобилей в радиусе 100 м от тестового автомобиля с измеряемой антенной. Распределение излученной мощности измерялось в неподвижном автомобиле в горизонтальной плоскости на вертикально поляризованную антенну в диапазоне углов от 0 до 360° с шагом 30°. Диаграмма излученной мощности в зависимости от угла поворота автомобиля с измеряемой антенной построена в ортогональных координатах. Значению угла 0° соответствует ориентация оси автомобиля на измерительную антенну. Излученная мощность на фиг. 2 показана в относительных логарифмических единицах (дБ).All measurements were carried out in an open area free of buildings and vehicles within a radius of 100 m from the test vehicle with the antenna being measured. The distribution of the radiated power was measured in a stationary car in the horizontal plane on a vertically polarized antenna in the angular range from 0 to 360 ° with a step of 30 °. The diagram of the radiated power depending on the angle of rotation of the vehicle with the measured antenna is plotted in orthogonal coordinates. The 0 ° angle value corresponds to the orientation of the vehicle axis to the measuring antenna. The radiated power in FIG. 2 is shown in relative logarithmic units (dB).

Различие сигналов в зонах максимального и минимального излучения (менее 7 дБ) указывает на высокую равномерность излучения (приема) по всем азимутам.The difference in signals in the zones of maximum and minimum radiation (less than 7 dB) indicates a high uniformity of radiation (reception) in all azimuths.

Настройка антенны на рабочую частоту осуществляется путем изменения длины проводников 1, 2 и 5, 6 по критерию минимума коэффициента стоячей волны (КСВ).Tuning the antenna to the operating frequency is carried out by changing the length of conductors 1, 2 and 5, 6 according to the criterion of the minimum standing wave ratio (SWR).

Достоинствами предлагаемой автомобильной антенны являются:The advantages of the proposed car antenna are:

- обеспечение скрытности антенны без изменения конструкции автомобиля;- ensuring the stealth of the antenna without changing the design of the car;

- симметричная суммарная (приближающаяся к круговой) диаграмма направленности антенны;- symmetric total (approaching circular) antenna radiation pattern;

- защита элементов антенны от воздействия внешних факторов (влаги, грязи и т.п.) и, как следствие, стабильность электрических характеристик антенны.- protection of antenna elements from external factors (moisture, dirt, etc.) and, as a consequence, the stability of the electrical characteristics of the antenna.

Claims

Automotive antenna containing the first pair of conductors, the output signals of which are combined by an adder, characterized in that an additional second pair of conductors is introduced, while the first pair of conductors is located in the volume formed by the car frame and the front bumper, and the second pair of conductors is located in the volume formed by the frame car and rear bumper, each conductor of the first pair is connected to the corresponding input of the first adder, and each conductor of the second pair is connected to the corresponding input of the second adder, the outputs of the first and second adders are connected to the corresponding inputs of the third adder.