RU53503U1

RU53503U1 - CAR ANTENNA

Info

Publication number: RU53503U1
Application number: RU2005130052/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Сухарев; Владислав Витальевич Анохов; Сергей Александрович Безруков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Вега-Инвест"
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2005-09-26
Publication date: 2006-05-10

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и предназначена для использования в транспортных средствах. Задачей предлагаемого технического решения является упрощение крепления элементов антенны в процессе монтажа к автомобилю и возможность варьирования местом крепления антенны на поверхности стекла. Автомобильная антенна содержит вибратор, состоящий из двух отрезков, размещенных на поверхности стекла, блок согласования и настройки (БСН), коаксиальный фидер и заземляющий проводник. Отрезки вибратора выполнены в виде ленты из полимерного материала с металлическим покрытием на ее поверхности или двухслойной полимерной ленты с расположенным между ее слоями металлическим проводником. БСН выполнен в виде активного усилителя с цепями коррекции, размещенного в пластмассовом корпусе и имеющего элементы разъема в виде штырьков, расположенных с трех сторон активного усилителя, ответная часть которых расположена на одном конце каждого отрезка вибратора. Отрезки вибратора через разъемные соединения параллельно подключены ко входу активного усилителя, выход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера. Внешний проводник коаксиального фидера подключен к шине "общая земля" активного усилителя, а заземляющий проводник 4 подключен одним концом к металлическому корпусу автомобиля, а другим - к шине "общая земля".The proposed utility model relates to radio engineering, namely to antenna technology, and is intended for use in vehicles. The objective of the proposed technical solution is to simplify the mounting of the antenna elements during installation to the car and the possibility of varying the mounting location of the antenna on the glass surface. A car antenna contains a vibrator consisting of two segments located on the glass surface, a matching and tuning unit (BSN), a coaxial feeder and a grounding conductor. The vibrator segments are made in the form of a tape of a polymeric material with a metal coating on its surface or a two-layer polymer tape with a metal conductor located between its layers. The BSN is made in the form of an active amplifier with correction circuits located in a plastic case and having connector elements in the form of pins located on three sides of the active amplifier, the reciprocal part of which is located at one end of each segment of the vibrator. Vibrator segments through detachable connections are connected in parallel to the input of the active amplifier, the output of which is connected to the central conductor of the coaxial feeder. The external conductor of the coaxial feeder is connected to the common ground bus of the active amplifier, and the grounding conductor 4 is connected at one end to the metal casing of the vehicle and the other to the common ground bus.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к радиотехнике, а именно к антенной технике, и предназначена для использования в транспортных средствах.The proposed utility model relates to radio engineering, namely to antenna technology, and is intended for use in vehicles.

Известна автомобильная антенна, расположенная - на лобовом стекле, выполненная в виде расположенного в середине ветрового стекла вертикального вибратора с емкостной нагрузкой, например Т-образного вибратора. По обе стороны от него вдоль периферии ветрового стекла установлены проводники, соединенные с нижней частью вертикального вибратора, при этом питающий фидер подключен к точке соединения вибратора и проводника (патент СССР 457238 МПК H 01 Q 1/32).Known automobile antenna located on the windshield, made in the form located in the middle of the windshield of a vertical vibrator with a capacitive load, for example a T-shaped vibrator. On both sides of it along the periphery of the windshield there are conductors connected to the bottom of the vertical vibrator, while the supply feeder is connected to the connection point of the vibrator and conductor (USSR patent 457238 IPC H 01 Q 1/32).

Недостатками известной антенны являются следующие:The disadvantages of the known antenna are the following:

- конструкцию антенны нельзя разместить на лобовом стекле, так как это затрудняет видимость;- the antenna design cannot be placed on the windshield, as this makes it difficult to see;

- сложность крепления горизонтальных проводников антенны из-за трудности закрепления изогнутой части проводников;- the difficulty of mounting the horizontal conductors of the antenna due to the difficulty of fixing the curved part of the conductors;

возможность пропадания сигнала при незначительном удалении от передающего центра, большой уровень помех из-за отсутствия активного элемента, что влечет уменьшение уровня сигнала до величины уровня помех.the possibility of signal loss at a slight distance from the transmitting center, a large level of interference due to the lack of an active element, which entails a decrease in the signal level to the level of interference.

Наиболее близкой к предлагаемой антенне является автомобильная антенна, содержащая линейный излучатель, размещенный на поверхности или внутри стекла симметрично относительно вертикальной оси симметрии оконного проема и присоединенный первым концом к верхней металлической кромке оконного проема, а вторым концом к выходу блока настройки и согласования (БСН), содержащего реактивные элементы, вход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера, внешний проводник которого присоединен к нижней металлической кромке оконного проема. Линейный излучатель выполнен из n≥2 отрезков проводника, радиально расходящихся от его второго конца, при этом выходом БСН является точка соединения двух реактивных элементов, другой конец одного из них является входом БСН, а конец другого реактивного элемента подключен к внешнему проводнику коаксиального фидера (патент РФ №2058634 МПК H 01 Q 1/32).Closest to the proposed antenna is a car antenna containing a linear emitter placed on the surface or inside the glass symmetrically with respect to the vertical axis of symmetry of the window opening and connected with the first end to the upper metal edge of the window opening, and the second end to the output of the tuning and matching unit (BSN), containing reactive elements, the input of which is connected to the central conductor of the coaxial feeder, the outer conductor of which is connected to the lower metal edge nnogo opening. The linear radiator is made of n≥2 segments of the conductor radially diverging from its second end, while the output of the BSN is the connection point of two reactive elements, the other end of one of them is the input of the BSN, and the end of the other reactive element is connected to the external conductor of the coaxial feeder (patent RF №2058634 IPC H 01 Q 1/32).

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- размещение антенны на заднем стекле затрудняет видимость;- placing the antenna on the rear window makes it difficult to see;

- необходимость введения дополнительных элементов настройки для согласования элементов антенны и необходимость учета размеров поверхности ветрового стекла вследствие того, что металлическая кромка стекла является составной частью вибратора;- the need to introduce additional tuning elements for matching the antenna elements and the need to take into account the size of the surface of the windshield due to the fact that the metal edge of the glass is an integral part of the vibrator;

- трудность крепления антенны на стекле автомобиля к металлической кромке проема стекла (возможно только на станции техобслуживания).- the difficulty of attaching the antenna on the car glass to the metal edge of the glass opening (only possible at a service station).

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение крепления элементов антенны в процессе монтажа к автомобилю и возможность варьирования местом крепления антенны на поверхности стекла.The objective of the proposed utility model is to simplify the mounting of the antenna elements during installation to the car and the possibility of varying the mounting location of the antenna on the glass surface.

Поставленная задача достигается тем, что в автомобильной антенне, содержащей вибратор, состоящий из двух отрезков, размещенных на поверхности стекла, блока согласования и настройки (БСН), коаксиального фидера, согласно предлагаемой полезной модели, отрезки вибратора выполнены в виде ленты из полимерного материала с металлическим покрытием на ее поверхности или двухслойной полимерной ленты с расположенным между ее слоями металлическим проводником; БСН выполнен в виде активного усилителя с цепями коррекции, размещенного в пластмассовом корпусе и имеющего элементы разъема в виде штырьков, расположенных с трех сторон активного усилителя, ответная часть которых расположена на одном конце каждого отрезка вибратора; отрезки вибратора через разъемные соединения параллельно подключены ко входу активного усилителя, выход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера, внешний проводник которого подключен к шине "общая земля" активного усилителя, а заземляющий проводник подключен одним концом к металлическому корпусу автомобиля, а другим - к шине "общая земля".The problem is achieved in that in an automobile antenna containing a vibrator, consisting of two segments placed on the glass surface, matching and tuning unit (BSN), coaxial feeder, according to the proposed utility model, the vibrator segments are made in the form of a tape of a polymeric material with metal a coating on its surface or a two-layer polymer tape with a metal conductor located between its layers; The BSN is made in the form of an active amplifier with correction circuits located in a plastic case and having connector elements in the form of pins located on three sides of the active amplifier, the reciprocal part of which is located at one end of each segment of the vibrator; Vibrator segments through detachable connections are connected in parallel to the input of the active amplifier, the output of which is connected to the central conductor of the coaxial feeder, the external conductor of which is connected to the common ground bus of the active amplifier, and the ground conductor is connected at one end to the metal casing of the car and the other to the bus "common land".

На фиг.1 приведена общая схема антенны;Figure 1 shows the General diagram of the antenna;

на фиг.2 - электрическая схема блока согласования и настройки;figure 2 is an electric circuit block matching and tuning;

на фиг.3, фиг.4, фиг.5 - варианты размещения антенны на автомобиле.figure 3, figure 4, figure 5 - options for placing the antenna on the car.

Автомобильная антенна содержит вибратор 1, состоящий из двух отрезков, размещенных на поверхности стекла, блока согласования м настройки (БСН) 2, коаксиального фидера 3 и заземляющего проводника 4 (фиг.1). Отрезки вибратора выполнены в виде ленты из полимерного материала с металлическим покрытием на ее поверхности с одной стороны и клеевой основой с защитной пленкой с другой стороны. Отрезки вибратора могут быть также выполнены в виде двухслойной полимерной ленты с расположенным между ними металлическим проводником. Первый слой полимерной ленты выполнен на клеевой основе, а второй слой полимерной ленты выполнен на клеевой основе с защитным покрытием, а металлический проводник расположен между клеевым покрытием первой полимерной ленты и полимерной поверхностью второй ленты.Car antenna contains a vibrator 1, consisting of two segments placed on the surface of the glass, matching unit m settings (BSN) 2, coaxial feeder 3 and ground conductor 4 (figure 1). The vibrator segments are made in the form of a tape of a polymeric material with a metal coating on its surface on one side and an adhesive base with a protective film on the other side. The vibrator segments can also be made in the form of a two-layer polymer tape with a metal conductor located between them. The first layer of polymer tape is made on an adhesive basis, and the second layer of polymer tape is made on an adhesive basis with a protective coating, and the metal conductor is located between the adhesive coating of the first polymer tape and the polymer surface of the second tape.

Ширина отрезков вибратора в обоих вариантах составляет около 4 мм, а длина - около 600 мм.The width of the sections of the vibrator in both versions is about 4 mm, and the length is about 600 mm.

На нижнюю часть корпуса антенны, противоположную лицевой. прикреплена полимерная пленка с двухсторонним клеевым покрытием, верхний слой которого прикреплен к корпусу антенны, а нижний имеет защитную пленку.On the bottom of the antenna housing, opposite the front. a polymer film with a double-sided adhesive coating is attached, the upper layer of which is attached to the antenna body, and the lower one has a protective film.

БСН выполнен в виде активного усилителя с цепями коррекции, имеющего элементы разъема в виде штырьков 5, расположенных с трех сторон усилителя, ответная часть 6 которых расположена на одном конце каждого отрезка вибратора.The BSN is made in the form of an active amplifier with correction circuits having connector elements in the form of pins 5 located on three sides of the amplifier, the mating part 6 of which is located at one end of each segment of the vibrator.

Отрезки вибратора через разъемные соединения параллельно подключены ко входу активного усилителя 2, выход которого подключен к центральному проводнику коаксиального фидера 3. Внешний проводник коаксиального фидера подключен к шине "общая земля" активного усилителя. Заземляющий проводник 4 подключен одним концом к металлическому корпусу автомобиля в месте крепления зеркала заднего вида или солнцезащитного козырька, а другим - к шине "общая земля".The vibrator segments through detachable connections are connected in parallel to the input of the active amplifier 2, the output of which is connected to the central conductor of the coaxial feeder 3. The external conductor of the coaxial feeder is connected to the common ground bus of the active amplifier. Grounding conductor 4 is connected at one end to the metal casing of the vehicle at the point of attachment of the rear-view mirror or sun visor, and the other to the common ground bus.

Возможны следующие варианты установки антенны:The following antenna installation options are available:

а) в одном из верхних углов лобового стекла, при этом линейные вибраторы располагаются согласно фиг.3;a) in one of the upper corners of the windshield, while the linear vibrators are located according to figure 3;

б) внизу и вверху лобового стекла, при этом линейные вибраторы расположены под углом 180 градусов относительно друг друга (фиг.4, 5). b) at the bottom and top of the windshield, while the linear vibrators are located at an angle of 180 degrees relative to each other (figure 4, 5).

Установку антенны осуществляют следующим образом:The antenna installation is as follows:

1. Соединяют ответную часть разъемного соединения, расположенную на одном из концов линейного вибратора со штыревой частью разъемного соединения, расположенную в корпусе антенны в соответствии с вариантом установки.1. Connect the mating part of the detachable connection located at one end of the linear vibrator with the pin part of the detachable connection located in the antenna housing in accordance with the installation option.

2. Протирают спиртовой салфеткой лобовое стекло в месте установки антенны и линейных вибраторов.2. Wipe the windshield with an alcohol wipe at the place of installation of the antenna and linear vibrators.

3. Снимают защитный слой с каждой полоски линейного вибратора на длину 5 см., начиная от разъема; удаляют защитный слой с клеящей поверхности на корпусе антенны.3. Remove the protective layer from each strip of the linear vibrator to a length of 5 cm, starting from the connector; remove the protective layer from the adhesive surface on the antenna body.

4. Закрепляют корпус антенны на лобовом стекле в соответствии с вариантом установки.4. Fix the antenna housing on the windshield in accordance with the installation option.

5. Слегка натягивая линейный вибратор, полностью удаляют защитный слой с полосок вибратора и прикрепляют их к лобовому стеклу.5. Gently pulling the linear vibrator, completely remove the protective layer from the strips of the vibrator and attach them to the windshield.

6. В зависимости от размеров лобового стекла и вариантов установки вибраторы можно укоротить до необходимой длины, но не менее 300 мм.6. Depending on the size of the windshield and installation options, the vibrators can be shortened to the required length, but not less than 300 mm.

7. Заземляющий проводник антенны соединяют с металлическим корпусом автомобиля в месте крепления зеркала заднего вида или солнцезащитного козырька.7. The grounding conductor of the antenna is connected to the metal body of the car in the place of attachment of the rear-view mirror or sun visor.

8. Коаксиальный фидер размещают под резиновым уплотнителем лобового стекла и подключают центральный проводник к выходу активного усилителя, а внешний проводник - к шине "общая земля".8. The coaxial feeder is placed under the rubber seal of the windshield and the central conductor is connected to the output of the active amplifier, and the external conductor is connected to the common ground bus.

9. Подключают ВЧ-разъем к антенному входу приемника, а провод питания - к цепи + 12 V.9. Connect the RF connector to the antenna input of the receiver, and the power cable to + 12 V.

10. Устройство работает следующим образом.10. The device operates as follows.

Энергия радиоволн наводит ЭДС в вибраторах 1. Полученный сигнал через разъемное соединение поступает на вход блока согласования и настройки (фиг.1) Резисторы R1, R2 и конденсаторы C1, C2 обеспечивают согласование входного сопротивления усилителя и вибратора, а также коррекцию АЧХ усилителя (фиг.2) Резистор R3 является нагрузкой транзистора VT1, величиной резистора задается режим транзистора, обеспечивающий минимальный уровень собственных шумов. Кроме того, резисторы R1, R2 и R3 задают коэффициент усиления по постоянному току The energy of the radio waves induces EMF in the vibrators 1. The received signal through a detachable connection is fed to the input of the matching and tuning unit (Fig. 1). Resistors R1, R2 and capacitors C1, C2 ensure matching of the input resistance of the amplifier and vibrator, as well as the correction of the frequency response of the amplifier (Fig. 2) The resistor R3 is the load of the transistor VT1, the resistor value is set to the transistor mode, providing a minimum level of intrinsic noise. In addition, resistors R1, R2, and R3 set the DC gain

на уровне 20-22 дБ. С коллектора транзистора VT3 сигнал через разделительный конденсатор С4 поступает на выход блока согласования и настройки. С выхода блока согласования и настройки сигнал через фидер 3 подается на вход радиоприемного устройства. Резистор R4 и электролитический конденсатор С5 обеспечивают фильтрацию питающего напряжения. Конденсатор С3 дополнительно снижает уровень высокочастотных помех от источника питания. Резистор R5 и светодиод VD1 образуют индикатор подключения блока согласования и настройки к питающему напряжению. Заземляющий проводник 4 дополнительно выполняет функцию резонатора сигнала.at the level of 20-22 dB. From the collector of transistor VT3, the signal through the isolation capacitor C4 is fed to the output of the matching and tuning unit. From the output of the matching and tuning unit, the signal through the feeder 3 is fed to the input of the radio receiver. Resistor R4 and electrolytic capacitor C5 provide filtering of the supply voltage. Capacitor C3 further reduces the level of high-frequency interference from the power source. Resistor R5 and LED VD1 form an indicator for connecting the matching and tuning unit to the supply voltage. Grounding conductor 4 additionally performs the function of a resonator signal.

Преимуществами предложенной автомобильной антенны по сравнению с известными являются:The advantages of the proposed automotive antenna in comparison with the known are:

- упрощение крепления элементов антенны, не зависящее от конструкции машины и ветрового стекла, вследствие того, что исключается необходимость настройки антенны в зависимости от конфигурации оконного проема;- simplification of the mounting of the antenna elements, regardless of the design of the machine and the windshield, due to the fact that eliminates the need to configure the antenna depending on the configuration of the window opening;

- удобство крепления вибратора к усилителю, не требующего инструментов;- the convenience of mounting a vibrator to an amplifier that does not require tools;

- возможность оперативной замены вибратора без демонтажа корпуса антенны и снятия его с места установки;- the ability to quickly replace the vibrator without removing the antenna housing and removing it from the installation site;

- возможность варьирования местом крепления антенны на поверхности стекла в зависимости от типа машины.- the possibility of varying the mounting location of the antenna on the glass surface, depending on the type of machine.

Claims

A car antenna containing a vibrator consisting of two segments placed on the glass surface, matching and tuning unit (BSN), coaxial feeder, characterized in that the vibrator segments are made in the form of a tape of a polymeric material with a metal coating on its surface or a two-layer polymer tape with a metal conductor located between its layers; The BSN is made in the form of an active amplifier with correction circuits located in a plastic case and having connector elements in the form of pins located on three sides of the active amplifier, the reciprocal part of which is located at one end of each segment of the vibrator; the vibrator sections through detachable connections are connected in parallel to the input of the active amplifier, the output of which is connected to the central conductor of the coaxial feeder, the external conductor of which is connected to the common ground bus of the active amplifier, and the grounding conductor 4 is connected at one end to the metal body of the car and the other to common ground bus.