SU1758728A1

SU1758728A1 - Широкополосное приемное антенное устройство

Info

Publication number: SU1758728A1
Application number: SU904836119A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Лупинос; Владимир Николаевич Мешкорудников; Камиль Анасович Минабудинов; Евгений Степанович Попов
Original assignee: Омский научно-исследовательский институт приборостроения
Priority date: 1990-06-07
Filing date: 1990-06-07
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Использование: широкополосные магнитные антенны дл всенаправленного приема .Сущностьизобретени : широкополосна приемна антенна система содержит две ортогональные магнитные антенны, двухканальный квадратурный фазовращатель и сумматор. Индуктивные элементы фазовращател используютс в качестве антенных обмоток ферритовых сердечников. Кажда обмотка выполнена в виде секций, соединенных последовательно и синфазно. Введены фазирующие конденсаторы и балластные резисторы. Секции размещены на определенном рассто нии. Величины индуктивностей обмоток, емкостей фазирующих конденсаторов и сопротивлени балластных резисторов выбраны из предложенного соотношени . 2 ил.

Description

cs

Ј

Изобретение относитс к антенной технике и может быть использовано при создании широкополосных магнитных антенн, обеспечивающих всенаправленный прием сигналов.

Известно антенное устройство, содержащее две ортогонально расположенные рамочные антенны, выходы которых подключены ко входам согласующих усилителей , широкополосный двухканальный квадратурный фазовращатель, входы которого подключены ко входам усилителей, и сумматор; объедин ющий выходы фазовращател .

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству вл етс широкополосное приемное антенное устройство , содержащее две взаимно ортогональных магнитных антенны, выполненных на ферритовых сердечниках с антенными обмотками, двухканальный квадратурный

фазовращатель на реактивных элементах, и сумматор, выход которого вл етс выходом устройства.

Недостатком известных устройств вл етс наличие отдельно выполненного фазовращател , что усложн ет конструкцию устройства в целом.

Цель изобретени - упрощение конструкции устройства.

Указанна .цель достигаетс тем, что в известном широкополосном приемном антенном устройстве, содержащем две взаимно ортогональных магнитных антенны, выполненных на ферритовых сердечниках с антенными обмотками, двухканальный квадратурный фазовращатель на реактивных элементах, и сумматор, выход которого вл етс выходом устройства, реактивные элементы двухканального квадратурного фазовращател используютс в качестве антенных обмоток магнитных антенн, причем

VJ

сл

00

VI

ю

00

кажда обмотка выполнена в виде двух соединенных последовательно и синфазно секций , размещенных на ферритовом сердечнике симметрично относительно его середины и разнесенных на рассто ние, равное одной трети его длины, при этом кажда секци намотана сдвоенным проводом , а ее обмотки соединены между собой синфазно последовательно со средней точкой , к которым подключены первые концы введенных первого и второго фазирующих конденсаторов, вторые концы которых соединены с общим проводом, при этом конец второй секции нагружен на введенный балластный резистор, а начало первой секции соединено с одним из входов сумматора, ко второму входу которого подключены аналогичные элементы, размещенные на втором сердечнике, при этом, величины индуктив- ностей обмоток секций (L), емкостей фази- рующих конденсаторов (С), входного сопротивлени сумматора (RBx) и балластных резисторов (Re) выбраны из соотношени :

RDX Рб 2VE7C.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого широкополосного приемного антенного устройства; на фиг, 2 - пример схемного выполнени звена квадратурного фазовращател .

Широкополосное приемное антенное устройство (фиг. 1) содержит две ортогонально расположенные магнитные антенны 1, 2, в состав которых вход т ферритовые сердечники 3, 4 и антенные обмотки 5, б соответственно. Антенные обмотки 5, 6 состо т из двух секций, кажда из которых включает две обмотки секции Lu, Lia и , L-22 дл антенной обмотки 5 и Lai, 1з и Ui. Ыа дл антенной обмотки 6 соответственно. К точкам соединени обмоток секций подключены фазирующие конденсаторы 7 С1, С2, СЗ, С4. Концы вторых секций антенных обмоток 5, б подключены к одному из выводов балластных резисторов 8. 9 Rei, R62 со- ответственно, вторые выводы которых подключены к общему проводу 10. Начало первых секций антенных обмоток 5, 6 подключено к входам сумматора 11.

Широкополосное приемное антенное устройство работает следующим образом.

Внешнее электромагнитное поле с напр женностью Е Emcos(cot) наводит в антенных обмотках 5, б ортогонально расположенных магнитных антенн 1,2 токи, которые создают напр жени Ui и U2 соответственно:

Ui jEmhg cos p cos со t;(1)

02 Sin p COS 0) t,(2)

где hg - действующа высота магнитной антенны;

р -азимутальное направление прихода электромагнитной волны; ft)- кругова частота;

t-текущее врем .

При соотношении между величинами индуктивности обмотки секции (Li), емкости фазирующего конденсатора (Ci), балластного сопротивлени (Re2) и входного сопротивлени сумматора (Рвх равном

2VU7Ci R6i RBx,(3)

в антенне устанавливаетс режим бегущей волны и обеспечиваетс посто нство выходного сопротивлени в широком диапазоне частот. Обмотки секций Ln...Li2 одновременно вл ютс и реактивными (индуктивными ) элементами LC-фазовых звеньев квадратурного фазовращател , величины их индуктивностей, а также емкостей фазирующих конденсаторов выбираютс из обычных дл квадратурных фазовращателей соотношений . Индуктивные элементы в совокупности с фазирующими конденсаторами обеспечивают результирующий фазовый сдвиг 90° между напр жени ми 1Н и U2 на входах сумматора 11, В результате на выходе сумматора формируетс результирующее напр жение, определ емое в соответствии с выражением 3

UЈ Emhayi + sin S. (р cos в cos ft) t, (4) фазовый угол между напр жени ми Ui и U2.

При 0 90° выражение (4) принимает вид

Ujr Emhg COS 0)1,

из которого видно, что величина Цсна выходе сумматора 11 не зависит от азимутального направлени (f прихода электромагнитной волны, Таким образом, за вл емое антенное устройство обладает круговой диаграммой направленности в азимутальной плоскости,

Широкополосное приемное антенное устройство может быть реализовано следующим образом.

В качестве сердечников 3, 4 магнитных антенн в диапазоне СДВ-СВ могут быть использованы , например, сердечники из ферромагнитного материала марки М1500 НМЗ-10С 38 х 560. Расчет электрических и конструктивных параметров индуктивных и емкостных элементов можно выполн ть по известной методике. При этом полученные в результате расчета LC-фазовые звень , выполненные по мостовой схеме, могут быть заменены на эквивалентные Т-образные звень . Дл реализации в эквивалентной схеме трансформатора с жесткой магнитной св зью обмоток секций их следует выполнить двум проводами, после чего не- обходимосоединить конец первого провода с началом второго. В качестве сумматора 11 можно использовать широкополосный трансформатор с двум первичными и одной вторичной обмотками или двухканэль- ный транзисторный усилитель с общей нагрузкой (эмиттерный повторитель), схема которого известна.

Claims

Экспериментальное исследование за вл емого широкополосного приемного антенного устройства показало, что, по сравнению с устройствами аналогичного назначени , за вл емое устройство обладает более простой конструкцией, меньшей трудоемкостью изготовлени и настроечно- регулировочных работ, что обеспечивает снижение его стоимости примерно на 30%. Формула изобретени Широкополосное приемное антенное устройство, содержащее две взаимно ортогональные магнитные антенны, выполненные на ферритовых сердечниках с антенными обмотками, дпухканальный квадратурный фазовращатель на реактивных элементах, и сумматор, выход которого вл етс выходом устройства, отличающеес тем, что, с целью упрощени

0

5

0

5

конструкции путем использовани реактивных элементов двухканального квадратурного фазовращател в качестве антенных обмоток магнитных антенн, кажда антенна обмотка выполнена в виде двух соединенных последовательно и синфазно секций, размещенных на ферритовом сердечнике симметрично относительно его середины и разнесенных на рассто ние, равное одной трети его длины, при этом кажда секци намотана сдвоенным проводом , а ее обмотки соединены между собой синфаз«о последовательно со средней точкой , к которым подключены первые концы введенных первого и второго фазирующих конденсаторов, вторые концы которых соединены с общим приводом, при этом конец второй секции нагружен на введенный балластный резистор, а начало первой секции соединено с одним из входов сумматора, к второму входу которого подключены аналогичные элементы, размещенные на втором сердечнике, при этом величины индуктивно- стей обмоток секций (L), емкостей фазирую- щих конденсаторов (С), входного сопротивлени сумматора (RBx) и балластных резисторов (Re) выбраны из соотношени :

Rex Re 2 L/C.

M-Ufe

Фиг. 2.