SU1775771A1

SU1775771A1 - Rod antenna

Info

Publication number: SU1775771A1
Application number: SU894703957A
Authority: SU
Inventors: Eduard S Kiritsev
Original assignee: Vnii Radiovesh Priema Akustik
Priority date: 1989-06-14
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1992-11-15

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для приема радиосигналов с защитой входных цепей радиоприемника от перегрузки сильным сигналом.The invention relates to radio engineering and can be used to receive radio signals with protection of the input circuits of the radio from overload by a strong signal.

_г Известна штыревая антенна, содержащая экран, расположенные над ним и перпендикулярно ему первый трубчатый элемент, стержень и коаксиальный кабель, присоединенный к экрану и к верхнему торцу первого трубчатого элемента, с нижним торцом которого соединен нижний конец стержня. Работа штыревой антенны основана на компенсации сигналов помех, наведенных в стержне и трубчатом элементе от близко расположенного источника помех. Недостатком этой штыревой антенны является низкая эффективность подавления сильных помех от дальних источников. _d. A whip antenna is known comprising a shield, a first tubular element located above it and perpendicular to it, a rod and a coaxial cable attached to the shield and to the upper end of the first tubular element, the lower end of the rod connected to its lower end. The operation of the whip antenna is based on the compensation of interference signals induced in the rod and tubular element from a nearby interference source. The disadvantage of this whip antenna is the low efficiency of suppressing strong interference from distant sources.

Целью изобретения является повышение эффективности подавления широкопо лосных помех и сигналов для источников, расположенных в дальней зоне.The aim of the invention is to increase the efficiency of suppressing broadband interference and signals for sources located in the far zone.

Согласно техническому решению в известную штыревую антенну, содержащую экран, расположенные над ним и перпендикулярно ему последовательно друг над другом первый трубчатый элемент, стержень и коаксиальный кабель, присоединенный к экрану и к верхнему торцу первого трубчатого элемента, введены 2п, где η = 1,2,3,.., трубча^тых элементов, равной длины со стержнем. Все трубчатые элементы и стержень включены последовательно согласно в двух группах, включенных противофазно через пороговый элемент: нижний торец второго трубчатого элемента через пару параллельно и встречно включенных введенных диодов к центральному проводнику коаксиального кабеля, его верхний торец присоединен к нижнему торцу четвертого трубчатого элемента, верхний торец которого присоединен к нижнему торцу шестого трубчатогоAccording to the technical solution, in the known whip antenna containing a shield, the first tubular element, a rod and a coaxial cable connected to the shield and to the upper end face of the first tubular element are arranged above it and perpendicular to it sequentially one above the other, where η = 1.2 , 3, .., s ^m trubcha elements of equal length with the rod. All tubular elements and the rod are connected in series according to two groups included in antiphase through the threshold element: the lower end of the second tubular element through a pair of parallel and counter-connected inserted diodes to the central conductor of the coaxial cable, its upper end is connected to the lower end of the fourth tubular element, the upper end which is attached to the lower end of the sixth tubular

1775771А1 элемента и т.д,, верхний торец последнего четного трубчатого элемента соединен с нижним концом стержня, нижний торец первого трубчатого элемента соединен с верхним торцом третьего трубчатого элемента, нижний торец которого соединен с верхним торцом пятого трубчатого элемента и т.д,, причем проводники, соединяющие трубчатые элементы, расположены внутри их.1775771A1 element, etc., the upper end of the last even tubular element is connected to the lower end of the rod, the lower end of the first tubular element is connected to the upper end of the third tubular element, the lower end of which is connected to the upper end of the fifth tubular element, etc., the conductors connecting the tubular elements are located inside them.

На фиг.1 дана штыревая антенна.Figure 1 is given a whip antenna.

Предлагаемая штыревая антенна состоит из коаксиальной линии 1, расположенной перпендикулярно экрану 2 и соединенной с ним внешним проводником, и расположенные один над другим вертикальные проводящие стержень 3 и трубчатые элементы 4 (первый) и 2п, где η - четное число. Стержень 3 и трубчатые элементы {4,2п} расположены соосно вокруг верхней части коаксиальной линии 1, при этом первый трубчатый элемент 4 расположен близко от коаксиальной линии 1, а 3 - на максимальном удалении от нее. Стержень 3 и трубчатые элементы {4,2п} соединены электрически в две группы последовательно через один. В первой группе нижний торец первого трубчатого элемента 4 соединен изолированным проводником, расположенным внутри второго трубчатого элемента 5, с верхним торцом третьего трубчатого элемента 6 и т.д. до соединения нижнего торца 2п-1 трубчатого элемента с верхним.торцом 2п+1 трубчатого элемента изолированным проводом, расположенным внутри 2п-го трубчатого элемента. Во второй группе верхний торец второго трубчатого элемента 5 соединен изолированным проводником, расположенным внутри третьего трубчатого элемента 6, с нижним торцом четвертого трубчатого элемента 7 и т.д. до соединения верхнего торца 2п-го трубчатого элемента с нижним концом стержня 3 изолированным проводом, расположенным внутри (2п+1)-го трубчатого элемента. Во второй группе нижний торец • второго трубчатого элемента 5 подсоединен к центральному проводнику коаксиальной линии 1 через пару встречно-параллельно включенных диодов Д1, Д2, а в первой группе верхний торец первого трубчатого элемента 4 - непосредственно.The proposed whip antenna consists of a coaxial line 1 located perpendicular to the screen 2 and connected to it by an external conductor, and vertical conductive rod 3 and tubular elements 4 (first) and 2p located one above the other, where η is an even number. The rod 3 and the tubular elements {4,2p} are located coaxially around the upper part of the coaxial line 1, while the first tubular element 4 is located close to the coaxial line 1, and 3 is located at the maximum distance from it. Rod 3 and tubular elements {4,2p} are electrically connected in two groups in series through one. In the first group, the lower end of the first tubular element 4 is connected by an insulated conductor located inside the second tubular element 5, with the upper end of the third tubular element 6, etc. to the connection of the lower end of the 2p-1 tubular element with the upper end face of the 2p + 1 tubular element with an insulated wire located inside the 2ndp-tubular element. In the second group, the upper end of the second tubular element 5 is connected by an insulated conductor located inside the third tubular element 6, with the lower end of the fourth tubular element 7, etc. before connecting the upper end of the 2n-th tubular element with the lower end of the rod 3 with an insulated wire located inside the (2n + 1) -th tubular element. In the second group, the lower end • of the second tubular element 5 is connected to the central conductor of the coaxial line 1 through a pair of counter-parallel connected diodes D1, D2, and in the first group the upper end of the first tubular element 4 is directly connected.

Штыревая антенна работает следующим образом.The whip antenna operates as follows.

Независимо от уровня принимаемых сигналов принятая на фиг.1 схема соединения двух групп элементов {4,2п} и стержня 3 между собой обеспечивает согласное суммирование ЭДС, наведенных на каждом элементе в пределах первой или второй группы, Суммарные ЭДС каждой из групп оказываются при этом, во-первых, равными по величине вследствие идентичности геометрии и числа элементов, и, во-вторых, противофазными. По существу имеет место геометрическое совмещение относительно вертикальной оси двух штыревых антенн, элементы которых расположены по вертикали. При этом одна из них, состоящая из элементов первой группы, включена инверсно относительно другой, состоя щей из элементов второй группы. Возможность соединения элементов каждой их групп между собой, в том числе и инверсное, обеспечивается использованием трубчатых элементов {4,п}. Поэтому сигнал от первой группы элементов поступает на центральный проводник коаксиальной линии 1 непосредственно, а от второй группы - через „ диоды Д1; Д2., Так как диоды Д1, Д2 являются пороговыми элементами, т.е. на определенном, обычно небольшом начальном участке вольтамперной характеристики их сопротивление в прямом направлении велико, а затем снижается, причем существенно, то при малых уровнях сигналов, например, для кремниевых высокочастотных диодовменьших 1 В, сигнал второй группы элементов на центральном проводнике коаксиального кабеля . 1 оказывается существенно ослабленным или, что то же, имеет место сигнал только от первой группы элементов. При превышении сигналом порогового значения на центральный проводник коаксиального кабеля 1 начинает поступать сигнал от второй группы элементов, причем в противофазе, что обеспечивает компенсацию увеличения сигнала от первой группы элементов на входе коаксиального кабеля 1.Regardless of the level of received signals adopted in figure 1, the connection scheme of two groups of elements {4,2p} and rod 3 between them provides a consonant summation of the EMF induced on each element within the first or second group, The total EMF of each of the groups are firstly, equal in magnitude due to the identity of the geometry and the number of elements, and secondly, antiphase. Essentially, there is a geometric alignment relative to the vertical axis of the two whip antennas, the elements of which are located vertically. Moreover, one of them, consisting of elements of the first group, is inverted with respect to the other, consisting of elements of the second group. The ability to connect the elements of each of their groups with each other, including the inverse, is provided by the use of tubular elements {4, p}. Therefore, the signal from the first group of elements enters the central conductor of the coaxial line 1 directly, and from the second group through the “diodes D1; D2., Since the diodes D1, D2 are threshold elements, i.e. in a certain, usually small initial portion of the current-voltage characteristic, their resistance in the forward direction is large, and then decreases, and then decreases significantly, and at low signal levels, for example, for silicon high-frequency diodes of less than 1 V, the signal of the second group of elements on the central conductor of the coaxial cable. 1 turns out to be substantially weakened or, what is the same, a signal takes place only from the first group of elements. When the signal exceeds the threshold value, the signal from the second group of elements starts to arrive at the central conductor of coaxial cable 1, and in antiphase, which compensates for the increase in the signal from the first group of elements at the input of coaxial cable 1.

На фиг.2а приведена расчетная нормированная зависимость выходного сигнала на центральном проводнике коаксиального кабеля 1 от нормированного значения входного сигнала. Из анализа зависимости следует, что для диодов типа КД503 и группы элементов с суммарной длиной 1200 мм достижение порогового значения обеспечивалось при половинной напряженности испытательного поля (около 0,5 В/м).On figa shows the calculated normalized dependence of the output signal on the Central conductor of the coaxial cable 1 from the normalized value of the input signal. From the analysis of the dependence it follows that for diodes of the type KD503 and a group of elements with a total length of 1200 mm, the threshold value was achieved at half the test field strength (about 0.5 V / m).

Другим преимуществом штыревой антенны является независимость остаточного эффекта компенсации сигнала от электрических размеров антенны по горизонтали. На фиг.2б приведена нормированная зависимость выходного сигнала для антенны-аналога, состоящей из двух разнесенных в пространстве по горизонтали штыревых антенн (на расстояние о= d/A, где геометрическое расстояние между антеннами, λ - длина волны), Анализ зависимости фиг.2б показывает, что независимость эффекта компенсации от электрических размеров по горизонтали обеспечивается только При сг=О, т.е, при пространствённом совмещении штыревых антенн.Another advantage of the whip antenna is the independence of the residual effect of signal compensation from the horizontal electrical dimensions of the antenna. Figure 2b shows the normalized dependence of the output signal for an analog antenna, consisting of two pin antennas spaced horizontally in space (at a distance of o = d / A, where the geometric distance between the antennas, λ is the wavelength), Analysis of the dependence of Fig.2b shows that the independence of the compensation effect from the electrical dimensions horizontally is only ensured when cg = 0, i.e., with spatial alignment of the pin antennas.

Claims

Claim

A whip antenna comprising a shield, a first tubular element and a shaft located perpendicularly to it sequentially above one another, a coaxial cable connected to the shield and to the upper end of the first tubular element, characterized in that, in order to increase the efficiency of suppressing broadband interference, they are introduced 2n + 1, where η = 1, 2, 3, ... of tubular elements located between the rod and the first tubular element, the lower end of the second tubular element through a pair of parallel and counterclockwise inserted diodes s is connected to the central conductor of the coaxial cable, its upper end is attached to the lower end of the fourth tubular element, the upper end of which is attached to the lower end of the sixth tubular element, etc., the upper 10 end of the last tubular element is connected to the lower end of the rod, the lower end the first tubular element is connected to the upper end of the third tubular element, the lower end of which is connected 15 to the upper end of the fifth tubular element, etc., wherein the conductors connecting the tubular element s are located inside them, and the lengths of the rod and tubular elements are chosen the same.

Φί / g.

2 6