Рамочная активная антенна

 

Использование: антенны для направленного приема сигналов в условиях пространственно локализованных электромагнитных помех. Сущность изобретения: для повышения вероятности приема сигнала при пространственном разнесении источников сигнала и помехи на угол не менее 60°, обеспечивается повышение вероятности приема сигнала за счет электронной ориентации нулей ДН антенны В антенну, содерожащую рамку, дифференциальный трансформатор, дифференциальный усилитель и усилитель синфазного сигнала введены управпяемый аттенюатор и амплитудный детектор Управляемый аттенюатор включен между выходом дифференциального усилителя и выходом усилителя синфазного сигнала. Его коэффициент передачи изменяется в зависимости от уровня помехи на выходе антенны, который измеряется амплитудным детектором. Таким образом достигается минимальный уровень помехи на выходе антенны 1 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

СР

Комитет Российской Федерации но патентам и товарным знакам (21) 4816178/09 (22) 17.04.90 (46) 15.10.93 Бюп. Ия 37 — 38 (71) Воронежский научно-исследовательский инс— титут связи (72) Шухмин ВЛ. (73) Воронежский научно-исследовательский инс— титут связи (54) РАМОЧНАЯ АКТИВ! 1АЯ АНТЕННА (57) Использование: антенны для направленного приема сигналов в условиях пространственно покализованных электромагнитных помех. Сущность изобретения: для повышения вероятности приема сигнала при пространственном разнесении источни(в) RU (») 2001479 С1 (Sl) 5 Н01 23 00 ков сигнала и помехи на угол не менее 60, обеспечивается повышение вероятности приема сигнала за счет электронной ориентации "нулей" ДН антенны В антенну. содерожащую рамку, дифференциальный трансформатор, дифференциальный усилитель и усилитель синфазного сигнала введены уп— равпяемый аттенюатор и амплитудный детектор

Управляемый аттенюатор включен между выходом дифференциального усилителя и выходом усилителя синфазного сигнала. Его коэффициент передачи изменяется в зависимости or уровня помехи на гыходе антенны, который измеряется амплитудным детектором. Таким образом достигается минимальный уровень помехи на выходе антенны 1 ип

2001479

И зобретение относится к антенной технике и может быть использовано для приема сигналов в направленном режиме.

Известны антенны для приема одной составляющей э/м поля: электрической — штыревая антенна магнитной — рамочная антенна, Кроме тог известны антенные системы, свстМцие из с мбинации рамочной и штцрвваФЬМй®фи приема обоих компонеь т ф ррФя. ь Ф бщцм недостатком этих устройств является обеспечение ненаправленного или неуправляемого направленного режима приема.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является рамочная активная антенна, которая содержит рамку 1, концы которой соединены с выводами первичной обмотки дифференциального трансформатора 3. Средняя точка первичной обмотки дифференциального трансформатора 3 соединена со входом усилителя синфазного сигнала 4. Выводы вторичной обмотки дифференциального трансформатора 3 соединена со входом дифференциального усилителя 2.

Выход дифференциального усилителя 2 объединен с выходом усилителя синфазного сигнала 4 и является выходом устройства.

Недостатком этой антенны является отсутствие воэможности управления "нулями"

ДН при фиксированном положении антен ны в пространстве.

Цель изобретения — повышение величины подавления пространственно-локализованной помехи с мощностью много большей, чем мощность сигнала и мощность остальных помех, за счет соответствующей автоматической электронной ориентации

"нулей" ДН антенны при ее фиксированном положении в пространстве, при пространственном разнесении источников сигнала и помехи на угол, не меньший, чем 90, и совпадения максимума ДН с направлением на источник сигнала.

Для достижения этой цели в антенну введены управляемый аттенюатор, и амплитудный детектор.

Структурная схема предлагаемой антенны приведена на чертеже, где приняты следующим обозначения: 1 — рамка, 2 — дифференциальный усилитель, 3 — дифференциальный трансформатор, 4 — усилитель синфазного сигнала. 5 — управляемый аттенюатор, 6 — амплитудный детектор, Антенна содержит рамку 1, концы которой соединены с выводами первичной обмотки дифференциального трансформатора 3. В ыводы вторичной обмотки дифференциального трансформатора 3 соединены со входом дифференциального усилителя 2. Средняя точка

45 дифференциального трансформатора 3 соединена со входом усилителя синфазного сигнала 4. Между выходом дифференциального усилителя 2 и выходом усилителя синфазного сигнала 4 присоединен управляемый аттенюатор 5, а между выходом дифференциального усилителя 2 и входом управляемого аттенюэтора 5 присоединен амплитудный детектор 6.

Антенна работает следующим образом.

Магнитная компонента э/м поля помехи наводит в рамке 1 ток, противофазный относительно ее концов. А электрическая компонента наводит ток, синфазный относительно тех же концов. Под действием противофазного тока во вторичной обмотке дифференциального трансформатора 3 возникает противофазная ЭДС, которая действует на вход дифференциального усилителя

2, На входе усилителя синфазного сигнала 4 за счет синфазного тока действует синфазная ЭДС, возникающая между средним выводом первичной обмотки дифференциального трансформатора 3 и металлической поверхностью, над которой расположена рамка 1. Синфазная ЭДС не зависит от направления прихода волны помехи в горизонтальной плоскости р, à противофазная меняется пропорционально

cos p. Противофазная ЭДС, усиленная дифференциальным усилителем 2, складывается с синфазной ЭДС, усиленной усилителем синфазного сигнала 4 и прошедшей управляемый аттенюатор 5, Коэффициент передачи управляемого аттенюатора 5 изменяется в зависимости от уровня помехи на выходе антенны, который измеряется амплитудным детектором 6. Процесс регулирования коэффициента передачи тракта синфазной ЭДС заключается в обеспечении минимального уровня помехи на выходе антенны. При этом напряжение помехи нэ выходе антенны. определяемое выражением 1, будет стремится к минимуму (в пределе, к величине провала ДН д )

Опом = ес Kc Кат + епр /3 Кпр СОВ / он, (1) где p noM — угол прихода помехи, епр — противофазная ЭДС, ec — синфазная ЭДС. Knp— коэффициент усиления противофаэного сигнала, К вЂ” коэффициент усиления синфаэного сигнала, P — коэффициент, зависящий от размеров рамки и степени ее удаления от металлической поверхности, К т — коэффициент передачи управляемого аттенюатора.

Для оценки технико-экономической эффективности предлагаемой антенны проведен расчет отношения уровней подавления помехи при приеме нэ антенну-прототип с ДН

2001479

Составитель В. Шухмин

Техред М.Моргентал Корректор С, Патрушева

Редактор

Заказ 3130

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

1 + сазу

2 и на заявляемую антенну, считая, что в направлении прихода помехи у ДН предлагаемой антенны сформирован "ноль" величиной д. Расчет проведен по следующему выражению

Формула изобретения гдмочная Активная АНТЕННА, содержащая рамку, выходы которой соединены с выводами первичной обмотки дифференциального трансформатора, средняя точка которого соединена с входом усилителя синфазного сигнала, а выводы вторичной обмотки - с входом дифференциального усилителя, выход которого является выходом рамочной активной антенны, отличающаяся тем, что, с целью повышения уровня

Результаты расчета для различных углов прихода помех и величин "нулей" ДН

5 заявляемой антенны сведены в таблице. (56) Авторское свидетельство СССР

М 902123, кл, Н О1 0 23/00, 1978. подавления помехи, мощность которой выше мощности сигнала, при их пространственном разнесении не менее чем на 90, 1О введены управляемый аттенюатор, включенный между выходами дифференциального усилителя и усилителя синфазного сигнала, и амплитудный детектор. вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход - к управляющему входу управяяемого аттенюатора,