Приемопередающая антенна петлевого типа

Использование: для разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны. Сущность изобретения заключается в том, что многовитковая приемопередающая антенна содержит две разомкнутые проводящие петли и два конденсатора переменной емкости, в качестве разомкнутых проводящих петель используются катушки, и введена третья катушка, причем все три катушки намотаны на одном каркасе, и два коммутатора, а все элементы антенны размещены на одном защитном экранированном каркасе, первый контакт передающей катушки соединен с первым выходом передатчика, второй контакт передающей катушки соединен последовательно с первым контактом первого контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен со вторым выходом передатчика, первый контакт первого коммутатора соединен с первым контактом первой приемной катушки, второй контакт которой соединен с третьим контактом второго коммутатора, второй контакт которого соединен со вторым контактом первого коммутатора, третий контакт которого соединен с первым входом приемника и первым контактом второго контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен со вторым входом приемника и вторым входом второй приемной катушки, второй вход которой соединен с третьим контактом второго коммутатора. Технический результат: обеспечение возможности разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны. 2 ил.

 

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны.

Известны «Разъединенные многопетлевые широкополосные антенны для магнитной связи» [ЕР 2571097 А1, H01Q 9/24, 20.03.2013] и «Антенна сформированная из нескольких резонансных петель» [US 8164530 В2, H01Q 1/4, 24.04.2012], в которых используется несколько слабо связанных рамочных антенн, каждая из которых имеет узкую полосу и настраивается на свою частоту, чтобы сформировать впоследствии общую широкую полосу частот.

Недостатком такого решения является то, что каждый контур необходимо настраивать на свою узкую рабочую полосу, что является трудоемкой задачей. Кроме того, для исключения влияния контуров друг на друга необходимо увеличивать размеры антенны, что в ряде случаев неприемлемо. В итоге амплитудно-частотная характеристика подобной антенны может иметь «зубчатую» форму, что вынуждает применять для связи сигналы специфической формы и относительно сложную цифровую обработку сигналов.

В системе и способе сквозной связи (ТТЕ) [US 8886117 B1, Н04В 13/02, 11.11.2014] используется катушка, намотанная на феррите. Феррит в одном из исполнений имеет форму цилиндра, диаметр основания цилиндра 180 мм, высота - 100 мм, масса составляет 11 кг.

Недостатком такой системы является наличие феррита (громоздкость), а также довольно узкая полоса и высокое реактивное сопротивление.

Наиболее близким аналогом к заявляемой является приемопередающая петлевая антенна [RU 94018466 A, H01Q 7/00, 10.02.1995], содержащая две разомкнутые проводящие петли и два настроечных конденсатора переменной емкости. Первые концы петель соединены и образуют первый вывод антенны, а их вторые концы соединены с первыми выводами настроечных конденсаторов, вторые выводы которых объединены и образуют второй вывод антенны. Петли относительно их соединенных концов могут быть ориентированы пространственно одинаково или противоположно, что обеспечивает максимальную перестройку частоты соответственно вверх или вниз.

Недостатком антенны является то, что она не может быть использована для разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения использования антенны для разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны.

Технический результат достигается тем, что в приемопередающую антенну петлевого типа, две разомкнутые проводящие петли и два конденсатора переменной емкости, дополнительно то, что в качестве разомкнутых проводящих петель используются катушки, и введены третья катушка, причем все три катушки намотаны на одном каркасе, и два коммутатора, а все элементы антенны размещены на одном защитном экранированном каркасе, первый контакт передающей катушки соединен с первым выходом передатчика, второй контакт передающей катушки соединен последовательно с первым контактом первого контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен с вторым выходом передатчика, первый контакт первого коммутатора соединен с первым контактом первой приемной катушки, второй контакт которой соединен с третьим контактом второго коммутатора, второй контакт которого соединен с вторым контактом первого коммутатора, третий контакт которого соединен с первым входом приемника и первым контактом второго контурного конденсатора переменной емкости 6, второй контакт которого соединен с вторым входом приемника и вторым входом второй приемной катушки, второй вход которой соединен с третьим контактом второго коммутатора.

На фиг. 1 изображена эквивалентная схема антенны и ее подключение к передатчику и приемнику.

На фиг. 2 показана конструкция антенны.

Приемопередающая антенна петлевого типа (Фиг. 1, Фиг. 2) содержит три катушки 1, 2 и 3, два конденсатора переменной емкости 5 и 6, два коммутатора 4.1 и 4.2 и защитный экранированный каркас 7, первый контакт передающей катушки 1 соединен с первым выходом передатчика, второй контакт передающей катушки 1 соединен последовательно с первым контактом первого контурного конденсатора переменной емкости 5, второй контакт которого соединен с вторым выходом передатчика, первый контакт первого коммутатора 4.1 соединен с первым контактом первой приемной катушки 2, второй контакт которой соединен с третьим контактом второго коммутатора 4.2, второй контакт которого соединен с вторым контактом первого коммутатора 4.1, третий контакт которого соединен с первым входом приемника и первым контактом второго контурного конденсатора переменной емкости 6, второй контакт которого соединен с вторым входом приемника и вторым входом второй приемной катушки 3, второй вход которой соединен с третьим контактом второго коммутатора 4.2.

Антенна работает следующим образом.

Хорошо известно, что у антенны существует две зоны излучения - ближняя и дальняя. В дальней зоне излучения формируется электромагнитная волна, которая может распространяться в воздухе на дальние расстояния при размерах антенны, соизмеримых с длиной волны. Считается, что дальняя зона находится на расстоянии как минимум одной длины волны от антенны, в то время как ближняя зона - наоборот. Иногда выделяют промежуточную зону. Соответственно, считается, что в дальней зоне антенны не существует никаких компонентов поля, кроме э/м волны. В противоположность, в ближней зоне антенны присутствует магнитное и электростатическое поля, затухание которых происходит сравнительно быстро. Описанная картина характерна для сред с низкой проводимостью.

В средах с высокой проводимостью наблюдается противоположная картина - компоненты ближней зоны излучения антенны затухают медленней, чем дальней. Это используется в ряде случаев для организации связи.

Передающая антенна подключается к передатчику последовательно с контурным конденсатором 5 и передающей катушкой 1. Конденсатор 5 служит для компенсации реактивной составляющей катушки 1, а активная составляющая передающей антенны и передатчика согласуется путем подбора количества витков передающей катушки 1, что позволяет убрать трансформатор из схемы.

Приемная антенна содержит две приемные катушки 2 и 3 с одинаковым количеством витков, при этом все три катушки (1, 2 и 3) намотаны на одном каркасе. В случае приема сигнала, коммутаторы 4.1 и 4.2 включаются в положение Rx (катушки 2 и 3 включены последовательно), в случае передачи - в положение Тх (катушки 2 и 3 включены встречно). Встречное включение катушек 2 и 3 при передаче позволяет скомпенсировать наведенный от передающей катушки 1 сигнал. Конденсатор 6 позволяет настроить приемную антенну на резонансную частоту. 7 - защитное экранирование антенны.

Передающая и приемная антенны электрически являются разными устройствами, однако неотделимо объединены конструктивно друг с другом. Это позволяет разместить приемную и передающую антенны (катушки) на одном защитном экранированном каркасе 7, то есть выполнить устройство максимально компактно.

В силу того, что в передающей антенне создается огромный магнитный момент, приемная антенна может просто сгореть, либо могут сгореть входные цепи приемника. Для исключения этого явления, приемная антенна выполнена в виде двух намоток, которые могут включаться либо встречно (при передаче), либо последовательно (при приеме).

Таким образом, приемопередающая антенна петлевого типа позволяет обеспечить использование ее для разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны.

Многовитковая приемопередающая антенна, содержащая две разомкнутые проводящие петли и два конденсатора переменной емкости, отличающаяся тем, что в качестве разомкнутых проводящих петель используются катушки, и введена третья катушка, причем все три катушки намотаны на одном каркасе, и два коммутатора, а все элементы антенны размещены на одном защитном экранированном каркасе, первый контакт передающей катушки соединен с первым выходом передатчика, второй контакт передающей катушки соединен последовательно с первым контактом первого контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен со вторым выходом передатчика, первый контакт первого коммутатора соединен с первым контактом первой приемной катушки, второй контакт которой соединен с третьим контактом второго коммутатора, второй контакт которого соединен со вторым контактом первого коммутатора, третий контакт которого соединен с первым входом приемника и первым контактом второго контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен со вторым входом приемника и вторым входом второй приемной катушки, второй вход которой соединен с третьим контактом второго коммутатора.



 

Похожие патенты:

Использование: для измерения электрического удельного сопротивления геологических формаций. Сущность изобретения заключается в том, что антенный блок содержит шпиндель инструмента, имеющий ось инструмента, и катушку, содержащую множество витков, намотанных вокруг шпинделя инструмента под углом обмотки, отклоненным от оси инструмента.

Антенна // 2681247
Изобретение относится к области радиотехники, в частности к антенной технике. Сущность изобретения заключается в том, что антенна дополнительно содержит два одинаковых кольцевых магнита, которые установлены друг к другу одноименными полюсами и разделены между собой межмагнитным зазором, посередине которого расположена плоскость межмагнитной связи, симметрично которой расположены первый и второй кольцевые магниты, при этом без гальванического контакта первая катушка индуктивности установлена соосно во внутреннее кольцо первого кольцевого магнита, а вторая катушка индуктивности установлена соосно во внутреннее кольцо второго кольцевого магнита, причем плоскость межмагнитной связи первого и второго кольцевых магнитов расположена на плоскости электромагнитной связи первой и второй катушек индуктивности, при этом первая и вторая катушки индуктивности содержат, по меньшей мере, один виток, начало отсчета номеров витков первой и второй катушек индуктивности начинается от плоскости электромагнитной связи.

Изобретение относится к медицине. Матрица антенн для электрической связи с антенной субмиллиметрового размера, встроенной в офтальмологическое устройство, содержит: основание; первую подложку, поддерживаемую основанием, при этом первая подложка имеет первую форму, выполненную с возможностью взаимодействия с офтальмологическим устройством, имеющим одну или более форм, одна из которых комплементарна первой форме; и одну или более матриц изолированных антенн субмиллиметрового размера, выполненных с возможностью обеспечивать оптимизированную связь ближнего поля между по меньшей мере одной из изолированных антенн субмиллиметрового размера в одной или более матриц и по меньшей мере одной антенной субмиллиметрового размера в офтальмологическом устройстве.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к рамочным антеннам, используемым в качестве источника магнитного поля. Излучающая антенна содержит две идентичные рамки, каждая из которых представляет собой металлическую трубку, имеющую поперечный разрез, делящий трубку на две изолированные друг от друга равные части, внутри которой расположен проводник, и электрически связанное с рамками согласующее устройство.

Изобретение относится к антеннам метрового диапазона волн. Рамочная антенна содержит проводящую трубку (ПТ) с первым концом и вторым концом, согнутую в кольцо с образованием зазора между первым и вторым концами, фидер, дополнительно содержит первую проводящую втулку (ППВ) и вторую проводящую втулку (ВПВ), согласующий отрезок кабеля (СОК) с первым концом и вторым концом, при этом ППВ установлена в ПТ в области первого ее конца с образованием точки гальванического контакта с ПТ, ВПВ установлена в ПТ в области второго ее конца с образованием точки гальванического контакта с ПТ, СОК проложен в ПТ через ВПВ с образованием в области зазора точки гальванического контакта между внешним проводником СОК и ВПВ, второй конец СОК разомкнут и ни с чем не соединен, в области, диаметрально противоположной указанному зазору, выполнено отверстие, фидер введен в ПТ через указанное отверстие и проложен в ПТ до первого ее конца, внешний проводник фидера в области зазора соединен с ППВ с образованием точки гальванического контакта, центральный проводник фидера проложен в области зазора с образованием точки гальванического контакта с центральным проводником СОК.

Изобретение относится к приемным магнитным антеннам с всенаправленной диаграммой направленности и может быть использовано в полевых условиях в носимом приемнике персонала МЧС и т.п.

Изобретение относится к антенной технике. Трехкомпонентное приемное антенное устройство содержит металлическое основание, на котором размещены две взаимно ортогональные приемные магнитные антенны на стержневых ферритовых сердечниках с обмотками на каждом из сердечников, три симметрирующих трансформатора, три разъема, емкостную антенну, торцевые элементы антенного снижения.

Изобретение относится к антеннам. Заявлена индуктивная антенна, сформированная из, по меньшей мере, двух пар сегментов, геометрически состыкованных друг с другом, каждая из которых содержит первый и второй параллельные проводники, изолированные друг от друга, при этом упомянутые пары относятся к первому типу, в котором проводники прерываются в своих средних точках, образуя два сегмента, причем первый (соответственно второй) проводник одного сегмента подключен ко второму (соответственно первому) проводнику другого сегмента пары, или ко второму типу, в котором первый проводник прерывается приблизительно в своей средней точке, образуя два сегмента, и второй проводник не прерывается.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к направленным антеннам ВЧ-УВЧ-диапазона. Техническим результатом является увеличение действующей высоты рамочной антенны в заданном диапазоне рабочих частот при сохранении ее геометрических размеров.

Изобретение относится к радиоприемной технике и может быть использовано в области радиопеленгации, радионавигации и радиомониторинга. Техническим результатом изобретения является уменьшение составляющей аппаратурной погрешности определения пеленга, обусловленной неравенством коэффициентов преобразования верхней и нижней приемных магнитных антенн.

Использование: для разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны. Сущность изобретения заключается в том, что многовитковая приемопередающая антенна содержит две разомкнутые проводящие петли и два конденсатора переменной емкости, в качестве разомкнутых проводящих петель используются катушки, и введена третья катушка, причем все три катушки намотаны на одном каркасе, и два коммутатора, а все элементы антенны размещены на одном защитном экранированном каркасе, первый контакт передающей катушки соединен с первым выходом передатчика, второй контакт передающей катушки соединен последовательно с первым контактом первого контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен со вторым выходом передатчика, первый контакт первого коммутатора соединен с первым контактом первой приемной катушки, второй контакт которой соединен с третьим контактом второго коммутатора, второй контакт которого соединен со вторым контактом первого коммутатора, третий контакт которого соединен с первым входом приемника и первым контактом второго контурного конденсатора переменной емкости, второй контакт которого соединен со вторым входом приемника и вторым входом второй приемной катушки, второй вход которой соединен с третьим контактом второго коммутатора. Технический результат: обеспечение возможности разработки систем связи, использующих поле ближней зоны антенны. 2 ил.

Наверх