Автомобильная антенна
Владельцы патента RU 2736527:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство внутренних дел Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к антенной технике, а именно к автомобильным антеннам, и может быть использовано в системах противоугонной сигнализации. Предложена автомобильная антенна, содержащая первую пару проводников 1 и 2, установленную под передним бампером 3 на достаточном расстоянии от металлических частей автомобиля в нише под левой и правой фарами автомобиля. Концы проводников 1 и 2 с помощью кабелей подключаются к соответствующим входам сумматора 4. Вторая пара проводников 5 и 6 устанавливается в задней части автомобиля и прикрывается задним бампером 7. Концы проводников 5 и 6 с помощью кабелей подключаются к сумматору 8. Выходы сумматоров 4 и 8 подключаются к входам сумматора 9. Данное техническое решение обеспечивает скрытность антенны, симметричную суммарную (приближающуюся к круговой) диаграмму направленности и защиту антенны от воздействия внешних климатических факторов. 2 ил.
Настоящее техническое решение относится к антенной технике, а именно к автомобильным антеннам, и может быть использовано в системах противоугонной сигнализации.
Известна автомобильная антенна, содержащая кузов автомобиля и проводник, присоединенный к возбудителю (патент на изобретение RU 2062534, МПК H01Q1/32. Автомобильная антенна/ Замараев Б.Л., Кожевников Ю.В., Курмаев А.Ж. и др. (RU); заявители и патентообладатели: Замараев Б.Л., Кожевников Ю.В., Курмаев А.Ж. и др. (RU).- №5036506/09; заявл. 09.04.1992; опубл. 20.06.1996).
В данном устройстве проводник одним концом присоединен к заднему мосту автомобиля, а другим, через согласующее устройство, к приемо-передатчику. По проводнику и заднему мосту протекает электрический ток, который излучает электромагнитную энергию в пространство между корпусом автомобиля и дорогой, образуя плоский волновод.
Недостатками данной антенны являются:
- невозможность обеспечения надежного долговременного подключения высокочастотного кабеля к заднему мосту в условиях воздействия агрессивной среды (антиобледенителей дорожного покрытия), грязи и воды;
- эффективность работы антенны будет значительно изменяться от качества полотна дорожного покрытия и его состояния;
-диаграмма направленности антенны, расположенная в узком просвете дороги и днища автомобиля, в условиях близости к металлическому днищу машины непредсказуема.
Известна автомобильная антенна, содержащая излучатель, выполненный в виде двух проводников, размещенных внутри корпуса автомобиля (патент на изобретение RU 2019001, МПК H01Q1/32. Автомобильная антенна / Гуревич Р.В., Курашев А.Г., Короленков А.В. (RU); заявители и правообладатели: Гуревич Р.В., Курашев А.Г., Короленков А.В. (RU). - №5030538/09; заявл. 14.02.1992; опубл. 30.08.1994).
Проводники антенны в данном устройстве размещены под обшивкой вдоль одной из стоек, например, вдоль стойки между лобовым и боковым окнами.
Недостатками данного технического решения являются:
- сложный и трудоемкий монтаж антенны, связанный с риском нарушения внешнего вида автомобиля;
- ассиметричная диаграмма направленности антенны, как следствие ассиметричного расположения антенны относительно корпуса автомобиля.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является многоканальная антенная система с комбинацией выходного сигнала, содержащая две отдельные антенны (пару проводников), выходные сигналы которых объединяются сумматором (патент на изобретение US5457467(A), МПК H01Q1/32; Н04В7/08. Multiple antenna system with output signal combination/ SCHENKYR DIETER [DE], BUCK WALTER [DE]; заявители и патентообладатели: SCHENKYR DIETER [DE], BUCK WALTER [DE] - № US93060792A; заявл. 05.10.1992; опубл. 10.10.1995).
В данном устройстве две отдельные антенны (проводники) расположены на краях бампера автомобиля, на расстоянии равном ширине транспортного средства. Выводы каждой антенны (проводника), через удлиняющие катушки, подаются на схемы обработки сигналов антенн (проводников) и далее объединяются сумматором.
Дополнительно, на лобовом стекле или заднем ветровом стекле автомобиля, установлена стержневая антенна, которая, через схему обработки сигналов, также подключается к сумматору.
Недостатками данной антенной системы являются:
- отсутствие скрытности антенн;
- использование схем обработки сигналов в данной системе антенн предполагает, что данная антенная система является приемной, что исключает возможность радиосвязи;
- для формирования круговой диаграммы направленности в данной системе необходимо увеличивать количество отдельных антенн и разнообразить места их расположения на корпусе автомобиля, что приводит к усложнению антенной системы и ухудшению ее электрических характеристик.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что в автомобильную антенну, содержащую две отдельные антенны (первую пару проводников), выходные сигналы которых объединяются сумматором введена дополнительно вторая пара проводников, при этом первая пара проводников расположена в объеме, образованном рамой автомобиля и передним бампером, а вторая пара проводников расположена в объеме, образованном рамой автомобиля и задним бампером. Каждый проводник первой пары соединен с соответствующим входом первого сумматора, а каждый проводник второй пары соединен с соответствующим входом второго сумматора. Выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами третьего сумматора.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.
Сущность изобретения поясняется на чертежах (фиг. 1 и фиг. 2).
Согласно фиг. 1, первая пара проводников 1 и 2 устанавливается под передним бампером 3 на достаточном расстоянии от металлических частей автомобиля в нише, под левой и правой фарами автомобиля. Концы проводников 1 и 2 с помощью кабелей подключаются к соответствующим входам сумматора 4. Вторая пара проводников 5 и 6 устанавливается в задней части автомобиля и прикрывается задним бампером 7. Концы проводников 5 и 6 с помощью кабелей подключаются к сумматору 8. Выходы сумматоров 4 и 8 подключаются к входам сумматора 9, выход которого подключается к антенному входу радиостанции 10.
На фиг. 2 представлена экспериментальная диаграмма распределения относительной мощности излучения антенны, измеренная на конкретном автомобиле.
Все измерения проводились на открытой площадке, свободной от зданий и автомобилей в радиусе 100 м от тестового автомобиля с измеряемой антенной. Распределение излученной мощности измерялось в неподвижном автомобиле в горизонтальной плоскости на вертикально поляризованную антенну в диапазоне углов от 0 до 360° с шагом 30°. Диаграмма излученной мощности в зависимости от угла поворота автомобиля с измеряемой антенной построена в ортогональных координатах. Значению угла 0° соответствует ориентация оси автомобиля на измерительную антенну. Излученная мощность на фиг. 2 показана в относительных логарифмических единицах (дБ).
Различие сигналов в зонах максимального и минимального излучения (менее 7 дБ) указывает на высокую равномерность излучения (приема) по всем азимутам.
Настройка антенны на рабочую частоту осуществляется путем изменения длины проводников 1, 2 и 5, 6 по критерию минимума коэффициента стоячей волны (КСВ).
Достоинствами предлагаемой автомобильной антенны являются:
- обеспечение скрытности антенны без изменения конструкции автомобиля;
- симметричная суммарная (приближающаяся к круговой) диаграмма направленности антенны;
- защита элементов антенны от воздействия внешних факторов (влаги, грязи и т.п.) и, как следствие, стабильность электрических характеристик антенны.
Автомобильная антенна, содержащая первую пару проводников, выходные сигналы которых объединены сумматором, отличающаяся тем, что введена дополнительно вторая пара проводников, при этом первая пара проводников расположена в объеме, образованном рамой автомобиля и передним бампером, а вторая пара проводников расположена в объеме, образованном рамой автомобиля и задним бампером, каждый проводник первой пары соединен с соответствующим входом первого сумматора, а каждый проводник второй пары соединен с соответствующим входом второго сумматора, выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими входами третьего сумматора.
