Антенний пристрій

Реферат: Антенний пристрій складається з металевого дзеркала і лінійного опромінювача у вигляді одного або декількох оснащених контррефлекторами симетричних електричних або щілинних вібраторів, розташованих вздовж фокальної осі дзеркала. Як дзеркало містить декілька протиударних щитів, з'єднаних із забезпеченням гальванічного контакту. UA 96899 U (12) UA 96899 U UA 96899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі радіозв'язку і може бути використана для побудови локальних систем радіозв'язку, призначених для обміну конфіденціальною інформацією в діапазоні UHF в умовах штучних радіозавад і спроб несанкціонованого доступу до інформації, що передається. Відома антена зі штировим вібратором [1, с. 15], довжина якого L   / 2 L < А/2, де  довжина радіохвилі. Недоліком цієї антени є неможливість скритного застосування як елемента системи радіозв'язку через доступність прийому сигналу з будь-якого напрямку. Відома антена [2, с. 298-299], що складається із куткового дзеркала (рефлектора), утвореного двома пласкими металевими пластинами, і вібратора або системи колінеарних вібраторів, розташованих у площині бісектриси кута дзеркала. Недоліком цієї антени є неможливість скритного застосування як елемента локальної системи радіозв'язку, обумовлена специфічним демаскуючим зовнішнім виглядом. Відома також куткова антена з підвищеним коефіцієнтом направленої дії [3], що містить кутковий рефлектор, виготовлений з двох металевих пластин, розташованих під кутом одна до одної, і джерело збудження - електричний вібратор або систему вібраторів, розташованих в площині бісектриси цього кута, а також розділювальний екран, розташований в вертикальній площині симетрії між пластинами рефлектора. Недоліком цієї антени є неможливість скритного застосування як елемента локальної системи радіозв'язку, обумовлена специфічним демаскуючим зовнішнім виглядом. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є антена [2, с. 296-298], що складається з металевого дзеркала, поверхня якого має форму параболічного циліндра, і лінійного опромінювача у вигляді низки симетричних електричних або щілинних вібраторів, довжина якої приблизно дорівнює довжині твірної циліндра, розташованих вздовж фокальної осі циліндра і оснащених контррефлекторами. Циліндрична хвиля, що падає на внутрішню поверхню циліндра, відбивається за законами геометричної оптики і, завдяки геометричним якостям параболи, трансформується в діаграму направленості (ДН) у формі віяла, що складається з вузьких ДН. Недоліком цієї антени є неможливість скритного застосування як елемента локальної системи радіозв'язку, обумовлена специфічним демаскуючим зовнішнім виглядом. В основу запропонованої корисної моделі поcтавлено задачу забезпечення скритності застосування в локальній системі радіозв'язку. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що антенний пристрій, який складається з металевого дзеркала і лінійного опромінювана у вигляді одного або декількох оснащених контррефлекторами симетричних електричних або щілинних вібраторів, розташованих вздовж фокальної осі дзеркала, згідно з корисною моделлю, містить як дзеркало декілька протиударних щитів, з'єднаних із забезпеченням гальванічного контакту. На фіг. 1 наведено зовнішній вигляд протиударного щита "Форт-ЩП" вітчизняного виробництва [4], виготовлений з алюмінієвого сплаву (йому аналогічний за усіма параметрами щит "Авангард-М" російських внутрішніх військ [5]). На щиті встановлені дві ручки, які дозволяють утримувати щит як лівою, так і правою рукою, або двома руками одночасно. Висота щита 1000 мм, ширина h=615 мм, радіус кривизни r=520 мм. Оцінимо можливості використання щита як дзеркала антенного пристрою. Розглянемо щит як вирізку з циліндра (фіг. 2) і визначимо відстані між характерними точками: ОВ = ОА = r=520 мм; ВС = h/2=615/2=307,5 мм; OC  OB 2  BC2  520 2  307,52  419,3 мм; AC=OA - ОС = 520-419,3=99,7  100 мм - глибина щита (дзеркала). Рівняння параболи в декартових координатах при суміщені директриси з вершиною [6, с. 125]: y 2  4  f  x, 55 (1) де f - фокус параболи; x - абсциса довільної точки параболи (відстань до фокуса). Застосуємо (1) до точки В (див. фіг. 2) і розрахуємо фокусну відстань f  y 2 / 4 x  BC 2 / 4  AC  94556 ,25 / 400  236,4 мм. 1 UA 96899 U Відносно центру кола О фокус параболи знаходиться на відстані OF  OA  f  520  236,4  283,6 мм. Абсциса кола xк  ОА  ОВ 2  y2  520  520 2  y2 . (2) 5 Абсциса параболи з виразу (1) xп  y 2 / 4f  y 2 / 4  236,4. (3) Абсолютна різниця абсцис 10   хп  хк . (4) Результати розрахунків за формулами (2), (3), (4) зведемо в таблиці 1. Таблиця 1 у, мм хк хп Δ, мм 15 20 25 30 35 40 45 0 0 0 0 100 9,7 10,6 0,9 150 22,1 23,8 1,7 180 32,1 34,3 2,2 200 40,0 42,3 2,3 220 48,8 51,2 2,4 225 51,2 53,5 2,3 250 64,0 66,1 2,1 300 95,3 95,2 0,1 307,5 100,0 100,0 0 Аналіз даних таблиці 1 дозволяє зробити такий висновок: абсциси кола і параболи максимально відрізняються одна від одної в діапазоні значень ординати 180-230 мм. Максимальна різниця Δ = 2,4 мм відносно середньої довжини хвилі частотного діапазону UHF (fcep=435 МГц, λсер  6,9 м) мізерно мала. Як наслідок, форма циліндричної поверхні щита практично не відрізняється від поверхні параболічного циліндра. Така близькість поверхонь зумовлює практичну ідентичність направлених властивостей випромінювача з дзеркалом у вигляді циліндра або параболічного циліндра при рівних апертурах та інших ідентичних умовах. Відмітимо також, що якості направленості параболічного циліндра і антени з кутковим дзеркалом таких же розмірів приблизно однакові, їх розрахунок виконується за одними й тими ж формулами [2, с. 279]. На фіг. 3 наведено вигляд нормованих діаграм направленості в азимутальній площині в полярних координатах: ДН, розрахована за формулою (11.37) [2, с. 279] та відповідно до методики, викладеної в додатку 2 [2, с. 464-466], виділена сірим кольором; ДН штирової антени - штрих-пунктирна лінія; ДН антенного пристрою, що використовує в якості дзеркала протиударний щит, з опромінювачем - штировою антеною радіостанції "Kenwood", отримана в результаті натурного експерименту, виділена товстою лінією. Припустимо, що як дзеркало антенного пристрою використовуються два щити, як ще показано на фіг. 4, або три щити (фіг. 5). Тоді можна розглядати дві вирізки з циліндра, масштаб яких збільшено відповідно у два і три рази відносно дзеркала антенного пристрою із одного щита (фіг. 2). Інтуїтивно зрозуміло, що і визначені відстані між характерними точками збільшаться відповідно до масштабу: максимальні різниці складуть відповідно приблизно 4,8 і 7,2 мм. Відносно середньої довжини хвилі частотного діапазону UHF ще теж мізерно мало. Таким чином, всі наведені вище розсуди щодо дзеркала антенного пристрою з одного щита можна розповсюдити на два, три та більшу кількість щитів. На фіг. 6 наведено в азимутальній площині в декартових координатах вигляд нормованих діаграм направленості антенного пристрою, що використовує в якості дзеркала 1, 2 та 3 протиударних щити. ДН отримані в результаті натурного експерименту (в якості опромінювача використовувалась штирова антена радіостанції "Kenwood"); ширина ДН на рівні половинної потужності (0,21; 0,32 і 0,42 F/Fмaкс) складає відповідно приблизно 120, 100 і 60 град. Очевидно, що запропонована корисна модель може забезпечити фізичну скритність завдяки вузькій ДН, а також візуальну скритність, обумовлену відсутністю демаскуючих ознак, і може бути використана як елемент захищеної локальної системи радіозв'язку. 2 UA 96899 U 5 10 15 20 Джерела інформації: 1. Зиновьев А.Л. Введение в специальность радиоинженера/ А.Л. Зиновьев, Л.И. Филиппов. - М.: Высш. шк., 1983.-170 с. 2. Кочержевский Г.И. Антенно-фидерные устройства/ Г.И. Кочержевский. - М.: Связь, 1972.472 с. 3. Пат. РФ №2288528, МПК (2006. 01) Н01Q19/13. Уголковая антенна с повышенным коэффициентом направленного действия/ Опубл. 27.11.2006 [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.freepatent.ru. 4. Оружие [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.liveinternet.ru. 5. НПО специальных материалов [Електронний ресурс]. - Режим доступу: http://www.nposm.ru. 6. Математика в поняттях, означеннях і термінах: В 2-х ч.: 4.2/ О.В. Мантуров, Ю.К. Солнцев, Ю.І. Соркін, М.Г. Фєдін. - К.: Рад. шк., 1986.-360 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Антенний пристрій, який складається з металевого дзеркала і лінійного опромінювача у вигляді одного або декількох оснащених контррефлекторами симетричних електричних або щілинних вібраторів, розташованих вздовж фокальної осі дзеркала, який відрізняється тим, що як дзеркало містить декілька протиударних щитів, з'єднаних із забезпеченням гальванічного контакту. 3 UA 96899 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4