RU1807541C - Magnetic aerial - Google Patents

Abstract

Использование: радиовещательные приемники ДВ, СВ и KB диапазонов. Сущность изобретени : магнитна  антенна содержит N групп по N идентичных ферри- товых антенн, размещенных в плоскости Н и повернутых на заданные углы, Все антенные катушки включены последовательно и синфазно. Между началом и концом определенных ферритовых антенн включены балластные резисторы. Выбором сопротивлений балластных резисторов и углов поворота ферритовых антенн осуществлена пространственна  фильтраци  спектра принимаемых электромагнитных колебаний в соответствии с системой функций Уолша. Достигнуто повышение коэффициента усилени  магнитной антенны. 1 ил.Usage: broadcast receivers DV, CB and KB bands. SUMMARY OF THE INVENTION: A magnetic antenna contains N groups of N identical ferrite antennas arranged in the H plane and rotated at predetermined angles. All antenna coils are connected in series and in phase. Between the beginning and end of certain ferrite antennas, ballast resistors are included. By selecting the resistances of the ballast resistors and the angles of rotation of the ferrite antennas, spatial filtering of the spectrum of the received electromagnetic oscillations was carried out in accordance with the Walsh function system. An increase in the gain of the magnetic antenna has been achieved. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к антенной технике и может быть использовано в качестве приемной антенны в радиолини х различного назначени , например в качестве приемной антенны, в св зных радиолини х, в радиовещательных приемниках ДВ, СВ и KB диапазонов.The invention relates to antenna technology and can be used as a receiving antenna in various radio links, for example, as a receiving antenna, in connected radio links, in broadcasting receivers of DV, CB and KB bands.

Цель изобретени  - повышение коэффициента усилени  магнитной антенны.The purpose of the invention is to increase the gain of a magnetic antenna.

На чертеже представлена блок-схема магнитной антенны.The drawing shows a block diagram of a magnetic antenna.

Магнитна  антенна состоит из N2 (N групп по N) идентичных ферритовых антеннA magnetic antenna consists of N2 (N groups of N) identical ferrite antennas

1. Кажда  ферритова  антенна 1 с номером I (I. 1.N2) состоит из ферритового стержн  2 и намотанной на нем антенной катушки 3. Антенные катушки 3 всех ферритовых антенн соединены последовательно. Длина ферритового стержн  2 значительно больше его поперечного стержн . Дл  устранени  взаимного вли ни  ферритовые стержни 2 разнесены один относительно другого на некоторое рассто ние, значительно меньшее длины волны электромагнитного излучени . Все ферритовые стержни размещены в плоскости Н и повернуты один относительно другого на угол1. Each ferrite antenna 1 with number I (I. 1.N2) consists of a ferrite rod 2 and an antenna coil 3 wound on it. Antenna coils 3 of all ferrite antennas are connected in series. The length of the ferrite rod 2 is significantly greater than its transverse rod. To eliminate the mutual influence, the ferrite rods 2 are spaced one relative to the other by a certain distance much shorter than the wavelength of electromagnetic radiation. All ferrite rods are placed in the H plane and rotated one relative to the other by an angle

0000

оabout

4 СЛ -N4 SL -N

а and

л l

p(-i -Nint-LTj-L),eaiHVVfel(l,j) + 1;p (-i-Nint-LTj-L), eaiHVVfel (l, j) + 1;

i-1i-1

л +0( i - 1 - N int-i-pr), если ( I, j) - 1,l +0 (i - 1 - N int-i-pr), if (I, j) - 1,

где WalflJ) - 1-е дискретное значение j-й функции полной системы секвентных ортогональных функций размера N, например функции Уолша; I, j 1,N; lm(l-1) знак вычислени  целой части (i-1)/N; ft - угол поворота между соседними антеннами;where WalflJ) is the 1st discrete value of the jth function of the complete system of sequential orthogonal functions of size N, for example, the Walsh function; I, j 1, N; lm (l-1) is the sign of the calculation of the integer part (i-1) / N; ft is the angle of rotation between adjacent antennas;

i-1i-1

i-prл/N I f-Nlnt I -1i-prl / N I f-Nlnt I -1

NN

J 1 +lntNJ 1 + lntN

Между началом антенной катушки () N + 1 простейшей ферритовой антенны иBetween the beginning of the antenna coil () N + 1 of the simplest ferrite antenna and

концом антенной катушки JN простейшей ферритовой антенны включен J-й балластный резистор 4. Общее число балластных резисторов 4 равно размеру N полной системы секвентных ортогональных функций.the end of the antenna coil JN of the simplest ferrite antenna includes the Jth ballast 4. The total number of ballasts 4 is equal to the size N of the complete system of sequential orthogonal functions.

Магнитна  антенна работает следующим образом.Magnetic antenna operates as follows.

Электромагнитное поле наводит в антенной катушке 3 каждой 1-й ферритовой антенны переменную электродвижущую силу с амплитудойThe electromagnetic field induces an alternating electromotive force with amplitude in the antenna coil 3 of each 1 ferrite antenna

EI (р) С cos ( - а),EI (p) C cos (- a),

где р - угол прихода электромагнитной волны в плоскости Н по отношению к нормали к сердечнику 2 первой ферритовой антенны 1;where p is the angle of arrival of the electromagnetic wave in the plane H with respect to the normal to the core 2 of the first ferrite antenna 1;

cos - знак косинуса, определ емый ко- синусоидальным характером диаграммы направленности в плоскости Н простейшей ферритовой антенны 1;cos is the cosine sign determined by the co-sinusoidal pattern in the H plane of the simplest ferrite antenna 1;

С - коэффициент пропорциональности.C is the coefficient of proportionality.

Электродвижущие силы, наводимые в антенной катушке 3 каждой 1-й ферритовой антенны суммируютс  друг с другом. Так как все антенны 1 размещены в фазовом центре магнитной антенны (за счет разнесени  на рассто ни , значительно меньшие длины волны излучени ), суммирование возбуждаемых электродвижущих сил заключаетс  в суммировании их амплитуд EI ( - сс) . С учетом ослабл ющего действи  сопротивлени  RJ балластных резисторов 4 амплитуда напр жени  на зажимах магнитной антенныElectromotive forces induced in the antenna coil 3 of each of the 1st ferrite antennas are combined with each other. Since all antennas 1 are located in the phase center of the magnetic antenna (due to the distance spacing, significantly shorter than the radiation wavelengths), the summation of the electromotive forces excited consists in summing their amplitudes EI (-cc). Given the weakening effect of the resistance RJ of the ballast resistors 4, the voltage amplitude at the terminals of the magnetic antenna

./ (i -(I -1 )Wal(l,J),./ (i - (I -1) Wal (l, J),

где п - собственное сопротивление простейшей ферритовой антенны 1.where n is the intrinsic resistance of the simplest ferrite antenna 1.

Измен   сопротивление R балластных резисторов 4, можно взвешивать спектральные компоненты пространственного спектра в заданном базисе ортогональныхBy changing the resistance R of the ballast resistors 4, one can weigh the spectral components of the spatial spectrum in a given basis of orthogonal

а /J (I-1 -Nint- i-), если Afel (l,j) + 1; п +р (i - 1 - N ), еслиШ (I, ) .- 1;a / J (I-1-Nint-i-), if Afel (l, j) + 1; n + p (i - 1 - N), if W (I) .- 1;

где Wal (I.J) - 1-е значение j-й функции полной системы Функций Уолша размера N (J - -1...N); lntl-1 /N - цела  часть (I- 1)/N;where Wal (I.J) is the 1st value of the jth function of the complete system of Walsh Functions of size N (J - -1 ... N); lntl-1 / N - integer part (I-1) / N;

секвентных функций Wal(l,j), т.е. осуществл ть частотную коррекцию пространственного спектра, что эквивалентно коррекции характеристики направленности магнитнойsequential functions Wal (l, j), i.e. perform frequency correction of the spatial spectrum, which is equivalent to correcting the directivity of the magnetic

5 антенны в пространственной области (в плоскости Н по углу р). В частности, можно подобрать такие значени  сопротивлени  балластных резисторов 4, при которых главный лепесток характеристики направленно10 сти сузитс , что будет соответствовать улучшению пространственной избирательности и увеличению коэффициента усилени  магнитной антенны.5 antennas in the spatial domain (in the H plane at the angle p). In particular, it is possible to select such resistance values of the ballast resistors 4 at which the main lobe of the directivity characteristic 10 is narrowed, which will correspond to an improvement in spatial selectivity and an increase in the gain of the magnetic antenna.

При этом увеличение коэффициентаAt the same time, an increase in the coefficient

15 усилени  магнитной антенны и сужение главного лепестка ее характеристики направленности определ етс  выбранным размером N ортогонального секвентного преобразовани , углом разноса /3 соседних15 magnification of the magnetic antenna and narrowing of the main lobe of its directivity is determined by the selected size N of the orthogonal sequential transform, the separation angle / 3 adjacent

20 простейших ферритовых антенн и значени ми R балансных резисторов. Так, например , при размере ортогонального преобразовани  N 8, общем числе простейших ферритовых антенн N 64, угле20 simplest ferrite antennas and R balanced resistor values. So, for example, with the size of the orthogonal transform N 8, the total number of simple ferrite antennas N 64, the angle

25 разноса /3 JT/8 может быть достигнуто . сужение главного лепестка диаграммы направленности в плоскости Не л: /2 у про- 0 стейшей ферритовой антенны по л:/12 у за вл емой магнитной антенны, т.е. более25 spacing / 3 JT / 8 can be achieved. narrowing of the main lobe of the radiation pattern in the He l: / 2 plane at the simplest ferrite antenna along l: / 12 at the enclosed magnetic antenna, i.e. more

30 чем в 6 раз. Такое сужение главного лепестка диаграммы направленности магнитной антенны позвол ет улучшить качество функционировани  радиолиний за счетувеличе- ни  пространственной избирательности.30 than 6 times. Such a narrowing of the main lobe of the magnetic antenna radiation pattern makes it possible to improve the quality of the operation of radio lines due to an increase in spatial selectivity.

Claims (1)

35 Формула изобретени 35 claims Магнитна  антенна, содержаща  N групп по N ферритовых стержней с размещенными на них антенными катушками A(i,), l,j 1....N, соединенными в каждойA magnetic antenna containing N groups of N ferrite rods with antenna coils A (i,), l, j 1 .... N placed on them, connected in each 40 Группе последовательно и синфазно, отличаю щ а   с   тем, что, с целью увеличени  коэффициента усилени , введены N резисторов , причем каждый J-й резистор Q 1,.. N) включен между началом антенной ка45 тушки A (j-1; N + 1) и концом антенной катушки AQ.N), причем каждый 1-й феррито- вый сердечник повернут относительно первого (1 1) на угол «i, при этом угол а выбран из соотношений40 group in series and in phase, characterized in that, in order to increase the gain, N resistors are introduced, and each J-th resistor Q 1, .. N) is connected between the beginning of the antenna coil A (j-1; N + 1) and the end of the antenna coil AQ.N), and each 1st ferrite core is rotated relative to the first (1 1) by an angle i i, while the angle a is selected from the relations / -yrort поворота между соседними ферри- товыми сердечниками;,/ -yrort of rotation between adjacent ferrite cores ;, l i-Ninti-1/N;l i-Ninti-1 / N; J 1 +lnti-1/N.J 1 + lnti-1 / N.