×
10.12.2015
216.013.9842

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002570598
Дата охранного документа
10.12.2015
Аннотация: Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в малогабаритных антеннах для ведения радиосвязи, навигации. От реализации заявленного изобретения достигается такой технический результат, как обеспечение компенсации отражений электромагнитной волны от неоднородностей типа короткого замыкания поверхностного импеданса антенны в полосе перекрытия 1:20. Предложенный способ компенсации неоднородностей поверхностного импеданса антенны включает в себя операции размещения на излучателе антенны элементов линии распределенного импеданса, при этом в качестве элементов линии распределенного импеданса используют резистивные элементы, располагая их на излучателе антенны через равные отрезки, величина которых рассчитывается исходя из определенного соотношения, на основании величин резистивного сопротивления, являющихся эквивалентами импедансам холостого хода и короткого замыкания хода, и уровня согласования. 1 ил.
Основные результаты: Способ компенсации неоднородностей поверхностного импеданса антенны, включающий операции размещения на излучателе антенны элементов линии распределенного импеданса, отличающийся тем, что в качестве элементов линии распределенного импеданса используют резистивные элементы, располагая их на излучателе антенны через равные отрезки, при этом величину каждого резистивного элемента выбирают из соотношения: ,где R(l, А) - величина резистивного элемента, расположенного на удалении l от начала линии распределенного импеданса длиной L; R, R - величины резистивного сопротивления, являющиеся эквивалентами импедансам холостого хода (большое значение величины резистивного сопротивления) и короткого замыкания хода (малое значение величины резистивного сопротивления) соответственно; Г - уровень согласования ; А - величина, равная отношению уровня согласования Г к максимальному заданному уровню согласования Г; φ(l, А) - функция, выраженная соотношением: ,где I(х) - модифицированная функция Бесселя первого рода, при этом количество резистивных элементов выбирают таким, чтобы при аппроксимации функции распределения величины резистивных элементов R(l, А) набором резистивных элементов квадрат разности номинала резистивного элемента на расстоянии l от начала линии распределенного импеданса и значения функции R(l, А) был наименьшим.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано в малогабаритных антеннах для ведения радиосвязи, навигации.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ [1], включающий операции согласования импеданса нагрузки, состоящего из сопротивления, шунтированного емкостью, с помощью конечного числа согласующих импедансных цепей, включающих в свой состав последовательно соединенные индуктивности и параллельно соединенные емкости.

Недостатком способа-прототипа является сравнительно узкий диапазон частот, в котором может быть достигнут приемлемый уровень согласования в связи с фундаментальными ограничениями полосы согласования импедансов посредством реактивных цепей.

Задача изобретения - обеспечение компенсации отражений электромагнитной волны от неоднородностей типа короткого замыкания поверхностного импеданса антенны в полосе перекрытия 1:20.

Поставленная задача достигается тем, что в способе компенсации неоднородностей поверхностного импеданса антенны, включающем операции размещения на излучателе антенны элементов линии распределенного импеданса, согласно изобретению, в качестве элементов линии распределенного импеданса используют резистивные элементы, располагая их на излучателе антенны через равные отрезки, при этом величину каждого резистивного элемента выбирают из соотношения:

где R(l,A) - величина резистивного элемента, расположенного на удалении l от начала линии распределенного импеданса длиной L; Rкз - величины резистивного сопротивления, являющиеся эквивалентами импедансам холостого хода (большое значение величины резистивного сопротивления) и короткого замыкания хода (малое значение величины резистивного сопротивления) соответственно; Г - уровень согласования Г=|(Rкз-Rхх)/(Rкз+Rхх)|; A - величина, равная отношению уровня согласования Г к максимальному заданному уровню согласования Гmax; φ(l,A) - функция, выраженная соотношением:

где I1(x) - модифицированная функция Бесселя первого рода, при этом количество резистивных элементов выбирают таким, чтобы при аппроксимации функции распределения величины резистивных элементов R(l,A) набором резистивных элементов, квадрат разности номинала резистивного элемента на расстоянии l от начала линии распределенного импеданса и значения функции R(l,A) был наименьшим.

На фигуре представлен график функции распределения величины резистивного элемента (в Ом) в зависимости от положения резистивного элемента вдоль длины линии распределенного импеданса (общей протяженностью в 0.02λ, где λ - наибольшая длина волны рабочего диапазона), один конец которой контактирует с неоднородностью поверхностного импеданса антенны, другой конец нагружен на волновое сопротивление антенны.

Предлагаемый способ работает следующим образом. Компенсирующая отражения от неоднородностей типа короткого замыкания поверхностного импеданса антенны линия распределенного импеданса содержит резистивные элементы, равномерно распределенные по ее длине при этом величину каждого резистивного элемента выбирают из соотношения:

где R(l,A) - величина резистивного элемента, расположенного на удалении l от начала линии распределенного импеданса длиной L; Rхх, Rкз - величины резистивного сопротивления, являющиеся эквивалентами импедансам холостого хода (большое значение величины резистивного сопротивления) и короткого замыкания хода (малое значение величины резистивного сопротивления) соответственно; Г - уровень согласования Г=|(Rкз-Rхх)/(Rкз+Rхх)|; A - величина, равная отношению уровня согласования Г к максимальному заданному уровню согласования Гmax; φ(l,A) - функция, выраженная соотношением:

где I1(x) - модифицированная функция Бесселя первого рода.

Вид функции R(l,A) может быть иным, обеспечивающим плавный переход от величины резистивного сопротивления, являющегося эквивалентом короткого замыкания (соответствует малому значению величины резистивного сопротивления) к величине резистивного сопротивления, являющегося эквивалентом холостого хода (соответствует большому значению величины резистивного сопротивления).

Количество резистивных элементов выбирается исходя из величины подводимой в антенне мощности и определяется таким, чтобы при аппроксимации функции распределения величины резистивных элементов R(l,A) набором резистивных элементов квадрат разности номинала резистивного элемента на расстоянии l от начала линии распределенного импеданса и значения функции R(l,A) был наименьшим. Элементы линии распределенного импеданса разбивают ее на отрезки, причем ближайший к неоднородности отрезок одним своим концом контактирует с неоднородностью поверхностного импеданса (типа короткого замыкания) антенны, другой его конец нагружен на резистивный элемент линии распределенного импеданса с наименьшим номиналом. Таким образом, следующий по порядку отрезок линии распределенного импеданса одним своим концом, ближайшим к неоднородности, нагружен на параллельно соединенные резистивную нагрузку и реактивную нагрузку отрезка линии с короткозамыкающей перемычкой на конце. Каждый отрезок линии между двумя резистивными элементами осуществляет трансформацию импеданса от одного своего конца к другому, согласно соотношению:

где W - волновое сопротивление антенны; θ - электрическая длина отрезка линии распределенного импеданса; Z1, Z2 - импедансные нагрузки на одном и другом конце линии распределенного импеданса соответственно.

Таким образом, ближайший к неоднородности конец последующего отрезка линии оказывается нагруженным на параллельно включенные, странсформированные предыдущим отрезком линии, импеданс и резистивный элемент линии распределенного импеданса. Наиболее удаленный от неоднородностей отрезок линии одним своим концом нагружен на параллельно включенные, странсформированные предыдущим отрезком линии, импеданс и резистивный элемент линии распределенного импеданса, другим же своим концом нагружен на поверхностный импеданс антенны. Номинал резистивных нагрузок плавно повышается вдоль длины импедансной линии в направлении от короткозамкнутого конца, что обеспечивает наилучшее согласование поверхностного импеданса антенны с неоднородностью типа короткозамкнутой перемычки.

Источники информации

1. Фано Р.М. «Теоретические ограничения полосы согласования произвольных импедансов». - М.: Советское радио, 1965 - 72 с.

Способ компенсации неоднородностей поверхностного импеданса антенны, включающий операции размещения на излучателе антенны элементов линии распределенного импеданса, отличающийся тем, что в качестве элементов линии распределенного импеданса используют резистивные элементы, располагая их на излучателе антенны через равные отрезки, при этом величину каждого резистивного элемента выбирают из соотношения: ,где R(l, А) - величина резистивного элемента, расположенного на удалении l от начала линии распределенного импеданса длиной L; R, R - величины резистивного сопротивления, являющиеся эквивалентами импедансам холостого хода (большое значение величины резистивного сопротивления) и короткого замыкания хода (малое значение величины резистивного сопротивления) соответственно; Г - уровень согласования ; А - величина, равная отношению уровня согласования Г к максимальному заданному уровню согласования Г; φ(l, А) - функция, выраженная соотношением: ,где I(х) - модифицированная функция Бесселя первого рода, при этом количество резистивных элементов выбирают таким, чтобы при аппроксимации функции распределения величины резистивных элементов R(l, А) набором резистивных элементов квадрат разности номинала резистивного элемента на расстоянии l от начала линии распределенного импеданса и значения функции R(l, А) был наименьшим.
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТНОГО ИМПЕДАНСА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-66 из 66.
26.08.2017
№217.015.d3a9

Устройство для гашения колебаний проводов

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для гашения колебаний проводов, а также может быть использовано в качестве компенсатора растягивающих усилий, возникающих в проводах и кабелях от воздействия ударных ветровых нагрузок. Техническим результатом является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621722
Дата охранного документа: 07.06.2017
29.12.2017
№217.015.f667

Радиопередающее устройство с адаптивной компенсацией амплитудных и фазовых искажений

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат изобретения заключается в возможности адаптивной компенсации амплитудных и фазовых нелинейных искажений KB радиопередатчика. Радиопередающее устройство состоит из цифрового повышающего преобразователя частоты, селективного усилителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630387
Дата охранного документа: 07.09.2017
29.12.2017
№217.015.fdca

Конструкция тонкопленочного чип резистивного вч-аттенюатора

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано при изготовлении ЧИП резистивных высокочастотных (ВЧ) аттенюаторов. Техническим результатом является увеличение рассеиваемой мощности и упрощение технологии изготовления резистивного ВЧ-аттенюатора. Резистивный ВЧ-аттенюатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638541
Дата охранного документа: 14.12.2017
19.01.2018
№218.016.0176

Многодиапазонное устройство для селекции, усиления и преобразования сигнала

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах. Многоканальное устройство для селекции, усиления и преобразования сигналов содержит М поддиапазонных каналов, при этом у каждого канала вход соединен с входом устройства, а выход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629960
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.0a8f

Кварцевый генератор

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при разработках миниатюрных кварцевых генераторов для поверхностного монтажа. Изобретение обеспечивает создание высокостабильного миниатюрного кварцевого генератора поверхностного монтажа, пьезоэлемент которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632268
Дата охранного документа: 03.10.2017
10.05.2018
№218.016.467d

Малогабаритный направленный ответвитель

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиопередающих системах KB диапазона. Заявленный направленный ответвитель содержит корпус, а также первичную и вторичную линии, состоящие из проводников, образующих область электромагнитной связи, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650421
Дата охранного документа: 13.04.2018
Показаны записи 71-79 из 79.
26.08.2017
№217.015.d3a9

Устройство для гашения колебаний проводов

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам для гашения колебаний проводов, а также может быть использовано в качестве компенсатора растягивающих усилий, возникающих в проводах и кабелях от воздействия ударных ветровых нагрузок. Техническим результатом является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621722
Дата охранного документа: 07.06.2017
29.12.2017
№217.015.f667

Радиопередающее устройство с адаптивной компенсацией амплитудных и фазовых искажений

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат изобретения заключается в возможности адаптивной компенсации амплитудных и фазовых нелинейных искажений KB радиопередатчика. Радиопередающее устройство состоит из цифрового повышающего преобразователя частоты, селективного усилителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630387
Дата охранного документа: 07.09.2017
29.12.2017
№217.015.fdca

Конструкция тонкопленочного чип резистивного вч-аттенюатора

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано при изготовлении ЧИП резистивных высокочастотных (ВЧ) аттенюаторов. Техническим результатом является увеличение рассеиваемой мощности и упрощение технологии изготовления резистивного ВЧ-аттенюатора. Резистивный ВЧ-аттенюатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638541
Дата охранного документа: 14.12.2017
19.01.2018
№218.016.0176

Многодиапазонное устройство для селекции, усиления и преобразования сигнала

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в профессиональных радиоприемных устройствах. Многоканальное устройство для селекции, усиления и преобразования сигналов содержит М поддиапазонных каналов, при этом у каждого канала вход соединен с входом устройства, а выход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629960
Дата охранного документа: 05.09.2017
19.01.2018
№218.016.0a8f

Кварцевый генератор

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при разработках миниатюрных кварцевых генераторов для поверхностного монтажа. Изобретение обеспечивает создание высокостабильного миниатюрного кварцевого генератора поверхностного монтажа, пьезоэлемент которого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632268
Дата охранного документа: 03.10.2017
12.08.2019
№219.017.beb7

Апериодическая антенна

Изобретение относится к апериодическим антеннам повышенной эффективности. Апериодическая антенна содержит излучатель и согласующий элемент. При этом согласующий элемент выполнен в виде приземного стелющегося антенного элемента. Технический результат заключается в повышении эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696813
Дата охранного документа: 06.08.2019
13.11.2019
№219.017.e0a8

Устройство согласующее симметрирующее

Использование: для антенно-фидерных устройств. Сущность изобретения заключается в том, что устройство согласующее симметрирующее состоит из двух идентичных трансформаторов, имеющих по две обмотки каждый, расположенных в металлическом корпусе, заполненном охлаждающей жидкостью, согласно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705755
Дата охранного документа: 11.11.2019
06.02.2020
№220.017.fffd

Способ построения всенаправленной кольцевой антенной решетки и антенна, его реализующая

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено, в частности, для использования в системах подвижной и стационарной связи: сухопутной, воздушной, морской в метровом и дециметровом диапазонах. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713163
Дата охранного документа: 04.02.2020
28.03.2020
№220.018.113c

Широкополосный делитель мощности

Изобретение относится к СВЧ технике, в частности, к делителям мощности. Широкополосный делитель мощности содержит входную секцию, отходящие от нее N трансформирующих секций, каждая из которых соединена с одной из N выходных секций, при этом соседние трансформирующие секции связаны между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002717898
Дата охранного документа: 26.03.2020
+ добавить свой РИД