[go: up one dir, main page]

RU2601280C1 - Transmitting tunnel antenna - Google Patents

Transmitting tunnel antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2601280C1
RU2601280C1 RU2015127613/28A RU2015127613A RU2601280C1 RU 2601280 C1 RU2601280 C1 RU 2601280C1 RU 2015127613/28 A RU2015127613/28 A RU 2015127613/28A RU 2015127613 A RU2015127613 A RU 2015127613A RU 2601280 C1 RU2601280 C1 RU 2601280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tunnel
antenna
rods
tta
transmitting
Prior art date
Application number
RU2015127613/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Леонидовна Астахова
Глеб Григорьевич Гезенцвей
Анатолий Алексеевич Курышев
Иван Иосифович Малышев
Михаил Сергеевич Проценко
Владимир Петрович Чернолес
Александр Владимирович Шупулин
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2015127613/28A priority Critical patent/RU2601280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2601280C1 publication Critical patent/RU2601280C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and specifically to antenna engineering. Proposed transmitting tunnel antenna (TTA) relates to underground antennae (UA) and can be used as a transmitting low-frequency (LF) antenna located in a tunnel drilled in a semi-conducting soil (SCS). TTA consists of a symmetrical vibrator (SV), arms of which of length L are made of K conductors 1 arranged regularly along generatrix cylindrical surface 2 axially symmetric to the inner surface of tunnel 3. In sections of tunnel 3 with interval ls along the generatrix surface of tunnel 3 into SCS 7 immersed are by N metal rods (MR) 8 of the anchor support. Conductors 1 of the SV arms are secured to the tunnel surface with the help of suspensions 9 providing galvanic coupling of conductors 1 with MR 8 of the anchor support. Invention covers optimum ratios the TTA structure elements providing higher antenna gain and its stability under effects of impact and vibration loads.
EFFECT: technical result of using the TTA is increasing the gain and stability when the TTA is under destabilizing effects.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к антенной технике, и, в частности, заявляемая передающая туннельная антенна (ПТА) относится к классу подземных антенн (ПА) и может быть использована в качестве передающей низкочастотной (НЧ) антенны, устанавливаемой в туннеле, пробуренном в полупроводящем грунте, характеризуемом макроскопическими параметрами: εr - относительной диэлектрической проницаемостью и σ - удельной электропроводимостью.The invention relates to the field of radio engineering, namely to antenna technology, and, in particular, the claimed transmitting tunnel antenna (PTA) belongs to the class of underground antennas (PA) and can be used as a transmitting low-frequency (LF) antenna installed in a drilled tunnel in a semiconducting soil characterized by macroscopic parameters: ε r is the relative dielectric constant and σ is the electrical conductivity.

Известна подземная антенна (ПА) по патенту США №3346864, которая состоит из совокупности параллельных друг другу симметричных вибраторов (СВ), плечи каждого из которых установлены в горизонтальных туннелях, пробуренных в полупроводящем грунте (ППГ). СВ подключены к выходу радиопередатчика (РПРД), размещенного в бункере, также заглубленном в ППГ.A known underground antenna (PA) according to US patent No. 3346864, which consists of a set of parallel symmetrical vibrators (CB), the shoulders of each of which are installed in horizontal tunnels drilled in semiconducting soil (BCP). CB connected to the output of the radio transmitter (RRDR), located in the hopper, also buried in the BCP.

Недостатком известной ПА является ее низкий коэффициент усиления (КУ), что обусловлено высокой концентрацией связного реактивного поля СВ, приводящего к значительным тепловым потерям в ППГ.A disadvantage of the known PA is its low gain (KU), which is due to the high concentration of the coherent reactive field of SW, leading to significant heat losses in the BCP.

Известна также ПА по патенту РФ №2115980, 1998 г., состоящая из двух ярусов, разнесенных по высоте СВ, плечи которых установлены в горизонтальных туннелях, пробуренных в ППГ и подключенных к выходу РПРД, размещенном в бункере, также заглубленном в ППГ. Бункер окружен металлическим экраном.PA is also known according to RF patent No. 215198, 1998, consisting of two tiers spaced along the height of the NE, the shoulders of which are installed in horizontal tunnels drilled in the BCP and connected to the output of the RRDR located in the bunker, also buried in the BCP. The hopper is surrounded by a metal screen.

Недостатком данной ПА является относительно малый КУ, что обусловлено высокой концентрацией нескомпенсированного реактивного поля СВ, приводящей к тепловым потерям в окружающем СВ ППГ.The disadvantage of this PA is the relatively small KU, which is due to the high concentration of the uncompensated reactive field of the SW, leading to heat losses in the surrounding SW of the BCP.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей технической сущности к заявленной ПТА является подземная антенна по патенту РФ №2262164, опубл. 10.10.205, МПК H0Q 1/04. ПА - прототип состоит из двух ярусов СВ, плечи которых в виде совокупности проводников установлены в туннелях, пробуренных в полупроводящем грунте с макроскопическими параметрами εr и σ.The closest analogue (prototype) in its technical essence to the claimed PTA is an underground antenna according to the patent of the Russian Federation No. 2262164, publ. 10.10.205, IPC H0Q 1/04. PA - prototype consists of two layers of NE, the shoulders of which in the form of a set of conductors are installed in tunnels drilled in semiconducting soil with macroscopic parameters ε r and σ.

Плечи СВ подключены к выходам делителей мощности, которые в свою очередь подключены к выходу РПРД, размещенного в бункере, окруженном металлическим экраном. Плечи СВ первого и второго ярусов ортогональны, что обеспечивает формирование близкой к равномерной диаграммы направленности (ДН) в азимутальной плоскости.The SV shoulders are connected to the outputs of the power dividers, which in turn are connected to the output of the RPRD, located in a hopper surrounded by a metal screen. The shoulders of the NE of the first and second tiers are orthogonal, which ensures the formation of an azimuthal plane close to a uniform radiation pattern (MD).

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

высокая вероятность повреждения конструкции из-за возможного обрушения сводов туннеля при воздействии на него дестабилизирующих факторов (вибрационных или ударных нагрузок);high probability of structural damage due to the possible collapse of the arches of the tunnel when exposed to destabilizing factors (vibration or shock loads);

относительно низкая эффективность (коэффициент усиления), обусловленная высокой концентрацией связанного реактивного поля СВ, приводящего к значительным тепловым потерям в ППГ.relatively low efficiency (gain) due to the high concentration of the bound reactive field of SW, leading to significant heat losses in the BCP.

Целью изобретения является разработка ПТА, обеспечивающей достижение более высокого КУ за счет снижения концентрации связного реактивного поля, при одновременном повышении устойчивости конструкции антенны при воздействии на нее дестабилизирующих факторов, например ударных и вибрационных нагрузок.The aim of the invention is the development of PTA, ensuring the achievement of higher KU by reducing the concentration of the connected reactive field, while increasing the stability of the antenna structure when exposed to destabilizing factors, such as shock and vibration loads.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной передающей туннельной антенне, содержащей симметричный вибратор (СВ), плечи которого длиной L размещены в полости туннеля с диаметром поперечного сечения Dт, пробуренного в полупроводящем грунте с относительной диэлектрической проницаемостью εr и удельной электропроводимостью σ, примыкающие друг к другу концы плеч СВ подключены к выходу РПРД, установленного в бункере, окруженном металлическим экраном и размещенным в ППГ, по образующей поверхности туннеля с интервалом lс равномерно в ППГ погружены по N стержней анкерной крепи. Стержни длиной lст ориентированы в направлении от центра поперечного сечения туннеля вглубь ППГ. Каждое плечо СВ выполнено в виде совокупности из K проводников, расположенных равномерно по образующей цилиндрической поверхности с диаметром поперечного сечения Dв, меньшим Dт. Цилиндрическая поверхности с диаметром поперечного сечения Dв осесимметрична с внутренней поверхностью туннеля. Проводники плеч СВ скреплены механически с поверхностью туннеля и подключены кондуктивно к стержням анкерной крепи.The specified technical result is achieved by the fact that in a known transmitting tunnel antenna containing a symmetric vibrator (CB), shoulders of which length L are placed in a cavity of a tunnel with a cross-section diameter D t drilled in a semiconducting soil with a relative dielectric constant ε r and electrical conductivity σ, the ends of the CB shoulders adjacent to each other are connected to the output of the RPRD installed in the hopper, surrounded by a metal screen and placed in the BCP, along the generatrix of the tunnel surface with an interval of l s evenly in BCPs are immersed along N rods of anchor support. The rods of length l st are oriented in the direction from the center of the cross section of the tunnel into the interior of the BCP. Each shoulder CB is made in the form of a set of K conductors located uniformly along the generatrix of the cylindrical surface with a cross-section diameter D in less than D t . A cylindrical surface with a cross-sectional diameter D in is axisymmetric with the inner surface of the tunnel. The conductors of the SV arms are mechanically bonded to the surface of the tunnel and conductively connected to the rods of the anchor lining.

Длина L каждого плеча СВ выбрана из условия L≥0,1 λ max / | ε r ' |

Figure 00000001
, где λmax - максимальная длина волны рабочего диапазона ПТА; ε r ' = ε r + j 60 σ λ max
Figure 00000002
- относительная комплексная диэлектрическая проницаемость грунта.The length L of each shoulder CB is selected from the condition L≥0.1 λ max / | ε r '' |
Figure 00000001
where λ max is the maximum wavelength of the operating range of the PTA; ε r '' = ε r + j 60 σ λ max
Figure 00000002
- the relative complex permittivity of the soil.

Длина lст стержней анкерной крепи выбрана в пределах lст=(0,5-1,0)Dт, а число N стержней анкерной крепи в каждом сечении выбрана в пределах N=8-12. Число К проводников 1, образующих каждое плечо СВ выбирают в пределах К=4-8.The length l st of the anchor support rods is selected within the range of l st = (0.5-1.0) D t , and the number N of anchor support rods in each section is selected within the range of N = 8-12. The number K of conductors 1 forming each arm of the CB is selected within K = 4-8.

Интервалы lc между сечениями туннеля, в которых установлены металлические стержни, выбраны в пределах lc=(1,0-1,5)Dm.The intervals l c between the sections of the tunnel in which the metal rods are installed are selected in the range l c = (1,0-1,5) D m .

Благодаря указанной новой совокупности существенных признаков в ПТА обеспечивается подкрепление свода туннеля и снижение вероятности его обвала из-за возможного возникновения трещиноватости при воздействии ударных или вибрационных нагрузок. Одновременно использование стержней увеличивает эквивалентный диаметр плеч СВ и, следовательно, снижает его волновое сопротивление, что приводит к снижению концентрации связного реактивного поля и уменьшению тепловых потерь в полупроводящем грунте. Отмеченное указывает на увеличение эффективности (КУ) ПТА, т.е. возможности достижения технического результата при использовании заявленной антенны.Thanks to this new set of essential features, the PTA provides reinforcement of the tunnel arch and reduces the likelihood of its collapse due to the possible occurrence of fracturing under the influence of shock or vibration loads. At the same time, the use of rods increases the equivalent diameter of the SV arms and, therefore, reduces its wave impedance, which leads to a decrease in the concentration of a connected reactive field and a decrease in heat losses in a semiconducting soil. The aforementioned indicates an increase in the effectiveness (CI) of PTA, i.e. the possibility of achieving a technical result when using the claimed antenna.

Заявленное устройство поясняется чертежами, на которых показано:The claimed device is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - общий вид ПТА (продольное сечение);in FIG. 1 - general view of the PTA (longitudinal section);

на фиг. 2 - вид ПТА (поперечное сечение);in FIG. 2 - view of the PTA (cross section);

на фиг. 3 - рисунок, поясняющий протекание высокочастотных токов по элементам ПТА;in FIG. 3 is a drawing explaining the flow of high-frequency currents along the elements of the PTA;

на фиг. 4 - рисунок, поясняющий работу ПТА;in FIG. 4 is a drawing explaining the operation of the PTA;

на фиг. 5 - результаты сравнительных измерений коэффициента усиления антенны.in FIG. 5 - the results of comparative measurements of the antenna gain.

Заявленная ПТА, показанная на фиг. 1, состоит из симметричного вибратора, плечи которого длиной L выполнены из K проводников 1, расположенных равномерно по образующей цилиндрической поверхности 2 с диаметром поперечного сечения Dв. Цилиндрическая поверхность 2, образованная проводниками 1, расположена осесимметрично с внутренней поверхностью туннеля 3. Примыкающие друг к другу концы проводников 1 плеч СВ подключены к выходу РПРД 4, установленного в бункере 5 и окруженного металлическим экраном 6. Подключение плеч СВ к РПРД 4 может быть выполнено различным образом:The claimed PTA shown in FIG. 1, consists of a symmetric vibrator, the shoulders of which are of length L made of K conductors 1 located uniformly along the generatrix of the cylindrical surface 2 with a cross-section diameter D c . The cylindrical surface 2 formed by the conductors 1 is located axisymmetrically with the inner surface of the tunnel 3. The ends of the conductors 1 of the CB arms adjacent to each other are connected to the output of the RPRD 4 installed in the hopper 5 and surrounded by a metal screen 6. The connection of the shoulders of the CB to RRDR 4 can be performed in various ways:

подключением плеч СВ к симметричному выходу РПРД 4 (фиг. 1а);connecting the SV arms to the balanced output of the RPRD 4 (Fig. 1a);

по схеме с использованием двух однотипных РПРД, каждый из которых включен между центральным заземлителем 10, роль которого выполняет металлический экран 6 бункера 5, и соответствующим плечом СВ (см. фиг. 1б).according to the scheme using two homogeneous RRDRs, each of which is connected between the central ground electrode 10, the role of which is played by the metal screen 6 of the hopper 5, and the corresponding CB arm (see Fig. 1b).

В сечениях туннеля 3 с интервалом lс по образующей поверхности туннеля 3 в ППГ 7 погружены равномерно по N металлических стержней 8 длиной lст и диаметром dст анкерной крепи. Стержни 8 ориентированы от центра поперечного сечения туннеля 3 (точка «о») вглубь ППГ 7 (см. также фиг. 2). На фиг. 2 показаны восемь стержней 8, устанавливаемых в каждом из сечений. Проводники 1 плеч СВ скреплены с поверхностью туннеля 3 с помощью подвесок 9, например, в виде проводников, обеспечивающих гальваническую связь проводников 1 плеч СВ с металлическими стержнями 8.In sections of the tunnel 3 with an interval of l s along the generatrix of the surface of the tunnel 3 in the BCP 7 are immersed uniformly along N metal rods 8 with a length of l st and a diameter of d st anchor lining. The rods 8 are oriented from the center of the cross section of the tunnel 3 (point "o") inland BCP 7 (see also Fig. 2). In FIG. 2 shows eight rods 8 mounted in each of the sections. The conductors 1 of the CB arms are bonded to the surface of the tunnel 3 using suspensions 9, for example, in the form of conductors that provide galvanic coupling of the conductors 1 of the CB arms with metal rods 8.

Длина L каждого из плеч СВ выбрана из условия L≥0,1 λ max / | ε r ' |

Figure 00000001
, при этом обеспечивается минимально допустимое снижение эффективности (КУ) ПТА. Длина lст и диаметр dст стержней 8 анкерной крепи выбирают из условий lст=(0,5-1,0)Dт, dст=(0,005÷0,02) lст. При указанных размерах стержней 8 компромиссно учитываются требования по экономическим затратам на построение ПТА и обеспечению требуемого уровня надежности сохранения целостности туннеля при дестабилизирующих воздействиях.The length L of each of the shoulders CB is selected from the condition L≥0.1 λ max / | ε r '' |
Figure 00000001
At the same time, the minimum permissible decrease in efficiency (CI) of PTA is provided. The length l st and the diameter d st rods 8 of the anchor support are selected from the conditions l st = (0.5-1.0) D t , d st = (0.005 ÷ 0.02) l st . With the indicated dimensions of the rods 8, the requirements for the economic costs of constructing the PTA and ensuring the required level of reliability of maintaining the integrity of the tunnel under destabilizing effects are compromised.

Диаметр Dт туннеля и его протяженность 2L выбирают с учетом частотного диапазона ПТА, требуемой ее эффективности и с учетом особенностей выполнения горнопроходческих работ. Соотношение диаметров Dв/Dт выбирают с учетом как конструктивных соображений, так и требований по наиболее полному использованию внутреннего пространства туннеля, что необходимо для достижения максимально возможной эффективности ПТА. С учетом этих требований выбирают Dв/Dт=(0,8-0,95).The diameter D t of the tunnel and its length 2L is chosen taking into account the frequency range of the PTA, its required efficiency and taking into account the peculiarities of mining operations. The ratio of the diameters D in / D t is chosen taking into account both design considerations and the requirements for the most complete use of the inner space of the tunnel, which is necessary to achieve the maximum possible efficiency of the PTA. Given these requirements, choose D in / D t = (0.8-0.95).

Интервалы lс между сечениями туннеля 3, где в ППГ 7 погружены металлические стержни 8, выбраны в пределах lс=(1,0-1,5)Dт.The intervals l s between the sections of the tunnel 3, where metal rods 8 are immersed in the BCP 7, are selected within the limits l s = (1.0-1.5) D t .

В качестве РПРД можно использовать любой известный и выпускаемый промышленностью радиопередатчик, работающий в низкочастотном диапазоне, например радиопередатчик типа Р-643 или типа 15Э 1780.As a RPRD, you can use any known and commercially available radio transmitter operating in the low frequency range, for example, a radio transmitter of type R-643 or type 15E 1780.

Проводники 1 плеч СВ могут быть выполнены различным образом, например, из кабеля типа РК75-44-19Б со снятой наружной изоляцией. Для снижения шунтирующего действия торцевой емкости в местах подключения к выходу РПРД 4 проводников 1, образующих плечи СВ, их соединяют электрически между собой в виде конуса (см. фиг. 1).The conductors 1 of the SV arms can be made in various ways, for example, from a cable of the type RK75-44-19B with removed outer insulation. To reduce the shunting action of the end capacitance at the points of connection to the output of the RPRD 4 conductors 1 forming the arms of the CB, they are electrically connected to each other in the form of a cone (see Fig. 1).

Заявленная ПТА работает следующим образом. При включении РПРД 4 высокочастотный (в.ч.) ток проводимости Iпр протекает по плечам СВ, которые можно предоставить в виде линейного проводника, образованного проводниками 1, с эквивалентным диаметром Dвэ (см. фиг. 3). Кроме того, ток проводимости первого плеча вытекает на каждый из стержней 8, электрически соединенных с проводниками 1 плеч СВ. Далее через токи смещения Iсм в.ч. ток замыкается в виде тока проводимости Iпр по второму плечу. Такую модель можно представить в виде распределенного контура, включающего элементы погонной индуктивности L1 и погонной емкости С1 (см. фиг. 4).Declared PTA works as follows. When RPRD 4 is turned on, a high-frequency (including) conduction current I pr flows along the arms of the CB, which can be provided in the form of a linear conductor formed by conductors 1 with an equivalent diameter D ve (see Fig. 3). In addition, the conductivity current of the first arm flows to each of the rods 8 electrically connected to the conductors 1 of the arms of the CB. Further, through bias currents I cm including the current closes in the form of a conduction current I pr along the second arm. Such a model can be represented in the form of a distributed circuit, including elements of the linear inductance L 1 and linear capacitance C 1 (see Fig. 4).

Наличие стержней 8 увеличивает распределенную емкость эквивалентного вибратора, что приводит к снижению волнового сопротивления ρ эквивалентного вибратора (см. книгу Антенны, ч. 1, под ред. Ю.К. Журавцева. - Л.: ВКАС, с. 21), т.е ρ = L 1 / C 1

Figure 00000003
, где L1 - значение индуктивности на единицу длины антенны, С1 - усредненное по длине антенны значение емкости на единицу длины эквивалентного вибратора. Снижение ρ указывает на уменьшение концентрации связанного с антенной реактивного поля и, следовательно, снижение потерь в полупроводящем грунте, окружающем ПТА.The presence of rods 8 increases the distributed capacity of the equivalent vibrator, which leads to a decrease in the wave resistance ρ of the equivalent vibrator (see the book Antennas, part 1, edited by Yu.K. Zhuravtsev. - L .: VKAS, p. 21), t. e ρ = L one / C one
Figure 00000003
where L 1 is the inductance value per unit length of the antenna, C 1 is the capacitance averaged over the length of the antenna per unit length of the equivalent vibrator. A decrease in ρ indicates a decrease in the concentration of the reactive field associated with the antenna and, consequently, a decrease in losses in the semiconducting soil surrounding the PTA.

Проверка возможности достижения заявленного технического результата при использовании ПТА была выполнена в ходе сравнительных экспериментальных измерений эффективности заявленной антенны и прототипа.Testing the feasibility of achieving the claimed technical result when using PTA was performed during comparative experimental measurements of the effectiveness of the claimed antenna and prototype.

Условия проведения измерений следующие:The measurement conditions are as follows:

наибольшая длина волны рабочего диапазона волн λmax=3·104 м; L=700 м; Dт=6 м; Dвэ=5 м; lст=4,5 м; dст=4,5 см; lс=7 м; N=8; K=8; грунт: εr=10; σ=5·10-5 См/м.the maximum wavelength of the working wavelength range λ max = 3 · 10 4 m; L = 700 m; D t = 6 m; D ve = 5 m; l article = 4.5 m; d article = 4.5 cm; l s = 7 m; N = 8; K = 8; soil: ε r = 10; σ = 5 · 10 -5 S / m.

В процессе эксперимента измерялись уровни излученного поля в дальней зоне заявленной антенны и прототипа с последующей оценкой величины КУ в соответствии с известной методикой, описанной в книге: Фрадин А.З., Рыжков Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. Изд. 2-е, дополненное, - М.; «Связь», 1972, с. 262-271.In the course of the experiment, the levels of the radiated field in the far zone of the declared antenna and prototype were measured, followed by an estimation of the QW value in accordance with the known method described in the book: Fradin A.Z., Ryzhkov EV Measuring the parameters of antenna-feeder devices. Ed. 2nd, supplemented, - M .; “Communication”, 1972, p. 262-271.

Полученные результаты, представленные на фиг. 5, дают основания для следующих выводов. В диапазоне L/λ=0,03-0,3 коэффициент усиления заявленной антенны в сравнении с прототипом выше от 2 до 3,5 дБ. Одновременно введение в конструкцию ПТА стержней анкерной крепи делает заявленную антенну более устойчивой к ударным и вибрационным нагрузкам. Отмеченное указывает на возможность достижения сформулированного технического результата при использовании заявленной передающей туннельной антенны.The results shown in FIG. 5, give grounds for the following conclusions. In the range L / λ = 0.03-0.3, the gain of the claimed antenna in comparison with the prototype is higher from 2 to 3.5 dB. At the same time, the introduction of anchor support rods into the design of the PTA makes the claimed antenna more resistant to shock and vibration loads. The above indicates the possibility of achieving the formulated technical result when using the claimed transmitting tunnel antenna.

Claims (5)

1. Передающая туннельная антенна (ПТА), содержащая симметричный вибратор (СВ), плечи которого длиной L размещены осесимметрично в полости туннеля с диаметром поперечного сечения Dт, пробуренном в полупроводящем грунте с относительной диэлектрической проницаемостью εr и удельной электропроводимостью σ, примыкающие друг к другу концы плеч СВ подключены к выходу радиопередатчика (РПРД), установленного в бункере, размещенном в полупроводящем грунте и окруженном металлическим экраном, отличающаяся тем, что по образующей поверхности туннеля с интервалом
Figure 00000004
равномерно в грунт погружены по N металлических стержней анкерной крепи, стержни длиной
Figure 00000005
ориентированы от центра поперечного сечения туннеля вглубь полупроводящего грунта, каждое плечо СВ выполнено в виде совокупности из К проводников, расположенных равномерно по образующей цилиндрической поверхности с диаметром поперечного сечения Dв меньшим диаметра Dт и осесимметричной с внутренней поверхностью туннеля, проводники плеч СВ скреплены с поверхностью туннеля и подключены гальванически к стержням анкерной крепи.
1. Transmitting tunnel antenna (PTA), containing a symmetric vibrator (CB), whose arms of length L are placed axisymmetrically in the cavity of the tunnel with a cross-section diameter D t drilled in semiconducting soil with a relative dielectric constant ε r and electrical conductivity σ adjacent to each other to each other, the ends of the CB arms are connected to the output of a radio transmitter (RRDR) installed in a hopper located in a semiconducting soil and surrounded by a metal screen, characterized in that along the generatrix of the tunnel surface at intervals
Figure 00000004
evenly immersed in soil along N metal rods of anchor support, rods of length
Figure 00000005
oriented from the center of the cross section of the tunnel depth semiconducting ground, each arm SV is made in the form of a set of K conductors disposed uniformly along the generatrix of the cylindrical surface with the cross-sectional diameter D to a smaller diameter D m and axisymmetric with the inner surface of the tunnel, shoulders wires SW are bonded with the surface the tunnel and are galvanically connected to the rods of the anchor lining.
2. Передающая туннельная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что длина L каждого плеча СВ выбрана из условия
Figure 00000006
, где λmax - максимальная длина волны рабочего диапазона волн,
Figure 00000007
- относительная комплексная диэлектрическая проницаемость грунта.
2. The transmitting tunnel antenna according to claim 1, characterized in that the length L of each SV arm is selected from the condition
Figure 00000006
where λ max is the maximum wavelength of the working wavelength range,
Figure 00000007
- the relative complex permittivity of the soil.
3. Передающая туннельная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что длина
Figure 00000005
стержней анкерной крепи выбрана в пределах
Figure 00000008
.
3. The transmitting tunnel antenna according to claim 1, characterized in that the length
Figure 00000005
anchor rods selected within
Figure 00000008
.
4. Передающая туннельная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что число N стержней анкерной крепи, установленных в каждом из сечений туннеля, выбрано в пределах N=8-12.4. The transmitting tunnel antenna according to claim 1, characterized in that the number N of anchor support rods installed in each of the sections of the tunnel is selected within N = 8-12. 5. Передающая туннельная антенна по п. 1, отличающаяся тем, что интервалы
Figure 00000004
между сечениями туннеля, в которых установлены металлические стержни, выбраны в пределах
Figure 00000009
.
5. The transmitting tunnel antenna according to claim 1, characterized in that the intervals
Figure 00000004
between the sections of the tunnel in which the metal rods are installed, are selected within
Figure 00000009
.
RU2015127613/28A 2015-07-08 2015-07-08 Transmitting tunnel antenna RU2601280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127613/28A RU2601280C1 (en) 2015-07-08 2015-07-08 Transmitting tunnel antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127613/28A RU2601280C1 (en) 2015-07-08 2015-07-08 Transmitting tunnel antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2601280C1 true RU2601280C1 (en) 2016-10-27

Family

ID=57216490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015127613/28A RU2601280C1 (en) 2015-07-08 2015-07-08 Transmitting tunnel antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2601280C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3346864A (en) * 1966-09-09 1967-10-10 Northrop Corp Underground antenna
US4687445A (en) * 1981-02-20 1987-08-18 Rca Corporation Subsurface antenna system
RU2103824C1 (en) * 1995-12-13 1998-01-27 Военная академия связи Radio communication system
RU2115980C1 (en) * 1997-07-31 1998-07-20 Акционерное общество открытого типа "Информационные телекоммуникационные технологии" Underground antenna
RU2161846C1 (en) * 1999-11-22 2001-01-10 Центральное конструкторское бюро "Геофизика" Tunnel antenna

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3346864A (en) * 1966-09-09 1967-10-10 Northrop Corp Underground antenna
US4687445A (en) * 1981-02-20 1987-08-18 Rca Corporation Subsurface antenna system
RU2103824C1 (en) * 1995-12-13 1998-01-27 Военная академия связи Radio communication system
RU2115980C1 (en) * 1997-07-31 1998-07-20 Акционерное общество открытого типа "Информационные телекоммуникационные технологии" Underground antenna
RU2161846C1 (en) * 1999-11-22 2001-01-10 Центральное конструкторское бюро "Геофизика" Tunnel antenna

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4829310A (en) Wireless communication system using current formed underground vertical plane polarized antennas
US3346864A (en) Underground antenna
US3594798A (en) Underground antenna
CN102598551A (en) Systems and methods for through-the-earth communications
CN102354794A (en) Omnidirectional cylindrical dipole antenna for underground earth-probing radars
US3183510A (en) Underground loop antenna
RU2601280C1 (en) Transmitting tunnel antenna
US2158376A (en) Antenna system
RU2115980C1 (en) Underground antenna
CN205488481U (en) Antenna and electric device
RU2594067C1 (en) Tunnel low-frequency antenna
RU2314605C1 (en) Subsurface shunt-fed antenna
US10784581B2 (en) Antenna device
RU97113622A (en) UNDERGROUND ANTENNA
CN104937770B (en) Antenna structure for the broadband transmission of electric signal
RU2677174C1 (en) Method for electromagnetic sounding of environmental space of gas and oil wells and device for its implementation
RU2428772C1 (en) Low-frequency underground antenna
RU2262164C1 (en) Subsurface antenna
RU2655751C1 (en) Stub antenna
RU2472263C2 (en) Underground antenna
US2508648A (en) Aerial system
RU2656034C1 (en) Broadband antenna
US2080577A (en) Radio frequency transmitter
RU2400884C1 (en) Underground ultra-high frequency antenna array
US9882273B2 (en) Buoyant helical twin-axial wire antenna

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170709