Антенна для радиоохранной сигнализации

Автомобильные радиоохранные устройства работают на частоте 26,945 МГц. Радиосторож содержит два блока - передающий и приемный. В состав передающего блока входят собственно автосторож с необходимым набором датчиков, шифратор и передатчик с антенной, монтируемые на автомобиле. В приемный блок входит антенна, приемник, дешифратор и звуковой генератор тревожного сигнала.

При срабатывании датчика автосторожа передатчик начинает излучать радиосигнал, модулированный импульсным кодом, формируемым шифратором. Приемник с дешифратором выделяет из массы сигналов "свой" сигнал и включает генератор тревожного сигнала.

Применение выступающих передающих, например штыревых, антенн в системах радиоохранной сигнализации автомобиля практически исключается из-за возможности нарушения функционирования системы при механическом повреждении хорошо видимой и легко доступной выступающей внешней антенны.

Дальность и устойчивость работы радиоохранных систем в определяющей мере зависит от правильности выбора типа антенно-фидерной системы и качества ее выполнения.

Требования к диаграмме направленности и, следовательно, к коэффициенту усиления антенны определяются тем, что расположение приемника в горизонтальной плоскости произвольно, а в вертикальной - ограничено небольшим углом между поверхностью земли и относительно невысоко расположенными антеннами. То есть диаграмма направленности антенны должна быть близка к круговой в плоскости горизонта и узкой по вертикали.

Поскольку при низком расположении антенн относительно земли поле в точке приема имеет интерференционный характер, т.е. является суммой полей прямого и отраженного от земли лучей, оказывается весьма важным выбор поляризации излучения. При горизонтальной поляризации глубина интерференционных провалов больше, чем при вертикальной. Поэтому в низовой радиосвязи целесообразно применение вертикальной поляризации [1].

Поскольку антенна автомобильной системы радиоохранной сигнализации размещается внутри проводящего корпуса автомобиля (обычно около окон), ее диаграмма направленности существенно отличается от диаграммы той же антенны в свободном пространстве. Это обусловлено тем, что излучающая антенна создаст токи на проводящей поверхности корпуса автомобиля, а излучение этих токов совместно с полем собственно антенны формирует результирующую диаграмму.

Взаимодействие этих двух полей приводит к тому, что в части пространства поле ослабляется, а в части - возрастает.

В длинноволновом участке УКВ диапазона эффективны различные варианты щелевых антенн. Обычно щелевая антенна представляет узкую щель длиной L/2, прорезанную в пластине, обтекаемой током. Согласование щели с пространством производится регулировкой ширины щели. При горизонтальном расположении щели поляризация излучения вертикальная.

Однако для этого участка диапазона щелевые антенны в классическом исполнении громоздки и конструктивно неудобны. Поэтому целесообразно применение проволочных аналогов антенн щелевого типа [2, 4]. Возбуждение таких антенн производится симметричным кабелем через шлейф, в связи с чем такие антенны называют шлейфовыми. С целью упрощения схемы питания более практично использовать несимметричное подключение передатчика с помощью коаксиального кабеля [З]. Электрическое удлинение излучающей части антенны достигается дополнительными шлейфами W1 и W2, а также конденсатором С1 (рис.1). Конденсатор С1 включен в точки л антенны, соответствующие максимальным противофазным напряжения, что эквивалентно увеличению концевой емкости элементов. Следует отметить, что такая антенна имеет больший КПД, чем штыревая с удлиняющими катушками индуктивности. При этом возможно получение приемлемых размеров шлейфов и входного сопротивления, при резонансе близкого к 50 Ом.

Антенна, аналогичная [4], выполнена из провода МГТФ 0,3. Из этого же провода выполнены шлейфы W1, W2. Проводники шлейфов расположены параллельно и вплотную друг к другу. Провод антенны размещен под резиновым уплотнением заднего стекла салона. Шлейфы W1, W2 сложены втрое по длине и вместе с конденсатором С 1 размещены в диэлектрической трубке, прикрепленной к распорке из стеклотекстолита толщиной 1 мм. Распорка располагается вертикально посередине заднего стекла и фиксируется в резиновом уплотнении. Поскольку укорачивающий конденсатор включен в пучности напряжения, при мощности передатчика 1...2 Вт амплитуда напряжения на конденсаторе С1 достигает нескольких десятков вольт. Это необходимо учитывать при выборе типа конденсатора. Изготовлены и испытаны две шлейфовые антенны применительно к автомобилям ВАЗ 2107 и ЗАЗ 968М (размеры на рис. 1 показаны в скобках). Настройка производится по максимуму излучения (минимуму КСВ) вращением ротора конденсатора С1.

Результаты испытаний антенн в виде диаграммы направленности по уровню устойчивого срабатывания автосторожа на открытой местности приведены на рис.2. Диаграмма изготовленных шлейфовых антенн обозначена цифрой 1, а цифрой 2 - диаграмма кольцевой рамочной антенны комплекта "Сигнал-РК". Поляризация излучения шлейфовой антенны - вертикальная.

Из рис.2 видно, что шлейфовая антенна, расположенная по внутреннему периметру заднего окна внутри салона, не только является скрытой, но и обеспечивает большую дальность. Конструктивно шлейфовые антенны просты, надежны, дешевы и легко изготавливаются. Когда шлейфовая антенна не используется по прямому назначению, она может применяться в качестве эффективной приемной антенны УКВ диапазона радиоприемника или магнитолы, что устраняет необходимость в установке внешней штыревой антенны.

Литература

1. Черный Ф.Б. Распространение радиоволн.-М.:Сов. радио,1962.
2. Айзенберг Г.3. и др. Антенны УКВ. Т.1. - М.: Связь, 1977.
3. Стахов Е.А. Антенна: Авт. свидет. N 369853 от 23.09.71.
4. Боглов А., Гончаренко И.//Радиолюбитель. - 1991. -N8.-C.43.

Е.СТАХОВ, 230023, г.Гродно, ул.Ленина, 8 - 13, тел.47-01-66.

(РЛ-8/96)