Подстроечный элемент

кИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М ( 3 Н 01 С 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ПОДСТРОЕЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ не возможно функционирование при ориентации в горизонтальное положение как трубчатого корпуса,так и емкости с жидкостью;обладает громоздкостью за счет вьешнего расположения емкости относи. тельно трубчатого корпуса;наличие подвижных элементов с уплотнениями в вентиле, что снижает функциональную надежность;сложные условия хранения и транспортировки,так как в этих условиях требуется выполнение операций по определенной ориентации в пространстве.Известен подстроечный элемент, содержащий герметичный корпус из диэлектрического материала, с размещенной в нем емкостью с неконденсирующимся газом, наружную обкладку и внутреннюю обкладку в виде токопроводящего слоя, выполненного из пори" стого диэлектрического материала, пропитанного электропроводной жидкостью (2.Протяженность подвижного токопроводящего слон в жидкостном обогреваемом подстроечным элементе-прототипе изменяется при колебаниях температуры окружающей среды, а подвижный конец токопроводящего сло 1Изобретение относится к радиотехнике, а конкретнее к устройству жидкостных подстроечных элементов приемной и передакщей радиоаппаратуры, предназначенной для использо вания преимущественно в линиях радиои телевизионной связи, а также в быту.Известен жицкостный подстроечный элемент, который предназначен для 10 выполнения функций антенны с подстраиваемой длиной 1 . Однако этот подстроечный элемент имеет ряд существенных погрешностей, главные из которых следующие: 15электрод с подстраиваемой длиной имеет форму сплошного стержня, что делает его массивным и тяжелым, осо-, бенно при использовании ртути;ограничен выбор токопроводящих 20 жидкостей для подстраиваемого электрода, пригодных для использования в широком интервале температур окружающей среды, например при самых низких температурах, зафиксированных в 25 условиях сильных морозов (ниже минус 8 боС), когда применение ртути ст анов ится невозможным;отсутствие средств защиты от обледенения корпуса; 1050с электропроводной жидкостью экранирован наружной обкладкой. Эта особенность не позволяет использоватьподстроечный элемент в качестве многодиапазонной антенны для приема иизлучения радиоволн.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей. Достигается это тем, что подстроечныйэлемент, содержащий герметичныйкорпус из диэлектрического материала с размещенной в нем емкостьюс неконденсирующимся газом, наруж-ную обкладку и внутреннюю обкладкув виде токопроводящего слоя, выполненного иэ пористого диэлектрического)материала, пропитанного электро-5проводной жидкостью, снабжен соединенным с наружной обкладкой узломоегулирования протяженности токопроводящего слоя, содержащим датчик давления, блок согласоЬания и 20регулятор мощности, а наружная обкладка выполнена в виде реэистивногонагревательного элемента.На фиг. 1 изображен общий видэлемента стержневой формы, продольный разрез; иа фиг. 2 - раэрез А-Ана фиг. 1; на фиг. 3 - выполнениекорпуса элемента с подвижным токопроводящим слоем в форме конического и пирамидального рупора; на фиг.4 - корпус элемента с подвижнымслоем в виде параболического рефлектора, вариант выполнения.Подстроечный элемент в форместержня (см, фиг, 1 и 2) содержитгерметичный корпус 1 из диэлектрика,например из стекла, который имеетна поверхности зоны для подвода2 и отвода 3 тепловой энергии,необходимой для его работы. На поверхности корпуса находится наружная неподвижная обкладка. Элементимеет диэлектрическую емкость 4 снеконденсирующимся газом 5, например аргоном, которая расположенаво внутренней полости корпуса и 45сообщается с ней через зазор междуоткрытым торцом емкости и торцовойстенкой корпуса у охлаждаемогоконца. Подвижный токопроводящийслой б состоит из пористого диэлектрика 7, например, в виде открытых продольных капиллярных каналов на внутренней поверхности стенки корпуса, который пропитан электропроводкой жидкостью 8, например, цезием, в расплавленном состоянии, Подвижный слой расположенво внутренней полости корпуса с парами 9 электропроводной жидкости инаходится в электрическом контактес выводом 10, расположенным на тор- Щцовой стенке корпуса у зоны подводатепла. Наружная обкладка новогоэлемента расположена на корпусе взоне подвода 2 тепловой энергии.Она выполнена в виде нагревателя 11 у напРимер, в в иде слоя омическ ого сопрот ивлен ия иэ нихрома, в в иде витков индуктора и др., и соединена с источником энергии, например, аккумулятором, генератором переменного тока и др. Предложенный элемент снабжен линией компенсации протяженности подвижного токопроводящего слоя. Линия компенсации выполнена, например, из датчика давления 12, например пьезоэлектрического, который расположен в емкости 4 для неконденсирующего газа 5, и блока согласования 13, например, на тиристорах и транзисторах, вырабатывающего сигнал для дистанционного управления регулятором мощности 14, к которому подключена эта линия.Подвижный токопроводящий слой б в корпусе 1 может иметь конфигурацию конического или пирамидального рупора переменной длины (см. Фиг.3) или параболического рефлектора с переменным диаметром (см. Фиг, 4) .При работе подстроечного элемен - та как многодиапазонной антенны для приема и излучения радиоволн его вывод 10 соединяется с антенной клеммой Радиоаппаратуры либо непосредственно, либо через высокочастотный кабель.Подавая энергопитание к нагревателю 11 от источника 15, регулятором мощности 14 устанавливают приток энергии, необходимый для получения нужной протяженности подвижного токо- проводящего слоя б, выполняющего функцию активного электрода настраиваемой длины при работе радиоаппаратуры на заданной длине волны. От нагревателя 11, тепловой поток направлен через зону подвода 2 тепловой энергии к элвктропроводной жидкости 8, которая,испаряясь, переходит в парообразное фазовое состояние, Между парами 9 жидкости 8 и неконденсирующимся газом 5 образуется четкая граница раздела сред газпар, Пары 9 оттесняют газ 5 в область зоны отвода 3 тепла, где конденсируются и насыщают жидкостью 8 пористый диэлектрик 7 на внутренней стенке корпуса 1, Пространствомежду стенкой корпуса и емкостью, заполненное парами указанной жидкости, выполняет Функцию средства тепловой защиты корпуса от обледенения, По капиллярам пористого диэлектрика жидкость 8 в виде неразрывного токопроводящего слоя б возвращается в зону подвода 2 тепловой энергии, замыкая таким образом непрерывный цикл ее направленного движения по замкнутому контуру. Наличие границы раздела газ-пар исключает проникновение жидкости из зоны отвода 3 тепла в область корпуса 1 и емкости 4, заполненные неконденсирующимся газом 5. Доляэнергии, равная разности между подводимым теплом Рп и отводимымтеплом,РО расходуется на поддержаниезаданной протяженности подвижногослоя б. Защита от нежелательногоизменения геометрического размерапротяженности слоя б при колебанияхтемпературы окружающей среды осу., ществляется линией компенсациипротяженности этого слоя. При этомдатчик давления 14 снимает характеристику упругости пара 9, находящегося в однозначной зависимости от,температуры внутри корпуса и окружающей среды. Датчик подает входнойсИгнал на блок согласования 13, вкотором осуществляется расчет коррекции температурного состояния идавления пара 9 в корпусе в зависимости от температуры окружающейсреды, при неизменной, наперед заданной протяженности электрода взоне отвода 3 тепла. При этом вырабатывается выходной сигнал, которыйподается к регулятору мощности 14 длясоответствующего изменения подводимой к нагревателю мощности и температуры в корпусе, поддерживая приэтом неизменной протяженность слоя б.Наиболее подвижным материаломдля корпуса элемента является радиопрозрачная стеклокерамика, котораяобладает низкими диэлектрическимипотерями, высокой устойчивостью ктепловому удару и высокой механической прочностью, а также высокойустойчивостью к дождевой эрозии. Наравне с высокой однородностью электрических свойств она способна выдерживать без разрушения охлаждения от700 С в ледяной воде при 0 С.Преимущества предложенного решения заключаются в простоте конструкции идешевизне разработки и изготовления.Предлагаемый электрод имеет рядпреимуществ:подстраевыемый электрод имееттрубчатую форму, что в 8-10 раз снижает его массу; расширены возможности выбора токопроводящих жидкостейдля подвижного электрода, так какжидкость работает с подогревом;имеет эффективное средство защиты 5 от обледенения, в виде кольцевогопространства заполненного паром;может функционировать не только вгравитационном поле, но и при любойориентации в пространстве; обладает 0 компактностью за счет расположенияемкости газа внутри корпуса, в полоети подстраиваемого электрода;полное отсутствие каких-либо подвижных элементов и кинематических связей между ними; упрощены условия 5 хранения и транс портировк и, так к акне требуется выполнения при этомопераций по ориентации в определен"ное положение.20Формула изобретенияПодстроечный элемент, содержащийгерметичный корпус иэ диэлектрического материала, с размещенной в нем25 емкостью с неконденсирующимся газом,наружную обкладку и внутреннюю обкладку в виде токопроводящего слоя,выполненного из пористого диэлектрического материала, пропитанного3 О электропроводной .жидкостью, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, он снабжен соединенным с наружной обкладкой узлом регулированияпротяженности токопроводящего слоя,содержащим датчик давления, блоксогласования и регулятор мощности, анаружная обкладка выполнена в видерезистивного нагревательного элемента.40Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 2278601,кл. 343-723, 1 942.2Авторское свидетельство СССР45 Р 510755, кл. Н 01 С 7/04, 197675895 Составитель О, КудрявцеРедактор Е. Гончар Техред М, Левицкая Коррек акаренко каэ 65 В/49 Тираж 884ИПИ Государственного комитета ССо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб.,Подписи ППП Патент, г. Ужг ул. Проектная, 4 и