Патент 1484

Радиосеть

 

% № 1484

ЗЩ, ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

Класс 21-а

ОПИСАНИЕ радиосети. 1

К патенту ин - ой,, Компании Беспроволочного телеграфа

Маркони с огр. отв, Лондон (МагсопГв Wireless Telegraph

Company, Limited), заявленному 18 июня 1924 года (заяв. свид. № 79004).

Действительный изобретатель ин-ц Ч. С. Франклин.

0 выдаче патента опубликовано 31 июля 1926 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 15 сентября 1924 r.

Предлагаемое изобретение касается усовершенствований в антеннах для безпроволочной сигнализации и предназначается, в особенности, для работы с короткими волнами. Согласно предлагаемого изобретения, антенна выполняется из некоторого числа вертикальных проволок или стержней, расположенных друг от друга на расстоянии равном доле длины волны в плоскости, перпендикулярной к желаемому направлению работы. Проволоки или стержни соединяются между собою вверху и внизу, причем каждый стержень вместе с проволоками, соединяющими его с верхом и низом следующего стержня, установленный в надлежащее положение на антенне, настроен на волны, с которыми приходится работать. Подобную антенну можно (неопределенным образом) распространять или расширять без заметного нарушения настройки. Придавая такой системе длину, равную нескольким длинам применяемых волн, можно получить очень острую передачу или прием в горизонтальной плоскости, причем направляющее действие является функцией длины антенны по отношению к длине волны. Кроме того, располагая две или несколько таких антенн или таких единиц одну над другою и пи тая их из общего источника, можно получить острое направляющее действие также и в вертикальной плоскости.

, Предлагаемое изобретение поясняется на. фиг. 1 н 2, причем фиг. 1 изображает вид спереди системы, состоящей из двух описанных единиц, подвешенных на мачтах Л 4, а фиг. 2-- в несколько большем масштабе-- способ подачи тока подобной единице для передачи (  — представляют собою вертикальные проволоки, верхушки н низ которых соединены между собою горизонтальными проводами С D Е F).

Каждая из соединенных таким образом между собою двух единиц настроена в вертикальном направлении на волну, подлежащую передаче или приему. Обе единицы соединены друг с другом электростатическою связью через посредство небольших конденсаторов 6. На практике емкость между проводами D, У обычно оказывается достаточной, чтобы д йствовать в качестве конденсатора связи. Две, три или же большее число подобных систем могут применяться одна над другой, причем каждая из них соедн2 няется с расположенною над нею электростатическою связью. 1(олебания, вызы- . ваемые в одной какой-нибудь единице, вызывают в этом случае колебания в еди-, ницах„:.,- расположенных выше и ниже,, .."Длиньгвертикальных частей и величины емкостей связей должны быть урегулированы таким образом, чтобы в каждои системе токи были в одной и той же фазе. Подобную антенную систему можно распространять как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, не, вызывая заметного изменения естествен- ной настройки антенны. При надлежа- щем питании системы от передатчика ! токи во всех вертикальных частях антенны будут все в одной и той же фазе, и антенна будет излучать два „луча" в противополо>кных направлениях и под прямыми углами к плоскости антенны.

Еонцентрация излучения является простой функцией размеров антенны как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях.

Желательно, чтобы в антенне не могло происходить никаких колебаний в горизонтальном направлении, ибо таковые представляли бы собою потерю энергии.

Антенну можно разделять на секции, напр., путем перерывов в горизонтальных проволоках или же подобные колебания могут уничтожаться омическими сопротивлениями Н, введенными в горизонтальные части, Для того, чтобы во всех вертикальных проволоках подобной, системы, имеющей значительное протя-, жение по сравнению с длиной волны, получить токи, более или менее одной и той же фазы и одинаковой силы, подвод энергии к системе должен происхо- дить одновременно в нескольких ее точ- ках. Подобные питательные пункты ! должны отстоять друг от друга не более, чем на длину одной волны и, предпочтительно, располагаются один от другого на расстоянии равном длине полу-, волны. Электродвижущие силы, воздеи- . ствующие в каждом таком питательном, пункте, должны быть все одинаковой фазы и напря>кенности. Результат этот можно достигнуть, соединяя кабелем каждый питательный пункт с генерато| ром энергии и принимая меры к тому, чтобы длина этого кабеля от каждого, распределительного пункта до генера-, тора была во всех случаях одна и .та же.

На фиг. 2 изображено одно из устройств для питания системы. Буквою обозначен нижний горизонтальный провод, буквами ./, Л;, L, ЛХ, отстоящие на равное расстояние друг от друга питательные пункты, соединенные через посредство конденсаторов Л и вторичных обмоток трансформаторов P с землею или же с уравновешивающею емкостью. Первичные обмотки трансформаторов P соединяются все с кабелем

О. Можно применять отдельные кабели одинаковой длины или же электрически эквивалентной длины или же кабели эти можно соединять, как изображено, таким образом, что длина их от какоголибо трансформатора до генератора остается одной и той же, Для успешной работы необходимо, чтобы в питательных пунктах не происходило отражение колебаний, передаваемых через посредство кабеля генератором. Этого можно достигнуть, выбирая передаточное отношение трансформаторов таким образом, чтобы присоединенное к кабелю эффективное сопротивление каждой части антенны, питаемой трансформатором, было равно критическому сопротивлению, > ребующемуся у зажимов кабеля для предупреждения отражения. При этих условиях отражения не будут иметь места, и в кабелях не будут создаватьси явления стоячих волн.

Наилучшими и работающими с очень высоким полезным действием оказываются кабели, составленные из napaëлельных трубок или стержней на подобие системы Lecher а и заключенные в металлические трубопроводы, Иногда оказывается целесообразным включать трансформаторы в середине вертикальных частей антенны, если >ке сопротивление антенны равно или приблизительо равно критическому сопротивлению кабеля, то этот последний может непосредственно присоединяться к вертикальным частям, не прибегая к трансформаторам. Вторичные обмотки транформаторов можно также включать между секциями антенны, напр., между проволоками D и.Е(фиг. 1).

Было установлено, что две антенные системы, вроде представленных на фиг. 1, расположенные в параллельных плоскостях одна сзади другой на расстоянии одной четверти или вообще нечетного числа четвертей длины волны друг от друга, могут применяться для совме- . стной работы. Если одна из этих систем . применяется в качестве передатчика, то другая работает, как рефлектор, причем, получаются ориентированные в одном направлении передача или прием с лю-: бой желаемой степенью концентрации.

При этой комбинации передающая антенна может быть, по желанию, мень-:, шей высоты, чем отражающая антенна.

Так как эта последняя не требует никаких устройств для подвода энергии, то ее можно легко распространять в вер- тикальном направлении на протяжении,. в несколько длин волны, благодаря чему, можно достигнугь значительной концен- :, трации в вертикальном направлении.

Одним из вазможныхустройствможетбыть передающая антенна небольшой высоты (по сравнению с той же длиной волны) в комбинации с рефлектором значительной высоты (по сравнению с той же длиной), устроенным в виде цилиндри- . ческой параболы, фокусная линия которой расположена горизонтально и совпадает с передающей антенной.

В виде практического указания размеров подобных антенн и получаемых с их помощью результатов приводится нижеследующее;

Для антенны, изображенной на фиг. 1, практическое горизонтальное расстояние между ее вертикальными частями равно 1/8 длины волны и при этом расстояние между горизонтальными частями, (т. е. расстояние С 0 или .Е F) равно приблизительно 1, 3 длины волны. При применении комбинации из передаточной и отражающей антенн, каждая из которых имеет площадь, равную одной квадратной длине волны, энергия, излучаемая или принимаемая по линии, образующей прямые углы с антенной оказывается превышающей в десять раз энергию, которая излучалась бы или воспринималась бы обыкновенной антенной,, излучающей ту же по.шую величину энергии. Равным образом для антенн, площадь которых превышает длину волны в квадрате, эффект этот практически пропорцианален их площади. Антенна в 10 квадратных длин волны отдаст в требующемся направлении энергию в 100 раз большую и примет по этому направлению также энерггпа в стократ большую энергии, принимаемой обыкновенною антенной. Комбинация как на передающей, так и на приемной станции снабженных рефлекторами антенн в 10 квадратных длин волны даст в 10.000 раз большую энергию, чем получаемая помощью обыкновенных антенн. Прпантеннах высотой в одну длину волны н шириной в 10 длин волны практически не будет происходить излучения или приема энергии вне угла в 5" — 7", считая от направления, соединяющего меж.<у собою обе станции. пРедмет пА1 ентл.

1. Радиосеть, характеризующаяся применением ряда вер икальных стержней

В, I>...., лежащих в одной плоскости. соединенных между собой горизонтальными проводами С. I) 1. Г,...., в которые могут быть включены амическне сопротивления П, каждый нз каковых стержней, вместе с проводами, соединяющими его с верхом и низом соседнего стержня, настроен на отправляемую волну, питание же сетки происходит в равноотстоящих друг ат друга точках

/, Л; 1, 11(фиг. 1 и 2).

2. Применение радпасетей, охарактеризованных в п. 1, отличающееся тем. что две такие сети располагаются параллельно друг другу. причем одна из ннх может служить рефлектором электромагнитных волн.

3. Применение радиосете11, охарактеризованных в п. 1, атлича)ощееся тем, чта две таяне сети помещены одна пад другой.

К |втенту ин-юй КОКГ|АИИИ БГОПРОИЛЦЧИОГО тБАБГРАФА

МАРБ0й, с or@.ать Ф!454

1т--»1! P

1 I

11

Я

sl!

jl 1 а (р