Антенна
Иллюстрации
Реферат
X 82413
Класс 21 a, 64
ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕОПИСАНИЕ антенны.
К патенту ин - ной фирмы „Всеобщая компания беспроволочиого телеграфа" (Coinpagnie Generale de Telegraphic sans Fil), в r. Париже, Франция, заявленному 21 июля 1931 года (спр. о перв. № 91829).
Действительный изобретатель ин-ц Г. Ширекс (Н. Chireix).
О выдаче патента опубликовано 30 сентября 1933 года. Действие патента раепространяется на 15 лет от 30 сентября 1933 года.
Одна из причин затруднений при приеме коротких волн заключается в явлении замирания. С другой стороны, одна из причин этого явления заключается во вращении плоскости поляризации входящих волн, которые поэтому принимаются лучше или хуже в зависимости от того, насколько эта плоскость отличается от той плоскости поляризации, для которой конструирована приемная антенна.
Согласно изобретению, антенна состоит из одной проволоки, которая перегибается на расстояниях, равных длине полуволны, таким образом, чтобы каждый последующий отрезок находился в плоскости, перпендикулярной к плоскости предыдущего отрезка, образуя спиралеобразнук1 ломаную линию, шаг которой равен четверти волны, а ось совпадает
482 с направлением распространения излучения, сторона же основания той призма-тической поверхности, на которой лежит провод антенны, равна полуволне, умно- . женной на косинус тридцати градусов.
Обоснование такой формы выполнения антенны заключается в следующем.
Пусть первый элемент антенны, напри-, мер, вертикальный, имеет длину, равную одной полуволне. Входящая волна, у которой электрическое поле со ставляет с вертикалью угол S, будет индуктировать в этом элементе электродвижущ ую силу согласно формуле:
e =Acos
Если поместить позади этого элемента (считая по направлению распростране- ния волны), на расстоянии /4 длины волны от него второй элемент, одинако. вый с первым, но расположенный горизонтально, то электр одвижущая сила, йидуктированиая в этом последнем проводнике, будет равняться: е =Аsin t sinр, 1 откуда е,+ е — — А(созo>t cos р+ sino>t sin р) =
= А cos (ь| — р).
Если за вторым элементом поставить третий элемент вертикально, опять-таки на расстоянии /4 длины волны, т. е. на расстоянии одной полуволны от первого элемента, то: е4 — — — Acos t созр
Наконец, помещая четвертый элемент горизонтально HB расстоянии /4 длины волны позади третьего элемента или на расстоянии одной полуволны от второго элемента, получим зависимость: е,= —" Asin t sing, откуда
eç + e4 — А cos (o>t — р).
Из сопоставления этих уравнений видно, что элементы 3 и 4 должны быть включены навстречу элементам 1 и 2 для того, чтобы электродвижущие силы могли складываться.
Конечно, можно прибавлять дальше новые элементы по тому же правилу.
Таким образом можно реализировать конструкцию антенны, показанную на чертеже фиг. 1, 2 и 3, из которых фиг. 1 изображает лобовый вид в перспективе; фиг. 2- вид сбоку или проекцию на боковую вертикальную плоскость и фиг. 3— вид в плане.
Согласно фиг. 1 элемент 1 (длина которого равна одной полуволне) расположен в вертикальной плоскости и наклонен в этой плоскости таким образом, что проекция точки В на горизонтальную прямую, проходящую через А, отстоит от точки А на расстояние длины /„ волны и расположена сзади (если считать по направлению распространения волны).
Отсюда следует, что угол 8 (фиг. 2), составленный прямой АЬ с вертикальной линией ВВ, равняется 30 . Элемент BC (фиг. 1 и 2) находится в горизонтальной плоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа, но наклонен в горизонтальной плоскости таким образом, что проекция точки С на плоскость (фиг. 2) отстоит на
1/4 длины волны от точки В, т. е. элементы антенны, подобные ВС, образуют с горизонтальной линией, проходящеМ через точку В и пеопендикулярной к плоскости чертежа, тоже угол 30 и так далее (D находится позади С на расстоянии /4 волны и т. д.).
Легко видеть, что такое расположение проводов антенны удовлетворяет вышеразобранным условиям. В самом деле, равнодействующая электрическая сила, индуктированная в элементе 1, сдвинута по фазе на — относительно электро-.
2 движущей силы, индуктированной в элементе 1; электродвижущая сила, индуктированная в элементе 3, противоположна по фазе электродвижущей силе, индуктированной в элементе 1 (отставание по расстоянию равно длине,, волны) и т. д.
Тем не менее, электродвижущие силы, индуктированные в элементах 1 и 3, стремятся обе заставить ток циркулировать по направлению, показанному стрелками, которые соответствуют режиму возбуждения при стоячих волнах (фаза тока изменяется на противоположную, т. е. в каждой вершине).
Число элементов не ограничено, и чем более будет прибавлено элементов, тем больше будет иметь место приближение к типу направленной антенны с ясно выраженным действием.
В самом деле, для приходящей волны, движение которой направлено перпендикулярно к плоскости фиг. 1, э.д. с. в элементах АВ, CD, EF, GH и т.д. складываются, Точно так же элементы BC, ED, FG, НХ и т. д. составляют вторую линию, повернутую под прямым углом к линии
АВ, CD, ЕГ, GH. В виду того, что расстояние (считая по пути волны) между
АВ и CD равно /, длины волны, а между
AB u ЕŠ— длине целой волны, то такая антенна не действует как рефлектор, т. е. она одинаково хорошо принимает как те волны, которые приходят со стороны, расположенной впереди плоскости чертежа (фиг. 1), так и те, которые приходят со стороны, расположенной сзади этой плоскости.
Приходящую энергию можио принимать при помощи подходящего для этой цели прибора связи, включенного предпочтительно в середину проводника АВС, DE, FG, Hl.
Описанная антенна может, конечно, служить и в качестве отправительной.
Точно так же очевидно, что можно повернуть описанную конструкцию вокруг ее продольной оси на любой угол, так что элементы Ави ВС вместо того, чтобы занимать попеременно горизонтальное и вертикальное положение, могут быть расположены наклонно к горизонту.
Единственное условие, которое должно быть при этом выполнено, заключается в том, чтобы принимаемое излучение распространялось параллельно оси спиралеобразной формы антенны.
Можно также соединить друг с другом несколько одинаковых антенн, чтобы увеличить направляющее действие.
Следует отметить, что квадратная спи- раль не является единственным вариан- том, удовлетворяющим описанным выше условиям. Проволока может быть намотана на призму, основание которой представляет правильный многоугольник, и даже на круговой цилиндр. Главное и существенное условие, подлежащее сс- блюдению, заключается в том, чтобы длина одного развернутого витка была в два раза больше длины волны, и чтобы шаг спирали равнялся длине однои волны, причем ось спирали должна быть направлена по направлению распространения волны, Пр едм ет патента. Антенна с ориентированным излучением, предназначенная принимать волны, какова бы ни была плоскость их поляризации, отличающаяся тем, что она состоит из одной проволоки, которая перегибается на расстояниях, равных длине полуволны, таким образом, чтобы каждый последующий отрезок находился в плоскости, перпендикулярной к плоскости предыдущего отрезка, образуя спиралеобразную ломаную линию, шаг коей равен четверти волны, а ось совпадает с направлением распространения излучения, сторона же основания той призматической поверхности, на коей лежит провод антенн ы, равна полуволне, умноженной на косинус тридцати градусов.
Я нвтенту нн - ной фирин „Всеобщая комиания беспровеяочиого телеграфе" 3й 32413
l фиг; l
r У !
1, -> Л фИГ „
Эксперт А. П. Селезнев
;,-.,,-.ТТ 1
:Редактор Р. В. Восинскик
Тип. «Искра»