Коротковолновая радиовещательная антенна

Коротковолновая радиовещательная антенна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ма 65842

Класс 21а, 66pi

СССР

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ оо-п о1 сэва а.vi t

Зарегистрировано в Б;оро изооре!пе!тай Риетгпнп. ССЫР .: ! -- i Ú .

Главное управление электрослаботочной промышленности

Действительный изобретатель ин-ц Н. Е. Линденблад

КОРОТКОВОЛНОВАЯ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНАЯ АНТЕННА

Заявлено 27 сентября 1939 года в Наркомэлектропром за No 36136 (308352) Опубликовано 28 февраля 1946 г.

Действие патента распространяется на 15 лет от 27 сентября 1939 года

Применение очень высоких частот для радиосвязи выгодно в том отношении, что при сравнительно малых мощностях удается перекрывать большие расстояния.

Однако регулярная связь на коротких волнах нарушается сильными федингами, фазовыми искажениями и явлением эхо, получающимся вследствие различных длин путей сигнала, отражающегося от всевозможных отражающих поверхностей, встречающихся на пути его распространения.

Даже на таких высоких частотах, на которых слой Хевисайда уже не отражает и не преломляет, здания и другие сооружения действуют как отражатели.

Затруднения, обусловленные этими отражениями, удается в значительной мере преодолеть за счет применения передачи волн, поляризованнь!х не в одной только плоскости, а одновременно и в вертикальной и в горизонтальной плоскостях. При этом в зависимости от соотношения фаз и амплитуд обеих составляющих результирующая волна может быть или просто наклонена или может вращаться. Если обе составляющие равны по амплитуде и разность фаз между ними составляет 90, то волна имеет круговую поляризацию. В случае неравенства амплитуд горизонтальной и вертикальной составляющих полу чается эллиптическая поляризация волн.

При передаче волн со смешанной поляризацией сила поля распределяется более равномерно при распространении над сушей и водой, хотя, вообще говоря, при распределении над водой прием лучше, когда сигнал поляризован вертикально, и над сушей — когда поляризован горизонтально.

При кругово" поляризации как вертикально, так и горизонтально поляризованные составляющие сохраняют свои преимущества.

Целью изобретения является нспользование этих преимуществ.

Предлагаемая антенна состоит из некоторого количества проводников, размещенных в углах равносторонней фигуры, которая составляется из полуволновых проводников, поочередно расположенных горизонтально и вертикально.

Наиболее удобной конструкцией следует признать такую, у которой

N б5842 вертикальные проводники расположены в вершинах равностороннего треугольника, так как треугольник даег равномерное излучение в горизонтальной плоскости во все стороны.

Отличительной особенностью предлагаемой антенны является то, что она составлена из трех прово Jов, подымающихся по спирали вверх и образующих трехгранную призму.

Устройство антенны и принцип ее действия поясняются прилагаемым чертежом, на фиг. 1 которого представлена конструкция антенны, а ча фиг. 2 — 5 векторные диаграммы, иллюстриру ощие получение волн: с переменной плоскостью поляризаци и .

На фиг. 1 цифры 1, 2 и 8 обозначают три излучающнх вибратора, помещенных в вершинах горизонтально распо,пожсппого равностороннего треугольника.

От точки 1 проводник, длина которого равна половине рабочей волHbt, направлен вверх и представляет собой полуволновый вертикаль. ный вибратор 11.

В верхнем конце вибратор 1! изгибается под прямым углом и переходит в горизонтальный полуволновый вибратор 12, образующии одну из сторон равностороннего треугольника.

Изгибаясь аналогичным образом, проводник образует спирально расположенные вибраторы 18, И, !5 и

Проводники 2 и 8 в двух других вершинах треугольника также направляются спирально BBepë, ооразуя группы в браторов 21, 22, 28, 24, 25, 26 и 81, 8, 88, 81, 85, 86.

В узлах напряжения вибраторов к ним присоединены проводящие поддерживающие проводники 6.

Другие концы проводников 6 присоединены к мачте 5. Центральну;о мачту 5 лучше делать из проводящего материала с той целью, .тобы вся антенна могла заземляться для защиты от ударов молнии.

Из рассмотрения диаграмм, представленных на фиг. 2, 3, 4 и 5, видно, как результирующее излучение от всех вертикальных вибраторов оказывается сдвинутым приблизительно на 90 по отношению к излучению от всех горизонтальных вибраторов.

Комбинация этих двух составляющих в пространстве создает поле с вращающейся поляризацией.

На фиг. 2 показано излучение от трех вертикальных вибраторов 11, 21 и 81, если фронт волны, обозначаемый на фиг. 2 — 5 пунктирной линией, параллелен плоскости, проходящей через вибраторы 11 и 81.

Излучение от вибраторов 11, 21 и

81 представлено на фиг. 2 векторами Л!» А2 и 13.

Так как векторы А, и А> одинаково направлены и располо кены в одной плоскости, то они складываются алгебраическп. Излучение, представленное вектором А», опережает во времени фазовучо линию

Х, — Х, и будет направлено, как показано на нижней части фиг. 2.

Результирующее излучение обозначается буквой В и его амплитуда в 1,102 раза больше излучения от одного вертикального вибратора, а фазовый угол приблизительно равен 20 30 .

Подобным же образом складываются и излучения горизонтальных вибраторов 12, 22 и 82 на фиг. 3.

Ь этом случае направление фронта волны такое же, как и на фиг. 2.

В ту же сторону направлено все излучение вибратора 82. Часть излучения от каждого из вибраторов

12 и 22, направленная туда же, представлена векторами А sin 30 и /1, з1п 30 . Сложение этих трех всктopGB показано на нижней части фиг. 3. Результи»рующпй вектор

:;.,IeåT амплитуду в 1,275 раза большучо излучения одного Вибратора и его фазовый угол равен 51 32 .

Из ра""ñì îòðåíèÿ этих двух диаграмм видно, что фазовый сдвиг во времени между из,лученпем от вертикальных и горизонтальных вибраторов приблизительно равен 73, i. е. сильно отличается от сдвига в

90, требуемого для совершенной круговой поляризации.

На фиг. 4 и 5 подобным же образом анализируется излучение в

М 65842 плоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через проводники 11 и 31.

На фиг. 4 показано, что фазовый угол между излучением А1 от вибратора 11 и излучением Аз от вибратора 81 равен 180, так как проводники находятся на расстоянии полуволны один от другого. Поэтому эти излучения взаимно уничтожаются. Излучение А опережает во времени фазовую линию Z — Zt и его фазовый угол равен 90=, а амплитуда равна амплитуде излучения от одного вибратора, как показано на векторной диаграмме в нижней части фиг. 4.

Как показано на фиг. 5, излучение от горизонтального проводника

32 в выбранном направлении фронта волны Z> Z> участия не принимает.

Излучение от вибраторов 12 и 22 равно А1 з1п 60 и A sin 60 . Они складываются, как показано на векторной диаграмме в нижней части фиг. 5, и образуют результирующий вектор R, которыи в 1,225 раза больше излучения от одного вибратора, и его фазовый угол равен нулю.

В данном случае, при выбранном направлении фронта волны, между вертикальными и горизонтальными излучением фазовый угол равен

90".

Излучение от вертикальных вибраторов точно равно единице, а излучение от горизонтальных вибраторов немного больше единицы, так что по этому направленшо достигается почти совершенная круговая поляризация.

Рассмотренные направления фронта волны, указанные линиями

Х и Z на фиг. 2 — 5, являются крайнимп пределами, внутри которых меняется поле.

В других промежуточных направлсниях поле будет обладать амплитудой и фазой, находящимися внутри всех крайних пределов.

Излучение может немного отклониться и тогда во всех направлениях будет получена более точная круговая поляризация.

Предмет патента

Коротковолновая радиовещательная антенна, у которой вертикальные провода расположены по вершинам равностороннего треуго Ibl|Hка, отличающаяся тем, что она составлена из трех проводов, подымающихся по спирали вверх и образующих трехгранную призму.

И 65 842

Фиг. ) А

Фиг. 2

Фиг. 4

Х(! (!!, Р( л е Я !!р . 1 — I 2! (й

В д

Л I !!3 ((((8=!,!á2 р. 8--ЩГ (.-.-j (."=,g

1, 1 ((»0

ФИГ. 3 Фиг. 5

/! 1!!!.бО (i !(г S ;/ Ë г (2 / ";, P, jIq gg

62 5(М.Х а2! ! о(-Я с ,У 6.-!,2Л

r+ !! б сР.

С

О

0g :г

Техн. редактор М. В. Сиольякоза

Отв. редактор В. Н. Костров

Типография Госпланиздата им. Воровского, г. Калуга

109881. Подписано к печати 3/XII 1947 r. Тираж 500 зкз, Цена 65 к. Зак. !25.