Коротковолновая радиовещательная антенна

Иллюстрации

Коротковолновая радиовещательная антенна (патент 65842)
Коротковолновая радиовещательная антенна (патент 65842)
Коротковолновая радиовещательная антенна (патент 65842)
Коротковолновая радиовещательная антенна (патент 65842)
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.