DE361388C

DE361388C - Arrangement of the antenna structure of transmitters and receivers, especially on vehicles

Info

Publication number: DE361388C
Application number: DEH82625D
Authority: DE
Original assignee: Dr Erich F Huth GmbH
Current assignee: Dr Erich F Huth GmbH
Priority date: 1920-10-01
Filing date: 1920-10-01
Publication date: 1922-10-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der Antennengebilde von Sendern und Empfängern, insbesondere an Fahrzeugen, zur Übermittlung von Zeichen aller Art mit elektrischen Wellen, gleichgültig, ob dies durch Induktionsübertragung von den Antennen auf Leitungen erfolgt, oder ob die elektrischen Wellen auf oder längs Leitungen oder schließlich ohne solche ausgesendet und empfangen werden sollen. Insbesondere bezweckt die Erfindung, gleichzeitiges und gegenseitig ungestörtes Empfangen und Sen-· den solcher Wellen zu ermöglichen.The invention relates to an arrangement of the antenna structure of transmitters and receivers, in particular on vehicles, for the transmission of characters of all kinds with electric Waves, regardless of whether this is due to induction transmission from the antennas Lines takes place, or whether the electrical waves on or along lines or finally to be sent out and received without such. Particularly intended the invention, simultaneous and mutually undisturbed reception and transmission to enable such waves.

Die Erfindung besteht darin, daß die Antennengebilde für Senden als offene Anten-.nen und die Antennengebilde für Empfang als geschlossene Antennengebilde (Schleifenoder Rahmenantennen) ausgebildet werden, oder umgekehrt in derart relativer Lage zueinander, daß sich die Sendeimpulse in den Zweigen der offenen Sendeantenne in bezug auf die geschlossene Fläche der Empfangs-The invention consists in that the antenna structure for transmission as open antennas and the antenna structures for reception be designed as a closed antenna structure (loop or loop antenna), or vice versa in such a relative position to each other that the transmission pulses are in the Branches of the open transmitting antenna in relation to the closed surface of the receiving

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antenne gegenseitig aufheben bzw. die Sendeimpulse einer geschlossenen Sendeschleife in bezug auf eine offene Empfangsantenne in gleicher Weise wirkungslos werden. Es findet also gleichsam eine selbsttätige Neutralisierung der Wirkung des Senders in bezug auf das Empfangsgebilde statt bzw. eine Aufhebung der Feldwirkungen des Sendegebildes in bezug auf das Empfangsgebilde. ίο Die Erfindung wird in einfachster Weise dadurch verwirklicht, daß die geschlossenen und die offenen Antennengebilde symmetrisch in bezug aufeinander ausgebildet sind.antenna mutually cancel or the transmission pulses of a closed transmission loop in be ineffective in the same way with respect to an open receiving antenna. It finds thus, as it were, an automatic neutralization of the effect of the transmitter in relation to on the reception structure instead of or a cancellation of the field effects of the transmission image in relation to the receiving entity. ίο The invention is made in the simplest possible way realizes that the closed and open antenna structures are symmetrical in are formed with respect to one another.

Es ist zwar bereits bekannt geworden, sowohl für Empfang als auch für Senden gleichzeitig offene Antennen zu benutzen und beispielsweise zwei offene Empfangsantennnen symmetrisch in bezug auf eine Sendeantenne anzuordnen. Hierbei wurden aber beide Empfangsantennen in Resonanzschwingungen mit der Sendeantenne gebracht und diese Eigenschwingungen heben sich erst im Symmetriepunkt der Verbindung der beiden Empfangsantennen auf. Bei der Erfindung hingegen, wo mindestens ein Antennengebilde in sich geschlossen ist und symmetrisch zu dem Antennengebilde liegt, heben sich bereits die Felder bzw. Feldwirkungen der Sendeantenne in sich auf, und ein besonderer Vorteil besteht darin, daß ohne Störung eines -Gegensprechverkehrs einfache, geschlossene Antennen insbesondere zum Empfang benutzt werden können und Gegengewichte und Erdungspunkte für diese Antennen fortfallen. Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei als geschlossene AntennengebiMe Rahmenantennen verwendet sind. Die offenen Antennengebild'e sind als einfache Drahtantennen angedeutet. Die geschlossenen Antennen werden hierbei für Empfang und die offenen für Senden benutzt. In sämtlichen Abbildungen ist e ein beliebig ausgeführter Empfänger mit oder ohne Detektor oder Ein- oder Mehrfachverstärker für Tonempfang oder Hochfrequenzempfang mit oder ohne Überlagerung, s ebenfalls ein beliebiger Sender für Telephonie oder TeIegraphie. r ist eine Rahmenantenne; a, b sind Teile einer offenen Antenne. Gemäß der Erfindung ist die offene Antenne für Senden in zwei Zweige a, b geteilt, welche im Beispiel der Abb. 1 parallel und symmetrisch zur Fläche der Rahmenantenne r liegen, c, d sind die Kopplungsorgane dieser beiden Antennenhälften mit dem zweckmäßig gemeinsamen Kopplungsorgan f des Senders ; g ist die Erde, mit der die Sendeantenne fest oder, bei Fahrzeugen, über die Räder h verbunden ist. Die aus den Antennenhälften a, b austretenden elektrischen oder magnetischen Wellen durchsetzen die Fläche der Rahmenantenne derart, daß sie einander entgegengesetzt gerichtete Impulse in dem Rahmen auslösen, die sich also in sich selbst aufheben und neutralisieren müssen. Der Sender beeinflußt daher in keiner Weise den Empfänger, und es ist daher störungsfreies Gegensprechen ohne weiteres möglich.It has already become known to use open antennas simultaneously for both reception and transmission and, for example, to arrange two open reception antennas symmetrically with respect to a transmission antenna. In this case, however, both receiving antennas were brought into resonance vibrations with the transmitting antenna and these natural vibrations only cancel each other out at the point of symmetry of the connection between the two receiving antennas. In the invention, however, where at least one antenna structure is self-contained and is symmetrical to the antenna structure, the fields or field effects of the transmitting antenna cancel each other out, and a particular advantage is that simple, closed without disturbance of the two-way communication Antennas in particular can be used for reception and counterweights and grounding points for these antennas are omitted. The drawing shows some exemplary embodiments of the invention, loop antennas being used as closed antenna areas. The open antenna structures are indicated as simple wire antennas. The closed antennas are used for reception and the open antennas for transmission. In all the figures, e is any receiver with or without a detector or single or multiple amplifier for sound reception or high-frequency reception with or without superimposition, s is also any transmitter for telephony or telegraphy. r is a loop antenna; a, b are parts of an open antenna. According to the invention, the open antenna for transmission is divided into two branches a, b , which in the example of Fig. 1 are parallel and symmetrical to the surface of the loop antenna r , c, d are the coupling organs of these two antenna halves with the appropriately common coupling organ f des Transmitter; g is the earth to which the transmitting antenna is fixed or, in the case of vehicles, connected via the wheels h . The electrical or magnetic waves emerging from the antenna halves a, b penetrate the surface of the loop antenna in such a way that they trigger oppositely directed impulses in the frame, which must therefore cancel each other out and neutralize themselves. The transmitter therefore does not influence the receiver in any way, and interference-free two-way communication is therefore easily possible.

Abb„2 zeigt insofern eine Abweichung von Ausführungsbeispielen der Abb. 1, als der Sender unmittelbar an die Mitte der offenen Antenne angeschlossen ist und diesen derart in die parallel geschalteten Teile a, b unterteilt. Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Empfangs- und Sendegebilde einander kreuzen unter Beibehaltung der Parallelschaltung zweier Zweige des Sendegebildes und Anordnung dieser Zweige in solcher räumlichen Lage gegenüber dem Empfangsgebilde, daß die beiden einander entgegengesetzt gerichteten Impulse, die aus den beiden Zweigen des Sendegebildes in das Empfangsgebilde eintreten, einander unmittelbar aufheben. Der Anschlußpunkt des Senders s an die Sendeantenne liegt zweckmäßig in der Fläche der Rahmenantenne, und der geradeaus gerichtete Sendedraht wird durch dieseu Anschlußpunkt halbiert. Im übrigen ist es gleichgültig, ob der Sendedraht durch die Antennenflächen hindurchtritt oder außerhalb dieser Fläche liegt, wenn nur die angegebenen Gesichtspunkte der notwendigen Neutralisierung der in die Empfangsantenne gelangenden Impulse beachtet werden.Fig. 2 shows a deviation from the exemplary embodiments of Fig. 1 in that the transmitter is connected directly to the center of the open antenna and thus divides it into the parts a, b connected in parallel. Fig. 3 shows an exemplary embodiment in which the receiving and transmitting structures cross each other while maintaining the parallel connection of two branches of the transmitting structure and arranging these branches in such a spatial position relative to the receiving structure that the two oppositely directed pulses emanating from the two branches of the Enter the sending image in the receiving image, cancel each other immediately. The connecting point of the transmitter to the transmission antenna s is useful in the area of the loop antenna, and the straight directional transmitting wire is bisected by dieseu connection point. For the rest, it does not matter whether the transmission wire passes through the antenna surfaces or lies outside this surface, if only the specified aspects of the necessary neutralization of the pulses reaching the receiving antenna are taken into account.

Im übrigen ist es nicht nötig, daß jede der Sendeantennenhälften für sich geerdet sind, sondern es kann auch eine gemeinsame Erdung stattfinden. Wesentlich ist nur, daß in den beiden Teilen der Sendeantenne in bezug auf die Empfangsantenne gleichphasige, aber entgegengesetzte Impulse auftreten, die untereinander sogar quantitativ nicht gleich groß sein müssen, wenn dieser Unterschied in der Intensität etwa durch unsymmetrische Lage ausgeglichen wird.In addition, it is not necessary that each of the transmitter antenna halves are individually grounded, but there can also be a common grounding. It is only essential that in the two parts of the transmitting antenna in phase with the receiving antenna, but opposing impulses occur which are not even quantitatively equal to one another Must be large if this difference in intensity is roughly due to unbalanced Location is balanced.

Werden derartige Anordnungen dazu verwendet, um eine Übertragung der elektrischen oder magnetischen Wellen von den Antennengebilden auf Leitungen oder Schleifen zu bewirken, so hat es sich gezeigt, daß die unvermeidliche Änderung der gegenseitigen Lage von Leitungen und Antennen für die Übertragung oft nachteilig ist. Die Erfindung erkennt die Ursache hierfür in der Richtwirkung mancher AntennengebiMe und bildet daher den Haupterfindungsgedanken dahin weiter aus, daß ein ungestörter Empfang aus allen Richtungen auch bei Gegensprechen ermöglicht wird. Ein zugehöriges einfaches Ausführungsbeispiel ist in Abb. 4 schematisch gezeigt. Dort sind beispielsweise zwei Empfangsrahmen r, s in solcher räumlichen LageIf such arrangements are used to effect a transmission of the electrical or magnetic waves from the antenna structures to lines or loops, it has been shown that the inevitable change in the mutual position of lines and antennas is often disadvantageous for the transmission. The invention recognizes the reason for this in the directional effect of some antenna areas and therefore develops the main inventive concept further in such a way that an undisturbed reception from all directions is made possible even with two-way communication. An associated simple embodiment is shown schematically in FIG. There are, for example, two reception frames r, s in such a spatial position

gegeneinander angeoidnet und etwa nach Art einer Goniometerschaltung mit dem Empfänger gekoppelt, daß dieses Antennengebilde aus allen Richtungen Zeichen aufnehmen kann. S Bedenkt man 'besonders die Anbringung der Erfindung an Fahrzeugen, so wird es oft genügen, in der Fahrtrichtung einen großen Rahmen anzubringen und senkrecht zu diesem einen verhältnismäßig kleinen, in das zu-against each other and roughly in the manner of a goniometer circuit with the receiver coupled that this antenna structure can pick up characters from all directions. If one considers especially the application of the invention to vehicles, it will often be sufficient to attach a large frame in the direction of travel and perpendicular to this a relatively small, in the

lässige Profil passenden Rahmen anzuordnen, da dieser letztere nur stellenweise, insbesondere an Kreuzungen aushilfsweise in Funktion treten soll. Solche Anordnungen der Rahmenantennen sind zwar an sich bekannt. Hinzu tritt aber gemäß der Erfindung auch die besondere Anordnung der Sendeantennen in der Weise, daß diese ebenfalls zu jeder beliebig liegenden Leitung in Wechselwirkung treten können und außerdem auf keines der Empfangsgebilde eine Wirkung ausüben, die sich nicht in sich selbst neutralisieren würde. Dies ergibt sich ohne weiteres aus dem Ausführungsbeispiel der Abb. 4. Die beiden Zweige a, b des einen offenen Sendegebildes liegen nicht nur parallel zur Antenne r in der Weise, daß die einander entgegengesetzt gerichteten Impulse dieser beiden Teile einander im Rahmen r aufhöben; sondern das Sendegebilde a, b kreuzt auch den Rahmen s entsprechend etwa der Anordnung der Abb. 3, und zwar in der Weise, daß sich die entsprechenden Impulse beim Senden auch in diesem Rahmen s ohne weiteres in sich selbst aufheben. Gleiches gut von den beiden Teilen I, m des zweiten offenen Sendegebildes, die parallel zur Rahmenfläche s liegen und dte Fläche r kreuzen. Die beiden Sendegebilde a, b bzw. I₁ m können ebenfalls goniometerartig oder unmittelbar mit dem Sender gekoppelt sein und bewirken einerseits die sichere Aussendung der Wellen nach allen Richtungen, die sichere Zusammenwirkung mit Leitungen oder Schleifen in jeder beliebigen Lage zu dem Sendegebilde und schließlieh die erfindungsgemäße Neutralisierung, der Impulse. Höhe und Breite der Rahmen muß den gegebenen Verhältnissen angepaßt werden; zu den dargestellten beiden einander kreuzenden Sendegebilden könnte aber noch ein drittes senkrechtes Sendegebilde in erfindungsgemäßer Unterteilung und Lage gegenüber den Rahmen bzw. Empfangsgebilden angeordnet werden. Anderseits kann es unter Umständen genügen, ein einziges Sendegebilde parallel zu einem Rahmen oder in Kreuzung mit allen Rahmen und entsprechender Unterteilung und Lage anzuordnen.to arrange casual profile matching frame, as this latter is only to come into function as an aid in places, especially at intersections. Such arrangements of the loop antennas are known per se. In addition, however, according to the invention, there is also the special arrangement of the transmitting antennas in such a way that they can also interact with any line and, moreover, do not exert an effect on any of the receiving structures that would not neutralize itself. This is readily apparent from the embodiment of Fig. 4. The two branches a, b of the one open transmission image are not only parallel to the antenna r in such a way that the oppositely directed pulses of these two parts cancel each other out within the framework r; Instead, the transmission structure a, b also crosses the frame s in accordance with the arrangement of Fig. 3, in such a way that the corresponding pulses when transmitting in this frame s easily cancel each other out. The same good of the two parts I, m of the second open transmission image, which lie parallel to the frame surface s and cross the surface r . The two transmission structures a, b and I ₁ m can also be goniometer-like or directly coupled to the transmitter and on the one hand cause the safe transmission of waves in all directions, the safe interaction with lines or loops in any position to the transmission structure and finally the neutralization according to the invention, the impulses. The height and width of the frame must be adapted to the given conditions; In addition to the two transmission structures shown, which cross one another, a third vertical transmission structure could also be arranged in a subdivision and position according to the invention with respect to the frames or reception structures. On the other hand, it may be sufficient under certain circumstances to arrange a single transmission structure parallel to a frame or at an intersection with all frames and corresponding subdivision and position.

Die Sende- und Empfangsdrähte sind zweckmäßig isoliert ausgeführt. Die Gesamtanordnung kann so hoch über einem Fahrzeugdach angebracht sein, daß eine Schirmwirkung des mit geerdeten Eisenteilen usw. versehenen Fahrzeugkörpers in bezug auf seitliche Leitungen usw. verhindert wird. Die Erfahrung hat gezeigt, daß das Empfangsgebilde viel unempfindlicher ist gegenüber derartigen Einwirkungen des Fahrzeugkörpers als das Sendegebilde.The sending and receiving wires are expediently insulated. The overall arrangement can be installed so high above a vehicle roof that a shielding effect of the earthed iron parts etc. provided vehicle body with respect to side lines, etc. is prevented. the Experience has shown that the receiving structure is much less sensitive to such Effects of the vehicle body as the transmission structure.

Claims

Patent Claims:

1. Arrangement of the antenna structure of transmitters and receivers, in particular on vehicles, characterized in that closed antenna structures (frame antennas) with one or more winding planes, the latter being perpendicular to one another in a manner known per se can stand and be used for reception, so in relation to an or several symmetrically designed open antenna structures that are used for transmission are arranged so that the transmission pulses are in the branches of the open transmitting antenna with respect to the closed Mutually cancel the surface of the receiving antenna and interference-free two-way communication is made possible.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the transmitting antenna as a loop; (closed antenna structure) and the receiving antenna designed as an open antenna structure in two or more symmetrical branches is. ·

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that both the closed and open antenna structures with lines along the roadway or interact with their rails or both at the same time.

4. Arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that both the closed and the open antenna structures are symmetrical on the one hand are designed in relation to each other and on the other hand such that both reception and transmission are uniform in all directions, especially regardless of the position of the vehicle in relation to a signpost for the Waves serving line along the roadway can be done.

1 sheet of drawings.