DE443959C

DE443959C - Directional antenna system

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Publication number: DE443959C
Application number: DET25386D
Authority: DE
Original assignee: AUGUSTUS TAYLOR
Current assignee: AUGUSTUS TAYLOR
Priority date: 1919-01-30
Publication date: 1927-05-13

Description

Richtantennensystem. Zur Erzielung einer Kardioiden-Charakteristik werden bei den bekannten Einrichtungen aus einer gerichteten und einer ungerichteten Antenne bestehende Antennensysteme verwendet (vgl. z. B. die deutsche Patentschrift 221 24.2), die mit einem gemeinsamen Stromkreis gekoppelt sind. Um für die Charakteristik eine genaue Kardioide zu erzielen, wird erfindungsgemäß ein Richtantennensystem verwendet, bei der die beiden Antennenteile vereinigt sind, so. daß eine Antenne einen Teil der ,anderen bildet.Directional antenna system. To achieve a cardioid characteristic are in the known devices from a directional and a non-directional Antenna, existing antenna systems are used (see e.g. the German patent specification 221 24.2), which are coupled to a common circuit. To for the characteristic To achieve an accurate cardioid, according to the invention, a directional antenna system becomes used, in which the two antenna parts are combined, so. that an antenna part of the other.

Die Neuerung besteht darin, daß durch Regelung der elektrischen Größen der beiden Systeme die Wirkungsanteile beider Systeme geändert werden können, so daß sich als gemeinsame Charakteristik der beiden Systeme im wesentlichen eine Kardioide ergibt. Dabei kann die gerichtete Antenne aus einer mit der ungerichteten Antenne in Reihe geschalteten Rahmenantenne mit mehreren Windungen bestehen und zwei Parallelwege für die durch die tuigerichtete Antenne empfangene oder gesandte Energie bilden, wobei die Wirkungsanteile beider Systeme auf ein drittes System (einen Empfänger o-. d;gl.) durch Änderung der elektrischen Größe, z. B. der Impedanzendieser beiden Wege, geändert werden können, beispielsweise durch zwei veränderliche Kondensatoren von solcher Wirkungsweise, daß die Impedanzen beider Wege gleichzeitig entgegengesetzt veränderbar sind und die Abstimmung der Rahmenantenne unverändert bleibt.The innovation is that by regulating the electrical quantities of the two systems, the effective proportions of both systems can be changed, so that the common characteristic of the two systems is essentially a cardioid results. The directional antenna can consist of one with the non-directional antenna Series-connected loop antenna with several turns and two parallel paths for the energy received or sent by the antenna directed, whereby the contribution of both systems to a third system (a receiver O-. d; gl.) by changing the electrical quantity, e.g. The impedances of these two Paths that can be changed, for example, by using two variable capacitors of such a mode of operation that the impedances of both paths are opposite at the same time are changeable and the tuning of the loop antenna remains unchanged.

Die drehbewegliche Rahmenantenne erhält zweckmäßig eine solche Ausbildung, daß ihre verteilte Kapazität und Induktanz sehr klein oder gleich Null sind. Damit erzielt man eine äußerst scharfe Abstimmung; die für Richtungsfinder (Radiokompaß)* neben dem Vorzage der besseren Tragbarkeit von großem Vorteil ist.The rotatable loop antenna is appropriately designed in such a way that that their distributed capacitance and inductance are very small or zero. In order to an extremely sharp vote is achieved; those for direction finders (radio compass) * in addition to the superior portability is of great advantage.

Bilden liier die Windungen der drehbeweglichen Antenne .eine erhöhte Kapazitätsfläche für -die ungerichtete Antenne, so vereinfacht sich dadurch die Anordnung in sehr erheblichem Maße sowohl hinsichtlich der Kontrolle als .auch in bezug auf die Bauart. Die gemeinsame kardioide Charakteristik der beiden Systeme wird genau aufrechterhalten, da keine unsymmetrisch angeordneten Teile auftreten, die die Genauigkeit des Instruments beeinträchtigen könnten.Here the turns of the rotatable antenna form a raised Capacity area for the omnidirectional antenna, this simplifies the Arrangement to a very considerable extent, both in terms of control and also in with regard to the type of construction. The common cardioid characteristics of the two systems is precisely maintained because there are no asymmetrically arranged parts, which could affect the accuracy of the instrument.

Der im Bereiche der Erfindung liegende Empfangsapparat ist ein absoluter Richtungsfinder oder .echter Radiokompaß, durch den die Lage einer Strahlungsenergiequelle ermittelt werden kann. Ein derartiger Empfangsapparat dient auch zugleich als ausgezeichnete Vorrichtung zum Verhüten von Störungen, d. h. er ermöglicht den Empfang von Zeichen aus einer bestimmten Station unter Ausschluß aller Zeichen und Signale von anderen Stationen, die eine andere Lage zur empfangenden Station wie jene Sendestation haben, sowie weiter auch unter Ausschluß aller atmosphärischen oder natürlichen elektrischen Einwirkungen.The receiving apparatus within the scope of the invention is an absolute one Direction finder or real radio compass, through which the position of a radiant energy source can be determined. Such a receiving apparatus also serves as an excellent one Device for preventing interference, d. H. it enables the reception of characters from a certain station to the exclusion of all signs and signals from others Stations that are in a different position to the receiving station than the sending station, and also to the exclusion of all atmospheric or natural electrical ones Actions.

Ein Sendeapparat nach vorliegender Erfindung besitzt die Eigenart, daß er nicht nur Energie von größerer Intensität in einigen Richtungen gegenüber anderen aussendet, sondern auch Energie von großer Intensität in einer bestimmten oder gewünschten Richtung und praktisch keine Energie in deren Gegenrichtung ausschickt.A transmitting apparatus according to the present invention has the peculiarity that he is not only opposed to energy of greater intensity in some directions emits another, but also energy of great intensity in a particular or the desired direction and sends practically no energy in the opposite direction.

In einem solchen Richtantennensystem lassen sich die Intensitäten .der Strahlung oder der Aufnahme in Polarkoordinaten graphisch darstellen, wo die Radiivektoren in der gewünschten Richtung verlaufen und die Intensitäten in jenen Richtungen entsprechende Längen besitzen. Bei der Verwendung von Stromkreisen nach der Erfindung fallen die Enden der Vektoren auf eine Kardioide, deren Kehrpunkt den Nullpunkt darstellt.In such a directional antenna system, the intensities Graph the radiation or the recording in polar coordinates where the Radiivectors in the desired Direction and intensities have corresponding lengths in those directions. When using electrical circuits According to the invention, the ends of the vectors fall on a cardioid, its turning point represents the zero point.

Es ist bereits versucht worden, ein Richtsystem mit dieser kardioiden Charakteristik zu erhalten, bei dem ein Paar Antennen symmetrisch um eine ortfeste Antenne, aber drehbeweglich gegenüber dieser ortf.esten Antenne angeordnet wurden, wie beispielsweise die Patentschrift 221 241 zeigt. Hier bilden die ortfeste Antenne und ihre Stromkreise ein gleichförmiges Ausstrahlungs- oder Empfangssystem, während die drehbaren Antennen ein Richtsystem darstellen, und nach der Theorie soll bei Verbindung beider Systeme für Empfangen oder Senden eine vollkommene kardioide Charakteristik auftreten. Allein, da das gleichförmige System vom ungleichförmigen vollkommen verschieden und getrennt ist, soweit ihre ausstrahlenden oder absorbierenden Elemente in Betracht kommen, so müssen besondere Zuleitungen für jede gebraucht werden, die aber aus praktischen Schwierigkeiten niemals so angeordnet werden können, daß die kardioide Charakteristik mit Genauigkeit erhalten wird. Dies ist aber für Radiokompasse, wo schon ein paar- Grade Abweichung genügen, um die Anlage unbrauchbar zu machen, höchst unerwünscht.Attempts have already been made to create a straightening system with this cardioid To obtain a characteristic in which a pair of antennas are symmetrical around a stationary one Antenna, but rotatably arranged in relation to this most stationary antenna, as shown, for example, in patent specification 221,241. Here form the stationary antenna and their circuits a uniform broadcasting or receiving system while the rotatable antennas represent a directional system, and according to the theory, at Combination of both systems for receiving or sending a perfect cardioid characteristic appear. Only because the uniform system is completely different from the non-uniform one and is separate as far as their radiating or absorbing elements are concerned come, then special leads must be needed for each, but the out practical difficulties can never be so arranged that the cardioid Characteristic is obtained with accuracy. But this is where for radio compasses a few degrees of deviation are enough to make the system unusable, at most undesirable.

Auf der Zeichnung ist der Gegenstand .der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen dargestellt. Es sind Abb: i eine schematische Ansicht des Apparates, Abb. 2 eine graphische Darstellung relativer Stärken empfangener oder gesandter Energien, wie sie in verschiedenen Richtungen in bezug auf die örtliche Anordnung des Sende- oder Empfangsapparates bestehen.In the drawing, the subject of the invention is in different Embodiments shown. There are Fig: i a schematic view of the apparatus, Figure 2 is a graphical representation of relative strengths received or sent Energies as they are in different directions with respect to the local arrangement of the sending or receiving device.

Abb. 3 bis 7 und 9 sind schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsformen des Richtantennensystems.Figures 3 to 7 and 9 are schematic representations of various embodiments of the directional antenna system.

Abb.8 ist eine Seitenansicht eines Teiles des in Abb. 7 veranschaulichten Gebildes, Abb. i o eine schematische Darstellung einer der verschiedenen . Ausführungsformen eines die Erfindung verkörpernden Sendeapparates und Abb. i i bis i3 ebensolche Darstellungen weiterer Ausführungsformen der Sendesysteme. In Abb. i ist A; eine die gerichtete Antenne oder Rahmenantenne bildende Spule mit einer oder mehreren Windungen, die eine in Reihe mit dem veränderlichen Abstimmkondensator C geschaltete konzentrierte oder Masseninduktanz darstellt. Die verteilte Induktanz und verteilte Kapazität dieses geschlossenen Stromkreises sind möglichst klein zu halten. Die gerichtete Antenne AI ist zu beiden Seiten des Kondensators C durch Schaltkontakte c, d und einen Schalter s über die einstellbare oder Abstimminduktanz L mit Erde E oder einer anderen Gegenkapazitätsfläche, wie etwa die Metallteile oder das Gestell eines Luftfahrzeugs, verbunden. Wo eine gute Erdverbindung nicht zu haben ist, kann für E auch ein Metallgitter oder eine Metallfläche benutzt werden, die auf der Erde ausgebreitet oder .darin eingebettet wird. Ein Zweipoldoppelschalter c schaltet den Empfänger D- entweder über den Kondensator C oder in Nebenschluß mit der Induktanz L. Der Empfänger kann von beliebiger geeigneter Art sein, vorzugsweise wird man eine Röhre mit Glühfaden f, Batterie g, einstellbaren Widerstand h, Gitter i, Anode j, Anodenbatterie h und Spule T benutzen. Die Spule T kann dabei zu einem Telephon gehören oder die Primärwicklung eines Transformators bilden, der mit weiteren Verstärkern und Aufnahmeapparaten (Klopfempfänger u. dgl. ) in Verbindung steht.Figure 8 is a side view of part of the structure illustrated in Figure 7, Figure 10 is a schematic representation of one of the various. Embodiments of a transmitting apparatus embodying the invention, and FIGS. Ii to i3 show such representations of further embodiments of the transmitting systems. In Fig. I is A; a coil forming the directional antenna or loop antenna, with one or more turns, representing a lumped or bulk inductance connected in series with the variable tuning capacitor C. The distributed inductance and distributed capacitance of this closed circuit are to be kept as small as possible. The directional antenna AI is connected on both sides of the capacitor C by switching contacts c, d and a switch s via the adjustable or tuning inductance L to earth E or another mutual capacitance surface, such as the metal parts or the frame of an aircraft. Where a good earth connection is not available, a metal grid or a metal surface can also be used for E, which is spread out on the earth or embedded in it. A two-pole switch c switches the receiver D- either via the capacitor C or in shunt with the inductance L. The receiver can be of any suitable type, preferably a tube with filament f, battery g, adjustable resistor h, grid i, anode Use j, anode battery h, and coil T. The coil T can belong to a telephone or form the primary winding of a transformer which is connected to further amplifiers and recording devices (knock receivers and the like ) .

Die gerichtete Antenne kann auch, obschon dies nicht notwendig ist, mit einer Kapazitätsfläche B vereinigt werden, die in der dargestellten Ausführungsform die Gestalt eines Gitters oder Netzes aus Metalldraht besitzt und bei b mit der Antenne A vorteilhaft an einem in deren Mitte liegenden Punkte verbunden ist.The directional antenna can also, although this is not necessary, be combined with a capacitance area B, which in the illustrated embodiment has the shape of a grid or net made of metal wire and at b with the Antenna A is advantageously connected at a point in its center.

Die Verbindung des Spulengebildes mit Erde durch die Induktanz L kann man als einen Teil einer urigerichteten Antenne ansehen. Für die gerichtete Antenne A ist die Aufnahme am größten in der Ebene der Antenne A und am geringsten in einer Richtung rechtwinklig dazu. Das urigerichtete Antennensystem und das drehbewegliche gerichtete Antennensystem können getrennte Wirkungen auf ein drittes System, etwa einen Empfänger o. .dgl., ausüben und die Wirkungsanteile bei= der Systeme dabei so bemessen werden, daß die Gesamtcharakteristik, die sowohl für Empfangen wie für Senden in der Abb.2 dargestellt ist, einseitig ist. Die mehr oder weniger herzförmige Kurve zeigt an ihren einzelnen Punkten, entsprechend deren Entfernung von m, die Intensität der in der zugehörigen Richtung ausgestrahlten oder aus jener Richtung empfangenen Energie. Will man z. B. an eine Station in der Richtung K senden, so wird die Ebene der Antenne in die Lage gebracht, daß sie in der Richtung n weist. Die Ausstrahlung nach @o hin ist dann praktisch null. Will man jedoch nach o hin, aber nach n nicht senden, so muß man das Antennensystem um 18o° drehen oder, bei einem Sendesystem nach Abb. i, den Schal= ter s von einem der beiden Kontakte c, d auf den anderen umlegen. Das gleiche gilt für' den Empfang.The connection of the coil structure with earth through the inductance L can can be seen as part of a traditionally directed antenna. For the directional antenna A the uptake is greatest in the plane of antenna A and least in one Direction at right angles to it. The rustic antenna system and the rotatable one Directional antenna systems can have separate effects on a third system, for example a recipient o be dimensioned so that the overall characteristic, both for receiving and for Sending shown in Figure 2 is one-way. The more or less heart-shaped Curve shows at its individual points, according to their distance from m, the Intensity of the emitted in the associated direction or from that direction received energy. Do you want to z. B. send to a station in the direction K, so the plane of the antenna is made to point in the direction n. The broadcast to @o is then practically zero. But if one wants to go to o, but do not send after n, the antenna system has to be rotated by 180 ° or, at a transmission system according to Fig. i, the switch s from one of the two contacts c, d on kill the other. The same goes for 'reception.

Wind beim Empfang der Schalter e nach unten umgelegt, so liegt der Empfänger par=, allel zur Induktanz L, so daß nur die un, gerichtete Komponente s empfangen wird. Diese Einstellung des Apparates wird zum Feststellen benutzt, ob irgendeine Station sendet.Wind when the switch e is turned downwards, so is the Receiver par =, allele to inductance L, so that only the un, directional component s is received. This setting of the device is used to determine whether any station is broadcasting.

Dann wird bei offenem, also weder bei c noch bei d anliegendem Schalter s und mit nach oben umgelegtem Schaltere die gerichtete Antenne allein mittels des, Kondensators C abgestimmt und in eine solche Stellung ge, bracht, daß ein Maximum oder besser eing Minimum an Lautstärke erhalten wird. Die; Antenne A wird dann in der Stellung mit Maximalempfang belassen oder in diese Stellung gedreht und der Schalter s auf c oder auf d eingestellt, so daß ein Zusammenwirken ;der gerichteten und der ungerichteten Komponente eintritt. Die eine Stellung des, Schalters ergibt dann Maximalempfang, die andere Stellung den kleinsten oder keinen Empfang. Dadurch wird dann .die einseitige Richtung der Station bekannt, während zur genauen Richtungsbestimmung die Minimumstellung bei offenem Schalter s zu Hilfe genommen wird, die senkrecht zur Richtung der ankommenden Wellen liegt.Then when the switch is open, i.e. not connected to either c or d s and with the switch turned upwards, the directional antenna only by means of the, Capacitor C matched and ge in such a position, brought that a maximum or better a minimum of volume is obtained. The; Antenna A is then turned into leave the position with maximum reception or turn it into this position and the Switch s set to c or d, so that an interaction; the directional and the omnidirectional component occurs. The one position of the switch results then maximum reception, the other position lowest or no reception. Through this the one-sided direction of the station is then known, while for the precise determination of the direction the minimum position with the switch s open is used as an aid, the vertical to the direction of the incoming waves.

In der Abb. 3 sind an Stelle des. Schalters s in Reihe miteinander und parallel zum Kondensator C zwei Ausgleichs- und Hilfskondensatoren Cl und: C2 geschaltet; beide sind regelbar, und zwar vorzugsweise in entgegengesetztem Sinne, d.h. bei wachsender Kapazität Cl sinkt die Kapazität .C2. Zu dem Zweck können die beweglichen Elemente der beiden, Kondensatoren mechanisch verbunden sein. Von einem Punkte zwischen den beiden Ausgleich- oder Hilfskondensatoren .geht eine Leitung durch die einstellbare Induktanz L zur Erde oder einer anderen Kapazität L ab.In Fig. 3 are in place of the. Switch s in series with each other and parallel to the capacitor C two equalizing and auxiliary capacitors C1 and C2 switched; both are adjustable, preferably in the opposite sense, i.e. as the capacity Cl increases, the capacity C2 decreases. For this purpose, the movable elements of the two, capacitors be mechanically connected. Of a A line goes between the two equalizing or auxiliary capacitors through the adjustable inductance L to earth or another capacitance L.

In geeigneten Fällen kann in einem Punkte der Spule A ein Schalter g angeschlossen werden, der diesen Punkt mit einer geeigneten Kapazitätsfläche B verbindet, die über der Antenne A angeordnet sein kann.In suitable cases, a switch can be installed in one point of the coil A g must be connected, which this point with a suitable capacitance area B connects, which can be arranged above the antenna A.

Die Abstimmkapazität des, ,geschlossenen Stromkreises ist bei dieser Anordnung die, Kapazität von C plus der Gesamtkapazität der in Reihe geschalteten Kondensatoren Cl und C'. Bei Benutzung dieser beiden Hilfskondensatoren kann eine Erdverbindung mit dem System symmetrisch .auf beiden Seiten hergestellt werden.The tuning capacity of the closed circuit is in this Arrangement the, capacity of C plus the total capacity of those connected in series Capacitors Cl and C '. When using these two auxiliary capacitors, a Earth connection with the system symmetrical. Be established on both sides.

So kann z. B. durch Vergrößerung der Kapazität des Kondensators Cl bei gleichzeitiger Herabsetzung der des Kondensators C2, aber bei gleichbleibender Gesamtwirkung auf die Abstimmung, sowohl die Maximum- als auch die Minimumstellung hergestellt werden. Die Ausführung und Anordnung nach Abb..3 stellt mit oder ohne Zuhilfenahme des, Kapazitätsfeldes. B die bevorzugte Form dar, wenn es sich um Idas Empfangen von Energien mit Wellenlängen aufwärts 3 ooo m handelt. Zu dem Zweck kann die Antenne A beispielsweise von etwa o,6 m im Quadrat bis, zu etwa 2 oder 2,5 m im Quadrat messen und etwa 5 bis 2o Windungen für Wellen von etwa 3 000 m Länge oder weniger oder 3o bis 5o Windungen für lange Wellen von etwa 3 ooo m bis 2o ooo m Länge besitzen. Antennen von größerem Umfange sind für die langen Wellen vorzuziehen.So z. B. by increasing the capacitance of the capacitor Cl while reducing that of the capacitor C2, but with the same overall effect on the vote, both the maximum and the minimum position can be established. The design and arrangement according to Fig. 3 represents with or without the aid of the, capacity field. B is the preferred form when it comes to Ida's receiving energies with wavelengths upwards of 3,000 m. For this purpose, the antenna A can measure, for example, from about 0.6 m square to about 2 or 2.5 m square and about 5 to 20 turns for waves of about 3,000 m in length or less or 30 to 50 turns for long waves of about 3,000 to 2,000 feet in length. Larger antennae are preferable for the long waves.

Zum Aufnehmen der größeren Wellen von über 3 ooo m Länge verdient die besondere Ausführungsform nach Abb. q. den Vorzug zufolge der induktiven Kupplung zwischen dem Empfänger und dem Antennensystem. Zu diesem Zweck sind regelbar Selbstinduktionsspulen L1 und L° im Stromkreis der gerichteten Antenne und eine regelbare Selbstinduktion L in der Erdverbindung eingeschaltet, die mit den Sekundärspulen S bzw. S1 gekoppelt sind.Earned to take in the larger waves of over 3,000 m in length the particular embodiment according to Fig. q. the advantage of the inductive coupling between the receiver and the antenna system. Self-induction coils can be regulated for this purpose L1 and L ° in the circuit of the directional antenna and an adjustable self-induction L switched on in the earth connection, which is coupled to the secondary coils S and S1, respectively are.

Die :durch die Kondensatoren Cl, C' gegebene Symmetrie wird durch die induktiven Kopplungen nicht gestört.The symmetry given by the capacitors Cl, C 'is given by the inductive couplings are not disturbed.

Der Sekundärstromkreis wird durch die Spulen S, S1 und des Kondensators C3 auf die verlangte Wellenlänge abgestimmt. Auch in diesem Falle kann die Hilfskapazitätsfl.äche B wie eine :gewöhnliche Draht- oder Antennerikapazitätsfläche durch einen Schalter g mit dem vorteilhaft in-der Mitte der Antenne A liegenden Punkt b verbunden werden.The secondary circuit is made up of the coils S, S1 and the capacitor C3 tuned to the required wavelength. In this case, too, the auxiliary capacitance area B like a: ordinary wire or antenna capacitance area through a switch g can be connected to point b, which is advantageously located in the middle of antenna A.

Da die ungerichtete Komponente unabhängig von der Stellung der Kondensatoren Cl und C2 dem Empfänger durch die Kopplung LS zugeführt wird, können die Kondensatoren Cl und C2 sowohl in eine Lage für Symmetrie zur Herstellung eines scharfen Minimums oder für Asymmetrie zur Feststellung der einseitigen Richtung gebracht werden.Because the omnidirectional component is independent of the position of the capacitors Cl and C2 are fed to the receiver through the coupling LS, the capacitors can Cl and C2 both in a position for symmetry to produce a sharp minimum or for asymmetry to determine the one-sided direction.

Bei der Ausführungsform .nach Abb. 5 besteht das Antennensystem aus zwei Teilen Al und A2, deren Ebenen in einem Winkel zueinander liegen und die entweder als Einheit oder jeder für sich drehbeweglich angeordnet sind. Mit diesen beiden Antennenelementen kann eine Kapazitätsfläche (,oder Kapazitätsflächen) wie die Fläche B in Abb. 3 vereinigt werden. Die Antennenteile Al, 42 werden vorteilhaft, wie dargestellt, parallel geschaltet, sie können aber auch in Reihe miteinander verbunden werden. Im Stromkreise dieses Antennensystems A-1; A' liegt der veränderliche Kondensator C durch die Ausgleichs- oder Hilfskondensatoren Cl, C2 in Nebenschluß geschaltet. Von der Leitung zwischen diesen Kondensatoren geht auch hier über die veränderliche Induktanz L eine Leitung zur Erde oder sonstigen Kapazität F. Wie vorher wird der Detektor zweckmäßig über den Kondensator C verbunden.In the embodiment. According to Fig. 5, the antenna system consists of two parts A1 and A2, the planes of which are at an angle to each other and which are arranged either as a unit or each individually rotatable. With these two antenna elements, a capacitance area (or capacitance areas) like area B in Fig. 3 can be combined. The antenna parts A1, 42 are advantageously connected in parallel, as shown, but they can also be connected to one another in series. In the circuits of this antenna system A-1; A ' , the variable capacitor C is shunted by the equalizing or auxiliary capacitors C1, C2. From the line between these capacitors, a line goes through the variable inductance L to earth or other capacitance F. As before, the detector is expediently connected through the capacitor C.

Bei der Ausführung der Abb.6 wird eine sogenannte toroidale Antenne ÄI benutzt. Derartige Antennen -werden durch Wickeln eines Leiters über die Flächen einer toroidalen Form gebildet, beispielsweise wird der Leiter über die Innen- und Außenseite eines Hohlzylinders gewunden, wie dies bei der Herstellung eines Grammeringes für dynamoelektrische Maschinen geschieht, doch läßt man die Antenne Ai zweckmäßig in einfacher Lage und ohne magnetischen oder Eisenkern wickeln.In the execution of Fig.6 a so-called toroidal antenna is used ÄI used. Such antennas are made by winding a conductor over the surfaces formed a toroidal shape, for example, the conductor is about the inner and The outside of a hollow cylinder is wound, as is the case in the manufacture of a gram ring happens for dynamo-electric machines, but the antenna Ai is left expedient Wind in a single layer and without a magnetic or iron core.

Die Antenne A: kann beispielsweise aus 36o gleichmäßig über den Umfang verteilten Windungen bestehen, so daß je eine Windung auf jeden Grad kommt, und ist an zwei Stellen durch unabhängig voneinander anstellbare Leitungsdrähte F und G mit den Klemmen des regelbaren Kondensators C verbunden, mit dem .die Ausgleichkondensatoren Cl, C= parallel geschaltet sein können. Die regelbare Induktanz L ist hier wieder in gleicher Weise in der Erdleitung angeordnet und der Detektor D, über dem Kondensator C geschaltet. Die toroidale Antenne A- kann ortfest oder auch gegenüber einem, beiden oder mehreren Kontaktleitern F, G drehbeweglich angeordnet sein. Will man bei ortfester Anordnung die Richtung einer Sendestation ermitteln, so wird der die Antenne A sowie den Kondensator C mit seinen Ausgleichkondensatoren einschließende geschlossene Stromkreis auf die Wellenlänge jener Station abgestimmt, und ebenso wird der Weg des Antennensystems durch Regelung oder Einstellung der Induktanz L abgestimmt. Die Kontaktleiter F und G sind unabhängig entsprechend der Richtung der ankommenden Wellen einstellbar. Es, befinden sich so im geschlossenen Stromkreise zwei Induktanzen in Parallelschaltung, die eine bildet der im kleineren Winkel zwischen den Kontaktleitern F und G befindliche Teil der Antenne A, und die andere stellt der übrige Antennenteil dar. Ist die Einstellung für Maximalempfang durchgeführt, so liegt die Richtung der Sendestation in der Linie r rechtwinklig zur Linie t, die den von den Kontaktleitern F und G gebildeten Winkel halbiert.The antenna A: can for example be 36o evenly around the circumference distributed turns exist, so that there is one turn for each degree, and is in two places by independently adjustable lead wires F and G connected to the terminals of the adjustable capacitor C, with the .die compensation capacitors Cl, C = can be connected in parallel. The adjustable inductance L is here again arranged in the same way in the earth line and the detector D, above the capacitor C switched. The toroidal antenna A- can be stationary or opposite one or both or several contact conductors F, G can be rotatably arranged. If you want at ortfester Arrangement determine the direction of a transmitting station, the antenna A as well the capacitor C with its equalizing capacitors enclosing closed Circuit is tuned to the wavelength of that station, and so is the way of the antenna system by regulating or adjusting the inductance L. The contact conductors F and G are independent according to the direction of the incoming Waves adjustable. There are two inductances in the closed circuit in parallel, one of which forms the smaller angle between the contact conductors F and G located part of the antenna A, and the other is the remainder of the antenna part If the setting for maximum reception has been carried out, the direction lies of the transmitting station in the line r at right angles to the line t, which is the one from the contact conductors F and G halved.

Berühren die Leiter F und G die Antenne in einem Abstande von i8o° voneinander, so liegen sie selbst in der Linie r, die in die Richtung der zu findenden Station weist. Die Leiter können so angeordnet sein, daß sie beide in festem Verbande miteinander sich gleichzeitig auf der Antenne drehen lassen und dabei immer i8o° Abstand voneinander behalten. In diesem Falle fällt die die beiden Leiter verbindende Linie mit der Richtungslinie der zu findenden Station zusammen.Do conductors F and G touch the antenna at a distance of 180 ° from each other, they themselves lie in the line r, which is in the direction of the to be found Station points. The conductors can be arranged so that they are both firmly connected can be rotated with each other at the same time on the antenna and always i8o ° Keep your distance from each other. In this case, the one connecting the two conductors falls Line coincides with the direction line of the station to be found.

In der Ausführung nach Abb.7 besitzt die Antenne A eine Dreiecksgestalt, mit der Spitze nach unten .gerichtet, und die Seiten und oberen Drähte .der Antenne können eine solche Länge erhalten, daß A eine Spule und zugleich eine erweiterte Antennen- oder Kapazitätsfläche bildet. Wie die Seitenansicht der Abb. 8 erkennen läßt, liegen die Windungen oben weiter voneinander; dieser weite Abstand der Drähte, namentlich am oberen Teile des Gebildes, sowie die Anordnung der größeren Drahtmenge oder Länge oben und entfernt vom Boden tragen .dazu bei, die Kapazitätsfläche der Antenne A über dem Boden hoch zu halten, d. h. dass Kapazitätszentrum liegt nahe dem oberen Teile und weit entfernt vom Boden oder der Gegenkapazität E.In the version according to Figure 7, the antenna A has a triangular shape, with the tip .pointed down, and the sides and top wires .of the antenna can be of such a length that A is a coil and at the same time an extended one Forms antenna or capacitance surface. As can be seen from the side view in Fig. 8 leaves, the turns are at the top further from each other; this wide distance between the wires, namely on the upper part of the structure, as well as the arrangement of the larger amount of wire or length above and away from the ground Hold antenna A high above the ground, d. H. that capacity center is close at hand the upper part and far from the ground or the countercapacitance E.

Die Ausführungsart der Abb.9 ist der in Abb.3 ähnlich, nur daß dort ein Teil jedes der einen Teil der Antennen- oder Kapazitätsfläche B bildenden Drähte oder Leiter einen Teil einer der Windungen der Antenne A darstellt, die um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet sein kann, wobei die Antennen-oder Kapazitätsfläche B sich mitdreht, oder es sind, falls sie ortfest angeordnet ist, nachgiebige Verbindungen mit den Drähten der Antenne B vorgesehen, so daß dadurch die Drehbewegung .ermöglicht. ist. Auch in diesem Falle werden die einseitigen oder in einer Richtung liegenden Wirkungen erreicht.The embodiment of Fig.9 is similar to that in Fig.3, only that there a part of each of the wires forming part of the antenna or capacitance area B. or conductor represents part of one of the turns of antenna A, which is around a vertical axis can be rotatably arranged, with the antenna or capacitance surface B rotates with it, or, if it is fixed in place, there are flexible connections provided with the wires of the antenna B, so that thereby the rotary movement. is. In this case, too, they are unilateral or unidirectional Effects achieved.

Bauformen und Anordnungen der beschriebenen Art können ebensogüt für Sendeapparate benutzt werden. Die Abb. io stellt einen solchen Apparat in einer beispielsweisen Ausführungsform dar. Die Antenne A ist im geschlossenen Stromkreise durch die regelbaren Selbstinduktionen L1 und L° mit der regelbarer Kapazität C verbunden, die Kapazitäten Cl und C-' liegen hier ebenso im Neb.enschluß, sind veränderlich imentgegengesetzten Sinne, und von einem Zwischenpunkte geht eine Leitung durch die veränderliche Induktanz zur Erde oder sonstiger Kapazitätsfläche E. Induktiv gekoppelt mit L2 und L sind ,die Primärspulen S und Si, die zusammen mit dem Abstimmkondensator C3 und dem Hochfrequenzgenerator den primären Senderkreis bilden. Das. Antennensystem kann auch noch eine weitere Kapazitätsfläche, wie etwa die Fläche B der Abb. 2, erhalten.Structures and arrangements of the type described can be used just as well for transmission equipment. Fig. 10 shows such an apparatus in an exemplary embodiment. The antenna A is connected in a closed circuit by the controllable self-inductions L1 and L ° with the controllable capacitance C, the capacities Cl and C- 'are here also in the shunt , are variable in the opposite sense, and from an intermediate point a line goes through the variable inductance to earth or other capacitance surface E. Inductively coupled to L2 and L are the primary coils S and Si, which together with the tuning capacitor C3 and the high-frequency generator form the primary transmitter circuit. That. The antenna system can also have a further capacitance area, such as area B in FIG. 2 .

In Abb. i i gehen die Enden der Antenne ,4 in die Induktanzen L1 und L= über, die durch, einen veränderlichen Abstimmkondensator C in änderba.rer Weise miteinander verbunden sind. Die Leitung zur Erde oder Gegenkapazität E enthält den Schwingungserzeuger S=. Durch Änderung der Induktanzeinstellkontakte I2und13 wird- die Abstimmung des Antennengebildes auf die Senderfrequenz herbeigeführt. Eine Änderung oder Umstellung ider A,ns,chlußkontakte 14 und 15 für den Kondensator C beseitigt de Symmetrie. Bewegt man den Kontakt 14 aufwärts und den Kontakt 15 um den gleichen Betrag abwärts, so wird die Resonanz oder Abstimmung des geschlossenen Stromkreises nicht weiter beeinflußt, jedoch kommt dabei der geschlossene Stromkreis gegenüber .dem Antennensystem aus dem Gleichgewicht, wobei eine Lbertragung von Energie vom Antennensysteme auf den beschlossenen Stromkreis stattfindet und daher eine einseitige Wirkung erzeugt wird.In Fig. I i the ends of the antenna, 4 go into the inductances L1 and L = over, through, a variable tuning capacitor C in änderba.rer way are connected to each other. The line to earth or mutual capacitance E contains the Vibration generator S =. By changing the inductance setting contacts I2and13 the tuning of the antenna structure to the transmitter frequency is brought about. A change or change in ider A, ns, connection contacts 14 and 15 for the capacitor C removes de symmetry. If you move the contact 14 upwards and the contact 15 down by the same amount, the resonance or vote of the closed The circuit is not influenced any further, but the closed circuit occurs compared to .the antenna system out of equilibrium, with a transmission of Energy from the antenna system takes place on the decided circuit and therefore a one-sided effect is created.

Bei umgekehrter Verstellung, d. h. wird der Kontakt 1 ¢ abwärts und der Kontakt 15 aufwärts aus einer Stellung verschoben, bei der der ;geschlossene Stromkreis in bezug auf das Antennensystem Ausgleichung und Symmetrie zeigte, wird die Höchstenergie dann in einer Richtung ausgestrahlt, die entgegengesetzt zu der -der vorigen Einstellung liegt. Die Kontakte 14 und 15 können. übrigens auch so gekoppelt werden, fraß sie gleichzeitig, aber in entgegengesetzten Richtungien, wie beschrieben, zu verstellen sind, so fraß eine Änderung .der Abstimmung des geschlossenen Stromkreises dabei nicht eintritt.With reverse adjustment, i. H. the contact is 1 ¢ downwards and the contact 15 moved upward from a position in which the; closed Circuit related to the antenna system equilibrium and symmetry is shown the maximum energy is then emitted in a direction opposite to that -The previous setting is. Contacts 14 and 15 can. Incidentally, also like that coupled, ate them at the same time, but in opposite directions, as described, are to be adjusted, so a change ate the vote of the closed Circuit does not occur.

Eine zusätzliche Antennen- oder Kapazitätsfläche B kann auch hier durch den Schalter g angeschaltet werden.An additional antenna or capacitance area B can also be used here can be switched on by switch g.

Die Ausführungsform in Abb. 12 ist der in 3bb. i i ähnlich, nur fraß dort ein Teil. jedes der einen Teil der Antennen- oder Kapazitätsfläche B bildenden Drähte oder Leiter einen Teil einer der Windungen der Antenne A bildet, die um eine senkrechte Achse drehbar angeordnet sein kann, wobei die Antennen-oder Kapazitätsfläche B sich mitdreht, oder es sind, falls sie ortfest angeordnet ist, biegsame Verbindungen mit den Drähten der Antenne B vorgesehen, so fraß dadurch die Drehbewegung ermöglicht ist. Auch in diesem Falle werden die einseitigen oder in einer Richtung liegenden Wirkungen erreicht.The embodiment in Fig. 12 is that in Fig. 3bb. i i similar, just ate there a part. each of which forms part of the antenna or capacitance area B. Wires or conductors form part of one of the turns of antenna A, around a vertical axis can be rotatably arranged, with the antenna or capacitance surface B rotates with it, or, if it is fixed in place, flexible connections provided with the wires of the antenna B, so it ate the rotary movement is. In this case, too, they are unilateral or unidirectional Effects achieved.

In Abb. 13 ist die Antenne A wieder dreieckig mit der Spitze nach unten gerichtet, und die seitlichen und oberen Drähte der Antenne können eine erhet?liche Länge erhalten, so fraß A zugleich eine Spule und eine erweiterte Antennen- oder Kapazitätsfläche, wie in Abb. 7 und 8, bildet.In Fig. 13, antenna A is again triangular with the tip pointing downwards Directed down, and the side and top wires of the antenna can be a comfortable one Maintained length, so A ate at the same time a coil and an extended antenna or Capacity area, as in Fig. 7 and 8, forms.

Während in den Abb. i i bis 13 die Hochfrequenzenergie auf das ungerichtere Antennensystem aufgedrückt und ein Teil auf das Richtsystem übertragen wird, kann aber auch die Energie dem geschlossenen Stromkreise aufgedrückt und ein Teil. davon auf das un.-gerichtete Antennensystem übertragen werden. Oder aber es kann auch, wie in Abb. io, Hochfrequenzenergie gleichzeitig dem geschlossenen Stromkreise und dem urgerichteten Antennensystem aufgedrückt werden.Whereas in Figs Antenna system pressed and a part is transferred to the directional system, can but also the energy imposed on the closed circuit and a part. of that be transmitted to the un-directional antenna system. Or it can also as in Fig. io, high frequency energy simultaneously the closed circuits and be pushed onto the prearranged antenna system.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Directional antenna system, consisting of a directional and a rotatable directional antenna system, both of which are combined, so one antenna ate a part. the other. forms, characterized in that ate by regulating the electrical quantities - of the two systems, the proportion of the effect Both systems can be changed # so a common characteristic ate both systems essentially result in a cardioid.

2. Directional antenna system according to Claim i, characterized in that the directional antenna ate from one with the U-directional antenna, loop antenna connected in series with several turns consists of a small area.

3. Directional antenna system according to claim 2, characterized in that the loop antenna ate two parallel paths for the one through the directional antenna received or sent energy forms and the effective components of both systems is changed by changing the electrical magnitude of these two paths. ¢.

Directional antenna system according to claim 3, characterized in that the impedances of both paths ate changed will.

5. Directional antenna system according to claim ¢, characterized in that ate Impedances of both paths can be changed in opposite directions at the same time, so they ate Tuning of the loop antenna remains unchanged.

6. Directional antenna system according to the Claims a to. 5, marked with it, ate the turns of the loop antenna form an increased capacitance area for the directional antenna.

7. Directional antenna system: ean according to claim 6, characterized in that the loop antenna ate in a triangular shape is wrapped with one side up, the other side ate that of the capacitance surface forms. B. Directional antenna system according to claims 6 and 7, characterized in that continued to eat the coil parts of the loop antenna that form the upper side stand out from each other than the other parts.