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Verfahren zur Erzielung eines Schwebungsempfanges ultrakurzer elektrischer Wellen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung eines Sehwebungsempfanges zur Aufnahme sehr kurzer elektromagnetischer Wellen unter Verwendung des Dopplereffektes.
Beim Empfang ultrakurzer Wellen, von z. B. Dezimeterlänge, konnte bisher das Prinzip des bei längeren Wellen vielfach benutzten Sehwebungsempfanges, d. h. eine Überlagerung der Empfangs- 'Schwingungen mit denen eines örtlichen Oszillators, nicht angewendet werden. Die Wellenkonstanz auf der Sender-und Überlagererseite, die zur Erzielung eines konstanten hörbaren Tones oder einer andern geeigneten konstanten Schwebungsfrequenz erforderlich ist, kann mit den Mitteln der heutigen
Technik nicht mit der erforderlichen Genauigkeit aufrechterhalten werden.
Die Erfindung gibt einen neuen Weg an, um bei beliebig kurzen elektromagnetischen Wellen von z. B. Zentimeter-oder Millimeterlänge den Schwebungsempfang durchführen zu können.
Nach der Erfindung wird unter Ausnutzung des Dopplereffektes eine von der Länge der Empfangs- welle um einen geringen Betrag abweichende Welle erzeugt und die beiden Wellen werden zur Inter- ferenz gebracht.
Der Dopplereffekt tritt bekanntlich bei einer relativen Bewegung zwischen einer Strahlungs- quelle und einem Strahlungsempfänger auf, u. zw. in der Weise, dass sich die Frequenz der empfangenen
Schwingungen gegenüber der Frequenz der ausgesendeten Schwingungen erhöht, wenn sich Strahlungs- quelle und Empfänger aufeinander zu bewegen bzw. erniedrigt, wenn sie sieh voneinander entfernen.
Die Strahlungsquelle braucht nicht der Sender selbst zu sein. Ein Reflektor z. B. kann in gleicher
Weise als Strahlungsquelle dienen.
Der Gedanke vorliegender Erfindung soll an Hand der beispielsweisen Fig. 1 erläutert werden.
In Fig. 1 sei 1 ein Sender, der mit Hilfe des Reflektors 2 ein Strahlenbündel ultrakurzer Wellen von z. B. 10 cm Länge in der Richtung auf den Empfänger 3 aussendet. Hinter dem Empfänger : ; befindet sich ein Reflektor 4, der in Richtung des Pfeiles mit der Geschwindigkeit v auf den Empfänger zu bewegt wird.
Ist Fi die Frequenz der Sendewelle, dann entsteht im Empfänger 3 neben der direkt vom Sender empfangenen Welle von der Frequenz F\ noch eine durch die Bewegung des Reflektors 4 hervorgerufene verkürzte Welle von der Frequenz F2 nach der Beziehung :
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Die sich durch Überlagerung der beiden Frequenzen i und F2 ergebende Srhwebungsfrequenz ist (solange v wesentlich kleiner als die Lichtgeschwindigkeit ist) :
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In der Fig. 2 besteht der Reflektor 4 aus einem metallischen Hohlzylinder von kardioidenähnlicher Grundfläche (schraffierter Teil), der um eine Achse 5, die senkrecht zur Richtung : Sender-Empfänger verläuft, drehbar ist. Bei der Drehung des Zylinders verändert die reflektierende Metallwandung ihre Entfernung von der Empfangsantenne stetig zur Erzielung des gewünschten Effektes. Um den Luftreibungswiderstand gering zu halten und um die umlaufende Masse auszugleichen, vervollständigt man zweckmässigerweise den Reflektorzylinder 4 durch ein nicht reflektierendes Material zu einem vollständigen Kreiszylinder 6.
In Fig. 3 besteht der Reflektor 4 aus einem Zylinder mit einer zahnradähnlichen"Grundfläche, der um eine Achse a drehbar ist. Der Reflektor 4 ist in diesem Beispiel ausserhalb des direkten Strahlenganges 1-. 3 angeordnet, um eventuell Beeinflussungen der direkt empfangenen Welle zu vermeiden.
In Fig. 4 ist ein Reflektor dargestellt, der aus einer schraubenartig verwundenen Scheibe besteht, die sich um eine parallel zur Richtung : Sender-Empfänger verlaufende Achse 7 dreht. Die Aus-
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um amplitudenmässige Beeinflussungen der Empfangsenergie zu vermeiden.
Fig. 5 zeigt die Verwendung eines Reflektors nach Fig. 4 als Hilfsreflektor vor einem Empfänger 3, der einen Hauptreflektor 8 besitzt. Der Hilfsreflektor 4 kann dabei sehr klein ausfallen, da durch den Hauptreflektor 8 die Energie stark konzentriert wird.
Zur Vermeidung eines Phasensprungs, wie er bei den Anordnungen nach Fig. 4 und 5 auftritt, kann nach der Erfindung die Reflexion auch durch einzelne bewegte Masseteilchen hervorgerufen werden. So kann z. B. die strömende Bewegung von Gasionen, metallstaubhaltigem Gas, reflektierenden
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzielung eines Schwebungsempfanges ultrakurzer elektrischer Wellen, gekennzeichnet durch Ausnutzung des Dopplereffektes, in dem eine von der Frequenz der Senderwelle etwas verschiedene Frequenz dadurch erzeugt wird, dass der Empfangsantenne Reflexionsstellen bzw. ein Reflektor genähert bzw. von dieser entfernt werden.
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Method for achieving beat reception of ultra-short electrical waves.
The invention relates to a method for achieving visual weaving reception for recording very short electromagnetic waves using the Doppler effect.
When receiving ultrashort waves, e.g. B. decimeter length, the principle of the Sehwebungsempfangs often used for longer waves, d. H. a superposition of the receiving 'oscillations with those of a local oscillator, are not used. The wave constancy on the transmitter and superimposed side, which is necessary to achieve a constant audible tone or another suitable constant beat frequency, can be achieved with the means of today
Technology cannot be maintained with the required accuracy.
The invention specifies a new way to avoid any short electromagnetic waves of z. B. centimeter or millimeter length to perform the beat reception.
According to the invention, utilizing the Doppler effect, a wave deviating from the length of the received wave by a small amount is generated and the two waves are made to interfere.
As is well known, the Doppler effect occurs with a relative movement between a radiation source and a radiation receiver, u. zw. in such a way that the frequency of the received
Vibrations compared to the frequency of the emitted vibrations are increased when the radiation source and receiver move towards each other or decrease when they move away from each other.
The radiation source does not need to be the transmitter itself. A reflector z. B. can in the same
Way to serve as a radiation source.
The concept of the present invention is to be explained with reference to FIG. 1 as an example.
In Fig. 1, let 1 be a transmitter which, with the help of the reflector 2, a beam of ultrashort waves of z. B. 10 cm in length in the direction of the receiver 3 emits. Behind the recipient:; there is a reflector 4, which is moved in the direction of the arrow at the speed v towards the receiver.
If Fi is the frequency of the transmission wave, then in the receiver 3, in addition to the wave of frequency F \ received directly from the transmitter, there is also a shortened wave of frequency F2 caused by the movement of reflector 4 according to the relationship:
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The vibrating frequency resulting from the superposition of the two frequencies i and F2 is (as long as v is significantly smaller than the speed of light):
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In FIG. 2, the reflector 4 consists of a metallic hollow cylinder with a cardioid-like base area (hatched part), which can be rotated about an axis 5 which runs perpendicular to the transmitter-receiver direction. As the cylinder rotates, the reflective metal wall changes its distance from the receiving antenna steadily to achieve the desired effect. In order to keep the air friction resistance low and to compensate for the rotating mass, the reflector cylinder 4 is expediently completed by a non-reflective material to form a complete circular cylinder 6.
In Fig. 3, the reflector 4 consists of a cylinder with a gear-like "base surface, which is rotatable about an axis a. In this example, the reflector 4 is arranged outside the direct beam path 1-3 in order to possibly influence the directly received wave avoid.
In Fig. 4, a reflector is shown which consists of a helically twisted disc which rotates about an axis 7 running parallel to the direction: transmitter-receiver. From-
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in order to avoid amplitude influences on the received energy.
FIG. 5 shows the use of a reflector according to FIG. 4 as an auxiliary reflector in front of a receiver 3 which has a main reflector 8. The auxiliary reflector 4 can be very small, since the main reflector 8 strongly concentrates the energy.
To avoid a phase jump, as occurs in the arrangements according to FIGS. 4 and 5, according to the invention the reflection can also be caused by individual moving mass particles. So z. B. the flowing movement of gas ions, gas containing metal dust, reflective
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PATENT CLAIMS:
1. A method for achieving a beat reception of ultrashort electrical waves, characterized by utilizing the Doppler effect, in which a frequency slightly different from the frequency of the transmitter wave is generated in that reflection points or a reflector are approached or removed from the receiving antenna.