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Einrichtung einer Sende-bezw. Empfängerstation für gerichtete drahtlose Telegraphie.
Es sind bereits lenkbare Systeme drahtloser Telegraphie bekannt, welche gestatten, Wellen in einer bestimmten Richtung auszusenden und ebenso in der Empfängerstation die Richtung einer unbekannten Sendestation zu bestimmen bezw. die von dieser abgesendeten Wellen zu empfangen. In der Sendestation werden die Wellen aber sowohl in der gewünschten Richtung als auch in der dieser entgegengesetzten Richtung ausgesendet, was ein grosser Nachteil ist.
In der Empfängerstation wird analoger Weise wohl die Richtung der unbekannten Sendf- . station, jedoch nicht bestimmt, auf welcher der beiden Seiten der Empfängerstation dieselbe sich befindet. Überdies kann die Aufnahme der in einer Richtung ausgesendeten Wellen auf jeder der beiden Seiten nicht verhindert werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, welche bei allen Systemen der drahtlosen Telegraphie und zwar sowohl für die Aussendung als auch für die Aufnahme verwendbar ist, durch welche diese Übelstände vermieden werden. Durch diese Anordnung wird nämlich der Scndesta. tiou nur gestattet, die Wellen gegen die Empfängerstatiou auszusenden und der Em- pfängerstation gestattet, Wellen nur in einer bestimmten Richtung zu empfangen und weiters zu bestimmen, auf welcher Seite die unbekannte Sendestation eigentlich angeordnet ist.
Diese Anordnung besteht für beide Stationen darin, dass mit dem lenkbaren System eiu System mit gleichmässiger Ausstrahlung verbunden wird, dessen Luftleiter in der Symmetrie achsc des Luftleiters des lenkbaren Systems gelegen ist.
Für die Aussendung müssen die Schwingungsweiten der Felder der beiden Systeme mehr oder weniger gleich sein, und das von dem gleichmässigen System hervorgerufene Feld muss von gleicher oder entgegengesetzter Phase sein, wie die von dem lenkbaren System hervorgerufenen Felder. Für die Aufnahme müssen die Wirkungen der beiden Systeme auf den Wellenempfänger in analoger Weise gleich und von gleicher oder entgegengesetzter Phase sein.
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ist in Fig. l und das von ihr hervorgerufene elektromagnetische Feld in Fig. 2 dargestellt. Fig. 3 und 4 zeigen die Empfängerstation bezw. deren elektromagnetisches Feld.
Das lenkbare System für die Aussendung (Fig. 1) besitzt als Luft leitung einen geschloHsellt'1l Schwingungskreis a, in dessen Symmetrieachse die Antenne b des Systemen gleichförmiger Ausstrahlung angeordnet ist. Zwei Sekundärspulen 8, 81 werden durch Primärspulen p pl erregt. Durch diese Kombination setzt sich das durch die Antenne b erzeugte elektromagnetische Feld mit den von dem Luftleiter a hervorgerufenen elektromagnetischen Feldern zusammen. Wenn die Schwingungsweiten der Felder dieser beiden Systeme gleich sind und wenn weiters das durch das gleichförmige System hervorgerufene Feld in der Phase gleich oder entgegengesetzt mit den Feldern des lenkbaren Systemes ist, so resultiert ein Feld, dessen maximale und minimale Intensität in derselben Richtung, jedoch zu entgegengesetzten Seiten der Station auftreten.
Die Richtung der maximalen Ausstrahlung kann für eine Station auf zweierlei Weise be- stimmt werden. Die eine Methode besteht, darin, dass beobachtet wird, welches die Wmklungs- richtung für jede der Windungen s p und s pl ist. denn je nachdem oh diese Windungen gleich oder entgegengesetzt gerichtet sind, wird die maximale Ausstrahlung auf der einen oder anderen
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Seite stattfinden. Diejenige Seite nun, auf welcher die maximale Ausstrahlung auftritt, wird. dann durch jene Antenne des geschlossenen Kreises angezeigt, welche an ein Ende der Windung angeschlossen ist, das dem Ende der anderen an die Antenne b angeschlossenen Windung entspricht, bezw. dasselbe Zeichen hat wie diese.
Nach der zweiten Methode wird die Erfahrung bezw. ein vorhergehender Versuch zu Hilfe genommen, darin bestehend, dass die Vorgänge in einem bekannten Empfänger beobachtet worden, gegen welchen versucht wird, auszusenden.
Wenn in der Station die maximale Aufnahme erhalten wird, so kann jene Seite des Luftleiters des lenkbaren Systemes, welche gegen einen beliebigen Empfänger gerichtet werden muss, festgestellt werden, um diesem das Maximum an Intensität zu überweisen.
Das in Fig. 2 dargestellte Diagramm zeigt die Intensitäten der drei Felder : der von dem
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das resultierende Feld c. Wie ersichtlich, sind die Schwingungsweiten der Felder der beiden Systeme gleich, d. h. die maximalen Radienvektoren in den Diagrammen des lenkbaren Sysrontes und die Radien im kreisförnngen Diagramm des gleichförmigen Systemes sind einander gleich. dites ist die günstigste Bedingung, weil dann das resultierende Feld in der dei Aus- senduugsrc'htung entgegengesetzten Richtung Null wird. Es kann jedoch ohne weiters um ein gewisses Stuck von dieser Gleichheit abgegangen werden, wenn die Schwingungsweiten der Felder gegebenenfalls nicht genau gleich sind.
Das resultierende Diagramm c ist unter der Voraussetzung erhalten, dass das Feld des Systemes gleichförmiger Ausstrahlung (Diagramm b1) in der Phase gleich ist mit dem Feld al des lenkbaren Systemes auf der einen Seite der Station (Diagramm al). Die Punkte der Kurve 0 werden dadurch erhalten, dass zu den konstanten Radien des Kreisdiagrammes & \ welche das Halbdiagramm al schneiden, die Radien Vektoren Je8 letzteren addiert bezw. von jenen Radien des Diagrammes bl, welche das Diagramm a2 schneiden, die Radien Vektoren des letzteren subtrahiert werden.
Das lenkbare System des Empfängers (Fig. 3) besitzt als Luftleitung einen geschlossenen Schwingungskreis A. Mit dem lenkbaren System ist ein zweites System mit gleichmässgier Ausstrahlung vereinigt, dessen Luftteil, die Antenne B, in der Symmetrieachse des Luftteiles des ersten Systemes gelegen ist. Zur Ausrüstung gehören zwei Primärspulen P, pI und zwei Sekundärspn enS, S1 welche an einen Wellenempfänger R angeschlossen sind.
Wenn eine solche Aufnahme- stutio'durch Wellen beeilflusst wird, so entsteht indem Luftleiter jedes der beiden Systeme ein Strom und diese beiden Ströme wirken gleichzeitig (im vorliegenden Falle durch Induktion) auf den Wellenempfänger ein und zwar mit einer resultierenden Kraft, welche verschieden ist v. u den Wirkungen, welche jedes der beiden Systeme für sich allein hervorrufen würde.
Wenn die Wirkungen der beiden Systeme auf den Empfänger gleich sind und in der Phase übereinstmmen, wird die maximale Einwirkung und wenn die Wirkung wohl gleich, aber in der Phase entgegengesetzt sind. so wird die minimale Einwirkung auf den Empfänger erhalten.
Hf't rächtet man eine Sendestation, welche sich um die Empfängerstation herum in konstanter Enifernung verschiebt, so ble ben die Intensität und die Phase des Systemes der gleichförmigen Aus trahlung konstant, während die Intensität des lenkbaren Systemes durch zwei Maxima und xd Minima durchgeht und die Phase um 180 abweicht. Würden also die Wirkungen der beiden Systeme auf den Empfänger so herbeigeführt werden, dass sie in Phase gleich sind, so addieren sie sich, wenn die Sendestation in der Ebene des lenkbaren Stromkreises und auf der einen Seite sich befinelet.
Werden die Wirkungen dagegen in entgegengesetzten Phasen aufgeführt, so subtrahieren sie sich voreinander, wenn die Sendestation in der Ebene des lenkbaren Stromkreises, aber auf der entgegengesetzten Seite angeordnet ist.
Infoedessen wird es möglich sein, wenn auf eine Empfängerstation, die so wie im vorliegenden Fall angeordnet ist, eine Sendestation in einem bekannten Aufstellungsort zum ersten Male einwirken gelassen wird, die Anschlüsse, die Intensitäten und die Phasen der Wirkungen, Wt'k'h jeder Luftteil auf den Wellenempfänger ausüben wird, derart zu regeln, dass die in die Ebene des lenkbaren Stromkreises eingestellte Station die maximale Aufnahme ergibt. Auf diese Weise wird festgestellt, welche Seite des ienkbaren Luftleiters einer Sendestation zugewendet sein muss, um eine maximale Aufnahme zu erhalten. Werden dann in der Folge von einer un-
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ergibt, aus der Stellung des Luftleiters des lenkbaren Systemes sofort erkennen, in welcher RichtungdieunbekannteSendestationsichbefindet.
In gleicher Weise könnte für eine bestimmte Anordnung die Richtung der Sendestation durch unmittelbare Beobachtung der Spulen P 8 pI 81, die analog der beschriebenen Beobachtung der Spulen p s P1 s1 durchgeführt wird, aufgefunden werden, ohne eine vorhergehende Erfahrung zuHilfenehmenzumüssen.
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Das in Fig. 4 dargestellte, dem Diagramm nach Fig. 2 identische Diagramm, zeigt in den Diagrammen A1, A2, B1 und C die Einzelwirkungen der beiden Systeme und die resultierende Einwirkung auf den Empfänger. Das resultierende Diagramm C ist unter der Voraussetzung erhalten, dass die Einwirkung des Systemes gleichförmiger Ausstrahlung auf den Empfänger (Diagramm B1) gleich ist und in Phase übereinstimmt, bezw. entgegengesetzt ist mit der Einwirkung des lenkbaren Systemes auf den Empfänger (Halbdiagramm bezw. ). Die Punkte
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mit den zugehörigen Radien Vektoren des Halbdiagramme Al bezw. A2 erhalten.