DE211685C

DE211685C -

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Publication number: DE211685C
Application number: DENDAT211685D
Authority: DE
Priority date: 1902-10-01
Also published as: FR329727A; DE160713C; DE161172C; FR4317E; FR4318E; DE168079C; DE211684C; DE168078C; FR1561E; DE158728C; DE162720C; FR381023A; DE160712C; FR351795A; DE164962C; DE160711C

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft. einen Sender für elektrische Wellen und kreisförmig oder elliptisch polarisierte elektromagnetische Wellen, deren Erzeugung und Verwendung durch.Patent 158727 und dessen Zusätze geschützt ist. Durch die Einrichtung „sollen elektrische Signalisierungen oder Verständigungen erzielt und im allgemeinen Energie in den Raum für die Zwecke der Funkentelegraphie übertragen werden.

Durch den λ'-orliegeden Sendeäpparat werden zwei elektrische Wellen bzw. Schwingungen oder deren mehrere erzeugt, die einen gegenseitigen Phasenunterschied aufweisen und aufdie Luftleiter oder Antennen übertragen werden, welche die betreffenden Wellen oder Schwingungen zu einer Strahlung zusammensetzen, die' in die gewünschte Richtung gesandt wird.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbei-■ spiele de.s Erfindungsgegenstandes in zweckentsprechender Anordnung dargestellt.

Fig. ι zeigt schematisch die Schaltung der einzelnen Teile einer Ausführungsform der Einrichtung.

Fig. 2 ist ein Schaltungsschema einer leicht abgeänderten Ausführungsform der Einrichtung. ■ ■ .

Der aus Fig. 1 ersichtliche Sendeapparat besteht aus zwei Induktionsspulen 1, 1/, deren primäre. Wicklungen 2, 2', die je in Reihe mit Bezug auf einen zweckentsprechenden Rheostaten 3, 3' geschaltet sind, in Parallelschaltung an die von dem Betriebsstrom gespeisten Leiter 4, 5 angeschlossen sind.

Die sekundären Wicklungen 6, 6' der beiden Induktionsspulen sind mit ihrem einen Ende an den Punkt 7 und mit dem anderen Ende getrennt je an den einen Entladungsleiter zweier verschiedener Oszillatoren 8, 8' angeschlossen, deren beide anderen Entladungsleiter sich im Punkt 9 vereinigen und von dort mittels eines Leiters 1O₁ mit dem Punkt 7 in Verbindung stehen.

Von den Entladungsleitern der Oszillatoren zweigen sich ferner je zwei Schwingungskreise ab, deren jeder folgende Teile in sich schließt:

Eine Kapazität (Kondensator) 11 bzw. ii', die primären Wicklungen 12 bzw. 12' zweier verschiedener Transformatoren 13, 13', wobei diese primären Wicklungen sich im Punkt 20 vereinigen, und schließlich eine gemeinsame regelbare Selbstinduktionsspule 21, die zwischen den Punkten 9 und.20 angeordnet ist. Die sekundären Wicklungen 22, 22' der Transformatoren 13, 13' sind außerdem gegenseitig in dem Punkt 23 verbunden und bei t geerdet, während die beiden anderen Enden der sekundären Wicklungen 22, 22' zu den Punkten a, b.

*) Siehe auch frühere Zusatzpatente 138728, 158729, 160711, 160712,160713, 161172, 162720, 164962, 168077, 168078, 168079.

führen, an welche die Enden der Luftleiter oder Antennen angeschlossen sind.

Die Luftleiter, die zusammen mit dem.Sender verwendet werden, können eine ähnliche Anordnung besitzen wie die, . welche den Gegenstand der Patente 160712, 160713 und 211684 bilden. · ■

' Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Senders ist die folgende:

Aus der Untersuchung der Fig. 1 ergibt sich zunächst, daß der Speisestrom, der durch die Drähte 4, 5 hergeleitet wird, stets in entgegengesetzter Richtung in den primären Wicklungen 2,2.' der beiden Induktionsspulen 1, 1' fließt. Ferner werden die Intensitäten bzw. Stärken der Ströme, die in den primären Wicklungen 2,2' fließen, weil sie von dem Wert der veränderlichen Widerstände 3, 3' abhängig sind, einander gleich sein, wenn diese Widerstände selbst einander gleich sind. Dagegen werden die betreffenden Stromintensitäten für gewöhnlich verschieden sein, falls die Widerstände untereinander verschieden sind. Es ergibt sich hieraus, daß die sekundären Wicklungen 6, 6' der Induktionsspulen zu jeder Zeit durch Ströme, die in entgegengesetzter Richtung verlaufen, durchflossen werden, und zwar besitzen diese Ströme für gewöhnlich eine verschiedene Intensität bzw. Stärke (wenn angenommen wird, daß die Widerstände 3, 3' mit Bezug aufeinander verschieden sind).

Demzufolge werden die Elektrizitätsladungen, die plötzlich in dem Punkt 9 entstehen, der beiden sekundären Wicklungen gemeinschaftlich ist, das gleiche Zeichen — beispielsweise ein negatives -— besitzen. Dagegen werden die in den Punkten 24, 24' plötzlich entstehenden Elektrizitätsladungen positiv, und zwar für gewöhnlich mit Bezug auf ihre Stärke oder Größe verschieden sein; vielmehr wird dieser Größenunterscliied desto beträchtlicher sein, je größer der Unterschied zwischen den Widerständen 3, 3' ist.

Es geht hieraus hervor, daß die Konden-■. satoren it, ii', die in den beiden Schwingungskreisen 8, 11, 12, 21 und 8', 11', 12', 21 enthalten sind, welche einander gleich oder ungleich und unter Vermittlung der Selbstinduktion 21 miteinander vereinigt sind, auf Grund der verschiedenen Elektrizitätsladungen, die an den Punkten oder Stellen 24, 24' enthalten sind, verschiedene Ladungen haben werden. Ist dies einmal vorausgesetzt, so ist es klar, daß die oszillierende oder schwingende Entladung vor allem zwischen den Kugeln des' Oszillators 8 oder 8' stattfinden wird, welcher in jenem der Schwingungskreise 8, 11, 12,21 oder 8', 11', 12', 21 enthalten ist, in welchem die entsprechende Kapazität(n oder ii') eine stärkere Ladung erhalten hat. Hat einmal diese Entladung stattgefunden, so bewirkt der Potentialunterschied, welcher an den Klemmen der Selbstinduktionsspule 21 entsteht, daß eine weitere oder Extraelektrizitätsladung dem Kondensator des anderen Schwingungskreises geliefert wird. In diesem Zeitpunkte, d. h. mit einer Verzögerung oder Nacheilung T₁ die, wie aus dem Nachfolgenden ersichtlich, regelbar ist, wird dann die oszillierende Entladung des anderen Kondensators zwischen den Kugeln des entsprechenden Oszillators stattfinden.

Um den Sachverhalt klarzulegen, soll angenommen werden, daß der Widerstand 3 kleiner ist als der Widerstand 3'; dann wird die plötzlich im Punkt 24 entstehende positive elektrische Ladung größer sein als der Betrag der entsprechenden positiven Ladung im Punkt 24', und es wird infolgedessen der Kondensator 11' eine Ladung erhalten, die schwächer ist als der Betrag der entsprechenden Ladung des Kondensators n. Während nun letzterer Kondensator in der Lage sein wird, sich durch die Kugeln des Oszillators 8 plötzlich zu entladen, wird im Gegensatz hierzu der Kondensator 11' eine weitere bzw. Hilfsladung benötigen, um sich durch die Kugeln des Oszillators 8' zu entladen, und diese weitere oder Hilfsladung wird in nachstehender Weise geliefert:

Entladet sich der Kondensator 11 durch die Kugeln ■ des Oszillators 8, so beginnt in dem Stromkreis 8,11,12,21 ein oszillatorischer oder schwingender Strom zu kreisen, der wänrend der ersten Viertelperiode die in Fig. 1 durch Pfeilspitzen angedeutete Richtung besitzt. Hat die erste Entladung stattgefunden, so verbleibt in der Selbstinduktionsspule 21 ein Strom (der dem Unterbrechungsextrastrom ähnlich ist), welcher Strom denselben Richtungssinn wie früher besitzt und an den Klemmen der Selbstinduktionsspule 21 einen Potentialunterschied erzeugt, der (falls er genügend stark ist) eine solche Überladung des Kondensators ii' verursacht, daß letzterer in der Lage sein wird, sich durch die Kugeln des Oszillators 8' zu entladen und infolgedessen in dem Stromkreis 8', 11', 12', 21 die Entstehung eines oszillatorischen oder schwingenden Stromes zu bedingen, welcher in der ersten Viertelperiode den durch Pfeile angedeuteten·- Richtungssinn aufweist.

Der Potentialunterschied an den Klemmen der Selbstinduktion oder Induktanz 21 nach der ersten Entladung durch die Kugeln des Oszillators 8 hängt von der Intensität oder Stärke des Stromes ab, die in dem Schwingungskreis 8, 11, 12, 21 vorhanden ist, sowie von dem Wert der Selbstinduktion oder Induktanz selbst. Da nun aber letztere Selbstinduktion regelbar ist und die Intensität oder

Stärke des Stromes durch 8, ii, 12, 21 mittels des Rheostaten 3 geregelt werden kann, so ist man in der Lage, die Entladung durch die Kugeln des Oszillators 8' mit einer Verzögerung oder Nacheilung T (welche sogar einer Viertelperiode entsprechen kann) hervorzubringen mit Bezug auf die Entladung durch die Kugeln des Oszillators 8: Man kann also auf diese Weise in den beiden Schwingungskreisen oszillatorische bzw. , schwingende Ströme erhalten, die zueinander um einen bestimmten Winkel dephasiert sind — beispielsweise 90⁰ —, wenn dies gewünscht wird, und es ist klar, daß zwischen dem Wert der Widerstände 3,3' und der Selbstinduktion 21 eine ganz bestimmte Beziehung vorhanden sein muß. Angenommen nämlich, es seien die Werte von 3 und 21 gegeben, so muß der Widerstand 3' zu den oben angegebenen Zwecken ein solcher sein, daß er den Kondensator ii' in den Stand setzt, eine geeignete Anfangselektrizitätsladung zu erhalten, welche, wenn dieselbe zu der weiteren oder Hilfsladung, die in der Selbstinduktionsspule 21 entsteht, hinzukommt, imstande ist, die Entladung durch die Kugeln des Oszillators 8' hervorzurufen.

Die variablen bzw. veränderlichen Elemente oder Teile der Kombination sind somit die Widerstände 3,3' und die Selbstinduktion oder Induktanz 21.

Es ergibt sich hieraus, daß die elektrischen Schwingungen bzw. Wellen, die in den sekundären Wicklungen 22, 22' der Transformatoren 13, 33'. induziert werden und auf die Luftleiter übermittelt werden, die an die Punkte a, b angeschlossen sind, ebenfalls gegeneinander in der Phase verschoben sind. Die betreffenden Schwingungen werden nun von den Luftleitern bzw. Antennen zusammengesetzt und durch dieselben in Gestalt einer zusammengesetzten Strahlung in die gewünschte Richtung übermittelt. Es ist zu bemerken, daß, wenn gewünscht wird, von ein und derselben Station aus die Übertragung in verschiedenen Richtungen erfolgen zu lassen, es hierzu genügt, mehrere Luftleiterpaare je unter einem verschiedenen Azimut anzuordnen.

Bei der sich aus Fig. 2 ergebenden abgeänderten Ausführungsform des Senders sollen drei Reihen von elektrischen Schwingungen erzeugt werden, welche durch ein aus drei Luftleitern bestehendes System, wie ein solches in dem Patent 211684 beschrieben ist, zusammengesetzt und in Gestalt einer zusammengesetzten Strahlung übertragen werden.

Bei dieser Einrichtung sind drei Induktionsspulen I, i', 1" vorgesehen, deren primäre Wicklungen 2, 2'', 2", die in Reihe mit Bezug auf die entsprechenden Rheostaten 3,3', 3" liegen, in Parallelschaltung an die Speiseleitung 4, 5 angeschlossen sind. Die sekundären ,Wicklungen 6, 6', 6" führen ferner zu den Oszillatoren 8,8', 8", von denen die Schwingungskreise abgeleitet sind; diese enthalten regelbare Selbstinduktionsspulen 21, Kapazitäten 11, 11', 11" sowie die primären Wicklungen 12, 12', 12" von Transformatoren 13, 13', 13", deren sekundäre Wicklungen 22, 22', 22" mit dem einen ihrer Enden verbunden und bei t geerdet sind, während die anderen Enden der sekundären Wicklungen 22, 22', 22" an die Enden a, b, c dreier Luftleiter angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist derjenigen des Apparates gemäß Fig. 1 ganz ähnlich.

Verfolgt man denselben Gedankengang, wie oben beschrieben, so ist es klar, daß man bei der schematischen Darstellung (Fig. 2) die Widerstände 3, 3', 3" so regeln kann, daß den Kondensatoren 11, ii', 11" Anfangselektrizbtätsladungen verliehen werden, die der Reihe nach sich verkleinern, und solche sind, daß im Zeitpunkt der Entladung des ersten Kondensators 11 durch die Kugeln des Oszillators 8 der zweite Kondensator ii' auf Grund des Vorhandenseins der Selbstinduktionen 21 eine Überladung erhält, die derartig ist, daß die Entladung des Kondensators durch die Kugeln go des Oszillators 8' erfolgen kann; außerdem erhält der dritte Kondensator 11" nachträglich, und zwar auf Grund der Selbstinduktioneii2i, eine solche Überladung, daß die Entladung desselben. durch die Kugeln des Oszillators 8" möglich wird.

Es ist ohne weiteres klar, daß man auch die Widerstände 3, 3', 3" sowie die Selbstinduktionen 21 so regeln kann, daß zwischen den Entladungen zwischen den Kugeln der Oszillatoren 8, 8', 8" genau bestimmte Zeitzwischenräume entstehen. Man ist also in der Lage, oszillatorisclie bzw. schwingende Ströme zu erhalten, die untereinander die gewünschten Phasenunterschiede aufweisen.

Es ergibt sich hieraus, daß die elektrischen Schwingungen bzw. Wellen, die in den sekundären ■ Wicklungen 22, 22', 22", der Transformatoren 13, 13', 13" induziert und auf drei Luftleiter übermittelt werden, die an die Punkte a, b, c angeschlossen sind, ebenfalls gegeneinander in der Phase verschoben sind. Diese Schwingungen werden durch die Luftleiter zusammengesetzt und in Gestalt einer zusammengesetzten Strahlung in die gewünschte' Richtung übermittelt.

Es ist selbstverständlich, daß die schematische Anordnung nach Fig. 2 auch in der Weise abgeändert werden kann, daß statt dreier gegeneinander in der Phase verschöbener elektrischer Wellen deren mehrere erzeugt werden,. die auf eine entsprechende Anzahl

Luftleiter übertragen werden sollen, die ihrerseits diese elektrischen Wellen zusammensetzen und die resultierende Strahlung in die gewünschte Richtung übertragen.
5

Claims

Pate nt-An Sprüche:

i. Sender zur Übertragung von Energie in den Raum für die Zwecke der Funkentelegraphie bei Benutzung elektrischer Wellen oder kreisförmig oder elliptisch polarisierter elektromagnetischer Wellen nach Patent 158727, gekennzeichnet durch zwei Induktionsspulen, deren mit Regelungsrheostaten versehene primäre Wicklungen parallel geschaltet sind und mit einem veränderlichen Strom gespeist werden können, deren sekundäre Wicklungen dagegen, die an dem einen ihrer Enden vereinigt sind, zu den Eritladungsleitern (z.B. Funkenkugeln) zweier Oszillatoren führen, ferner durch zwei von den Oszillatoren abgeleitete Schwingungskreise, deren jeder eine Kapazität (z. B. einen Kondensator), außerdem die primäre Wicklung zweier , Transformatoren und eine regelbare, den beiden Stromkreisen gemeinsame Selbstinduktion (z. B. eine Drosselspule) enthält, während die sekundären Wicklungen der Transformatoren mit dem einen ihrer Enden gegenseitig verbunden und geerdet sind, mit ihren anderen Enden hingegen an zwei verschiedene Luftleiter (Antennen) angeschlossen sind.
2. Abänderung des Senders nach An-Spruch i, gekennzeichnet durch drei Induktionsspulen, deren primäre Wicklungen, die je zu einem Regelungsrheostaten in Reihe angeordnet, untereinander aber parallel geschaltet sind, von einem veränderliehen Strom gespeist werden können, deren drei hintereinander bzw. in Reihe geschaltete sekundäre Wicklungen dagegen an die Entladungsleiter dreier Oszillatoren angeschlossen sind, ferner durch drei von den Oszillatoren abgeleitete Schwingungskreise, deren jeder eine Kapazität, außerdem die primäre Wicklung dreier verschiedener Transformatoren sowie eine regelbare Selbstinduktion enthält, während die sekundären Wicklungen der Transformatoren mit dem einen ihrer Enden gegenseitig verbunden und geerdet sind, mit ihren anderen Enden hingegen an drei Luftleiter angeschlossen sind.
3. Abänderung des Senders nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Erzeuger, welcher mittels mehrerer Schwingungskreise mehrere elektrische ■ Wellen hervorruft und in Verbindung mit einem System mehrerer Luftleiter steht, welche die elektrischen Wellen aufnehmen und sie zu einer Strahlung zusammensetzen, die in die gewünschte Richtung gesandt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.