DE229396C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

# PATENTSCHRIFT# PATENT LETTERING

- M 229396 — KLASSE 21 a. GRUPPE- M 229396 - CLASS 21 a. GROUP

Dr. CHRISTIAN BUCK in MÜNCHEN.Dr. CHRISTIAN BUCK in MUNICH.

Elektrostatisch geschützte Antenne. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. März 1910 ab. Electrostatically protected antenna. Patented in the German Empire on March 3, 1910.

Eine wesentliche Störung des drahtlos telegraphischen Betriebes besteht darin, daß bei Empfangsschaltung zeitweise die Empfangsorgane infolge luftelektrischer Entladungen ansprechen, obwohl die Antenne nicht von elektromagnetischen Wellen getroffen wurde.A major disruption of the wireless telegraphic operation is that at Receiving circuit temporarily the receiving organs as a result of air-electric discharges respond even though the antenna has not been hit by electromagnetic waves.

Die vorliegende Erfindung will zur Vermeidung dieser Empfangsstörung das Luftdrahtgebilde durch ein Schutzsystem umgeben,The present invention seeks to avoid this interference with the air wire structure surrounded by a protective system,

ίο welches die Antenne vor den Wirkungen des elektrostatischen Erdfeldes schirmt, das dabei aber für die zur Antenne gelangenden oder von der Antenne ausgehenden elektromagnetischen Wellen in hohem Grade durchlässigίο which the antenna from the effects of the electrostatic earth field, but that for those who come to the antenna or Highly permeable to electromagnetic waves emanating from the antenna

Es ist nun bereits eine Anordnung bekannt, die gleichfalls die Antenne durch Einbau in einen Faraday sehen Käfig vor dem elektrostatischen Erdfeld schützen will. Aber sowohl hinsichtlich der allgemeinen Anordnung der Schirmuhg zum Zwecke des elektrostatischen Schutzes als· auch hinsichtlich der physikalischen Mittel, die bewirken sollen, daß die Schirmung für elektromagnetische Wellen passierbar bleibt, bestehen prinzipielle Unterschiede, welche die vorliegende Erfindung gegenüber der bekannten Anordnung als einen wesentlichen Fortschritt in der Methode des Antennenschutzes erscheinen lassen.An arrangement is now already known which also incorporates the antenna into see a Faraday cage in front of the electrostatic Wants to protect earth field. But both with regard to the general arrangement of the screen for the purpose of electrostatic Protection as well as with regard to the physical means that are intended to cause the Shielding remains passable for electromagnetic waves, there are fundamental differences, which the present invention over the known arrangement as a significant advance in the method of Antenna protection appear.

Das Wesentliche der bekannten Anordnung besteht darin, alle einzelnen Leiter des Luftdrahtgebildes durch eine Reihe von diesen parallel geführten geerdeten Leitern zum Zwecke des elektrostatischen Schutzes völlig zu umschließen. Alle diese Schutzleiter sollen durch zahlreiche eingebaute Ohmsche und Selbstinduktionswiderstände schwingungsunfähig gemacht werden.The essence of the known arrangement consists in all individual conductors of the air wire structure through a series of these parallel earthed conductors to the To be completely enclosed for the purpose of electrostatic protection. All of these protective conductors are supposed to Due to numerous built-in ohmic and self-induction resistors, it is unable to vibrate be made.

Diese Methode des Antennenschutzes umgibt also die Antenne auch an solchen Teilen mit einer Schirmung, in welche an sich gemäß dem Verlauf des elektrostatischen Erdfeldes wenige oder gar keine Kraftlinien des Erdfeldes einmünden würden, welche also einer Schirmung nicht bedürfen. Des ferneren besitzt sie den Nachteil, daß die zahlreichen, zum Teil als solche überflüssigen Schutzleiter, die parallel zu den hochfrequenzführenden Antennenleitern verlaufen, den Induktionswirkungen maximal ausgesetzt sind und einen erheblichen Betrag der Energie der durchgehenden elektromagnetischen Wellen trotz des Fehlens einer elektrischen Eigenperiode absorbieren müssen.This method of antenna protection also surrounds the antenna on such parts with a shield, in which in itself according to the course of the electrostatic earth field few or no lines of force of the earth's field would flow into it, so which one Shielding is not required. Furthermore, it has the disadvantage that the numerous partly as such superfluous protective conductors, which are parallel to the high-frequency antenna conductors run, the induction effects are maximally exposed and a considerable amount of the energy of the continuous must absorb electromagnetic waves in spite of the lack of a natural electrical period.

Im Gegensatz hierzu bildet die vorliegende Methode das Schirmungssystem entsprechend der doppelten Anforderung einer Käfigwirkung und der Durchlässigkeit für elektromagnetische Wellen in besonderer, eigenartiger Weise aus.In contrast to this, the present method forms the shielding system accordingly the double requirement of a cage effect and the permeability for electromagnetic Waves in a special, strange way.

Sie unterscheidet an dem Faraday sehen Käfig erstens eine Reihe von Leiterelementen, welche die geometrische Oberfläche des abgeschirmten Raumes bestimmen und späterhin Formsystem genannt werden, und zweitens eine Reihe von Leiterelementen, welche die Elemente des Formsystems elektrisch leitend verbinden, so daß alle das gleiche Potential besitzen. Sie werden späterhin als Ausgleichssystem bezeichnet. It differs from seeing Faraday First, a series of conductor elements that form the geometric surface of the shielded cage Space and will later be called the form system, and secondly a series of ladder elements that make up the Connect elements of the molding system in an electrically conductive manner, so that they all have the same potential own. They are later referred to as the compensation system.

Während nun bei der bekannten AnordnungWhile now with the known arrangement

Formsystem und Ausgleichssystem identisch sind, ordnet die vorliegende neue Methode das Formsystem und das Ausgleichssystem nach ganz bestimmten Gesichtspunkten an. Bei jeder vorliegenden Antennenart. sind für die Anbringung des Formsystems zwei Bedingungen maßgebend. Einmal werden die Leiter des Formsystems zur Schaffung eines elektrostatisch geschützten Raumes so geführt,The present new method arranges the form system and compensation system identical the form system and the compensation system according to very specific criteria. With every type of antenna present. there are two conditions for attaching the molding system authoritative. Once the ladder of the molding system is used to create a electrostatically protected room so that

ίο daß sie die Endpunkte aller derjenigen Kraftlinien des elektrostatischen Erdfeldes auf sich vereinen, welche sonst in die Leiter des Luftdrahtgebildes eingemündet wären ;■ zweitens werden die Leiter des Formsystems so geführt, daß sie im Hinblick auf die vorliegende An-¹ tenne möglichst keine Erstreckungskomponente in Richtung des elektrischen Vektors der ein- oder auslaufenden · elektrischen Wellen besitzen. ίο that they unite the end points of all of the force lines of the electrostatic field of the earth up, which would otherwise be opening into the head of the air wireform; ■ second, the head of the molding system are guided so that they antenna in view of the present arrival ¹ as possible, no extension component in the The direction of the electrical vector of the incoming or outgoing electric waves.

Bei den Leitern des Ausgleichssystems läßt sich eine Erstreckungskomponente in Richtung des elektrischen Vektors der ein- oder auslaufenden Wellen nicht vermeiden. Es genügt deshalb, um die Absorption klein zu halten, eine einzige Ausgleichsleitung, welche die Leiter des Formsystems unter sich und mit der Erde verbindet. Die Leiter der Ausgleichsleitung können durch Ohmsche und Selbstinduktionswiderstände schwingungsunfähig gemacht werden.The ladders of the compensation system can have an extension component in the direction Do not avoid the electrical vector of the incoming or outgoing waves. It is therefore sufficient to make the absorption small hold, a single compensating line, which the head of the form system under and connects with the earth. The conductors of the compensation line can be through ohmic and Self-induction resistors are made unable to oscillate.

Eine nach dieser Methode geschirmte Antenne befindet sich also in einem Räume, der vor den Wirkungen des Erdfeldes geschützt ist. Die elektromagnetischen Wellen können aber ohne wesentliche Schwächung ein- und auslaufen, da die Leiter des Formsystems räumlich in bezug auf die Antenne so angeordnet sind, daß sie gemäß den bekannten Gesetzen der Polarisation keine erhebliche Absorption ausüben können.An antenna shielded according to this method is located in a room that is protected from the effects of the earth's field. The electromagnetic waves can but run in and out without significant weakening, as the head of the molding system are spatially arranged with respect to the antenna so that it according to the known Laws of polarization cannot exert any significant absorption.

Fig. ι erläutert schematisch die Wirkungsweise der Neuerung an einer vertikalen linearen Antenne. Die Antenne α ist überragt und umgeben von einem Schutzsystem b. Das Formsystem wird durch die horizontal geführten Leiter c gebildet, die an den Trägern d befestigt sind. Die Ausgleichsleitung e verbindet alle Leiter c untereinander und mit der Erde. Das Schutzsystem b nimmt dadurch Erdpotential an und deformiert die luftelektrischen Potentialflächen, deren Schnitte mit einer durch die Spurlinie f-f gelegten Vertikalebene mit g bezeichnet sind, so daß die Antenne sich in einem Räume befindet, der frei ist von dem elektrostatischen Erdfeld und seinen Wirkungen.Fig. Ι explains schematically the operation of the innovation on a vertical linear antenna. The antenna α is dominated and surrounded by a protective system b. The molding system is formed by the horizontally guided conductors c, which are fastened to the supports d. The compensation line e connects all conductors c with each other and with the earth. The protection system b thereby assumes earth potential and deforms the air-electric potential surfaces, the sections of which are denoted by g with a vertical plane laid through the trace line ff , so that the antenna is located in a room that is free from the electrostatic earth field and its effects.

Treffen oder verlassen ■ nun elektromagnetische Wellen mit horizontaler Fortpflanzungsrichtung h-h', deren elektrische Feldintensität i in einer vertikalen Ebene und deren magne- 6c tische Feldintensität k in einer horizontalen Ebene liegt, die Antenne, so wird die Energie der Strahlung durch die Schutzanordnung b nicht wesentlich absorbiert oder reflektiert, da diese in Richtung der elektrischen Feldintensität nur die einzige schwingungsunfähige Ausgleichsleitung e enthält, deren einzelne Elemente zudem noch in verschiedenen Azimuten in bezug auf α angeordnet sein können. If electromagnetic waves with a horizontal propagation direction h-h ', whose electrical field intensity i is in a vertical plane and whose magnetic field intensity k is in a horizontal plane, hit or leave the antenna, the energy of the radiation through the protective arrangement b not significantly absorbed or reflected, since this contains only the single non-oscillating compensation line e in the direction of the electric field intensity, the individual elements of which can also be arranged in different azimuths with respect to α .

Fig. 2 zeigt die Ausführungsform einer mit Gegengewicht I versehenen Schirmantenne m, die durch einen Holzbau η vor dem Erdfeld geschützt ist. Das Holz nimmt als Halbleiter das Erdpotential an, absorbiert aber, namentlich wenn die das Formsystem darstellenden Bretter richtig orientiert sind, infolge seiner geringen Leitfähigkeit und Schichtdicke die ein- und austretenden Wellen nur in geringem Grade.2 shows the embodiment of a screen antenna m provided with a counterweight I , which is protected from the earth's field by a wooden structure η. As a semiconductor, wood assumes the earth potential, but, especially when the boards representing the system of form are correctly oriented, it absorbs the waves entering and leaving only to a small degree due to its low conductivity and layer thickness.

Fig. 3 stellt den Fall einer gerichteten Antenne 0 dar, die durch ein Schutzsystem p geschirmt ist. Die Leiter des Formsystems verlaufen so, daß sie in Richtung des elektrischen Vektors keine Erstreckungskomponente haben; die Elemente q des Ausgleichssystems sind schwingungsunfähig gemacht. FIG. 3 shows the case of a directional antenna 0 which is shielded by a protection system p. The conductors of the shaping system run in such a way that they have no extension component in the direction of the electrical vector; the elements q of the compensation system are made unable to vibrate.

Claims

Patent claim:

Electrostatically protected antenna, characterized in that the protection system, which delimits a space for the air wire structure that is free from the effects of the normal or disturbed Earth field, consists of a form system and a compensation system, with the Head of the geometric shape of the screened space determining system of forms ^ are spatially arranged so that they in the direction of the electrical vector of the electromagnetic coming from the antenna or arriving at the antenna Waves as possible have no extension component, while the ladder of the compensation system, which the ladder of the system of forms between itself and the earth, through ohmic and self-induction resistances immobilized and placed in one or several azimuths with respect to the antenna could be.

1 sheet of drawings.