DE359507C - Parabolischer Reflektor fuer drahtlose Telegraphie - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 19. SEPTEMBER 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 359507 KLASSE 21 a GRUPPE 71

(M 6951

1 f

Marconi's Wireless Telegraph Co., Ltd. in London.

Parabolischer Reflektor für^drahtlose Telegraphie.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Juni 1920 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Großbritannien vom 29. August 1917 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf Reflektoren für Gebe- und Empfangsvorrichtungen für drahtlose Telegraphie und Telephonie.

Die Verwendung von Reflektoren, um der Energie drahtloser Sendevorrichtungen eine

bestimmte Richtung zu geben, ist vielfach vorgeschlagen worden. Die Vorteile, die man erwarten konnte, wenn man in dieser Weise der Energie eine bestimmte gewünschte Richtung gibt, wie vermehrte Reichweite, Ver- ;o

meidung von Interferenzerscheinungen aller Art und eine gewisse Möglichkeit der Geheimhaltung, sind so groß, daß es ziemlich überraschend ist, daß seit den ersten Arbeiten von Hertz und Marconi keine praktischen Ergebnisse durch die Verwendung von Reflektoren erzielt worden sind.

Hertz hat gezeigt, daß die Energie merklich in eine bestimmte Richtung gelenkt wird, ίο wenn man einen Schwingungserreger in den Brennpunkt eines Reflektors bringt, der die Form eines parabolischen Zylinders hat.

Marconi hat 1896 bei Verwendung seines verbesserten Fritters eine Reichweite von etwa 4¹/, km erreicht, indem er einen Schwingungserreger in den Brennpunkt eines Reflektors brachte und ebenso den Empfangsleiter in den Brennpunkt eines anderen Reflektors.

Im Jahre 1901 hat Braun die deutschen Patente 146302 und 146303 und entsprechende britische und amerikanische Patente für einen Reflektor genommen, der aus zwei Reihen paralleler Stäbe bestand, von denen eine über der anderen lag und die die Form eines parabolischen Zylinderspiegels ■ hatten. Die näheren Enden der beiden Stabgruppen waren durch Drähte mit kugelförmigen Polen einer Funkenstrecke im Brennpunkte des Spiegels verbunden. In der amerikanischen Patentschrift ist angegeben, daß es ersichtlich ist, daß alle Stäbe von demselben Mittelpunkt aus erregt werden und daß, da die Phasendifferenz der Schwingungen der einzelnen Stäbe durch die Länge der entsprechenden Drähte bestimmt ist, die Stabgruppen derart wirken, daß sie eine Wellenfläche erzeugen, die in einer Ebene liegen muß. Die Wellenfläche wird daher im wesentlichen geradlinig sein. In der Tat ergibt die beschriebene Anordnung nur einen Hertzschen Schwingungserreger von besonderer Form, dessen Wellenlänge viel größer ist, als die natürliche Wellenlänge der einzelnen Stäbe und der praktisch keine richtunggebenden Eigenschaften hat.

Im Jahre 1902 hat de Forest in Amerika das 1904 erteilte Patent 748597 angemeldet, indem ein Reflektorsystem in Verbindung mit einer Reihe von Drähten beschrieben ist, die sich in der Richtung erstrecken, nach der die Energie ausgesandt werden soll; diese Anordnung soll angeblich die Konzentration in dieser Richtung begünstigen. Abb. 1 der Zeichnungen der Patentschrift zeigt ein System, bei dem ein senkrechter Luftleiter im Brennpunkt eines Reflektorsystems angeordnet ist, das aus einer Reihe von in einer parabolischen Kurve angeordneten senkrechten Luftleitern besteht, die alle geerdet sind. Der Erfinder gibt an, daß er die Erdung aller Luftleiter für neu hält und beschreibt Mittel, um die Konzentration in der gewünschten Richtung durch in verschiedener Weise angeordnete wagerechte Drähte zu vermehren.

Ein Reflektorsystem aus einer Anzahl von - Drähten oder Stäben, die einen parabolischen Zylinder bilden und alle auf dieselbe Wellenlänge abgestimmt .sind, wie der in ihrem Brennpunkt befindliche Sender, ist also nicht neu, und es ist auch bekannt, daß die Brennlänge ein Viertel, drei Viertel oder ein anderes ungerades Vielfaches einer Viertelwellenlänge betragen muß, wenn die reflektierten und die unmittelbaren Wellen ihre Wirkungen in der gewünschten Richtung vereinigen sollen. Ein solches System ergibt eine gewisse Konzentration in der gewünschten Richtung, und es hat sich gezeigt, daß sie am stärksten ist, wenn die Brennlänge eine Viertelwellenlänge beträgt, etwas schwächer, wenn sie drei Viertelwellenlängen beträgt, und kaum merklich, wenn die Brennlänge fünf Viertel oder mehr einer Wellenlänge beträgt. Im besten Falle beträgt die höchste mit diesem einfachen System bisher erreichte Vergrößerung der Reichweite etwa 80 Prozent, wenn man solche Reflektoren sowohl auf der Sende- wie auf der Empfangsstation benutzt.

Gemäß der Erfindung wird ein Reflektor aus zwei oder mehr Gruppen von Stäben, worunter auch Streifen und Drähte zu verstehen sind, zusammengesetzt, die auf einer parabolischen Fläche rund um den Sendeoder Empfangsdraht als Brennpunkt angeordnet sind, wobei jeder Stab auf den Luftleiter abgestimmt ist und die Stäbe der verschiedenen Gruppen vorzugsweise in ihrer gegenseitigen Verlängerung liegen. Durch diese Anordnung wird die Stärke und Wirksamkeit des Reflektors sehr erheblich gesteigert. Wenn man z. B. den Reflektor aus drei Gruppen von auf einer parabolischen Fläche angeordneten Stäben herstellt und ihm eine Brennlänge von einer Viertelwellenlänge gibt, so kann die Reichweite um 400 bis 500 Prozent gesteigert werden, gegen 80 Prozent, die mit den bisher bekannten einfachen no Reflektoren erreichbar sind.

Mit anderen Worten läßt sich der Reflektor folgendermaßen beschreiben:

Auf einer einen Sender oder Empfänger umgebenden parabolischen Fläche und in der n₅ entsprechenden Richtung mit Rücksicht auf die Polarisation der ausgesandten Wellen ist eine Anzahl langer Drähte angeordnet, die in Abschnitte geteilt sind, deren jeder auf den Sender abgestimmt ist. Die Länge jedes Ab-Schnitts beträgt vorzugsweise eine halbe Wellenlänge, kann aber größer oder kleiner ge-

macht werden, indem man einen Kondensator oder eine Selbstinduktionsspule in den Abschnitt einschaltet. Die benachbarten Enden dieser Abschnitte können gegeneinander isoliert oder durch Selbstinduktionsspulen oder Kondensatoren miteinander verbunden sein, wobei die Bedingung einzuhalten ist, daß jeder Abschnitt in seiner Arbeitsstellung im Reflektor auf den Luftleiter abgestimmt ist. to In der Praxis hat sich ergeben, daß man einige Abschnitte ein wenig aus der richtigen parabolischen Fläche herausverlegen kann, vorausgesetzt, daß man diejenigen Abschnitte des Reflektors, die dem Brennpunkt näher liegen, als wenn sie auf der parabolischen Fläche lägen, auf eine etwas größere Wellenlänge abstimmt, und die entfernteren Abschnitte auf eine etwas kürzere.

Bei sehr kurzen Wellen ist keine Erdung notwendig oder erwünscht, bei längeren Wellen ist es aber vorteilhaft, den Luftleiter und die unteren Abschnitte des Reflektors zu erden.

Sehr gute Ergebnisse können erhalten werden, wenn man die Abschnitte auf einer parabolischen Zylinderfläche anordnet, aber noch bessere, wenn sie auf einem wahren Paraboloid liegen, besonders wenn man einen Reflektor benutzt, dessen Brennweite drei Viertelwellenlängen oder mehr beträgt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in mehreren Ausführungsformen schematisch dargestellt. Abb. 1 ist ein Grundriß, Abb. 2 eine Rückansicht und Abb. 3 eine Seitenansicht eines Reflektors gemäß der Erfindung mit drei Gruppen von parallelen Stäben a, die auf einer parabolischen Zylinderfläche angeordnet sind. Mit einem Luftleiter b im Brennpunkt dient diese Anordnung zur Konzentration senkrecht polarisierter Wellen in wagerechter Richtung. Die Abb. 4, 5 und 6 sind entsprechende Ansichten einer Anordnung zur Konzentration wagerecht polarisierter Wellen in wagerechter Richtung.

Abb. 7, 8 und 9 sind entsprechende Ansichten eines Reflektors mit drei Gruppen von parallelen Stäben, die auf einer wahren Paraboloidfläche statt auf einem parabolischen Zylinder angeordnet sind. Hierdurch werden sowohl senkrecht als wagerecht polarisierte Wellen in wagerechter Richtung konzentriert.

Diese Abbildungen stellen Reflektoren mit drei Gruppen paralleler Stäbe oder anders ausgedrückt Reflektoren aus einer Anzahl von Drähten dar, deren jeder -in drei Abschnitte geteilt ist, wobei jeder Abschnitt auf die· ausgesandten oder empfangenen Wellen abgestimmt ist. Wie dargestellt, soll jeder dieser Abschnitte annähernd eine halbe Wellenlänge lang sein; gewünschtenfalls kann jeder dieser Drähte in einer größeren Anzahl von Abschnitten geteilt sein, die durch Kondensatoren miteinander verbunden sind.

Abb. 10 zeigt einen Draht, der in drei Abschnitte geteilt ist, von denen jeder auf die gewünschte Welle abgestimmt ist.

Abb. 11 zeigt einen in eine Anzahl kürzerer durch Kondensatoren verbundener Abschnitte geteilten Draht. Die Kapazität jedes Kondensators muß so groß sein, daß er, wenn er mit der Induktanz des ihn mit dem nächsten Kondensator verbindenden Drahts zu einem Stromkreis verbunden ist, einen auf die gewünschte Welle abgestimmten Stromkreis bildet.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Parabolischer Reflektor für drahtlose Telegraphie, der einen Luftleiter als Brennpunkt umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei oder mehr Gruppen von Stäben besteht, die auf einer parabolischen Fläche angeordnet sind und von denen jeder auf den Luftleiter abgestimmt ist.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einige Stäbe etwas aus der parabolischen Fläche herausverlegt und die näher an dem Luftleiter liegenden auf eine größere Wellenlänge, die von dem Luftleiter entfernteren dagegen auf eine kleinere Wellenlänge als dieser abgestimmt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.