-
Empfangsantenne. In der Patentschrift 40418o ist eine horizontale
Empfangsantenne beschrieben, die darauf `beruht, daß Mittel vorgesehen sind, um
Reflexionen der Wellen zu verhindern und die Energie in Form von fortschreitenden
Wellen aufzunehmen. Bei. dieser -Art von Antennen, die sehr lang sind - im allgemeinen
Wellenantennen genannt -, bildet sich der maximale Stromwert an dem der Sendestation
entgegengesetzten Ende aus.
Es hat sich nun in der Praxis gezeigt,
daß es häufig erwünscht und zweckmäßig ist, den Empfänger nicht an diesem von der
Sendestation abgewendeten Antennenende anzubringen, sondern an dem der Sendestation
zugekehrten Ende, oder aber die Energie von einem anderen Punkt der Antenne abzunehmen.
-
Die vorliegende Erfindung besteht nun darin, daß man die Welle an
dem von der Sendestation entfernten Ende reflektiert und die Antenne selbst als
Übertragungsleitung benutzt, um die Ströme zu einer im Zuge der Antenne entfernt
bzw. auf entgegengesetztem Ende liegenden Empfangsstation zu leiten.
-
In der Zeichnung sind in Abb. i bis 6 fünf verschiedene Ausführungsbeispiele
schematisch dargestellt.
-
Eine lange wagerechte Antenne bestehe beispielsweise aus zwei parallelen
Drähten i und 2, deren Enden bei 3 und 4 geerdet sind. Diese Antenne sei vorzugsweise
so gebaut, oder ihre Konstanten seien so eingestellt, daß die Stromwelle darin mit
der gleichen Geschwindigkeit wie die Zeichenwelle im Raume wandert, so daß die Stromwelle
bei Wanderung längs des Leiters allmählich an Amplitude zunimmt. Wünscht man ein
Zeichen aufzunehmen, daß sich der Antenne vom Ende 3 her nähert, so wird,die Amplitude
des in der Antenne durch die gewünschte Welle entwickelten Stromes bei 3 äußerst
klein sein., während am Ende 4 sie einen Höchstwert haben wird. Es kann aber zweckmäßiger
sein, die Empfangsstation am Ende 3 anzuordnen. Um eine solche Anordnung für die
Empfangsstation zu ermöglichen, werden hier die Antennenleiter als Übertragungsleitung
verwendet, um die gewünsch:.en Zeichenströme vom Ende 4 nach Ende 3 zu leiten. Ein
bequemer Weg hierfür liegt darin, am Ende 4 ein Umformersystem anzuordnen, das,
wie angegeben, aus zwei gleichen Umformern 5 und 6 bestehen kann, oder aber die
Wicklungen dieser beiden Umformer können, falls gewünscht, zu einem Umformer vereinigt
werden. Die Primärwicklungen 7 dieser beiden Umformer liegen in Reihe mit der Erdverbindung
bei 4,. und jede der Sekundärwicklungen 8 hat eine Klemme mit einem der Leiter i,
a verbunden, während die andere Klemme jedes Umformers mit dem Punkte 9 verbunden
ist, an welchem die Antenne geerdet ist. Infolge: dieses Umformersystems am Ende
4 wird die ankommende Welle reflektiert und auf die Leiter i und 2 zurückübertragen.
Die Leiter i und 2 bilden so die beiden Seiten eines übertragungskreises, der an
der Empfangsstation durch die Primärwicklungen i o eines gleichen Paares von Umformern
i i, 12 geschlossen wird. Die Sekundärwicklungen 13 dieser Umformer sind
in Reihe mit dem Empfangsapparat geschaltet. Die vom Ende 4 der Antenne übertragenen
Zeichenströme fließen durch, die Primärwicklungen i o in Reihe. Ströme aber, die
von der Antenne aus vom Ende 4 nach Ende 3 wandernden. Wellen aufgenommen werden,
fließen durch die Primärwicklungen io in Paxallelschaltung zur Erde und erzeugen
daher in den Sekundärwicklungen 13, 13 gleiche und entgegengesetzte Wirkungen. Mithin.
bleibt der Empfangsapparat von solchen Strömen unbeeinflußt.
-
Im dargestellten Falle ist in der Erdverbindung eine Impedanz. angeordnet,
die aus einem veränderlichen Widerstand 14, veränderlicher Induktanz 17 und
veränderlicher Kapazität 16 besteht. Um Reflexion von Strömen zu verhindern,
die von Ätherwellen aufgenommen sind, welche von 4 nach 3 wandern, sollte diese
Impedanz ungefähr gleich. dem` Wellenwiderstand der Antenne gemacht werden. Wie
aber schon vorher erläutert; kann es manchmal erwünscht sein, einen bestimmten Betrag
von Reflexion zu erzeugen, um unerwünschte. Ströme zu neutralisieren, die am Ende
4 # durch: Wellen erzeugt werden, welche von einer zur Sendestation entgegengesetzten
Richtung oder unter einem Winkel von mehr als 9o° gegen die Richtung der Sendestationen
ankommen. Gegebenenfalls kann diese gewünschte Reflexion durch Verwendung des Widerstandes
14 allein erzielt werden, indem man dessen Wert etwas größer oder kleiner als den
der Schwebungsimpedanz der Antenne macht. In anderen Fällen aber brauc'h't die Phase
der in dieser Weise reflektierten Komponente nicht die richtige zu sein, um die,
gewünschte Neutralisierung zu erzeugen.. In solchen Fällen kann eine kapazitive
Reaktanz oder eine induktive Reaktanz geringer Größe durch Verstimmung des abgestimmten
Reihenstromkreises eingeführt werden, der aus Induktanz 15
und Kapazität 16
besteht, wobei die so eingeführte Reaktanz ausreichend ist, um die gewünschte Phase
in, der reflektierten Komponente zu erzeugen.
-
Die Anordnung nach Abb. 2 kann verwendet werden, wenn man die Empfangsstation
an einem Zwischenpunkt im Zuge der Antenne anordnen will. In diesem Falle werden
zwei Umformer 17 und 18 vorgesehen, deren Primärwicklungen entsprechend in die Leiter
i und 2 eingeschaltet sind, und deren Sekundärwicklungen mit dem Empfangsapparat
so verbunden sind, daß in entgegengesetzten Richtungen durch die beiden Leiter fließende
Ströme sich in. dem Empfangsapparat addieren, während gleichgericlhtete i Ströme
sich entgegenwirken. Falls gewünscht, kann ein einziger Umformer so eingerichtet
werden,
daß er die Aufgabe der beiden gezeichneten Umformer übernimmt. Damit die Einführung
eines Umformers oder Umformerpaares in einer Anordnung nach Art der dargestellten
keine schädlichen Reflexionen verursacht, ist es allgemein erwünscht, so wenig als
möglich Impedanz in die Antenne einzuführen. Zu diesem Zweck sind nach Abb. 2 zwei
Kondensatoren i9 vorgesehen, durch welche die induktive Recktanz der Umformerwicklungen
neutralisiert werden kann. Wenn ein einziger Umformer mit enger Kupplung zwischen
den beiden Primärwicklungen benutzt wird, so wird die Recktanz für in derselben
Richtung in den beiden Drähten fließende Ströme gering sein, und dies erfüllt die
Bedingung für Vermeidung von Reflexionen in der Antenne.
-
In Abb.3 ist eine Anordnung angedeutet, bei der, wie in Abb. i und
2, die Antenne als Übertragungsleitung dient, wobei aber die erwähnten unerwünschten
Ströme in anderer Art ausgeschaltet werden. In, diesem Falle ist ein Umformer 2o
in der Erdverbindung am Ende 3 angeordnet, mittels dessen ein Strom von der gewünschten
Stärke und Phase dem Empfangsapparat aufgedrückt werden kann, um die Wirkung der
unerwünschten Ströme im Empfangsapparat zu neutralisieren. Die Stärke dieses Stromes
kann durch Veränderung der Kupplung des Umformers 2o eingestellt werden, und die
Phase kann mittels des angegebenen Phasenverdrehers eingestellt werden.
-
Abb. q. zeigt eine Anordnung eines oder mehrerer Umformer für den
Fall, wo das Verhältnis des erwünschten Zeichenstromes zu durch unerwünschte Einflüsse
hervorgerufenen Strömen am besten an einem vom Endpunkte der Antenne verschiedenen
Punkte ist. Die Wirkung des Umformers ist in diesem Falle grundsätzlich die gleiche
wie die eines ähnlichen Umformers am Ende der Antenne, wie in Abb. i und 2 angegeben.
-
Im Rahmen der Erfindung sind mannigfache Änderungen möglich. So ist
es beispielsweise geboten, an sich bekannte Mittel, wie Verstärker und Phasenschieber,
anzuwenden, um die Ströme, die kompensiert oder aber dem Empfänger zugeführt werden
sollen, nach Amplitüde und Phase auf einen günstigen Betrag zu bringen.
-
Eine für die Ausführung der Erfindung bewährte Antenne besteht aus
einem Paar von Drähten von ungefähr 1 ¢ ooo m Länge auf Masten von etwa i o m Höhe.
Hiermit wurden sehr günstige Ergebnisse bei Aufnahme von Zeichen erzielt, deren
Wellenlänge zwischen i o ooo m und 23 ooo m lag, und zwar wurden diese Ergebnisse
erzielt bei Anordnung der Empfangsstation an dem der Sendestation. zugekehrten Ende
der Antenne sowohl wie an einem Zwischenpunkt der Antenne.