DE410933C

DE410933C - Loop antenna for wireless telegraphy and telephony

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Publication number: DE410933C
Application number: DEB112662D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-01-23
Publication date: 1925-03-21

Description

Rahmenantenne für drahtlose Telegraphie und Telephonie. Um die von einer Radiosendestation ausgehenden Zeichen- äufzuiiehmen, bedient mansich bekanntlich zweierlei Methoden, nämlich entweder der, die in der Hauptsache auf das elektrische Feld anspricht, oder derjenigen, welche auf das magnetische Feld anspricht. Im ersteren Falle kommt die bekannte offene Antenne in Betracht, im zweiten Falle die sogenannte Spulen- oder Rahmenantenne. Es können auch beide Methoden zusammen kombiniert werden.Loop antenna for wireless telegraphy and telephony. To the from As is well known, one uses oneself to record signs emanating from a radio transmission station two kinds of methods, namely either the one which mainly focuses on the electrical Field responds, or that which responds to the magnetic field. In the former The known open antenna comes into consideration, in the second case the so-called one Coil or loop antenna. Both methods can also be combined together.

Bei allen von Radiofrequenzen durchströmten Spulen wird angestrebt, die Eigenkapazität der Spulenwindungen auf das Mindestmaß herabzudrücken. Aus diesem Grunde verwendet man als Kopplungsspulen, sei es in Primär- oder Sekundärkreisen, ursprünglich nur einlagige Spulen, welche jedoch infolge ihrer Wicklungsweise in unerwünschter Weise einen verhältnismäßig großen Raum einnehmen. Um die Spulen kleiner zu dimensionieren trotz geringer Eigenkapazität wie einlagige Spulen, sind verschiedene Spezialwicklungen entstanden, welche in dieser Hinsicht den Bedingungen verringerter Eigenkapazität mehr oder weniger entsprechen. Was nun für die verschiedenen von Radiofrequenzen durchströmten Kopplungsspulen zutrifft, gilt ebenfalls für eine Empfangsspulenantenne, denn diese kann als Sekundärkreis einer Empfangsstation angesehen werden, deren Primärkreis durch die ausstrahlende Antenne des betreffenden Senders gebildet wird.For all coils through which radio frequencies flow, the aim is to to reduce the self-capacitance of the coil turns to the minimum. For this Basically they are used as coupling coils, be it in primary or secondary circuits, originally only single-layer coils, which, however, due to the way they are wound in undesirably occupy a relatively large space. To make the coils smaller to be dimensioned like single-layer coils in spite of their low intrinsic capacitance are different Special windings emerged, which reduced the conditions in this regard More or less correspond to own capacity. What now for the different from Coupling coils through which radio frequencies flow applies, also applies to one Reception coil antenna, because this can be viewed as a secondary circuit of a receiving station whose primary circuit is through the radiating antenna of the transmitter in question is formed.

Es ist ferner ebenfalls bekannt, daß die in einer Spule durch ein magnetisches Kraftfeld induzierte elektromotorische Kraft proportional der Windungszahl ist, und es wäre demnach eine möglichst große Drahtlängen-Wicklung, anzustreben. Dies wird auch für jede bestimmte -Wellenlänge angestrebt, doch sind der Drahtlängenwicklung die Grenzen bald gezogen bei Verwendung von einlagigen fortlaufenden spiralförmigen Windungen, indem die Eigenkapazität solcher Spulen mit der Windungszahl proportional steigt. Je kürzer die Wellenlänge einer Radioaussendung ist, um so schädlicher sind nicht eigenkapazitätsverminderte Wicklungen von Kopplungsspulen.It is also known that the in a coil by a magnetic force field induced electromotive force proportional to the number of turns and the largest possible wire length winding should therefore be aimed for. This is also aimed for for each specific wavelength, but are the wire length winding the limits soon drawn when using single-ply continuous spiral Turns, by making the self-capacitance of such coils proportional to the number of turns increases. The shorter the wavelength of a radio broadcast, the more harmful it is Windings of coupling coils that do not have their own capacitance reduced.

Bei den bisherigen Spulenantennen bzw. Empfangsrahmenantennen wird die Eigenkapazität der Spulenwicklung dadurch zu vermindern gesucht, daß die einzelnen Drahtwicklungen in gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Durch diese Wicklungsart aber wird die Gesamtwicklungsbreite einer solchen Spulenantenne auseinandergezogen, während doch eine möglichst schmale Wicklungsbreite anzustreben ist, insofern als schmale Spulenantennen einen genaueren Richtungsempfang ergeben und auch weniger Raum beanspruchen.With the previous coil antennas or receiving frame antennas sought to reduce the self-capacitance of the coil winding that the individual Wire windings are arranged at a mutual distance. By this type of winding but if the total winding width of such a coil antenna is pulled apart, while the narrowest possible winding width is to be aimed for, insofar as narrow coil antennas give a more precise directional reception and also less Take up space.

Die Erfindung betrifft nun eine Empfangsrahmenantenne, welche derart eingerichtet ist, daß ihre Wicklung eine verminderte Eigenkapazität aufweist .und bei schmaler Wicklungsstirnfläche eine möglichst große Wicklungsdrahtlänge enthält. Diese Rahmenantenne unterscheidet sich von den bekannten Rahmenantennen vorteilhaft dadurch, daß sie in einem Rahmengestell mindestens zwei in der Rahmenebene verschobene polygonale Felder aufweist und ihre Wicklung über diese Felder unter annähernd parallelem Lauf der Wicklungsstelle in aneinanderliegenden Feldseiten derart verteilt ist, daß der Wicklungsdraht nach einmaligem Umspannen des einen Feldes in das andere Feld zum einmaligen Umspannen desselben übergeht, dann zum ersten Feld zum nochmaligen Umspannen desselben zurückkehrt usf., so daß die beiden Felder in wechsel-,veiser Folge mit vielfachen Windungen umspannt sind.The invention now relates to a receiving frame antenna which is set up so that its winding has a reduced self-capacitance .and contains the largest possible winding wire length in the case of a narrow winding face. This loop antenna differs advantageously from the known loop antennas in that they moved in a frame at least two in the frame plane Has polygonal fields and their winding over these fields under approximately parallel The course of the winding point is distributed in adjacent field sides in such a way that that the winding wire after being re-tensioned once of the one field passes into the other field for a one-time reclamping of the same, then to the first Field returns to span it again, and so on, so that the two fields are spanned in alternating, wise sequence with multiple turns.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele desErfindungsgegenstandes: Abb. i zeigt in Vorderansicht und Abb. 2 in Seitenansicht das Rahmengestell der ersten Ausführungsform.The drawing illustrates two exemplary embodiments of the subject matter of the invention: Fig. I shows in front view and Fig. 2 in side view of the frame of the first embodiment.

Abb.3 stellt eine Einzelheit dieses Rahmengestells dar.Figure 3 shows a detail of this frame.

Abb.4 zeigt das Wicklungsschema dieser Ausführungsform.Fig.4 shows the winding scheme of this embodiment.

Abb. 5 und 6 stellen die zweite Ausführungsform dar.Figs. 5 and 6 show the second embodiment.

Die Rahmenantenne gemäß Abb. i bis 4 be-@itzt ein für sechs Antennenfelder eingerichtetes Rahmengestell a aus Isoliermaterial, bestehend aus zwei nach Feldern unterteilten Rahmenwangen a1, ra= mit den damit verzapften, genuteten Zwischenstegen b, welche die Rahmenwangen a1, a2 zu einem starken Gefüge verbinden und von denen einer in Abb. 3 in größerem Maßstabe herausgezeichnet ist. Die Stege b sind in der aus Abb. 4 ersichtlichen Weise im Rahmengestell nach den Ecken von hochstehenden, zueinander in der Rahmenebene verschobenen Sechsecken angeordnet. Sie dienen als Leit- und Halteorgane für die Wicklung. Letztere besitzt entsprechend der Rahmeneinteilung sechs zueinander verschobene Sechseckfelder 1, 2 ... 6, und sie ist über diese Felder derart verteilt, daß der Wicklungsdraht c in dem in Abb. 4 durch Pfeile angedeuteten Lauf .zunächst das Feld i in einmaliger Windung umspannt, dann in das benachbarte Feld 2 übergeht und dieses ebenfalls in einmaliger Windung umspannt usf. bis zum Feld 6, das er ebenfalls in einmaliger Windung umspannt, um schließlich von hier bei d nach dem Felde i zurückzukehren, dieses abermals in einer Windung zu umspannen, dann wieder zum Felde 2 überzugehen usf., genau wie bei der ersten Felderreihenfolge, so daß für jede Felderreihenfolge in jedem Felde eine Drahtumspannung und in jedem Felde der Rahmenantenne senkrecht zur Empfangsrichtung ebenso viele Windungen vorhanden sind, als die Wicklung Belderreihenfolgen umfaßt. Der Verlauf der Wicklung läßt sich in Abb. 4 leicht verfolgen; er ist in jeder Felderreihenfolge derselbe, und die einzelnen Windungen in den Felderreihenfolgen sind in den aufeinanderfolgenden Nuten der Stege b voneinander getrennt gehalten. In den einander benachbarten Feldern verlaufen die in zusammenfallenden Seiten derselben liegenden Wicklungsteile parallel zueinander, aber in zueinander entgegengesetztem Wicklungssinne. Vermöge der seitlichen Aneinanderreihung der einzelnen Felder kann man bei einer genügenden Anzahl von Feldern erreichen, daß die Rahmenantenne mehr lang als hoch ist.The frame antenna according to fig connect strong structures and one of which is shown in Fig. 3 on a larger scale. The webs b are arranged in the manner shown in Fig. 4 in the frame after the corners of upstanding hexagons displaced with respect to one another in the plane of the frame. They serve as guide and holding organs for the winding. The latter has six mutually shifted hexagonal fields 1, 2 ... 6 according to the frame division, and it is distributed over these fields in such a way that the winding wire c in the course indicated by arrows in Fig. 4 first spans the field i in a single turn, then passes into the neighboring field 2 and also spans this in a single turn, etc. up to field 6, which it also spans in a single turn, to finally return from here at d to field i, to encircle it again in one turn, then go back to field 2, etc., exactly as with the first field sequence, so that for each field sequence in each field there is a wire loop and in each field of the loop antenna perpendicular to the receiving direction there are as many turns as the winding includes belder sequences. The course of the winding can easily be followed in Fig. 4; it is the same in every field sequence, and the individual turns in the field sequence are kept separate from one another in the successive grooves of the webs b. In the fields adjacent to one another, the winding parts lying in coincident sides of the same run parallel to one another, but in opposite winding directions. By lining up the individual fields laterally one can achieve with a sufficient number of fields that the loop antenna is longer than it is high.

Beim Beispiel gemäß Abb. 5 und 6 hat die Rahmenantenne nur eine Rahmenwange a3 mit zwei Feldern in Form eines rechtwinkeligen Dreiecks, die mit ihrer Hypotenuse zusammenfallen. Der Wicklungsverlauf läßt sich leicht verfolgen, indem auch hier wiederum zunächst das rechte Feld, dann das linke, dann wieder das rechte, hernach das linke und wiederum das rechte usf. je in einmaligem Wicklungsgange umspannt wird. Die Stege b1 haben hier keine Nuten.In the example according to Figs. 5 and 6, the loop antenna has only one side frame a3 with two fields in the shape of a right triangle, the one with its hypotenuse coincide. The course of the winding can easily be followed by also here again first the right field, then the left, then the right again, afterwards the left and in turn the right, etc., each spanned in a single winding turn will. The webs b1 have no grooves here.

Damit die Rahmenantenne nach verschiedenen Richtungen orientiert werden kann, kann sie auf einer drehbaren Unterlage montiert werden; dies ist auf verschiedene bekannte Arten möglich.So that the loop antenna can be oriented in different directions it can be mounted on a rotating base; this is different known species possible.

Um die Drahtwicklung vor Staub, Nässe und mechanischen Verletzungen zu schützen, kann die ganze Rahmenantenne in einer geeigneten Umhüllung eingeschlosisen werden.To protect the wire winding from dust, moisture and mechanical injuries To protect, the whole loop antenna can be enclosed in a suitable enclosure will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Loop antenna for wireless telegraphy and telephony, characterized in that the frame (a) has two or more polygonal fields displaced in the plane of the frame, and the winding (c) is distributed over these fields with the winding parts running approximately parallel in adjacent field sides in such a way that the winding wire, after one-time re-tightening of one field, passes over into the other field for one-time re-tightening of the same, then returns to the first field for one-time re-tightening of the same, and so on.

2. Loop antenna according to claim i, characterized in that such a number of fields next to one another it is present that the frame is longer than it is high.

3. Loop antenna according to claim i, characterized in that the frame (a) consists of one or more frame cheeks (a1, 0) subdivided according to fields with webs (b) mortised therein as supports for the winding.