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Antenne für drahtlose Nachrichtenübertragung, insbesondere für den
Ainateurempfang. Beim Empfang elektromagnetischerSchwin-,gungen wurden bisher entweder
offene Ant-ennen oder Spulenantennen verwendet. Es hat sich gezeigt, daß eine Rahinenantenne
vermöge ihrer Kapazität zur Erde auch als Hochantenne empfängt. Für einseitigen
Richtempfang wird diese Eigenschaft einer Rahmenantenne, gleichzeitig als Hochantenne
Z, ZD zu wirken, dadurch nutzbar gemacht, daß man ,lem Empfangskreise getrennt
sowohl den Rahmeneffekt als auch L' den Antenneneffekt zuführt, wodurch eine einseitige
Empfangscharakteristik
der Anordnung erzielt wird. Haben Empfangsrahmen
oder überhaupt S ulen in einer Anordnung eine unsymp metrische Kapazitätsverteilung
gegen Erdc in bezug auf das Empfan' -sorgan, so fließen in verschiedenen Teilen
der Anordnung Kapazitätsströrne zwischen den einzelnen Leiterteilen und zwischen
der Anordnung und Erde. Diese Kapazitätsströme rufen zusätzliche Spannungsdifferenzen
an den Wechselstromwiderständen des Stromkreises hervor. Diese zusätzlichen Ströme
müssen in der Praxis ' bei 'Meßzwecken z. B., durcb Hinzufügung von Kapazitäten
so abge-,-lichen werden, (laß sie die Meßresultate n nicht fälschen oder bei Richtempfang
Mißweisungen geben.
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Sollen schwache Energien aufgenommen werden, wobei es auf eine Richtwirkung
nicht ankommt, so ist es erforderlich, dem Empfinger (Röhre, Detektor) möglichst
hohe Spannungen bzw. Ströme zuzuführen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsantenne relativ
kleiner Abmessung, wie sie z. B. iiii Zimmer für den sogenannten Rundfunkverkehr
1 einitzt werden kann.
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Es soll gemäß der Erfindung nicht nur der Rahmeneffekt, wie bisher
üblich, sondern gleichzeitig der Antenneneffekt dem Gitter der Röhre zugeführt werden,
wobei diese beiden Effekte nicht auf zwei getrennten Wegen zum Empfänger gelangen
sollen, sondern der eine Zweig des Stromkreises, in dem der oder bzw. die Rahmen
eingeschaltet sind, gleichzeitig von dem vom kahmeneffekt und von dem vom Antenneneffekt
berrührenden Strom durchflossen wird und von diesem Zweige die Energie dem Empfänger
übertragen wird.
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Eine Ausführungsforin der Erfindung be-?#, en
steht min darin,
daß man zwei große Drahtschleifen oder -spulen nimmt, (las eine Ende jeder Spule
offen läßt und die anderen Enden über eine Selbstindtiktion, eine Kapazität oder
einen Widerstand miteinander und mit dem Indikator des Empfängers verbindet. Dieser
aus den beiden Drahtschleifen und dein Wechselstromwiderstand bestehende Kreis ist
über die gegenseitige Kapazität der beiden Drahtschleifen oder auch über die Kapazitäten
dieser Schleifen gegen Erde geschlossen und wird daher von einem Strom durchflossen,
der durch den Rahmeneffekt der beiden Drahtspulen entsteht. Damit dieser Strom möglichst
groß wird, ist darauf zu achten, daß der Windungssinn der beiden Drahtschleifen
so gewählt ist, daß die durch die ankommende Welle in den Rahmen induzierten
elektromotorischen Kräfte i m' gleichen Sinne wirken. Es entsteht somit an dein
Wechselstromwiderstand eine Spannung, welche vom Rahmeneffekt herrührt, und die
beispielsweise dem Gitter einer Röhre zugeführt werden kann. Gleichzeitig wirkt
dieser geschlossene Stromkreis als Ganzes infolge seiner Kapazität gegen Erde als
Hochantenne, und es fließt in ihm ein Strom, der von dem Antenneneffekt herrührt.
Dieser Strom verzweigt sich einerseits über den Wechselstromwiderstand, der die
Leiden Drahtschleifen verbindet, andererseits über die Kapazitäten zwischen den
beiden Spulen bzw. zwischen den Spulen und Erde. Durch diesen vom Antenneneffekt
herrührenden Strom entsteht somit ebenfalls ein Spannungsabfall am Wechselstromwiderstand,
der sich vektoriell zu dem Spannungsabfall durch den Rahmen-#strom addiert. Bei
richtiger Wahl der Selbstinduktionen und Kapazitäten läßt es sich erzielen, daß
der Rahmenstrom und der Hochantennenstrom sich in ihren Wirkungen summieren und
daher eine sehr hohe Spannungsdifferenz an den Enden des die beiden Spulen verbindenden
Wechselstromwiderstandes der 1-eschriebenen Ausführungsform ergeben. Die Abbildung
zeigt scheinatisch die beschriebene Ausführungsform der Erfindurig. R, und R, sind
die beiden Rahmen, welche durch den Wechselstromwiderstand (Selbstinduktion) TV
miteinander verbunden sind. Von dem '\N-iderstand TV geht man zur Gitter-Kathodenstrecke
der ersten Röhre eines Hochfrequenzverstärkers oder eines Audionempfängers. Der
gestrichelt gezeichnete Kondensator C
stellt die gegenseitige Kapazität der
beiden Rahmen oder auch den kapazitiven Schluß über Erde für die beiden Rahmen dar.
Dieser am Gitter liegende Kreis ist entweder direkt oder über die Batteriekapazität
am Punkte E
mit Erde verbunden. RJ, c, R, und W bilden den geschlossenen
Kreis für den Rahmenempfang, dieser Kreis aber mit der Erdverbindung E bildet
gleichzeitig die Hocht' Z'
antenne, in der sich der Antennenstrom über die
Kapazität C und über den Widerstand TT-verzweigt. Damit der Rahmenstrom maximal
wird, ist es zweckmäßig, den geschlossenen Z,
Kreis auf die zu empfangende
Welle abzustimmen. Damit aber der Widerstand ff'
vom Hauptanteil des durch
den Antenneneffekt erzeugten Kapazitätsstromes durchflossen wird, muß dieser Wechselstroinwiderstand
klein im Verhältnis zum kapazitiven Widerstand, der durch die Kapazität
C gebildet wird, sein. Daher dürfen die beiden Rahmenenden nicht miteinander
verbunden werden, (la sie dann für den Kapazitätsstrom einen zum Widerstand TV parallel
geschalteten Kurzschluß haben würden.
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Es sind somit für die optimale- Wirkung
zwei Bedingungen
zu berücksichtigen, einmal die Abstimmun ' - des geschlossenen Kreises
R, W, R., C, um den Rahmeneffekt zur maximalen (Geltung zu bringen, und zweitens
solch eine Bemessung und Orientierung der Rahmen, daß die sie verbindende Kapazität
klein ist, damit der Kapazitätsstrom des Antenneneffektes vorwiegend über den Wechselstromwiderstand
[F' fließt. Es
ist natürlich zu Leachten, daß die Abstimmung und Bemessung
des Kreises so zu erfolgen hat, daß der Rahmenstrom und der Kaleazitätsstrorn im
Widerstand TU möglichst gleichphasig sind.
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Es hat sich gezeigt, daß eine Anordnung, - - oben beschrieben,
den bisherigen ,vie t' Schleifen- oder Rahmenantennen ganz erlieblich überlegen
ist, insbesondere wenn die Eigenschwingung dieser Systeme mindestens ein Viertel
der Empfangswellenlänge beträgt.
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Im Prinzip erhält man ähnliche Wirkungen, wenn der l,.alimeii
R., in der Schaltung nach der Abbildung weggelassen wird. Dann ist Z-der
Kreis direkt mittels der Kapazität des-Rahmens R, über E_r(le geschlossen.
Die Anwendung zweier Rahmen, deren Ebenen um go' gegeneinander verschoben sind,
bietet den #'orteil, daß man entweder mit deni einen oder mit dem andern Rahmen,
wenn beide Rahmen fest montiert sind, aus zwei Richtungen, die um go' gegeneinander
verschoben sind, Maxiinaleinpfang erzielen kann, indem nian nur den einen benutzt.
Bei gleichzeitiger N'erwendung beider Rahmen bekommt man den Maximalenipfang in
einer Diagonalrichtung.
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Die vorstehend beschriel-ene Ziiiii-nerantenne vermeidet die bisherigen
-Nachteile des Amateurempfanges. Diese bestanden außer den Schwierigkeiten der Installation
und der Blitzgefahr bei Hochantennen darin, daß in vielen Fällen die Genehmigung
des Hauswirtes überhaupt nicht zu erlangen war. Außerdem aber haben die offenen
geerdeten Antennen den -Nachteil, daß alle durch atmosphärische Vorgänge, elektrische
Bahnen, Lichtleitungen 11. (1-1. verursachten Störungen auf den Empeinwirken,
wodurch die Güte der Musik- und Sprachübertragung im höchsten Maße leidet. Der bisher
bekannte Rahmenempfang hat zwar die genannten Nachteile nicht, jedoch ist d#ie Eunpfangswirkung
selbst bei ziemlich großen Rahmenflächen geringer als bei offenen geerdeten Antennen,
so daß es erheblicher Verstärkungen bedarf, die wiederum Störungen verursachen.
Alle diese Nachteile fallen, wie Versuche ergeben haben, bei Anwendung der Antenne
nach vorliegender Erfindung, bei der eine besondere Erdung nicht erforderlich ist,
fort. Es ist vorteilhaft, die beiden Rahmenspulen an zwei Wandflächen zu befestigen,
die in einem rechten Winkel zueinander stehen, wobei zweckmäßig ilie Wandflächen
zweier verschiedener Zimmer benutzt werden. Es genügt jedoch auch eine einzige Wandfläche,
Wobei die Windungen der beiden Antennen sogar ineinander gewickelt werden können.
Für kurze 'Wellen ist die Antenne nach vorliegender Erfindung nicht nur für den
Empfang, sondern auch für das Senden geeignet.