DE412705C - Richtempfangsanordnung fuer drahtlose Telegraphie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine gerichtete Empfangsanordnung für drahtlose Telegraphie, die besonders für Doppelbetrieb geeignet ist und Störungen von andern Stationen und aus der Atmosphäre vermeidet.

Wenn zwei Rahmenantennen oder zwei Antennensysteme, die je aus zwei senkrecht zueinander gestellten Rahmen, die mit einer Suchspule zusammen ein Radiogoniometer bilden, bestehen, in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der beispielsweise eine Viertelwellenlänge oder ein Vielfaches der Viertelwellenlänge ist, und auf einen gemeinsamen Empfänger wirken, dann wird bekanntlich der Empfänger nicht durch Signale aus bestimmten Richtungen beeinfußt. (Britische Patentschrift 240/1914 und 5783/191 s)·

Es ist ferner bekannt, eine ungerichtete mit einer gerichteten Antenne, z. B. einer einfachen Rahmenantenne, zu kombinieren; das polare Empfangsdiagramm dieser Kombination hat ungefähr die Form einer Kardioide. Die ungerichtete Antenne kann dabei auch dadurch erhalten werden, daß der Mittelpunkt der Rahmenwindungen mit der Erde verbunden wird. Durch Drehung des Rahmens kann man die Kardioide nach verschiedenen Richtungen orientieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese beiden bekannten Anordnungen miteinander vereinigt, so daß eine Empfangsanordnung entsteht, die zwei in einem Abstand voneinander befindliche Antennensysteme enthält, von denen jedes die Kombination einer gerichteten mit einer ungerichteten Antenne ist.

Signale, die in den beiden Systemen

empfangen werden, läßt man dann gleichzeitig auf einen gemeinsamen Empfänger wirken, der zweckmäßig in der Mitte zwischen den Systemen liegt.

Eine solche Kombination hat sehr ausgeprägte und vorteilhafte Richteigenschaften. Man kann nämlich durch passende Wahl der Lage der beiden Einzelsysteme, durch Orientierung der Diagramme der Einzelsysteme ! mittels der Radiogoniometer und durch j Regelung der Phasen der von den beiden Systemen in den gemeinschaftlichen Empfängerkreis gelieferten Ströme ein zusammengesetztes Diagramm für die Gesamtanordnung erzielen, das sich nach Belieben beherrschen läßt.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in fünf Abbildungen dargestellt.

A und B (Abb. 1) sind zwei Antennen von einem Abstand, der ein Viertel der Wellenlänge oder ein Vielfaches von einem Viertel der Wellenlänge sein kann, C ein ungefähr in der Mitte dazwischen liegender Apparat, in dem die von den beiden getrennten Systemen empfangenen Signale passend kombiniert und gleichgerichtet werden, so daß sie in den Telephonen hörbar werden. Die Antenne in A ist die gleiche wie in B.

Zwei in rechtem Winkel stehende Rahmen j werden auf die ankommenden Wellen durch j veränderliche Kondensatoren E abgestimmt und mit den Spulen eines Radiogoniometers D₁-D₁ verbunden. Mit diesen Radiogoniometerspulen und mit einem Kreis G, der über einen weiteren Kreis K die Verbindung nach der Mittenstation vermittelt, ist eine Suchspule F gekoppelt.

Zwei Kondensatoren H von gleichem Wert sind miteinander in Reihe verbunden und parallel mit den veränderlichen Kondensatoren E angeordnet, derart, daß der Mittelpunkt dieser Kondensatoren dann die Mitte der Rahmen in einem symmetrischen System bildet. Diese Mittelpunkte sind miteinander verbunden und durch eine Kopplungsspule I und einen Abstimmkondensator J zur Erde geführt.

Durch zweckmäßige Abstimmung und Kopplung des Suchspulenkreises und des ungerichteten Antennenkreises wird für jede Antenne A oder B ein kardioides Empfangsdiagramm erhalten.

In welcher Weise diese beiden Systeme zu kombinieren und zu regeln sind, um verschiedene Felddiagramme der Gesamtanordnung zu erhalten, ergibt sich aus folgender Überlegung, die zunächst unter der vereinfachenden Annahme gemacht ist, daß A und B

Linearantennen sind und deshalb in allen Richtungen gleiche Empfangsstücke haben.

Wenn zwei solche Antennen um eine Yiertelwellenlänge voneinander entfernt und in der Richtung der aufzunehmenden Signale angeordnet sind, dann sind, wenn die Abstimmung aller Kreise richtig ist, die in den Kreisen K von A und B induzierten Ströme um 90 ° außer Phase. Kommen die Wellen in ίο der Richtung von A nach B, so eilen die Ströme aus A denen aus B um 90⁰ voraus. Durch Verstimmung der Kreise K kann man nun die Phase der Ströme anders regeln. Wenn diese Verstimmung so vorgenommen wird, daß die Phase der durch--! induzierten Ströme um 45° vorgerückt, die Phase der durch B induzierten Ströme gleichzeitig um 45 ° zurückgerückt wird, so sind die Ströme in den Kreisen K um i8o° in der Phase verschoben. Kommen die Wellen aber aus der anderen Richtung von B nach A, so sind die von diesen Wellen verursachten Ströme dagegen phasengleich. Das ganze System ist dann in der Weise gerichtet, daß es eine einfache Polarkurve von Kardioidenform aufweist.

Die Abänderung, darin bestehend, daß man den Einzelsystemen A und B bereits Kardioidendiagramme gibt, kann leicht in jedem einzelnen Falle rechnerisch verfolgt werden. Einige der möglichen Fälle werden durch die Abb. 2 bis 5 veranschaulicht.

Wenn die beiden Systeme ebenfalls in einem Abstand von einem Viertel der Wellenlänge aufgestellt und so angeordnet sind, daß ihre Verbindungslinie in Richtung der zu empfangenden Signale liegt, dann ergibt sich das Polardiagramm, wie es Abb. 2 zeigt, unter der Voraussetzung, daß dieKardioidendiagramme der Systeme A und B so orientiert sind, daß sie beide nach der entfernten Station hinweisen und daß die beiden Systeme in Opposition zum gemeinsamen Empfänger C ohne Phasenverschiebung korn-, biniert sind. Die beiden Diagramme setzen sich dann zu einer Gesamtkardioide zusammen.

Abb. 3 zeigt ein Polar diagramm, das entsteht, wenn der Stromkreis JC, der die Verbindung der Mittelstation mit dem vorderen System bildet, schwach verstimmt ist, so daß der Scheinwiderstand induktiv ist und eine Stromverzögerung von 22,5° gegenüber der elektromotorischen Kraft hervorruft, die durch die ankommenden Signale erzeugt wird, und wenn in ähnlicher Weise bewirkt wird, daß in dem anderen System der Scheinwiderstand kapazitiv ist und dadurch eine Strom voreilung von 22,5° zu der angewandten elektromotorischen Kraft erzielt wird.

Abb. 4 zeigt dagegen ein polaresEmpfangs- - diagramm, wenn das vordere System um- ! gekehrt so verstimmt ist, daß es eine Strömvoreilung von 22,5° hervorruft, und das andere System so, daß es eine Stromnach- ' eilung von 22,5° hervorruft.

Wenn die Systeme so angeordnet sind, daß die sie verbindende Linie genau in der Richtung der entfernten Station liegt, von denen Signale empfangen werden sollen, dann sind alle polaren Empfangsdiagramme symmetrisch. Wenn man von einer Station empfangen will, deren Richtung mit der Verbindungslinie der beiden Systeme A und B einen Winkel einschließt, dann werden die Kardioiden von A und B so orientiert, daß sie nach der aufzunehmenden Station hinweisen, und mit einer geeigneten Phasenverschiebung gegen den gemeinsamen Empfänger verdreht. Es gibt sich dann ein zusammengesetztes Diagramm von der unsymmetrischen Form der Abb. 5.

Wenn schließlich die Empfangsrichtung zur Linie A-B im rechten Winkel steht, so kann man durch Phasenverschiebung der Kreise K keinen gerichteten Empfang erzielen, sondern nur durch entsprechende Orientierung der Polarkurven von A und B. Durch die Beispiele ist gezeigt, daß man durch geeignete Anordnung der beiden Systeme im Verhältnis zur Richtung der zu empfangenden Station und durch geeignete \erstimmung das Polardiagramm beliebig beherrschen kann, wodurch unerwünschte Signale und atmosphärische Störungen ausgeschaltet werden können.

Claims (1)

1. Patent-An s PRU ch:

   Richtempfangsanordnung für drahtlose Telegraphie, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Antennensysteme, von denen jedes in an sich bekannter Weise aus einer gerichteten und einer ungerichteten Antenne zusammengesetzt ist und ein polares Empfangsdiagramm in Form einer Kardioide besitzt, in einem Abstand voneinander angeordnet und mit einem gemeinsamen Empfänger verbunden sind, um ein zusammengesetztes Empfangs- no diagramm zu erzielen, das sich durch Orientierung der Diagramme der Einzelsysteme und durch Regelung der Phasen in den Übertragerkreisen zum gemeinsamen Empfänger beliebig richten und in der Form verändern läßt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.