DE437207C

DE437207C - Transmitter arrangement for wireless communication with an antenna far away from the source

Info

Publication number: DE437207C
Application number: DER59654D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1923-11-01
Filing date: 1923-11-01
Publication date: 1926-11-18

Description

Sendeanordnung für drahtlose Nachrichtenübermittlung mit von der Erzeugerstelle weit entfernter Antenne. Bei den Sendestationen für drahtlose Nachrichtenübermittlung hat man bisher die Sendeantenne möglichst in unmittelbarer Nähe der Kraftstation, die die Generatoren für die Hochfrequenzströme enthält, errichtet. Nur wenn es in besonderen Fällen erforderlich war, hat man eine gewisse Entfernung zwischen beiden Teilen der Sendestation zugelassen, wenn nämlich die Benutzung mehrerer Sendeantennen, sei es zur Mehrfachtelegraphie oder zur gerichteten Telegraphie mit mehreren mit phasenverschobenen Strömen gespeisten Antennen, es unmöglich machte, sämtliche Antennen nahe an der Erzeugerstelle anzuordnen. Aber in diesen Fällen betrug die Entfernung nur Bruchteile der benutzten Senderwellenlänge. Selbst bei diesen geringen Entfernungen mußte man danach trachten, Mittel anzuwenden, um Verluste zu vermeiden, da man sonst auf einen brauchbaren Wirkungsgrad der Sendestation nicht gekommen wäre. Man hat die bifilare Führung der Übertragerdrähte vorgeschlagen, im übrigen aber in der Kraftstation nur Energie verhältnismäßig niedriger Frequenz erzeugt, diese an die Antennen übertragen und erst dort durch Frequenzsteigerung auf die hohe Frequenz gebracht, die zur Ausstrahlung dienen sollte.Transmitting arrangement for wireless message transmission with from the producer distant antenna. At the wireless messaging stations So far, the transmitting antenna has been in the immediate vicinity of the multi-gym, which contains the generators for the high-frequency currents. Only if it's in In special cases, there is a certain distance between the two Parts of the transmitting station are permitted, namely if the use of several transmitting antennas, be it for multiple telegraphy or for directed telegraphy with several out-of-phase currents fed antennas, making it impossible to use any antennas to be arranged close to the point of production. But in these cases the distance was only fractions of the used transmitter wavelength. Even at these short distances one had to strive to use means to avoid losses, otherwise one would not have come to a usable efficiency of the transmitter station. One has proposed the bifilar leadership of the transmission wires, but otherwise in the Power station only generates energy at a relatively low frequency, this to the Antennas transmitted and only there by increasing the frequency to the high frequency brought that should serve to broadcast.

Es ist nun in manchen Fällen erwünscht, Kraftstation und Sendeantenne in beliebiger Entfernung voneinander errichten zu können; lokale Verhältnisse oder wirtschaftliche Gründe können für eine solche Anordnung sprechen. Es sollen also hierbei starke Ho-chfrequenzenergien unmittelbar auf größere Entfernungen übertragen werden. Dies ist um so schwieriger, je kleiner die Wellenlänge ist. Der Grund, warum eine solche Übertragung nicht möglich war, liegt darin, daß in einer Übertragerleitung, die an einem Ende mit Hochfrequenz gespeist wird, am anderen Ende eine Reflexion .eintritt, so daß sich stehende Wellen auf der Leitung ausbilden. Sind aber stehende Wellen vorhanden, so sind Strom und Spannung in der Leitung um go ° in der Phase verschoben, es findet also eine Energieübertragung überhaupt nicht statt. Es ist klar, daß durch das Mittel bifilarer Leitungsverlegung hier nichts erreicht werden kann, denn auf solchen Leitungen können sich ohne weiteres stehende Wellen ausbilden. .-Vorliegende Erfindung ermöglicht es, Kraftstation und Sendeantenne beliebig weit auseinanderzulegen und die Hochfrequenzenergie mittels einer Ubertragerleitung wie auf einer Hochspannungsstarkstromleitung von ersterer zur letzteren ohne zu große Verluste zu überführen. Dieser Erfolg wird im wesentlichen dadurch herbeigeführt, daß die Übertragerleitung am Antennenende durch einen Widerstand geschlossen wird, dessen effektiver Scheinwiderstand gleich dem* Wellenwiderstand der Leitung ist. Hierdurch werden stehende Wellen vermieden und Strom und Spannung sind dann auf der Leitung stets in Phase.In some cases it is now desirable to have a multi-gym and transmitting antenna to be able to erect at any distance from each other; local conditions or economic reasons can speak in favor of such an arrangement. So it should in doing so, strong high-frequency energies are transmitted directly to greater distances will. The shorter the wavelength, the more difficult this is. The reason why such a transmission was not possible, is that in a transmission line, which is fed with high frequency at one end and a reflection at the other end .entry, so that standing waves form on the line. But if standing waves are present, the current and voltage in the line are reduced go ° shifted in phase, so there is no energy transfer at all instead of. It is clear that by laying bifilar lines nothing here can be achieved, because such lines can easily stand Form waves. .-The present invention enables multi-gym and transmitting antenna as far apart as desired and the high-frequency energy by means of a transmission line like on a high-voltage power line from the former to the latter without closing convict large losses. This success is essentially brought about by that the transmission line at the antenna end is closed by a resistor, whose effective impedance is equal to the * characteristic impedance of the line. This avoids standing waves and the current and voltage are then on the line always in phase.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in 5 Abbildungen dargestellt.The invention is shown in the drawing in 5 figures.

Abb. i und 2 zeigen eine vielfach abgestimmte Antenne, die mit der Kraftquelle durch eine Leitung verbunden ist.Fig. I and 2 show a multi-tuned antenna that works with the Power source is connected by a line.

Abb.3 und .l zeigen eine Anordnung mit mehreren Antennen für gerichtete Telegraphie, die von einer einzigen Stromquelle gespeist werden. _ Abb. 5 zeigt die Richtcharakteristik der Anordnung gemäß Abb. 3 und 4.Fig.3 and .l show an arrangement with several antennas for directional Telegraphy powered by a single source of electricity. _ Fig. 5 shows the directional characteristic of the arrangement according to Fig. 3 and 4.

In Abb. = ist i eine lange oder mehrfach abgestimmte Antenne, die durch die Induktanzen 2 bis 5 an den Punkten 6 bis g geerdet ist. Durch eine Spule ii ist die Übertragerleitung io mit der Induktanz 2 gekoppelt. Am anderen Ende enthält die Übertragerleitung eine Induktanz 12, die mit der Induktanz 13 gekoppelt ist; die an die Klemmen der Kraftquelle iq. angeschlossen ist. Um nun die Übertragerleitung io reflexionslos zu machen, wird sie bei ii derart geschlossen, daß der effektive Scheinwiderstand am Belastungsende gleich dem Wellenwiderstand der Leitung ist. Dieses kann man erreichen, wenn das Übertragungsverhältnis -gleich ist, wo Z" gleich dem Wellenwiderstand der Leitung (ungefähr gleich und R gleich dem Antennenwiderstand ist, oder umgekehrt gesagt, muß der Antennenwiderstand multipliziert reit dem Quadrat des Übertragungsverhältnisses gleich dem Wellenwiderstand der Leitung sein. In Abb. 2 ist eine äquivalente Methode der Verbindung der Übertragerleitung io mit einer vielfach abgestimmten Antenne gezeigt. Hier ist 2i die Antenne, die durch Spulen 22, 24 usw. bei 23, 25 usw. geerdet ist. Die Leitung io ist durch einen Teil der Spule 22 geschlossen, derart, daß der effektive Scheinwiderstand dieses Teiles der Spule mit der Antennenbelastung gleich dem Wellenwiderstand der Leitung ist.In Fig. = I is a long or multiple tuned antenna that is grounded by inductances 2 to 5 at points 6 to g. The transmission line io is coupled to the inductance 2 by a coil ii. At the other end, the transmission line includes an inductance 12 coupled to inductance 13; which are connected to the terminals of the power source iq. connected. In order to make the transmission line io reflection-free, it is closed at ii in such a way that the effective impedance at the end of the load is equal to the wave resistance of the line. This can be achieved if the transmission ratio is equal to where Z "is equal to the characteristic impedance the line (roughly the same and R is equal to the antenna resistance, or vice versa, the antenna resistance multiplied by the square of the transmission ratio must be equal to the characteristic impedance of the line. Fig. 2 shows an equivalent method of connecting the transmission line io to a multi-tuned antenna. Here 2i is the antenna which is grounded by coils 22, 24 etc. at 23, 25 etc. The line io is closed by a part of the coil 22 in such a way that the effective impedance of this part of the coil with the antenna load is equal to the characteristic impedance of the line.

-Abb. 3 zeigt--eine Anzahl von offenen bei 33 "und 30- geerdeten Antennen 31: und 34 mit Induktanzen 32 und 35: Diese Antennen haben einen Abstand von einer viertel Wellenlänge und werden durch die Leitungen io, io' mit Energie- versehen, die durch die Kopplungsspulen 37, 37' und 13 an eine nicht gezeichnete Kraftquelle angeschlossen sind und durch die Spulen 38 und 38' mit den Spulen 32 und 35 gekoppelt sind.- Fig. 3 shows - a number of open antennas 31 "and 30" grounded: and 34 with inductances 32 and 35: these antennas are spaced a quarter wavelength apart and are energized by the lines io, io ', the are connected by the coupling coils 37, 37 'and 13 to a power source (not shown) and are coupled to the coils 32 and 35 by the coils 38 and 38'.

Bei der Anordnung gemäß Abb. 4 sind zwei vielfach abgestimmte. Antennen anstatt der beiden offenen Antennen verwendet. In dieser Abbildung sind 41 und 41' zwei vielfach abgestimmte Antennen, die bei 44 und 45 durch die Induktanzen 42 und, 43 geerdet sind. Ein nicht gezeichneter Generator speist die Antenne 44 während der Antenne 41' die Energie durch eine Leitung zo zugeführt wird, die mit der Kraftquelle durch die Spulen 13 und 46 und mit der Antennenspule 42' durch die Spule 47 gekoppelt ist. Die Kopplung zwischen Leitung io und Antenne muß so eingestellt werden, daß der effektive Scheinwiderstand gleich dem Wellenwiderstand der Leitung wird. Diese Anordnung ist- etwas gerichtet, wie Abb. 5 zeigt.In the arrangement according to Fig. 4, two are coordinated many times over. Antennas used instead of the two open antennas. In this figure, 41 and 41 'are two multi-tuned antennas that are grounded at 44 and 45 through inductances 42 and 43. A generator (not shown) feeds the antenna 44 while the energy is supplied to the antenna 41 'through a line zo which is coupled to the power source through the coils 13 and 46 and to the antenna coil 42' through the coil 47. The coupling between line io and antenna must be set in such a way that the effective impedance is equal to the characteristic impedance of the line. This arrangement is somewhat directional, as Fig. 5 shows.

Claims

PATENTAL SPRÜCFIE x. Transmission arrangement for wireless messaging with an antenna far away from the production point, characterized in that. that the transmission of high frequency energy from the generator to the antenna through a Transmission line happens that. closed at the end by a resistor, its effective impedance is equal to the wave impedance of the line. is, so that standing waves cannot form on the transmission line.

2. Transmitter arrangement according to claim i for a »multiple tuned antennas, thereby characterized in that the antenna resistance multiplied by the square of the transmission ratio is essentially equal to the characteristic impedance of the line.