DE462580C - Antennenanordnung zur Beeinflussung von Leitungen, insbesondere Hochspannungsleitungen und Freileitungen - Google Patents

Description

• Antennenanordnung zur Beeinflussung von Leitungen, insbesondere Hochspannungsleitungen und Freileitungen Zur Beeinflussung von Leitungen aller Art, insbesondere aber von Hochspannungsleitungen zum Zwecke der Übertragung elektrischer Wellen (Telegraphie oder Telephonie längs oder auf Leitungen), werden gewöhnlich Antennen in Form von Drähten verwendet, welche auf eine entsprechende Länge parallel zu den zu beeinflussenden Leitungen ausgespannt werden. Anstatt der Drähte, von denen jeder mit den Leitungsdrähten z. B. einen Kondensator vorstellt, können auch mit Vorteil wirkliche Kondensatoren zwischen die Klemmen des Hochfrequenzgerätes und die Leitungen eingeschaltet werden, besonders wenn es sichnichtumHochspannungsleitungen handelt.
• Die Hochfrequenzstation gewöhnlicher drahtloser Statiio-nen ist üblicherweise mit der einen Klemme an die Antenne, mit der anderen an ein Gegengewicht oder an die Erde gelegt. Bei Hochfrequenzstationen, die ihre Energie längs Leitungen übertragen sollen, vermeidet man. gern die Benutzung der Erde im Sinne gewöhnlicher drahtloser Stationen, um einerseits nicht durch große oder nahe drahtlose Stationen gestört zu werden, anderseits um nicht andere Stationen zu - stören. Das Nächstliegende ist, sowohl als Antenne als auch als Gegengewicht einen Draht parallel zur Leitung zu wählen. Man erhält dadurch ein möglichst geschlossenes Antennengebilde, das ein Mindestmaß von Strahlung in den Raum aufweist.
• In dem Bestreben, jede Klemme der Hochfrequenzstation ausschließlich (durch Kondensatoren) oder vorwiegend (durch parallele Drähte) mit einem Leiter der Kraftleitung zu koppeln, stößt man sofort auf die Schwierigkeit, daß meist nur drei Kraftleiter (es kommen fast ausschließlich Drehstromhochspannungsleitungen in Frage) zur Verfügung stehen, während bei der Hochfrequenzstation am Sender zwei und am Empfänger zwei, im ganzen also vier Klemmen vorhanden sind. Nach vorliegendes Erfindung ist es insbesondere möglich, trotzdem mit drei Antennendrähten oder drei Kondensatoren auszukommen.
• Derartige, an vier Hochspannungsleitungen zu verwendende Beeinflussungsorgane hat man bereits verwendet, und zwar in Gestalt eines Lechersystems. D(emgiegenüb@er besteht die Erfindung darin, die Antennengebilde über Induktivitäten oder Kapazitäten miteinander zu verbinden und zwischen den den einzelnen Anbennengebüden zugeoirdneten Induktivitäten bzw. Kapazitäten die Erde anzuschließen.
• Weiterhin ist es bei solchen Stationen, die mit Hochspannungsleitungen gekoppelt sind, erwünscht, daß die _Antennenkreise, zwar nicht im angeführten Sinne wie bei gewöhnlichen drahtlosen Stationen, immerhin aber mit der Erde dauernd in Verbindung stehen, und zwar namentlich aus folgenden Gründen: Der erste Grund ist der, bei ungewolltem übertritt der Hochspannung in die Antennen (etwa durch Berührung mit Kraftleitung) den entstehenden Strom zur Erde abzuleiten. Dadurch wird das Gerät zwar vor Zerstörung nicht geschützt, wohl aber verhindert, daß die Hochspannung sich einen solchen Weg sucht, der die das Gerät bedienende Person gefährdet. Der zweite Grund ist, bei Drähten als Kopplungselementen die statischen Ladungen und die Ladungen, die sich durch Induk- tion von seilen der Kraftleitungen bilden und auf den Antennen anhäufen, zur Erde abzuführen. Nach der Erfindung .ist es möglich, die Antennenkreise von Sender und Empfänger mit der Erde dauernd, auch während der Benutzung der Station, in Verbindung zu halten, ohne letztere als Hochfrequenz führenden Teil zu benutzen.
• Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Parallel zu einer Leittang L (Abb. t) mögen zwei Antennendrähte a und b ausgespannt sein, die über je eine Kopplungsspulesund-t zu einem gemeinsamen Nullpunkt o geführt sind, welch letzterer an Erde e gelegt ist. Mit diesen Kopplungsspulen, die entsprechend gewickelt sind, ist nun die Kopplungsspule r eines Schwingungskreises . (Schwungrad-, Siebkreis, Anodenkreis; Steuerkreis) eines Empfängers oder Senders oder beider gemeinsam gekoppelt. Beim Senden oder Eimpfan,-gen werden dann die beiden .Spulen s und t einander in der Wirkung auf die Spule r unterstützen und die aufgenommene Leistung in den Schwingungskreis übertragen oder aus diesem die Leistung aufnehmen. Gelangt aber eine Überspannung in die Antenne, so wird diese an dem Nullpunkt derselben ohne weiteres zur Erde abgeleitet. Irgendeine Gefährdung des Bedienungsmannes der Apparatur ist dadurch verhindert.
• Es können nun die beiden Antennen a und b dazu verwendet werden, um ein und dieselbe Leitung (Phasen) oder dasselbe Leitungsbündel zu beeinflussen. Es müssen dann die beiden Antennenteile a und b so beeinflußt sein, daß gleichzeitig in beiden die höchste und geringste Spannung bzw. der höchste und geringste Strom auftritt, falls diese beiden Antennen auf derselben Seite des Erdungspunktes liegen. -Werden sie jedoch so ausgerichtet, daß der eine Antennenteil in einer Richtung parallel zur Leitung, der andere Teil in entgegengesetzter Richtung vom Nullpunkt aus parallel zur Leitung liegt, so ist es möglich, daß diese Antennenteile in entgegengesetzter Phase schwingen, falls die ganze Antenne z. B. die Länge einer halben Welle hat. Die Abstimmung der Antennenteile kann nun auf verschiedene Weise erfolgen. Entweder wird der mit ihnen gekoppelte Schwingungskreis als eine Ergänzung der Antenne aufgefaßt und wird daher zur Abstimmung der Antennenteile dienen können, oder es wird induktiv oder kapazitiv mit jedem der Antennenteile ein Schwingungskreis verbunden, der seinerseits als Ergänzung bzw. Abstimmungsmittel dient.
• An Stelle der induktiven Kopplung gemäß Abb. r kann .die autotr.ansformatorische Kopplung gemäß Abb. 2 gewählt werden. Im Beispiel der Abb.3 ist eine Ausführungsform beschrieben, bei der die Beeinflussung des Antennengebildes unter Zwischenschaltung eines Kreises mit Kapazität k erfolgt, der gegebenenfalls zur Abstimmung des Antennengebildes verwendet werden kann. In Abb, ¢ ist schließlich eine der Abb. 3 ähnliche Schaltung gezeichnet, bei der der künstliche Nullpunkt o gegebenenfalls einstellbar ist.
• Natürlich kann j ederAntennenteil auch parallel zu verschiedenen Phasen eines Leitungsnetzes geschaltet sein, und an Stelle eines Teiles auf jeder Seite des Nullpunktes können auch deren mehrere angeordnet sein.
• I)ie Antenne miiß durchaus nicht in offener Fofrri gewählt sein, sondern kann auch beliebig geschlossene Form haben. In Abb. 5 ist schließlich noch eine kapazitive Kopplung der Antennenteile mit dem Schwingungskreis dargestellt. Die Kondensatoren k und i sind- auf beide Seiten des Erdungsnullpunktes o gelegt. Die Leiturigen g führen zu- einem Schwingungskreis, zum Anodenkreis, Gitterkreis usw. -Zur Durchführung des Gegensprechens können. auch besondere Anordnungen unter Ausnutzung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens durchgeführt werden, besonders für den Fall, daß der Empfang .und das Senden mit verschiedenen Wellen erfolgen sollen. Zu diesem Zwecke wird eine Schaltung gemäß Abb.6 angewendet. In dieser bedeuten a und f wiederum Antennenteile, welche über induktive oder kapazitive Elemente s, t mit Kopplungselementen eines Sendekreises 1i und eines Empfangskreises in gekoppelt sind. Ein dritter Antennenteil rz ist so mit dem Erdungsnullpunkt o der erwähnten beiden Antennenteile gekoppelt, daß er sowohl mit der Spule des Sendeteiles 1 als auch mit der Spule des Empfangsteiles m gekoppelt ist. Zu diesem Zwecke ist sein Anschluß in Parallelschaltung zu einem weiteren Kopplungselement am Sende- und Empfangsteil p bzw. q geführt. Die so entstehenden beiden Erdungsnullpunkte o sind zweckmäßig an die gleiche Erdleitung gelegt. Die Sendewelle kann nun ihren Weg durch die Antennenteile a und n nehmen, wird aber von dem Antennenteil f durch einen Sperrkreis w abgehalten, der in an sich bekannter Weise auf die Sendewelle abgestimmt ist, also für diese als Reflexionselement oder Bremselement wirkt, während der Eintritt der Empfangswelle in den Antennenteil a nicht verhindert ist, vermöge der Gegenschaltung der beiden Spulen s, p aber an seiner Einwirkung auf den Sendeteil gehindert ist. Der gleiche Effekt kann auch dadurch erzielt werden, daß die Kopplung zwischen dem Sendeantennenteil und der Sendespule 11 loser gewählt wird, so daß irgendeine erhebliche Störungsenergie in den Sender nicht eintreten kann. Auch ohne eine solche besondere Kopplung wird gewöhnlich die Empfangswelle auf den Sendeteil ohne Einfluß sein, wenn insbesondere Röhrenschwingungserzeuger verwendet werden, die dann mit dem Anodenkreis mit der Sendeantenne gekoppelt sind und wohl Energie in erheblichem Mäße auf die Sendeantenne übertragen, während sie gegen eintretende, besonders wie im vorliegenden Fall, schwache Empfangsimpulse praktisch unempfindlich sind. Auch hier kann durch entsprechend in die Antennenteile eingebaute Abstimmittel, die auch mit diesen Teilen gekoppelt sein können, für die richtige Abstimmung der Antennenteile a bzw. f und gegebenenfalls n gesorgt sein. Man erhält derart -eine Dreileiter-Antenne.
• Wie das Ausführungsbeispiel der Abb.7 zeigt, ist bei dieser Anordnung auch eine gesonderte Beeinflussung getten»ter Phasen eines Leitungsbündels ohne weiteres möglich. Die Erdung kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß der Endungsnullpunkt mit einem Blitzschutzseil z verbunden wird.
• Wie schließlich Abb. 8 zeigt, kann auch ein Kopplungs- oder Abstimmelement auf der Empfangsseite zur Ausbildung des Sperrkreises benutzt werden, in dem parallel zu diesem oder einem Teil von diesem, gegebenenfalls einstellbar, ein reflektierendes Element x parallel geschaltet wird. Zweckmäßig werden bei den Ausführungsbeispielen der Abb.6 bis 8 die Antennenteile a bis n bzw. n bis f so ausgebildet bzw. abgestimmt, daß sie eine ganze, halbe oder viertel Empfangs- bzw. Sendewellenlänge ausmachen.

Claims (1)

1. PATENT ANSL'hÜGI1f:-i. Antennenanordnung zur Beeinflussung von Leitungen, insbesondere Hochspannungsleitungen und Freileitungen, dadurch gekennzeichnet, daß - zwei oder mehrere Antennengebilde über Induktivitäten oder Kapazitäten miteinander verbunden sind und zwischen denden einzelnen Antennengebilden zugeordneten Induktiz2-täten bzw. Kapazitäten die Erde angeschlossen ist. a. Antennenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdungsnullpunkt einstellbar ist. 3. Antennenanordnung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, däß die induktiven oder kapazitiven Gebilde in den Antennenteilen vor dem Erdungsnullpunkt gleichzeitig als Kopplungsorgane oder Abstimmittel oder beides dienen. 4. Antennenanordnung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Antennenteil ein induktives Element vor dem Erdungsnullpunkt liegt und die Antennenteile vor diesen Elementen mit gemeinsamen kapazitiven oder induktiven Elementen gekoppelt sind. 5. Antennenanordnung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere zum ungestörten Empfangen oder Aussenden verschiedener Wellen drei oder mehrere Antennenteile ausgebildet werden, von denen eine Gruppe ausschließlich dem Sendeteil, eine weitere Gruppe ausschließlich,dem Empfangsteil und eine letzte Gruppe beiden Teilen gemeinsam zugeordnet ist. 6. Antennenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den den Sendeteilen zugeordneten Antennenteilen gesonderte Kopplungs- bzw. Abstimmelemente (s, t) angeordnet sind, während in den gemeinsamen Sendeteilen zum mindesten zwei Kopplungs- bzw. Abstimmelemente (p, q) vorgesehen sind, welche den Sende- bzw. Empfangsteilen zugeordnet sind und diese letzteren Kopplungs- bzw. Abstimmelemente auf anderen Seiten des Endungsnullpunktes liegen als die übrigen beiden Abstimm- bzw. Kopplungselemente. 7. Antennenanordnung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Empfangs- und Antennenkreis ein Sperrkreis eingeschaltet ist, der auf die Sendewelle abgestimmt werden kann. B. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil oder die ganze Selbstinduktion (q; Abb.8) bzw. Kapazität, die zur Kopplung bzw: Abstimmung des gemeinsamen Antennenteiles mit bzw. auf dem Empfangsteil -verwendet sind, gleichzeitig - auch als Abstimmelemente des Sperrkreises (x, q, Abb. 8) verivendet_ ist. g. Antennenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daB einzelne Antennengebilde mit verschiedenen Leitungen -eines Mehrleitersystems gekoppelt sind und untereinander frequenzverschIede#e Impulsre auf diese übertragen bzw. aus diesem aufnehmen.