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Einrichtung zum eindeutigen gerichteten Senden und Empfangen mittels
elektrischer Wellen Im Hauptpatent 474 123 ist der Gedanke ausgesprochen,
den Maximalrichtvektor.durch an sich bekannte Abschirmmittel einseitig zu machen
bzw. die Wirkung des Hauptstrahls nach der nicht gewünschten Richtung hin aufzuheben.
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Die vorliegende Erfindung baut auf diesen Gedanken auf und beruht
ferner auf der Erkenntnis, daß jeder Richtstrahl einer in dem Hauptpatent beschriebenen
Antennenanordnung einen zweiten, gleichberechtigten Richtstrahl neben sich hat,
der durch den Spiegelwinkel mit der' in der Antennenebene gelegenen Fläche gegeben
ist, da nämlich die Richtwirkung aus der Zeitdifferenz entsteht, die naturgemäß
für die Spiegelstrahlen gleich ist. Demgemäß besteht die Erfindung darin, den Doppelsinn
der Richtung in Spiegelwinkeln durch Anwendung eines Schirmes als Spiegel (derreflektierend
und gegebenenfalls teilweise absorbierend wirkt) zu einem eindeutigen Strahl umzuwandeln,
indem der Spiegel so zur Antennenanordnung aufgestellt wird, daß er den spiegelbildlichen
Strahl in die Richtung des zugehörigen jeweils beabsichtigten Richtstrahls zurückwirft.
Dies wird besonders vorteilhaft erfindungsgemäß &reicht, indem die Spiegelfläche
parallel zur Fläche der Antennenanordnung gewählt wird. Spiegelanordnungen, z. B.
gebildet aus in bestimmter Lage um die Hauptantennen gruppierten Leitern, mögen
bekannt sein. Damit gelingt es jedoch nur, einen Richtstrahl fest in einem gegebenen
Sinn zu sammeln. Hier hat man infolge der Verwendung der besonderen Gruppierung
von Richtantennen selbst (s. Hauptpatent) den Vorteil, daß man ohne Bewegung von
Leitern in Feldern Richtstrahl und reflektierten Richtstrahl um volle z8o° parallel
miteinander verschwenken kann.
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Die Ausbildung des Schirmes als Spiegel läßt sich in zahlreichen Variationen
durchführen, von denen einige als vorteilhafte Ausführungsformen auf der Zeichnung
dargestellt sind.
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Ausgehend von einer Darstellung der Antennenanordnung nach dem Hauptpatent
mit der Richtwirkung ohne Schirm bzw. Spiegel soll an Hand der Zeichnung der Gegenstand
der Erfindung im nachstehenden näher beschrieben werden.
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In der Abb. r ist eine Mehrzahl von in bestimmten Abständen voneinander
aufgestellten Antennen dargestellt, wobei die Richtwirkung der Antennenanordnung,
die im Beispiel aus den fünf Antennen i, 2, 3; 4, 5 besteht, in der Richtung der
Pfeile a, 7i- oder c liegen kann, die somit jeweils den Richtstrahl
verkörpern.
Jedem dieser Richtstrahle entspricht ein Spiegelbild, das in den mit punktierten
Linien gezeichneten Pfeilen a,,, b., bzw. c, angedeutet ist, so daß also außer dem
Richtstrahl je ein Spiegelstrahl vorhanden ist.
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Die Abb. z gibt ein Beispiel dafür an, wie man gemäß der Erfindung
durch Schirmwirkung den Einfluß der Spiegelbilder ausschaltet, und zwar ist hier,
um das einfachste Beispiel zu wählen, parallel zur Antennenreihe in geeignetem Abstand
von dieser ein Schirm S angeordnet, der die Wirkung hat, daß der Spiegelstrahl nach
dem bekannten Gesetz - Ausfallswinkel gleich dem Einfallswinkel - in der Richtung
seines zugehörigen Richtstrahls abgelenkt wird.
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Eine für die Zwecke der Erfindung geeignete Ausführungsform des Schirmes
(Spiegels) ist in Abb. 3 und 4 dargestellt, Er besteht aus einer Leiterwand, die
von einzeln aufgehängten, vorteilhaft senkrecht angeord: neten, zweckmäßig geerdeten
Leitern gebildet wird, wobei die Tiefe: der Wand zweckmäßig eine Wellenlänge oder
wenigstens # beträgt. Die Tiefe dieser Wand ist hierbei gegeben durch die Anzahl
der jeweils verwendeten, in paralleler Anordnung hi.nteneinandergeschichteten Leiterreihen
6, 7, 8, g, `ro und deren gegenseitigen Abstand, der vorteilhaft auf einige Meter
zu bemessen ist. Die einzelnen Leiter werden zweckmäßig in der aus Abb: 4 ersichtlichen
Weise so angeordnet, daß die Leiter zweier benachbarter Leiterreihen gegeneinander
versetzt sind. Das gesamte Leitersystem wird von den vier Masten 11, 1z,
13, 14 getragen. Die praktische Durchführbarkeit dieses Erfindungsgedankens. ist
durch die etwa zu erwartenden Abmessungen einer solchen Leiterwand in keiner Weise
behindert, da man in der drahtlosen Telegraphie neuerdings auch auf große Entfernungen-
mit kleinen Wellenlängen, den sogenannten Raumwellen, arbeitet.
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Die beschriebene Anordnung. des Schirmes< wirkt im wesentlichen
als Reflektionswand. Man kann sie auch so ausbilden, daß man eine Mehrzahl von als
abgestimmte Gebilde ausgebildeten Leitern in der an Hands der Abb. 3 und 4 beschriebenen
Weise anordnet. Diese einzelnen abgestimmten Leitergebilde müssen hierbei möglichst
überwiegend- Dämpfung durch Strahlung besitzen, dann werfen sie einen erheblichen
Betrag. der Wellenenergie im Spiegelwinkel wieder zurück, wenn auch ein Teil der
einfallenden Energie absorbiert bzw. zerstreut wird. Ein Beispiel einer solchen
Anordnung ist in Abb. 5 der Zeichnung dargestellt. In ihrem äußeren: Aufbau: unterscheidet
sie sich im wesentlichen. von der der Abb.3 und 4 durch die Abstimmspulen 15, die
in die senkrecht aufgehängten Leiter eingeschaltet sind. Außerdem werden hier vorteilhaft
die Leiterreihen hintereinander angeordnet in Abständen vergleichbar der Wellenl-#inge
oder wenigstens der halben Länge der elektrischen Welle.
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Wenn auch die Schirme nach Abb. 3 und 4 oder 5 nicht voll als Spiegel
(reflektierend), sondern mehr oder weniger auch absorbierend wirken, so ist diese
Wirkung auch schon erwünscht, da es auch darauf ankommt, die nicht gewollten Richtungen
ohne funkentelegraphische Wirkung zu lassen wegen der Störungsbefreiung des funkentelegraphischen
Verkehrs.
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In besonderen Fällen kann in Frage kommen, die Spiegefebene zu krümmen
und gegebenenfalls auch die Antennenebene, was vorteilhaft sein kann für den Fall,
da.ß bei gegebenen Stationen eine bestimmte Vorzugsrichtung besteht.
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In den Abb: 6 und r -sind, Anordnungen gezeigt, bei denen eine doppelseitige
Wirkung des Spiegels erreicht wird.
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So zeigt- z. B. die Abb. 6 zwei wahlweise einschaltbare Antennenanordnungen
A und B, die parallet zueinander aufgestellt sind und durch eine zwischen ihnen
angeordnete, nach beiden Seiten wirkende Leiterwand C abgeschirmt werden. Je nachdem
man in dem linken oder dem rechten Sektor geben oder empfangen will,; benutzt man
hierfür die linke (A) oder- die rechte (B) Antennenanordnung, während.. die andere
stromlos bleifit. Eventuell. läßt man- beide voneinander unabhängig arbeiten, In
Abb. 7 ist ein Fall dargestellt, bei dem eine. Antennenanordnung,- D zu. beiden
Längsseiten von je einer Leiterwand E bzw. F abgpschIrmt ist. In, diesem Falle sind
die Leiterwände wahlweise einschaltbar gedacht.
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Da= es durch die Anordnung gelingt,. einen ziemlich scharf definierten
Strahl in. der Art eines Scheinwerferstrahles mit praktisch- bequemen Mitteln zu
erzeugen, so tritt neben der vorteilhaften Wirkung der. Energieersparnis und. Vermeidung
der Störung, zwischen den. verschiedenen Stationen der weitere Vorteil auf; daß
die schädlichen. Interferenzerscheinungen durch das Zusammenwirken mehrerer auf-
verschiedenen Wegen an be= stimmter Empfangsstelle ankommender Strahlen, (Schlieren)
stark vermindert werden:.
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Wird eine genügend kleine Wellenlänge gewählt, so kann. die ganze
Einrichtung als solche drehbar angeordnet werden. (an Stelle z. B.. mittels elektrischer
Ketten: den Richtstrahl zu schwenken). Hierbei tritt als Vorteil der auf, daß: man
dann den- Strahl bei Gleichphasigkeit aller Antennen;. d, h'. derc zur
Antennenebene
senkrechten Strahl wählen kann, der die größte Schärfe besitzt.
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Wie in der Einleitung bereits hervorgehoben war, kann die Rückwerfung
des einen der beiden Richtstrahlen in die Richtung des anderen Anwendung finden
auf alle Antennenkombinationen, die bipolarer Art sind, d. h. einen doppelseitigen
Strahlenkegel aussenden, der dadurch charakterisiert ist, daß bei der Verschwenkung
des nach der einen Seite gerichteten Strahls der nach der anderen Seite gerichtete
Strahl spiegelbildlich oder, mit anderen Worten, gegenläufig gedreht wird. Die Erfindung
ist nicht auf die im einzelnen dargestellten und beschriebenen Antennenkombinationen
beschränkt, sondern in gleicher Weise anwendbar auf alle spiegelbildlich gerichteten
Sendeeinrichtungen, deren Richtwirkung auf der in der Erfindung angegebenen Phasenkombination
beruht.