DE506169C - Verfahren zum Entkoppeln von getrennten geerdeten Hochfrequenzkreisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entkoppeln von getrennten geerdeten Hochfrequenzkreisen, Antennen, d. h. zum Neutralisieren der natürlichen kapazitiven Kopplung der Kreise, insbesondere zum Entkoppeln der Antennen einer Mehrfachsendestation.

Es sind schon verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um mehrere Antennenkreise zu entkoppeln. Dies geschieht durch besondere, in die Antenne einzuschaltende Spulen. Bei diesen bekannten Methoden sind die Entkopplungsmittel einer hohen Spannung ausgesetzt und bieten infolgedessen große Isolationsschwierigkeiten.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Entkopplungsmittel, z. B. ein Kopplungsinduktor, in die Antennenkreise an solchen Punkt gelegt werden, daß sie an einem Ende an Erdspannung liegen.

Bei der einfachsten Ausführungsform der Erfindung geschieht die Entkopplung durch diejenige natürliche induktive Kopplung, die durch eine gemeinsame Erdverbindung gebildet wird.

In manchen Fällen genügt eine einfache kurze Erdverbindung nicht zur vollständigen Neutralisation der natürlichen kapazitiven Kopplung. Bei einer nur teilweisen Neutralisation ist es aber unzweckmäßig, den Rest durch die sonst übliche, in die Antenne einzuschaltende Induktanz zu neutralisieren, da die verringerte Kapazität für die Resonanz vergrößerte Induktivität erfordert. Demgemäß besteht die weitere Erfindung darin, dafür zu sorgen, daß die gemeinsame Erdverbindung eine genügende Kopplung für die vollständige Neutralisation ergibt, was durch Einfügen einer Spule in die gemeinsame Erdverbindung bewirkt wird.

Eine sehr verbreitete Sendeantenne ist die mehrfach abgestimmte Antenne nach Alexanderson. Wenn verschiedene solcher Antennen parallel zueinander liegen, wird ihre gegenseitige kapazitive Kopplung stark vermehrt. Nach der Erfindung wird die Aufhebung der natürlichen Kopplung solcher Antennen in einfacher Weise dadurch bewirkt, daß ein oder mehrere Erdverbindungen der Antennen mit gemeinsamen Erdleitungen verbunden werden, wobei diese Leitungen nötigenfalls Kopplunginduktoren in Serie enthalten können.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in drei Figuren dargestellt.

Fig. ι zeigt die Erfindung in ihrer einfachsten Form.

Fig. 2 zeigt die Anordnung eines Induktors in der gemeinsamen Erdleitung.

Fig. 3 zeigt die Erfindung angewendet auf mehrfach abgestimmte Antennen.
In Fig. ι werden die Sendeantennen2 und 4 von den Sendern 6 und 8 gespeist und durch die wechselseitige, durch den Kondensator 10 dargestellte Antennenkapazität gekoppelt. Wenn die Antennen nicht getrennt geerdet, ίο sondern miteinander durch eine gemeinsame Erdverbindung 12 verbunden sind, so liefert die natürliche Kopplung durch die gemeinsame Leitung 12 selbst die Energie, um der Energie entgegenzuwirken, die durch die natürliche Kapazität 10 übertragen wird.

In manchen Fällen wird die Kopplung durch eine kurze direkte Erdverbindung nicht genügend sein, um vollständig die Wirkung der Kapazität 10 auszugleichen. Wenn es

ao nicht angeht, die Erdverbindung zu erweitern, kann man ihre Induktanz in der in Fig. 2 dargestellten Art vergrößern, bei der ein Kopplungsinduktor 14 in der gemeinsamen Erdleitung 12 vorgesehen ist. Wenn die Sender 6 und 8 Hochfrequenzmaschinen sind, ist es sehr erwünscht, daß eine Klemme derselben an Erdspannung bleibt, da sonst die Isolation zerstört werden könnte. Die Einfügung einer Induktanz 14 erhöht die Spannung an der geerdeten Seite der Maschine, welcher Nachteil durch die Einfügung, von Kondensatoren 16 und 18 beseitigt werden kann, die in Serien mit der Induktanz 14 in Resonanz sind, wodurch die Spannung der geerdeten Klemmen auf Erdspannung erniedrigt wird.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, Antennen durch Kopplungsinduktoren zu neutralisieren, die in Reihe mit den Antennen liegen.

Diese Anordnung könnten bei flüchtiger Betrachtung der Anordnung gemäß Fig. 2 ähnlich erscheinen, besitzen aber wichtige Unterschiede. Erstens ist bei der vorliegenden Anordnung eine Klemme des Induktors an Erdspannung gelegt und ist die an den Induktor angelegte maximale Spannung diejenige, die durch den Spannungsgradienten am Induktor selbst verursacht wird; diese Spannung kann ohne große Schwierigkeit isoliert werden, während alle früheren Anordnungen die Verwendung von Kopplungsinduktoren vorgeschlagen haben, die in den Antennenkreisen oberhalb der Sender lagen und deshalb gegen hohe Spannungen isoliert werden mußten, abgesehen von ihrer konstruktiven Schwierigkeit und Kostspieligkeit. Zweitens kann bei der vorliegenden Anordnung ein einfacher, leitend verbundener Induktor verwendet werden, während die früheren Anordnungen, da sie Serieninduktoren verwendeten, magnetische Kopplung verwenden mußten, damit nicht jede Wechselstrommaschine durch die andere Maschine an Erde kurzgeschlossen werde.

Fig. 3 zeigt die Anwendung der Erfindung auf benachbarte, mehrfach abgestimmte Antennen. Hier werden die beiden Antennen 20 und 22 von Sendern 6 und 8 gespeist und durch Mehrfacherdverbindungen 24 und 26 abgestimmt. Erfindungsgemäß sind eine oder mehrere dieser Erdverbindungen miteinander verbunden und durch eine gemeinsame Erdleitung geerdet, um eine Kopplung entgegengesetzt der natürlichen kapazitiven Kopplung der Antenne zu schaffen. Im vorliegenden Fall sind sechs Antennenabschnitte dargestellt und von den sechs Abstimmungspunkten abwechselnd je einer, wie 28 und 30, miteinander und mit Erde durch eine gemeinsame Erdleitung 32 verbunden. Wie oben erwähnt, kann diese gemeinsame Erdleitung in ihrer Induktanz durch Einschalten eines Reiheninduktors vermehrt werden. In diesem Falle besteht kein Zwang zur Verwendung von Reihenkondensatoren, wie es die Kondensatoreniö und 18 in Fig. 2 sind, da es nicht wesentlich ist, daß die unteren Klemmen der Abstimmungsinduktoren an Erdspannung liegen. Sie sind natürlich von Erdspannung nur um den Betrag des Spannungsabfalls am Kopplungsinduktor 34 entfernt.

Im vorhergehenden ist davon gesprochen, daß die Kopplungsinduktoren die natürliche kapazitive Kopplung der Antennen neutralisieren. Naturgemäß kann solche Neutralisierung nur bei einer einzigen Frequenz vollkommen ausgeführt werden. Da die Mehrfachkanäle das Senden bei verschiedenen Frequenzen übernehmen, folgt, daß eine vollkommene Neutralisation nur in einer Rieh- iou tung ausgeführt werden kann, deren Wahl frei steht. In der Praxis nimmt man gewöhnlich die Neutralisierung für eine Frequenz zwischen den Arbeitsfrequenzen vor, was mehr zur Zufriedenheit ausfällt, als man annehmen möchte, da sich praktisch erwiesen hat und theoretisch bewiesen werden kann, daß solche Neutralisation bewirkt, daß Energie, die von jeder Antenne auf die andern Antennen übertragen wird, in richtiger Phasenbeziehung ist, um die Gesamtstrahlung zu unterstützen.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Entkoppeln von getrennten geerdeten Hochfrequenzkreisen (Antennen) mittels Induktanzen, welche die gegenseitige kapazitive Kopplung der Kreise, neutralisieren, dadurch gekennzeichnet, daß diese Entkopplungsmittel an solchen Punkten mit den Kreisen (An-

   tennen) gekoppelt werden, daß sie an einem Ende Erdpotential haben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreise (Antennen) durch eine gemeinsame Erdleitung geerdet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktanz der Erdleitung (durch Einschaltung von Spulen) genügend erhöht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 für Alexanderson-Antennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen durch mehrere verteilte gemeinsame Erdleitungen, in welche gegebenenfalls Serieninduktanzen geschaltet sind, entkoppelt werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen