DE561828C - Antennenanordnung zur Schwundverminderung - Google Patents

Description

Zur Beseitigung von Schwunderscheinungen sind eine Reihe von Mitteln bekannt, die das Ziel mit Antennenkombinationen oder -Variationen erreichen wollen. So ist bekannt, daß der Schwund für verschieden polarisierte Wellen verschieden ist, und als Mittel zur Schwundbeseitigung ist eine Variation der Polarisationsebene der Empfangs- oder Sendeantenne vorgeschlagen worden. Weiter ist

to bekannt, daß der Schwund sich mit dem Höhenwinkel der Ausstrahlung bzw. Einstrahlung ändert, und es ist daher eine Variation des Höhenwinkels der Ausstrahlung, also der Vertikalcharakteristik vorgeschlagen.

Ferner deuten gewisse Beobachtungen darauf hin, daß eine Ablenkung der Energiestrahlen aus der Hauptstrahlrichtung· durch , irgendwelche wandernde Reflexionsstellen eintritt und so durch Interferenz der Strahlen Schwunderscheinungen die Folge sind. Als Mittel zur Beseitigung dieser Art des Schwundes würde eine Variation des horizontalen Strahlungsdiagramms wirksam sein. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, mehrere der genannten Mittel gleichzeitig anzuwenden, z. B. sowohl den Höhenwinkel als auch den Horizontalwinkel periodisch zu ändern.

Erfindungsgemäß soll eine Antennenanlage verwendet werden, bei der ebenfalls gleichzeitig zwei oder mehrere Strahlungsformänderungen vorgenommen werden, die voneinander abweichenden Charakter haben, etwa wie oben beschrieben wurde, bei der jedoch die Frequenzen, mit denen die Strahlungsformänderungen vorgenommen werden, voneinander verschieden sind. Würden die Frequenzen der Formänderungsvariationen gleich sein, so würde man praktisch nur eine Formänderungsvariation bestimmter Art erreichen. Die Einzelwirkungen würden zum Teil zusammenfallen, zum Teil sich aufheben, so daß praktisch etwa nur derselbe Effekt erreicht würde wie bei einer einzigen Strahlungsformänderung, unter Umständen noch weniger. Ganz einwandfrei kommen die einzelnen Variationen nur dann zur Wirkung, wenn ihre Änderungsfrequenzen in einem geradzahligen Verhältnis zueinander stehen. Ein Beispiel möge zur näheren Erläuterung dienen: An der Gesamtantenne wird erstens die Vertikalcharakteristik mit der Frequenz ^₁ etwa von einer Form nach Fig. ia in eine Form nach Fig. ib übergeführt, zweitens wird mit der Frequenz f₂ die Polarisation geändert, wobei f₂ = n· f_± ist, wenn η eine ganze rationale Zahl ist, und drittens wird die Horizontalcharakteristik geändert mit der Frequenz /₃, wobei f₃ = m· f₂ gewählt ist, wenn m eine ganze rationale Zahl ist.

Einige Ausführungsmöglichkeiten, wie die rhythmische Änderung der Strahlungsform erreicht wird, seien als Beispiel angegeben, und zwar zunächst einige Beispiele zur Änderung der Vertikalcharakteristik. In Fig. 2 ist ein Kondensator (in ähnlicher Form kann auch eine Induktivität eingeschaltet werden) in die Mitte einer Vertikalantenne gesetzt,

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durch den ein Phasensprung zwischen beiden Antennenhälften erreicht wird, infolgedessen auch die Strahlungsform eine andere ist, als wenn der Kondensator nicht vorhanden wäre. Indem man diesen Kondensator rhythmisch kurzschließt oder den kapazitiven Widerstand ändert, wird auch notgedrungen eine Änderung der Strahlungsform erfolgen. Mit welchen Mitteln dies gemacht werden kann, to zeigen die Fig. 2 b bis 2e. In Fig. 2 b liegt parallel zur Kapazität eine eisenhaltige Induktivität, deren Größe durch Änderung der Magnetisierung auf jeden beliebigen Wert gebracht werden kann. Man kann also entweder die Vormagnetisierung rhythmisch ändern, und zwar so, daß die Induktivität wechselweise einen Kurzschluß oder eine große Induktivität darstellt, also als Schalter fungiert, oder man ändert die Größe der ao Induktivität so, daß der Schwungradkreis aus Kapazität und Induktivität wechselweise als kapazitiver oder induktiver Widerstand wirkt. Anstatt daß man die variable Induktivität parallel zum Kondensator legt, kann man sie as auch in Serie schalten (Fig. 2c). Man schaltet also abwechselnd eine Induktivität oder Kapazität in die Mitte der Antenne. An Stelle einer Eisendrossel kann auch eine Steuerröhre verwandt werden, die durch Änderung der Gitterspannung anodenseitig stromdurchlässigwird oder sperrt (Fig. 2d, 2e). Die an diesen Beispielen der Fig. 2 gezeigten Mittel sind in ähnlicher Weise für andere Antennenanordnungen anwendbar. Man kann immer eine Änderung der Strahlungsform erwirken durch Änderung von Induktivitäten oder Kapazitäten, indem man Kurzschlußoder Sperrglieder einschaltet.

Ein anderes Beispiel der Änderung des vertikalen Strahlungsdiagramms zeigt Fig. 3. Die Antennenanordnung besteht aus zwei übereinander angeordneten Antennen, deren Phasen abwechselnd gleich- oder gegenphasig oder in ein beliebiges Verhältnis zueinander gebracht werden können, indem die Speiseleitung der einen Antenne umgepolt wird bzw. durch variable Induktivität die Abstimmung in den beiden Zweigen geändert wird, so daß beispielsweise die eine Antenne in gleichem Maße induktiv wie die andere kapazitiv verstimmt wird, und umgekehrt. In ähnlicher Weise kann durch Änderung der Stromamplituden oder durch Änderung der Amplituden und Phasen der Ströme eine Änderung der Vertikalcharakteristik erreicht werden. Diese Methode der · Variation der Charakteristik mittels zweier oder mehrerer vertikal übereinander angeordneter Teilantennen ist für jede beliebige Polarisation anwendbar. Eine Ausführungsmöglichkeit der Polarisationsänderung zeigt Fig. 4. Durch Umpolen der Speiseleitung analog Fig. 3 kann, wie die Fig. 4b und 4c zeigen, die Polarisation einmal vertikal oder horizontal gemacht werden. Sind die Teilantennen gleichartig und sind ihre Polarisationsebenen um 90⁰ gegeneinander verschoben, so kann man durch Änderung der Amplituden der Teilströme jede beliebige Polarisation erreichen. Zur Erreichung einer kontinuierlichen Drehung der Polarisation kann man beispielsweise so verfahren, daß man den Strom in der einen Antenne von Maximum auf Null oder auf eine gleiche Größe entgegengesetzter Phase bringt und gleichzeitig die umgekehrte Stromänderung an der anderen Antenne vornimmt.

Eine geeignete Kombination der in den beiden vorhergehenden Abschnitten geschilderten Variation der Vertikalcharakteristik und der Polarisation stellt Fig. 7 dar. Es findet mit der Frequenz f_± eine Änderung der Polarisation statt und gleichzeitig mit der davon abweichenden Frequenz f₂ eine Änderung der Vertikalcharakteristik.

Um die Strahlungsform zu ändern, kann man auch einen anderen Weg einschlagen, indem man mehrere Antennen oder Kombinationen, die bereits die verschiedenen gewünschten Strahlungsformen aufweisen, der Reihe nach oder in bestimmten Kombinationen einschaltet. Eine Möglichkeit solcher Anordnung stellt Fig. 5 dar, bei der nur drei Antennen gezeichnet sind, die etwa verschiedene Vertikalcharakteristik und gleiche Polarisation haben mögen. Zur Änderung der Polarisation müßte noch die gleiche Anzahl Antennen anderer Polarisation vorhanden sein, oder die Polarisation jeder Antenne muß mit gleichem Rhythmus variabel sein. Nach Fig. 5 würden also in zeitlicher Aufeinanderfolge die Antennen A, B und C eingeschaltet werden. Mit zwei Antennen und mit Anwendung von Schaltdrosseln würde Fig. 5 in Fig. 6 übergehen. Es erfolgt hier die rhythmische Magnetisierung der Drosseln von derselben Energiequelle, infolgedessen muß an beide Drosseln eine Gleichstromvormagnetisierung gelegt werden mit einem derartigen Wicklungssinn, daß Gleichstrom- und Wechselstromfeld in der einen Drossel sich aufheben, während sie sich in der anderen Drossel addieren, und umgekehrt, im Rhythmus der Änderungsfrequenz. Anstatt auf der Primärseite können die Schaltdrosseln auch auf der Sekundärseite parallel zur Kopplungsinduktivität oder in die Speiseleitung gelegt werden.

Der Vorteil der beschriebenen Antennenanordnungen, insbesondere in der Art nach Fig. 7, ist in erster Linie für Rundfunkwellen wesentlich, zumal ein wesentlich größerer

Raumbedarf nicht erforderlich ist. Die Anordnung kann beliebig klein sein, mindestens nicht breiter und höher als eine halbe Wellenlänge. Da der Rundfunkempfang besonders in der toten Zone infolge starker Interferenzen zwischen Boden- und Raumwellen stark beeinträchtigt wird, diese sogenannte tote Zone aber bei den oben besprochenen verschiedenen Antennenstrahlungsarten räumlich nicht zusammenfallen dürfte, ist gerade hier eine mehrfach variable Antennenanordnung zweckmäßig.

Die vorgeschlagene Antennenanordnung kann naturgemäß auch auf der Empfangsseite angewandt werden.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   ι. Antennenanordnung zur Schwundverminderung, bei der mehrere charakteristische Eigenschaften der Strahlung, z. B. der Höhenwinkel, der Horizontalwinkel, die Polarisationsebene, gleichzeitig geändert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der einzelnen Eigenschäften in verschieden schnellen Rhythmen erfolgt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der verschiedenen Rhythmen in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennensystem aus zwei oder mehreren im wesentlichen gleichartigen Gruppen besteht, die ihrerseits aus im wesentlichen vertikal übereinander angeordneten Teilantennen bestehen, deren Ströme in ihren Amplituden oder Phasen oder in ihren Amplituden und Phasen gegenseitig mit konstantem Rhythmus geändert werden.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antennensystem aus zwei im wesentlichen in gleicher Höhe über Erde nebeneinandergestellten Gruppen besteht, die verschiedene Polarisation haben und deren Stromamplituden in konstantem Rhythmus gegeneinander geändert werden.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Strahlung durch Kurzschluß bzw. Zuschaltung von Induktivitäten oder Kapazitäten oder Kombinationen von beiden erfolgt.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schaltvorgang durch eine Dreielektrodenröhre erfolgt, an deren Gitter eine Spannung bestimmter Frequenz gelegt wird und die anodenseitig in Serie oder parallel zu den Abstimmelementen gelegt wird.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schaltvorgang durch eine Eisendrossel erfolgt, deren Vormagnetisierung in fester Frequenz so geändert wird, daß die Drossel wechselweise für Hochfrequenz annähernd einen Kurzschluß oder eine große Induktivität oder wechselweise eine normale Induktivität und eine sehr hohe Induktivität darstellt.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstimmelemente Eisendrosseln verwandt werden, deren Induktivität durch Änderung der Magnetisierung rhythmisch geändert wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen