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Wellenantenne zum gerichteten Senden Wellenantennen haben bei langen
Wellen gute Dienste geleistet; bei kurzen Wellen ist dies weniger der Fall.
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Vor allem hat diese Antennentype beim Senden versagt. Hierfür sind
verschiedene Gründe angeführt worden, u. a. der, daß beim Senden mit Wellenantennen
wenig oder gar kein Ausstrahlungsvermögen vorhanden ist; wenigstens gilt dies für
den ausgespannten Teil des Drahtes insoweit, als dieser nicht nahe dem Ende liegt,
da die Fortpflanzungsgeschwindigkeit in dem Draht kleiner ist als da draußen. Dieser
letzte Umstand würde zur Folge haben, daß die Wellenfront nach dem Draht hin gekrümmt
ist, was beim Empfangen ein Vorteil, jedoch beim Senden ein Nachteil ist (s. S.
1774 und 1775 von "Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Oktober
193i").
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Überdies ist früher bereits hinsichtlich von Langwellenantennen die
Ansicht geäußert worden, daß ein kleiner Abstand zwischen dem ausgespannten Draht
und dem Erdboden den Empfang verbessert, weil die Wellenfront dadurch zur Erde hin
gekrümmt ist.
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Die Erfindung geht von der Einsicht aus, ,, daß das Versagen der Wellenantenne
in dieser Form bei kurzen Wellen seinen Grund darin hat, daß die Antennenleistung
gering ist, wenigstens in der Richtung der Gegenstation. Um diese Leistung zu verbessern,
benutzt die Erfindung nicht die Erde als Bestandteil der Antenne, weil dabei Verluste
auftreten.
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Es ist bereits bekannt, eine Wellenantenne aus zwei räumlich parallel
verlaufenden Leitungen, deren Länge im Vergleich mit der Betriebswelle groß ist,
zu benutzen. Man erregte die beiden Leitungen gegenphasig und verschob sie etwas
gegeneinander in ihrer Längsrichtung, so daß die Phasen in den Punkten, die in derselben
senkrecht zu den Antennenleitungen stehenden Ebene liegen, nicht 18o° betragen..
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Nach der vorliegenden Erfindung werden bei einer Richtsendeantenne,
die aus zwei parallelen, gegebenenfalls übereinander angeordneten, im Verhältnis
zur Wellenlänge langen Leitungen besteht, diese beiden Antennenleitungen an verschiedene
Pole des Senderausgangs direkt oder über geeignete Kopplungsmittel angeschlossen,
werden aber durch unsymmetrische Anschlußmittel in Phasenübereinstimmung gebracht,
derart, daß die Punkte der beiden Antennenleitungen, die in derselben zu den Leitungen
senkrechten Ebene liegen, die gleiche Phase aufweisen.
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Die Versuche haben gezeigt, daß man hierbei eine besonders intensive
Strahlung im wesentlichen in der Längsrichtung der Wellenantenne nach der einen
oder nach den beiden Seiten erhält. Man kann die zu der Gleichphasigkeit der beiden
Antennenleitungen erforderliche
Unsymmetrie der Anschlußmittel
durch Verwendung geeigneter, zweckmäßig eingestellter--konzentrierter -Schaltmittel
erreichen,- ;die- aus einer Kombination von Selbstinduktion und Kapazität bestehen.
Man kann aber die Gleichphasigkeit besonders praktisch dadurch erreichen, daß der
eine der beiden Zuführungsdrähte zu den beiden Wellenantennenleitungen um eine halbe
Wellenlänge länger als der andere gemacht wird. Es ist nicht unbedingt notwendig,
einen bestimmten Abstand der Antennendrähte voneinander genau einzuhalten. Bestimmte
Abstände sind aber besonders günstig. So ist es sehr zweckmäßig, die beiden Antennendrähte
im gegenseitigen Abstand von einer halben Wellenlänge anzuordnen, da in diesem Falle
die Gleichphasigkeit einfach durch exzentrische Speisung erreicht werden kann. Günstig
ist auch ein Abstand von 314 Wellenlänge, wobei sich eine besonders gut ausgeprägte
Richtwirkung ergibt.
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Wird eine der vorliegenden Erfindung entsprechende Antenne hergestellt,
die lang ist im Verhältnis zur Wellenlänge, dann kommt infolge der Ausstrahlung
so wenig Energie am Ende an, daß die Reflexion am Ende vernachlässigt werden kann
und die Strahlung einseitig erfolgt.
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Will man die Einseitigkeit vollkommener machen, , so muß man das Ende
durch einen Widerstand -abschließen, der dem Betrag nach gleich dem Wellenwiderstand
der Antennenleitungen ist und derart an die gleichphasigen Punkte der beiden Leitungen
durch geeignete Gestaltung oder Bemessung der Verbindungen unsymmetrisch angeschlossen
ist, daß die Enden des Widerstandes ungleiche Phase haben.
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Macht man die Antenne nicht so lang und schließt man sie nicht ab,
so erhält man eine doppelseitig strahlende Wellenantenne. Auch diese Antenne entspricht
der Erfindung, auch wenn die Doppelseitigkeit vollkommen sein würde und stehende
Wellen vorhanden wären. Das Prinzip der Gleichphasigkeit der homologen Punkte der
beiden Leitungen bleibt auch hier bestehen.
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Die beiden parallelen Leitungen brauchen auch nicht unbedingt geradlinig
sein. Sie können auch z. B. in Zickzackform in der allgemeinen Richtung auf die
Gegenstation hin verlaufen.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Antennenanordnung
nach der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Zweidrahtwellenantenme, bei der die Gleichphasigkeit
der beiden Drähte durch eine konzentrierte Selbstinduktionskapazitätsschaltung erreicht
wird.
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Abb. 2 stellt eine Z-#veidrahtwellenantenne dar, bei der sich die
Drähte in einem beliebigen Abstand voneinander befinden. Die Gleichphasigkeit wird
hier dadurch erreicht, daß die eine Zuleitung um eine ungerade Zahl von einer halben
Wellenlänge länger ist als die andere.
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Abb. 3 stellt eine zweidrähtige Wellenantenne dar, bei welcher die
Drähte in einem gegenseitigen Abstand von einer halben Wellenlänge verlaufen und
eine exzentrische Speisung verwendet wird, d. h. ein solcher asymmetrischer Arschluß,
daß durch den Längenunterschied a-b die Gleichphasigkeit der Antennendrähte hergestellt
wird.
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Abb. q. stellt eine ähnliche Schaltung wie die vorige dar, mit dem
Unterschied, daß hier zur Unterdrückung der Reflexion das Ende durch einen Widerstand
R abgeschlossen ist, wobei die Ungleichphasigkeit an den Enden des Widerstandes
R durch die Leitungslänge d-b' hervorgebracht wird. Natürlich könnte man die Unsymmetrie
des Anschlusses des Widerstandes R auch in einer anderen geeigneten Weise, z. B.
durch konzentrierte Reaktanzen, erfolgen lassen.
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Um zu vermeiden, daß bei allen beschriebenen Ausführungen :die Teile
d, b -das Strahlungsdiagramm irgendwie deformieren, können sie evtl. durch Schutzdrähte
oder Rohre abgeschirmt werden.
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Natürlich ist es auch möglich, die Verwendung von konzentrierten Schaltmitteln
mit der Verwendung von ungleichen Zuleitungen zu kombinieren.
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Die Richtwirkung dieser Antenne kann dadurch erhöht werden, daß mehrere
von diesen gleichphasigen Leitungspaaren, die z. B. alle parallel gespeist_ werden,
nebeneinander in Abständen von . B. einer halben oder Breiviertel Wellenlänge aufgehängt
werden, so daß hierbei die bekannte Verbesserung der Richtwirkung (Beam-Wirkung)
entsteht. Man erhält dann eine große Anzahl gleichphasiger Drähte, die sich in gewissen
Abständen voneinander befinden, wie es bei den bekannten Beam-Antennen üblich ist.
Dabei kann man bewirken, däß die verschiedenen Teile d, b einander in ihrer Wirkung
aufheben.
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Man hat dafür zu sorgen, daß die Drähte sich in einem gewissen Abstand
von der Erde befinden, so daß keine Verluste auftreten und sich auch keine Kraftlinien
über die Erde schließen können. Dieser Abstand muß also mindestens von der gleichen
Größenordnung sein wie der gegenseitige Abstand zwischen den Drähten.