DE821049C

DE821049C - Multiple antenna system for long wave radio

Info

Publication number: DE821049C
Application number: DEP14410A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr-Ing Gutzmann
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG; C Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG; C Lorenz AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-11-15

Description

Mehrfachantennensystem für Langwellenfunk Die Erfindung befaßt sich mit einem Mehrfachantennensystem hohen- Wirkungsgrades, deren Baumassen gering sind und deren Bauhöhe klein ist gegenüber der Wellenlänge.Multiple antenna system for long wave radio The invention is concerned with a multiple antenna system of high efficiency, the dimensions of which are small and their overall height is small compared to the wavelength.

Die bisher zur Verwendung gelangten Mehrfachantennen bestehen im allgemeinen aus einer Anzahl von Einzelstrahlern, von denen jede im Endungspunkte eine Abstimmspule aufweist und die einzehi durch ein konzentrisches Drahtnetz geerdet sind.The multiple antennas that have hitherto been used generally exist from a number of individual radiators, each of which has a tuning coil in the endpoint and which are individually grounded by a concentric wire mesh.

Besonders die Erdung dieser Systeme erwies sich jedoch als wenig vorteilhaft. Die einzelnen Strahler wurden durch je einen Stern radial-symmetrisch verlaufender Drähte geerdet. Die Richtung der tatsächlich auftretenden Erdströme aber entsprechen nicht der dieser Drähte, weil die sich überlagernden Irdstronikomponenten der einzelnen Strahler in Abhängigkeit vorn Ort verschiedene, und zwar sowohl räumliche als auch elektrische Phasenverschiebungen aufweisen. Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Ausführung dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler als zueinander konzentrisch angeordnete Zylinder ausgebildet sind, daß als Erder senkrecht dazu gelegte, in Bezug auf das gesamte System radial verlaufende Leiter dienen und daß die Dachkapazitätsfläche gemeinschaftlich über allen Zylindern liegt. Die Strocuverteilung auf die einzelnen Strahlenzylinder erfolgt gleichphasig.However, the grounding of these systems in particular proved to be of little benefit. The individual radiators were made more radially symmetrical by a star each Wires grounded. However, the direction of the actually occurring earth currents correspond not that of these wires, because the superimposed terrestrial components of the individual Depending on the location, different spotlights, both spatial and have electrical phase shifts. In contrast, the inventive Design characterized in that the radiators are concentric to one another arranged cylinders are designed that as an earth electrode placed perpendicular to it, in In relation to the entire system, radial conductors are used and that the roof capacity area is shared across all cylinders. The distribution of straws to the individual The beam cylinder is in phase.

Das Antennendach besteht aus einem Träger- und einem Leitersystem, welches aus radialen Leitern gebildet wird, die mit den Leitern der reusenartig aufgebauten Zylinderwände verbunden sind.The antenna roof consists of a carrier and a ladder system, which is formed from radial ladders, which with the ladders of the trap-like built-up cylinder walls are connected.

Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Systeinen befinden sich die Isolierstellen bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht in der 1`iähe der Erde, sondern in unmittelbarer Nähe des Antennen-;lach-es. Das gilt vorzugsweise für die Zylinderstrahler größeren Durchmessers, evtl, aber auch für den in der Mitte des Systems befindlichen Einzel- Strahler. Die Abstimminduktivitäten der Antenne sind dabei in der Höhe des Isolierschnittes angebracht. Durch diese Maßnahmen wird einerseits die schädliche Kapazität der Antennenanordnung verringert, während sich andererseits ihre effektive Höhe vergrößert.In contrast to the previously used systems, the Isolation points in the arrangement according to the invention not in the vicinity of the earth, but in the immediate vicinity of the antenna-; laugh-it. This is preferably true for the Cylinder emitters of larger diameter, possibly, but also for the one in the middle of the System located single Spotlights. The tuning inductances of the antenna are attached at the height of the insulating section. Through this Measures, on the one hand, the harmful capacity of the antenna arrangement is reduced, while, on the other hand, their effective height increases.

Die radial verlaufenden Einzeldrähte des Drahtsternes der Antennendachfläche und die Drähte der Zylinderreusen sind über die ganze Fläche gleichmäßig verteilt, und zwar so dicht, daß praktisch bis zu 9o bis 95% die dynamische Kapazität eines vollen Metallbelages erzielt wird.The radially running individual wires of the wire star of the antenna roof surface and the wires of the cylinder pots are evenly distributed over the entire surface, so dense that practically up to 9o to 95% the dynamic capacity of a full metal covering is achieved.

Hierbei entspricht die Drahtzahl der Reusenleiter zweckmäßig der Anzahl der radial verlaufenden Erdleiter. Diese haben eine solche Länge, daß der vorgeschriebene Wirkungsgrad erreicht wird. Gegenüber den üblichen, punktförmig am Strahlerfußpunkt zusammenlaufenden Erdern ergibt sich bei der beschriebenen Anordnung noch der große Vorteil, daß der Eintrittsquerschnitt der Erde entsprechend dem Umfang der Strahlerzylinder sehr groß ist.Here, the number of wires in the trap ladder expediently corresponds to the number the radial earth conductor. These are of such a length that the prescribed Efficiency is achieved. Compared to the usual, punctiform at the base of the radiator converging earth electrodes result in the described arrangement still the large one Advantage that the entry cross-section of the earth corresponds to the circumference of the radiator cylinder is very big.

Die Räder der Zylinderunterbrechungen sind durch zwei horizontal verlaufende Sammelringe abgeschlossen, zwischen denen gleichmäßig über den Umfang verteilt die Abstimmspulen untergebracht sind. Hierbei muß natürlich ein so geringer Abstand der beiden Sammelringe einerseits und der einzelnen Induktivitäten andererseits erstrebt werden, daß die tangential verlaufenden Erdströme vernachlässigbar gering werden.The wheels of the cylinder interruptions are through two horizontal ones Completed collecting rings, between which the evenly distributed over the circumference Tuning coils are housed. Here, of course, there has to be such a small distance the two collecting rings on the one hand and the individual inductances on the other hand The aim is to ensure that the tangential earth currents are negligibly small will.

Die horizontalen Ringleitungen werden aus Trägerseil (evtl. ferromagnetischem Material) gefertigt. In dieses Seil müssen als stromführender Teil Litzenleiter einbandagiert werden, und zwar entsprechend der Stromstärke derart, daß der Gesamtquerschnitt der Litzenleiter von der Mitte zwischen zwei Abstimmspulen aus bis zu den Abstimmspulen gesteigert wird.The horizontal ring lines are made of carrier rope (possibly ferromagnetic Material). Stranded conductors must be present in this rope as the current-carrying part be bandaged, according to the current strength such that the total cross-section the stranded wire from the middle between two tuning coils to the tuning coils is increased.

Bei der praktischen Ausführung des beschriebenen Antennensystems kann man die kreisförmigen Zylinder durch Polygonzylinder ersetzen, an deren Kanten sich. Stützmasten befinden. Die einzelnen Polygonseitenfiächen der Zylinder stellen also aufgespannte Erdwände dar. Zwecks Vermeidung der schädlichen Kapazitäten der Masten sind diese geerdet und somit elektrisch in das Zylindersystem eingeordnet. Die Abstimminduktivitäten sind zweckmäßig an den Masten befestigt.In the practical implementation of the antenna system described can you replace the circular cylinder by polygon cylinder, on the edges of which. Support masts are located. The individual polygon side surfaces of the cylinders thus represent stretched earth walls. In order to avoid the harmful capacities of the masts these are grounded and thus electrically classified in the cylinder system. The tuning inductances are conveniently attached to the masts.

Die Leistungszufuhr der Antenne erfolgt vorzugsweise an der Unterbrechungsstelle des mittleren Leiters.The antenna is preferably supplied with power at the point of interruption of the middle conductor.

Besonders günstige Erdungsverhältnisse erzielt man, wenn die Erdungsdrähte in Wasser verlegt werden. Dann müßte das Antennensystem über einem natürlichen oder künstlichen See aufgebaut werden, wobei im letzteren Fall noch die Möglichkeit besteht, die Leitfähigkeit des Wassers durch besondere Zusätze wesentlich zu erhöhen.Particularly favorable grounding conditions are achieved if the grounding wires laid in water. Then the antenna system would have to be above a natural or artificial lake can be built, whereby in the latter case there is still the possibility of to significantly increase the conductivity of the water through special additives.

Eine beispielsweise Erfindungsausführung, die nur einen Strahlungszylinder vorsieht, der angenähert durch ein Sechskantprisma verwirklicht wird, zeigen in schematischer Form die Zeichnungen. Insbesondere die Drahtbelegung der Dach- und Zylinderflächen dürfte in der Praxis zwecks Erzielung einer hinreichenden dynamischen Kapazität des Systems wesentlich dichter ausgeführt werden müssen, als es in der Zeichnung bei Aufrechterhaltung einiger Übersichtlichkeit darzustellen möglich war.An example embodiment of the invention that only has one radiation cylinder provides, which is approximately realized by a hexagonal prism, show in schematic form the drawings. In particular, the wire assignment of the roof and Cylinder surfaces should in practice in order to achieve a sufficiently dynamic Capacity of the system must be carried out much more densely than it is in the Drawing was possible while maintaining some clarity.

Abb. i zeigt den Gesamtaufbau und Abb. 2 einen Sektor.Fig. I shows the overall structure and Fig. 2 shows a sector.

Das gesamte Antennensystem wird getragen mit Hilfe der sechs Außenmasten i, dem Innenmast 2, den Abspannseilen 3 und den Trägerseilen 4. Die Dachkapazitätsfläche wird durch die sternförmig angeordneten Leiter 5 und die Zylinder durch die reusenförmig aufgehängten Leiter 6 verwirklicht. Die Unterbrechungsstellen 7 der Zylinderfläche sind durch zwei horizontal verlaufende Sammelringe 8 abgeschlossen. In den an den Masten i befestigten Behältern 9 befinden sich die Abstimminduktivitäten. Das Erdleiternetz ist hier nur durch die gestrichelt gezeichneten, in der Erde radial zum gesamten System verlaufenden Drähte io angedeutet. In der Praxis entspricht die Anzahl der Erdleiter der Zahl der senkrechten Zylinderwanddrähte.The entire antenna system is supported by the six outer masts i, the inner mast 2, the guy ropes 3 and the support ropes 4. The roof capacity area is through the star-shaped conductor 5 and the cylinder through the trap-shaped suspended ladder 6 realized. The interruption points 7 of the cylinder surface are completed by two collecting rings 8 running horizontally. In the to the Masts i attached containers 9 are the tuning inductances. The earth conductor network is here only by the dashed lines, in the earth radial to the whole System running wires indicated io. In practice the number corresponds to Earth conductor of the number of vertical cylinder wall wires.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Multiple antenna system for long-wave radio, characterized in that the radiators are designed as cylinders arranged concentrically to one another, that conductors that are laid perpendicular to them and run radially in relation to the entire system serve as earth electrodes, and that the roof capacitance area is shared over all cylinders.

2. Multiple antenna system according to claim i, characterized in that the insulation points of the cylindrical radiators, especially those with a larger diameter, and possibly also the insulating cut of a central individual radiator are not located on the earth's surface, but almost at the height of the antenna roof, and that the tuning coils are in the same place Height.

3. Multiple antenna system according to claim i, characterized in that that the roof surface consists of radially running and evenly distributed ladders, which are suspended between support masts by means of suspension ropes.

4. Multiple antenna system. according to arm claims i and 2, characterized in that the wires of the cylinder surface are arranged like a trap and that the number of these wires corresponds to the number of earth conductors, with which they are associated.

5. Multiple antenna system according to claim i to 4, characterized in that the arrangement of the individual wires of the roof and the walls are so tight that their capacity is almost that of a full metal covering is equivalent to.

6. Multiple antenna system according to claim i, 2, 4 and 5, characterized in that that the edges of the cylinder interruptions by two horizontal running collecting rings are completed, between which evenly over the Scope distributed the tuning coils are housed.

7. Multiple antenna system according to claims 1, 2 and 4 to G, characterized in that the horizontal ring line executed from carrier rope i, st, in which stranded conductor with according to the current distribution changing copper cross-section are bandaged. B.

Multiple antenna system according to claims i to 7, characterized in that the circular cylinders are polygonal cylinders replaced, which are supported at their edges by earthed pylons.

9. Multiple antenna system according to Claim i bi, s 8, characterized in that the Mechanically arranged tuning inductances on the masts between the ring conductors be attached. ok Multiple antenna system according to claims i to 9, characterized in that that the line feed of the system at the point of interruption of the central radiator he follows. i i. Multiple antenna system according to claims i to io, characterized in that that the earth conductors are laid in a natural or artificial lake, in which the conductivity of the water is increased by any additives.