DE886167C

DE886167C - Arrangement to suppress the disturbing waves on the outside of a concentric feed line, especially for antennas

Info

Publication number: DE886167C
Application number: DEE2347D
Authority: DE
Inventors: Edward Cecil Cork; Joseph Lade Pawsey
Original assignee: EMI Ltd
Current assignee: EMI Ltd
Priority date: 1937-06-23
Filing date: 1938-06-16
Publication date: 1953-08-13

Description

Anordnung zur Unterdrückung der störenden Wellen auf der Außenseite einer konzentrischen Speiseleitung, insbesondere für Antennen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Unterdrückung der störenden Wellen auf der Außenseite einer axialen Leitung und betrifft insbesondere solche Antennensysteme, bei denen der Luftleiter mit einer koaxialen Speiseleitung verbunden. ist, die aus einem oder mehreren Innen: leitern besteht, welche von einer äußeren Abschirmung umgeben sind. Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Unterdrückung der störenden Wellen auf der Außenhaut des Außenleiters bekannt, welche besonders auf symmetrische Antennen anwendbar sind. Ein. gemeinsames Kennzeichen dieser bekannten Verfahren ist die Anordnung eines Hilfsleiters von 2/4 Länge, welcher durch einen Draht oder einen: hohlen Leiter, der die gleiche Form wie der Außenleiter der Speiseleitung besitzt, dargestellt wird. Dieser Hilfsleiter ist mit dem antennenseitigen Ende der Speiseleitung verbunden und liegt parallel zur Antenne, indem der eine Dipolleiter mit dem Außen-Leiter der Speiseleitung und der andere Dipolleiter mit dem Innenleiter und gleichzeitig mit dem Hilfsleiter verbunden ist.Arrangement to suppress the disturbing waves on the outside a concentric feed line, particularly for antennas The invention relates on an arrangement to suppress the disturbing waves on the outside an axial line and relates in particular to antenna systems in which the air conductor is connected to a coaxial feed line. is made up of an or several inner: conductors, which are surrounded by an outer shield. There are already various methods of suppressing the disturbing waves the outer skin of the outer conductor known, which especially on symmetrical antennas are applicable. A. The common characteristic of these known processes is the Arrangement of an auxiliary conductor of 2/4 length, which is connected by a wire or a: hollow conductor that has the same shape as the outer conductor of the feed line, is pictured. This auxiliary conductor is with the antenna-side end of the feed line connected and is parallel to the antenna by connecting one of the dipole conductors to the outer conductor the feed line and the other dipole conductor with the inner conductor and at the same time is connected to the auxiliary conductor.

Im Falle eines unsymmetrischen Antennensystems, z. B. bei einer von einem Ende her gespeisten Dipolantenne, ist eine Anordnung zur Verminderung der störenden fortschreitenden Wellen auf der Speiseleitung bekannt, .bei welcher ein Leiter von der Länge einer Viertelwellenlänge mit dem Außenleiter an seinem antennenseitigen Ende verbunden ist. Dieser U4-Leiter wirkt dadurch, daß er die Impedanz an der Stelle, an der er angebracht ist, gegen Erde auf einen Wert vermindert, welcher sehr viel geringer ist als die Impedanz der Antenne, wodurch eine fortschreitende Welle auf der Speiseleitung wesentlich gedämpft wird. Statt eines drahtförmigen Leiters wird bei einer ähnlichen bekannten Anordnung eine Scheibe vom Halbmesser A,/4 oder ein entsprechendes Drahtnetz benutzt.In the case of an unbalanced antenna system, e.g. B. at one of one end fed dipole antenna, is an arrangement for reduction of the disturbing progressive waves on the feeder known a quarter-wave conductor with the outer conductor on its antenna-side end is connected. This U4 conductor works by having the Impedance at the point where it is attached to earth reduced to a value, which is much less than the impedance of the antenna, creating a progressive Wave on the feed line is significantly attenuated. Instead of a wire-shaped one In a similar known arrangement, the conductor is a disk with a radius A, / 4 or an equivalent wire network is used.

Gemäß der Erfindung wird die Dämpfung der unerwünschten Wellen auf dem Außenleiter der Speiseleitung durch einen Hilfsleiter erreicht, dessen eines Ende mit dem Ende der Speiseleitung und dessen anderes Ende mit einem zweiten Punkt der Speiseleitung verbunden und dessen Länge um etwa eine halbe Wellenlänge größer ist als der Abstand der beiden Anschlußpunkte, so d@aß in ihm eine Phasenumkehr der zu unterdrückenden Wellen auftritt, wodurch diese Wellen auf dem Außenleiter der Speiseleitung stark geschwächt werden.According to the invention, the attenuation of the unwanted waves is increased the outer conductor of the feed line reached by an auxiliary conductor, one of which End with the end of the feed line and the other end with a second point connected to the feed line and its length by about half a wavelength larger is than the distance between the two connection points, then there was a phase reversal in it of the waves to be suppressed occurs, causing these waves on the outer conductor the feed line will be severely weakened.

Die Erfindung macht also von dem an sich in der Technik allgemein bekannten Prinzip Gebrauch, Störschwingungen aus einer Leitung abzuzweigen und zwecks Kompensation an einer anderen. Stelle mit passender Phase wieder zuzuführen.The invention thus makes general of that per se in technology known principle use to divert disturbing vibrations from a line and for the purpose Compensation to another. Re-feed point with the appropriate phase.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Hilfsleiter mit dem Ende der Speiseleitung und mit einem Punkt verbunden, welcher einiViertel der Signalwellenlänge vom Ende der Speiseleitung entfernt liegt. Der Hilfsleiter ist 3/42, lang, d. h. um A/2 länger als der Abstand seiner Anschlußpunkte.In one embodiment of the invention, the auxiliary conductor with the End of the feed line and connected to a point which is one and a quarter of the signal wavelength from the end of the feed line. The auxiliary ladder is 3/42, long, i. H. by A / 2 longer than the distance between its connection points.

Ein solcher Hilfsleiter gemäß der Erfindung kann gemeinsam mit dem obenerwähnten bekannten A./4 Leiter bzw. mehreren. derartigen Leitern: benutzt werden, die an einen, der Anschlußpunkte des Hilfsleiters oder an beide Anschlußpunkte angeschlossen werden. Vorteilhafterweise wird ein Paar von 214-Leitern, die nach entgegengesetzten Richtungen von der Speiseleitung wegweisen, benutzt, wobei noch ein zweites gleichartiges Paar von A/4-Leitern im rechten Winkel zu dem ersten. angeordnet sein kann, welches sich an, dem anderen Anschlußpunkt der Hilfsleitung befindet.Such an auxiliary conductor according to the invention can together with the above-mentioned known A./4 conductors or several. such ladders: to be used, those connected to one of the connection points of the auxiliary conductor or to both connection points will. Advantageously, a pair of 214 conductors facing opposite Directions away from the feed line, used, with a second similar one Pair of 1/4 conductors at right angles to the first. can be arranged which at the other connection point of the auxiliary line.

Die Hilfsleitung kann so geschaltet sein, daß sie in ,einer Ebene auf der einen Seite der Speiseleitung liegt, oder sie kann einen Zickzackweg bilden, dessen Achse durch die Speiseleitung gebildet ist, wobei sie aber an. keiner Stelle außer an den Enden .den Speiseleiter berühren darf.The auxiliary line can be connected in such a way that it is in one level is on one side of the feed line, or it can form a zigzag path, whose axis is formed by the feed line, but it is on. nowhere except at the ends. may touch the feeder.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung soll dieselbe- im folgenden an Hand der Abbildungen eingehender beschrieben werden.. Die Abbildungen zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiele.For a more detailed explanation of the invention, the same is intended below be described in more detail using the illustrations. The illustrations show three different embodiments.

In Abb. r ist eine Antenne r dargestellt, welche durch eine koaxi@a'le Leitung 2 gespeist wird. Am Ende A der Speiseleitung sind zwei an sich bekannte A /q-Leiter 3 und 4 mit der Speiseleitung in der Weise verbunden, daß sie in entgegengesetzte Richtungen, von. der Speiseleitung fortweisen. An der Stelle B, welche einen Abstand l vom F-nde A besitzt, sind zwei weitere .1/4-Leiter 5 und 6 angebracht, die sich im rechten Winkel. zu den Leitern 3 und 4 befinden können. Diese d/4-Leiter wirken zusammen mit dem Speiseleitungsstück zwischen ihnen wie ein Wandsperrfilter, welches aus einem abgestimmten Kreis mit einem Parallelweg zur Erde an jedem Ende besteht, wobei diese Parallelwege jeweils aus einer Indukti:vi.tät und einer Kapazität in Reihe bestehen.In Fig. R, an antenna r is shown, which is fed by a coaxial line 2. At the end A of the feed line, two A / q conductors 3 and 4, known per se, are connected to the feed line in such a way that they go in opposite directions from. the feed line. At point B, which is a distance l from F-nde A , two more 1/4 conductors 5 and 6 are attached, which are at right angles. to ladders 3 and 4 can be located. These d / 4 conductors work together with the feed line piece between them like a wall barrier filter, which consists of a balanced circle with a parallel path to earth at each end, these parallel paths each consisting of an inductance and a capacitance in series.

Gemäß, der Erfindung ist ein Leiter 7 von der Länge L+@/2 mit den Punkten A und B in der durch die Zeichnung angedeuteten Weise verbünden, wobei, A, die Arbeitswellenlänge bedeutet. Das Prinzip, nach welchem diese Hilfsleitung wirkt, besteht darin, daß diej die Speiseleitung hinauffließenden Wellen am Punkt B sich teilen, wobei ein Teil den Weg über den Punkt C nimmt, während der andere Teildirekt von B nach A fließt. Hierdurch kommen die beiden Teile dann gegenphasig am Punkt A an, sa daß hier eine gegenseitige Auslöschung,der beiden Teile auftritt. Eine andere Anschauung der hier auftretenden Erscheinung besteht darin, daß der Hilfsleiter 7 mit dem Hauptleiter 2 einen abgestimmten; Parallelkreis bildet, so daß zwischen den, Punkten A und B eine große Impedanz auftritt. Hierbei wird durch die beiden Leiterpaare 3, 4 und 5, 6. an den Punkten A und B eine zusätzliche Dämpfung erreicht.According to the invention, a conductor 7 of length L + @ / 2 is connected to points A and B in the manner indicated by the drawing, where, A, denotes the working wavelength. The principle by which this auxiliary line works is that the waves flowing up the feed line split at point B, one part taking the path via point C, while the other part flows directly from B to A. As a result, the two parts arrive in phase opposition at point A, which means that there is mutual cancellation of the two parts. Another view of the phenomenon occurring here is that the auxiliary conductor 7 is coordinated with the main conductor 2; Forms a parallel circuit, so that a large impedance occurs between points A and B. The two pairs of conductors 3, 4 and 5, 6 at points A and B provide additional attenuation.

Es ist unter Umständen, möglich, daß das Vorhandensein des zusätzlichen, Leiters 7 Anlaß zu Verzerrungen des Richtdiagramms der Antenne gibt auf Grund ,der gegenseitigen Kopplung zwischen dem Leiter 7 und der Antenne. Solche Verzerrungen können: in weitem Maße vermieden werden durch die Anordnung eines gleichartigen Hilfsleiters auf der enfigegengesetzten Seite der Speiseleitung 2: Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Abb.2 dargestellt, wobei. die Hilfsleitung in Zickzackform geführt ist. Wohlbemerkt ist die Hilfsleitung 7 nur an ihren Enden. A und B miit dem Hauptleiter 2 verbunden, während an den übrigen überschneidunigsstellen der Hilfsleitung mit dem Hauptleiter ein genügender Raum zwischen beiden gelassen ist, so daß die dabei auftretende Kapazität so gering wie möglich ist. Durch die Anordnung nach Abb.2 wird die Kopplung zwischen dem Hilfsleiter 7 und der Antenne vermindert, so daß eine Verzerrung des Richtdiagramms der Antenne vermieden ist. Die Leiter 3, 4 und 5, 6 sind hier in der gleichen Ebene angeordnet, was bei der dargestellten. Form des Hilfsleiters 7 vorznviehen ist.It is under certain circumstances possible that the presence of the additional conductor 7 gives rise to distortions of the directional diagram of the antenna due to the mutual coupling between the conductor 7 and the antenna. Such distortions can: be avoided to a large extent by arranging an auxiliary conductor of the same type on the opposite side of the feed line 2: Another embodiment of the invention is shown in Fig. the auxiliary line is guided in a zigzag shape. It should be noted that the auxiliary line 7 is only at its ends. A and B are connected to the main conductor 2, while at the other overlapping points of the auxiliary line with the main conductor, a sufficient space is left between the two so that the resulting capacitance is as low as possible. The arrangement according to Fig.2 reduces the coupling between the auxiliary conductor 7 and the antenna, so that a distortion of the directional diagram of the antenna is avoided. The conductors 3, 4 and 5, 6 are arranged here in the same plane, which is what is shown in the. The shape of the auxiliary conductor 7 is preferred.

Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Hilfs'lei.ter 7 in Schraubenform geführt ist. Eine .derart geformte Hilfsleitung hat ähnliche Eigenschaften wie der im Zickzack geführte Leiter in Abb.2, jedoch sind die zusätzlichen Leiter 3, 4 und 5, 6 im rechten Winkel zueinander angeordnet, wie dies auch in Abb. r der Fall ist. Für die Länge der Hilfsleitung wurde der Ausdruck [+V2 angegeben, jedoch soll das nicht bedeuten, daß der Hilfsleiter genau um die Hälfte der Arbeitswellenlänge in, .der Luft länger als l sein muß. Die günstigste Länge wird in der Umgebung in der angegebenen Länge am besten experimentell festgestellt.Fig. 3 shows a further embodiment of the invention in which the auxiliary conductor 7 is guided in the form of a screw. An auxiliary line shaped in this way has similar properties to the zigzag conductor in Figure 2, however the additional conductors 3, 4 and 5, 6 are arranged at right angles to each other, as is also the case in Fig. r. For the length of the auxiliary line the expression [+ V2 was given, but this is not intended to mean that the auxiliary conductor by exactly half the working wavelength in, the air must be longer than 1. The most favorable length is best experimentally in the area in the specified length established.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit einer von einer Seite gespeisten Antenne beschrieben, doch kann sie wohlverstanden ganz allgemein zur Dämpfung von Wellen auf der Außenseite irgendeiner Hochfrequenzleitung benutzt werden. So -kann sie z. B. in Verbindung mlit irgendeiner Anordnung gemäß der britischen Patentschrift 438 5o6 angewandt werden, um eine möglichst große Dämpfung der die Leitung heraufkommenden Wellen zu erreichen.The invention was made in connection with a one-way fed Antenna described, but it can be understood quite generally for the attenuation of Waves on the outside of any radio frequency line. So can she z. In connection with any arrangement according to the British patent 438 5o6 are used to achieve the greatest possible attenuation of the line coming up Waves to reach.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement to suppress the disturbing waves on the outside of a concentric feed line, especially for antennas, characterized in that two spaced apart at a certain distance Points on the outside of the line connected to one another by an auxiliary conductor are, the length of which is about half a wavelength greater than the distance between the both connection points.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that several auxiliary leathers symmetrically arranged around the outer conductor for balancing are used.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that .d @ aß the Auxiliary ladder is guided in, zigzag shape.

4. Anomdnung according to claim i, characterized marked, @ that, the auxiliary conductor has the shape of a helix.

5. after Claim i or the following, characterized in that d @ aß at the connection points .des Two auxiliary conductors in opposite directions. Directional ladder of length a quarter wavelength are attached.

6. Arrangement according to claim 5, characterized characterized in that the two are connected to the connection points of the auxiliary conductor Enclose pairs of conductors at right angles to one another.

7. Arrangement according to claim 5, characterized in that the distance between the connection points of the auxiliary conductor, to which the two pairs of conductors are connected at the same time, a quarter-wave length amounts to.