PL11611B1 - Uklad do racjonalnego odwracania charakterystyki anteny Beverage. - Google Patents

Description

Istote wynalazku niniejszego stanowi uklad przekazników przy polaczeniu ante¬ ny Beverage, przedstawiony na fig, 1, zna¬ mienny temf ze zarówno przy odbiorze z kierunku T±T2 jak i z kierunku odwrotne¬ go T2T1 jeden kraniec anteny, mianowicie ten, na który wczesniej natrafia biegnaca fala elektromagnetyczna, jest uziemiony przez opór, równy w przyblizeniu oporo¬ wi falowemu linji antenowej, natomiast drugi kraniec anteny jest uziemiony bez¬ posrednio przez transformator.Oznaczenia na fig. 1 isa nastepujace: T19 T2, Tz, T4f Tg — transformatory wiel¬ kiej czestotliwosci, C19 C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 — kondensatory stale, Rlf R4 — opory bezindukcyjne rzedu 120 omów, R2, Rz — opory bezindukcyjne rzedu 300 omów, Dlf D2, Z)3, D4 —dlawiki, P1$ P2 — przekazniki, S — zródlo pradu stalego do uruchomienia przekazników.Lin ja dwuprzewodowa pomiedzy trans¬ formatorami 7\ i T2 przedstawia wlasciwa antene Beverage. Linje dwuprzewodowe pomiedzy transformatorami T2 i Ts oraz T4 i Tb stanowia linje przekaznikowe, prze¬ kazujace do odbiorników prady, wywola¬ ne w obu uziemieniach anteny pod dziala¬ niem fal elektromagnetycznych na antene.Za posrednictwem tych linij transformator Ts przekazuje do odbiornika prad, wywo¬ lany w uziemieniu lewem, a transforma¬ tor T5 — prad, wywolany w uziemieniu prawem. Prady, pochodzace z obu uzie¬ mien, zostaja w odbiorniku odpowiednio skompensowane, co umozliwia znaczne po-lepszenie charakterystyki anteny Beverage w sensie osiagniecia wydatniejszego od¬ bioru kierunkowego.Jezeli zródlo*pradu stalego S jest wy¬ laczone, antena jest przeznaczona do od¬ bioru fal biegnacych w kierunku T2TV Opór R4 blokuje wówczas transformator T4, wlaczony natomiast w szereg opór i?3 stanowi lacznie z oporem R4 opór, równy w przyblizeniu oporowi falowemu linji an¬ tenowej. Na drugim krancu anteny opór Rx jest odlaczony, a opór R2 zwarty, tak, ze antena uziemiona tu jest bezposrednio przez transformator 7\. Linja przekazni¬ kowa T2TS przekazuje do odbiornika sy¬ gnal glówny, natomiast linja przekazniko¬ wa T4T5 — sygnal pomocniczy dla kom¬ pensacji.Jezeli zródlo pradu stalego S jest wla¬ czone, przekazniki P1 i P2 przelaczaja u- klad anteny w ten sposób, ze antena przy¬ stosowana jest wówczas do racjonalnego odbioru fal biegnacych w kierunku 7,13r2.W tym prtypadku opór Rx blokuje trans¬ formator Tl9 wlaczony natomiast w szereg opór R2 stanowi! lacznie z oporem Rt opór, równy w przyblizeniu oporowi falowemu linji antenowej. Na drugim krancu anteny opór R4 jest odlaczony, a opór i?3 zwarty, tak, ze antena uziemiona jest tu bezpo¬ srednio przez transformator T'4. Teraz linja przekaznikowa T4T5 przekazuje do odbiornika sygnal glówny, natomiast linja przekaznikowa T2T% — sygnal pomocniczy dla kompensacji.Fig. 2 przedstawia normalny uklad an¬ teny Beverage, jaki stosuje sie dotad, Oznaczenia na fig. 2 odpowiadaja oznaczeniom na fig. 1, P3 oznacza prze¬ kaznik identyczny z przekaznikiem P2.Antena Beverage wedlug fig. 2 pracuje racjonalnie tylko przy odbiorze fal bie¬ gnacych w kierunku T2Tl9 jezeli zródlo pradu stalego S jest wylaczone. W tym przypadku opór R4 blokuje transformator TA, wlaczony natomiast w szereg opór R3 stanowi lacznie z oporem R4 opór, równy w przyblizeniu oporowi falowemu linji an¬ tenowej. Na drugim krancu antena jest u- ziemiona bezposrednio przez transforma¬ tor 7\. Linja przekaznikowa T2T% przeka¬ zuje do odbiornika sygnal glówny, nato¬ miast lin ja przekaznikowa T4T5 — sygnal pomocniczy dla kompensacji.Jezeli zródlo pradu stalego S jest wla¬ czone, przekazniki P19 P2 i P3 przelaczaja uklad anteny w ten sposób, ze antena zo¬ staje na swym lewym krancu bezposred¬ nio uziemiona z pominieciem transforma¬ tora T±. Tego rodzaju przelaczenie ma je¬ dynie na celu kontrole anteny i nie moze byc uwazane jako srodek do racjonalnego odwracania charakterystyki anteny Beve- rage.Antena Beverage wedlug fig. 2 jest za¬ tem antena jednokierunkowa, przystoso¬ wana do racjonalnego odbioru kierunko¬ wego tylko tych fal, które biegna w kie¬ runku T2Tlt Umotywowanie teoretyczne racjonalno¬ sci ukladu, przedstawionego na fig. 1 dla dwukierunkowego odbioru anteny Beve- rage, wynika z nastepujacych npzwazan matematycznych.Niech fig, 3 przedstawia zupelnie ogól¬ ny schemat anteny Beverage.Korzystajac z pomocy rachunku sym¬ bolicznego w odniesieniu do teorji dlugich linij, mozna napisac nastepujace oznacze¬ nia; p =¦ a -|- /(l — spólczynnik rozchodzenia sie impulsów elektrycznych wzdluz linji antenowej, z — opór falowy linji antenowej, A zx— zawada na jednym krancu anteny, zt — zawada na drugim krancu anteny, A A A z~z ky = ——^- — spólczynnik odbicia na * + *! krancu anteny z19 — 2 —a z —z znaczy takiej anteny, w której zawady zx "i = A ' " a" spóiczynnik odbicia na [ z^ zostaly zastapione przez opory równe z "T"z" oporowi falowemu z, krancu antenyz2, / — dlugosc anteny, Ilt L — prady wywolane przez fale e — podstawa logarytmów natural- elektromagnetyczne w uziemieniach ante- nych. ny zx iz2, Na zasadzie wzorów rozchodzenia sie iu i2 —• prady wywolane przez fale impulsów elektrycznych wzdluz linji i od- clektromagnetyczne w uziemieniach ante- bicia sie tych impulsów na krancach linij ny tej samej dlugosci, lecz bez odbic, to mozna napisac: AA A A A AA A A — 2 pi A A-' A — 2 pi A A -' A 2 — 4 pi A U = (h + K . ix + kx. k,. e . ix + ky.k,. e . i, + kx. k2. e . ix + A A A A3 a2 — 4 pi a a 3 a3 — 6 pi A a4 a3 — 6 pi a + k^k2.e . il + kl.k2.e . i. + ^.^.e . ix+ ) + A A A AA A — pi A AA — pi A A-i — _? pi A2 A- — $ pi A'2 a3 — f pi -\- (k2. e . i2 -\- k1. k2. e . i2 + k ^. k2. e . i2 -\- k{. k2. e . i2 -\- k[.k2.e . z2 + A A A A3 a3 — y pi a a3 a4 — ; pi a a4 a4 — 7 // A + k{. £2. e . i2 + kx. k2. e . i2 -\- k{.k2.e . i2 + ,/ Otrzymany szereg nieskonczony mozna napisac w innej kolejnosci wyrazów w na¬ stepujacy sposób: A A A A A A — 2 pi A Al A~ — 4 pi A a3 a3 — 6 pi A lx = (ix + kx. £2. e . !, + £,.*,.A A A AA A'^ A — 2 pi A A* A'2 — 4 pi A A4 a3 — 6 // A + fa.i, + fej.fe,. e . ix + kx.k2.e . ^ + ^.^.0 . i, + ^ + A A A A A — pi A A A'2 — 3 pi A A2 A3 — f pi A A3 a4 — J pi A + (k2. e . u + kx. fe2. e . i2 -f &,. fe2. A A A A A A — pi A Ali A- — 3 pl ^ A3 A% — f pi A A4 a4 — J pi A + (kx.k2.e . i2 + kx.k2.e . i2 + k[tk2.e . i2 + kx.k2.e . i2 + ,/ Biorac przed nawias odpowiednie wyrazy, otrzymuje sie: A AA A A A A — 2 pi A, A" — A pi A 3 A •'• — 6 pi /,= i,. (1 + kx.k2.e. +k'x.k2.e -j-k^k^e + ) + A A A A A A A — 2 pi A '2 A 2 — 4 pi A 3 A 3 — 6 pi + kx. i{. (1 + kx. k2. e + kx. kL. e + k,. k2 e + ) + A A A A A — pi A A A — 2 pi At A^ — 4 pi AS A% — 6 pi + k2.e . i2. (l-{-k}.k2.e + kx.k2.e -\- kx.k2.e + ^ + A A A A A A — pi A A A — 2 pi A-A2 — ^/J a3aB — <5/J + kx.k2.e . i2. (l-\-kx.k2.e +kx.k2.e +kx.k2.e + ) = A A A A A A — 2 pi A'2 A'2 — 4 pi A * A :? — Ó// /A A A — ^/ A A V ^(l + k^k^e + kt.kt.e +kt.kt.e + ) . [i,.(l+ kj + k2.e . it(l+kjj^ A A A A AA — 2 pi A-A2 — ^P'' a3a3 — 6pi A A A — pi A ^(1 + kt.kt.e +kt.k,.e +kt.kt.e + ) . (1 + kj.fi. + k^e . ij — 3 —Poniewaz suma nieskonczonego szeregu A A — 2 pi A2 a2 — 4 pi a3 1 + ki.ki.e + k,. k2. e +'kl. wiec mozna ostatecznie napisac: A A 1 -\-Kx A A — pi a h = 4 1 ~\ -'*' ' (h + k2.e . ij 1 — kv . kt . e Analogicznie mozna wyprowadzic, ze: A A 1 -\- k3 A A — pi A 7, = ~ a a -2Pi • (i2 + klte . ij 1 — kl .kt. e Otrzymane wzory daja zaleznosc pra¬ dów 7X i 72, wywolanych przez fale elek¬ tromagnetyczne w uziemieniach z± i z2 rze¬ czywistej anteny Beverage, od pradów i1 i i2, wywolanych przez fale elektromagne¬ tyczne w uziemieniach anteny tej samej dlugosci bez odbic. Jezeli zalozyc, ze prad Ix jest przekazywany do odbiornika jako sygnal glówny, a prad 72 — jako sygnal pomocniczy do kompensacji, to o wlasci¬ wosciach kierunkowych anteny Beverage bedzie decydowac charakterystyka biegu¬ nowa pradu Iu to jest zaleznosc pradu 1^ od kata, jaki (tworzy z kierunkiem anteny kierunek rozchodzenia sie fali elektroma¬ gnetycznej, wywolujacej w uziemieniach prady A i 72.Poniewaz poglad, jaki ustalil sie o wla¬ sciwosciach kierunkowych anteny Bevera- ge, oparty jest na znanych charakterysty¬ kach anteny bez odbic, wiec charaktery¬ styka pradu 7j w1 rzeczywistej antenie win¬ na byc zblizona do charakterystyki pradu i-i w antenie bez odbic. Charakterystyka anteny Beverage bez odbic jest, jak wia¬ domo, tego rodzaju, ze najwiekszy prad i\ otrzymuje sie wówczas, gdy fala elektro¬ magnetyczna biegnie w kierunku z2 zx. Aby charakterystyka anteny rzeczywistej byla geometrycznego: a 3 — 6pi J ^2 • e + ~ A A — 2 pi 1 — kx. k2. e zblizona do charakterystyki anteny bez odbic, wartosc pradu 7X powinna byc w przyblizeniu proporcjonalna do wartosci pradu ix. Warunek proporcjonalnosci pra¬ dów 7j i i\ da sie osiagnac, nakladajac: A A z, = z czyli k% = 0 A AA wtedy lt = (1 + kj . i\ Jezeli zatem jeden kraniec anteny Be- verage uziemic przez opór, równy oporowi falowemu linji antenowej, to prad, jaki zo¬ stanie wywolany w drugim krancu anteny, jest proporcjonalny do pradu w antenie tej samej dlugosci (bez odbic.Podstawiajac do ostatniego wzoru wartosc: A A A z — z kx = — ~ — otrzymuje sie z + z, 2 . z A. 'i = ~A A" ' 'l 'z + z, Z otrzymanego wzoru wynika, ze prad 7j jest tern wiekszy, im mniejsza jest za¬ wada Zj. To jest wlasnie przyczyna, dla której drugi kraniec anteny winien byc uziemiony bezposrednio przez transforma¬ tor, przekazujacy sygnal glówny do od¬ biorników.Przeprowadzone rozwazania wyjasnia¬ ja motywy teoretyczne, dla których racjo¬ nalny uklad polaczen anteny Beverage wymaga uziemienia jednego kranca ante¬ ny, mianowicie tego, na który wczesniej natrafia biegnaca fala elektromagnetycz- — 4 —na, przez opór, równy w przyblizeniu o- porowi falowemu linji antenowej, oraz u- ziemienia drugiego kranca anteny bezpo¬ srednio prizez transformator.Schemat anteny Beverage fig. 1 odpo- wiada wlasnie powyzszym warunkom przy odbiorze z obul kierunków i to tstanowi je¬ go ceche charakterystyczna, odrózniajaca go od normalnego dotychczasowego ukla¬ du anteny Beverage. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe. Uklad do racjonalnego odwracania charakterystyki odbiorczej anteny Beve- rage, znamienny tern, ze posiada dwa prze¬ kazniki (Plf P2), umieszczone na krancach anteny i uruchomiane przez pomocnicze zródlo pradu (S), które to przekazniki zwieraja, wzglednie wlaczaja, opory sze¬ regowe {R2, R3) w uziemieniach anteny oraz wylaczaja, wzglednie zalaczaja, opo¬ ry dodatkowe {R19 RA) równolegle do transformatorów {T19 TJ w uziemieniach anteny w ten sposób, iz czynnosc jednego przekaznika jest odwrotna do czynnosci drugiego, dzieki czemu izarówno przy od¬ biorze z jednego kierunku anteny {T2 Tx), jak i z kierunku odwrotnego {T1 T2), jeden kraniec anteny, mianowicie ten, na który wczesniej natrafia biegnaca fala elektro¬ magnetyczna, jest uziemiony przez opór, równy w przyblizeniu oporowi falowemu linji antenowej, natomiast drugi kraniec anteny jest uziemiony bezposrednio przez transformator. Stefan M a n c z a r s k i.T A, E U c, c. R» tWSSAPAW/A?, '///////W/?. L vss;//y/////A F.gI. 9//SS/WS Fi p

2. iw//*'/////s///////?ws/;/;/sssss///*wv; »;;? Fib.3, 1 k-'OfEKA Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL