Wynalazek dotyczy anten lub ukladów antenowych o dzialaniu kierunkowem. Je¬ zeli przewód, posiadajacy dosc duza dlu¬ gosc w stosunku do dlugosci wysylanej fa¬ li, jest wzbudzany w taki sposób, ze po¬ wstaje w nim fala stojaca, wówczas promie¬ niowanie takiego przewodu rozchodzi sie wzdluz tworzacych dwóch stozków syme¬ trycznych, których wspólny wierzcholek lezy na przewodzie posrodku jego dlugosci.Wedlug wynalazku antene o duzem dzialaniu kierunkowem otrzymuje sie przez zastosowanie dwóch przewodów, ustawio¬ nych wzgledem siebie pod pewnym katem i wzbudzanych w powyzej wspomniany spo¬ sób, wskutek czego promieniowanie odby¬ wa sie glównie w kierunku osi stozka po¬ dwójnego, którego kat wierzcholkowy jest zawarty miedzy temi dwoma przewodami.Wynalazek podaje, pod jakim katem oba przewody musza byc wzgledem siebie usta¬ wiane, azeby osiagnac mozliwie najlepsze dzialanie kierunkowe przy róznych dlugo¬ sciach przewodów. Przy podanym ukladzie promieniowanie jest jednakowo silne w kie¬ runkach wprost przeciwnych sobie. Wyna¬ lazek podaje nastepnie srodek do ograni¬ czenia tego promieniowania glównie do jed¬ nego tylko kierunku. Osiaga sie to przede- wszystkiem zapomoca zastosowania drugie¬ go takiego zespolu przewodów, ustawione¬ go równolegle do zespolu pierwszego, przy- czem odleglosc tych zespolów od siebie w kierunku promieniowania jest równa niepa-8S* rzystej liczMc dlugasci cwiartek fal. Drugi \ jcespal przewodów moze byc wzbudzany lub tez moze nie byc •wzbudzany.Wynalazek jest blizej wyjasniony przy pomocy rysunku, na którym fig. la przed¬ stawia charakterystyke promieniowania przewodu o pewnej dlugosci, w którym jest wytwarzana fala stojaca; fig. Ib—przekrój podluzny charakterystyki promieniowania przewodu, którego dlugosc jest równa pie¬ ciokrotnej xlhig przedstawiaja rózne postacie wykonania anteny wedlug wynalazku; fig. 3 przedsta¬ wia charakterystyke promieniowania ante¬ ny; fig. 4 i 5 przedstawiaja inne jeszcze po¬ stacie wykonania i uklady anten; fig, 6 i 7— promieniowanie ukladu antenowego we¬ dlug fig. 5 w plaszczyznie poziomej i pio¬ nowej; fig. 8, 9, 10 i 11 — dalsze postacie wykonania przedmiotu wynalazku; fig. 12 — wykres, na zasadzie którego mozna od¬ czytac kat, pod jakim winny byc umieszcza¬ ne przewody o róznych dlugosciach.Jak to przedstawiono na fig. la, przy przewodzie 2, którego dlugosc jest duza w stosunku do dlugosci wysylanej fali, otrzy¬ muje sie wykres promieniowania, który sklada sie w zasadzie z dwóch stozków 4 i 6. Stozki te sa symetryczne wzgledem swoich wierzcholków i wzgledem osi prze¬ wodu 2, przyczem ich kat wierzcholkowy a posiada okreslona wartosc przy kazdej o- kreslonej dlugosci przewodu 2. Jezeli dlu¬ gosc przewodu jest równa dlugosci calko¬ witej liczby fal, wtedy wykres promienio¬ wania sklada sie z takiej samej liczby stoz¬ ków podwójnych.Fig. Ib przedstawia wykres, odpowiada¬ jacy przewodowi, którego dlugosc jest rów¬ na pieciokrotnej dlugosci wysylanej fali.Chwilowa wartosc kierunku promieniowa¬ nia jest w kazdym stozku wprost przeciw¬ na sobie.Jezeli jest pozadane osiagniecie promie¬ niowania w kierunku lin ji x — x wedlug fig. 2, wtedy przewód wedlug fig. 1 musi byc przekrecony o kat a wzgledem kierun¬ ku osi x — x. Jezeli w jednej i tej samej plaszczyznie, przesunietej przez te os, u- miescic dwa przewody A i 5, przyczem kaz¬ dy z nich skierowac pod katem a do tej osi, wówczas oba przewody, tworzace ze soba kat 2a, daja wzmocnione promieniowanie w kierunku osi x — x przy odpowiedniem wzbudzeniu tych przewodów. W kazdym innym kierunku, rózniacym sie od kierun- ko osi x — x, promieniowanie jest slabsze.Wskutek tego antena, skladajaca sie z dwóch przewodów, z których kazdy jest u- stawiony pod katem a .do osi x — x, posia¬ da charakterystyke promieniowania, przed¬ stawiona na fig. 3.Jezeli przewód dlugi uwazac jako skla¬ dajacy sie z pewnej liczby bardzo krótkich oscylatorów, wtedy mozna uwazac, ze na¬ tezenie pola w pewnym okreslonym w prze¬ strzeni punkcie P pod katem <| do osi x jest proporcjonalne do wskazanego ponizej wy¬ razenia, jezeli dlugosc przewodu jest rów¬ na dlugosci nieparzystej liczby polówek fal cosin — costy] sin <| Litera n oznacza tutaj dlugosc przewo¬ du, wyrazona w liczbie polówek fal. Jezeli dlugosc przewodu jest równa dlugosci pa¬ rzystej liczby fal, wtedy natezenie pola mozna okreslilo w postaci nastepujacej proporcjonalnosci: sin In-cos<1) sin <] Wartosc kata przy najwiekszych po¬ wyzszych wartosciach natezenia H jest szu¬ kana wartoscia kata a, pod jakim przewo¬ dy sa nachylone wzgledem osi x. Fig. 12 - Z -przedstawia wykres, na podstawie którego kat ten mozna odczytywac bezposrednio.Takze i wzór empiryczny: a* = 50,91-\ — 0,5/3 pozwala na praktyczne wyliczanie calkowi¬ cie dokladnych wartosci kata a.We wzorze tym / oznacza geometrycz¬ na dlugosc przewodu, l zas — dlugosc fali.Kazdy z ukladów, przedstawionych na fig. 2, moze posiadac charakterystyke pro¬ mieniowania wedlug fig. 3. Wedlug fig. 2a linja 10 zasila przewody antenowe A i B, umieszczone wzgledem siebie pod katem 2a, energja wielkiej czestotliwosci. Punkt wspólny przewodów A i B lezy na osi x.Przewody zasila sie w punktach, lezacych naprzeciw siebie tak, ze wytwarza sie fala stojaca.Mozna równiez, jak to przedstawia fig. 2b, linje zasilajaca dolaczyc do kazdego przewodu antenowego oddzielnie, przy- czem przewody moga nie byc ze soba pola¬ czone. Jest jednakze celowe stosowanie u- kladu wedlug fig. 2c, poniewaz wtedy an¬ tena moze byc strojona. Linja zasilajaca 10 przenosi energje na przewód 12 w ksztal¬ cie litery U, którego ramiona sa zwierane zapomoca przesuwanego zwieracza 14.Energja jest doprowadzana do obu prze¬ wodów A i B w fazach przeciwnych.Opornosc pozorna ukladu mozt byc tak regulowana, aby nie powstawalo zadne od¬ bicie w punktach przylaczenia linji zasila¬ jacej 10. Uskutecznia sie to przy pomocy przesuwanych kontaktów 18. Dzieki zasto¬ sowaniu przewodu w ksztalcie litery U moz¬ na efektywna dlugosc kazdego przewodu antenowego dostosowywac bezposrednio do dlugosci nieparzystej liczby cwiartek fal. Efektywne promieniowanie daja tylko dlugosci obu przewodów, ustawionych w ksztalcie litery V, gdyz promieniowania przewodów w ksztalcie litery U znosza sie wzajemnie. Zapomoca przesuwania zwiera¬ cza 14 po przewodach w ksztalcie litery U mozna osiagnac, ze opór skuteczny ukladu antenowego bedzie równy opornosci pro¬ mieniowania. Energja jest doprowadzana do promieni A i B zawsze w róznych fa¬ zach, poniewaz inaczej w pewnym okre¬ slonym punkcie P na osi x promieniowania obu przewodów oslabialyby sie wzajemnie.Jest zrozumiale, ze opisany uklad moze byc stosowany nietylko do nadajników, lecz równiez i do odbiorników. Przewody moga nastepnie posiadac dlugosc dowolna, przy- czem najkorzystniejszy kat nachylenia o- trzymuje sie z powyzej podanych wzorów.Ze wzgledu na strojenie jest rzecza ko¬ nieczna, aby ogólna dlugosc obu przewo¬ dów wraz z przewodami doprowadzajace- mi w ksztalcie litery U byla równa dlugo¬ sci calkowitej liczby polówek fal, promie¬ niujaca jednak czesc tych przewodów mo¬ ze posiadac dlugosc dowolna. W tym przy¬ padku kat, pod jakim ustawiane sa wzgle¬ dem siebie przewody promieniujace, moze byc obliczany badz z formuly empirycznej, badz tez z wykresu, przedstawionego na fig, 12.Schemat, uwidoczniony na fig. 4, nadaje sie do zastosowania wtedy, gdy jest poza¬ dane, aby kierunek promieniowania lezal w plaszczyznie pionowej. Przewody A, B i A', B' umieszcza sie przytem w równoleglych plaszczyznach poziomych. Przewody te sa zawieszone na masztach 20t od których sa one odizolowane zapomoca izolatorów 22.Oba zespoly przewodów sa wzbudzane w tej samej fazie zapomoca linji zasilaja¬ cej 24 i przewodu 26, natomiast przewody kazdej poszczególnej anteny sa wzbudzane w fazie przeciwnej.Jezeli wzajemna odleglosc zespolów przewodów A, B i A\ B* wynosi przynaj¬ mniej jedna polowe dlugosci fali, to celowe jest, aby dolny zespól przewodów byl umie¬ szczony ponad ziemia takze przynajmniej na wysokosci, równej dlugosci jednej po- — 3 —lowy fali. Nie jest rzecza konieczna, aby Wzajemna odleglosc zespolów przewodów byla równa dlugosci calkowitej liczby polo- wek fal. Promieniowanie dlugich ahlen w , kiertiiiku ich osi podluznej jest badz równe zeru, badz tez praktycznie jest bardzo ma¬ le. Jezeli dlugosc przewodów jest równa dlugosci parzystej liczby polówek fal, wów¬ czas promieniowanie w kierunku ich osi jest równe zeru, podczas gdy promieniowa¬ nie w tym kierunku przy dlugosci, równej dlugosci nieparzystej liczby polówek fal jest bardzo male. Jezeli dlugosc przewo¬ dów Wynosi okolo 6 do 10 dlugosci fali, wtedy jest celowe stosowanie odleglosci miedzy zespolami przewodów poziomych wiekszej od polowy dlugosci fali.W celu uzyskania promieniowania w jednym tylko kierunku, mozna ustawic rów¬ nolegle do siebie pewna liczbe anten we¬ dlug fig. 2, wskutek czego odleglosc, mie¬ rzona wzdluz osi x, jest równa dlugosci nie¬ parzystej liczby cwiartek fal. Uklad taki jest przedstawiony na fig. 5. Charaktery¬ styka promieniowania tego ukladu w pla¬ szczyznie poziomej jest przedstawiona na fig. 6; taka sama charakterystyke w pla¬ szczyznie pionowej uwidocznia fig. 7. U- klad antenowy wedlug fig. 5 sklada sie z dwóch równoleglych par przewodów A i B oraz a i 6, przyczem odleglosc miedzy temi parami w kierunku osi x wynosi 2% dlugo¬ sci fali. Uklad ten jest wzbudzany w taki sposób, ze stojace fale, wytwarzane w prze¬ wodach a i b, wyprzedzaja o 90° takiez fa¬ le, wytwarzane w przewodach A i B. Wsku¬ tek tego promieniowanie odbywa sie w isto¬ cie w kierunku rozbieznych konców pro¬ mieni. Azeby promieniowanie skierowac w kierunku pionowym, umieszcza sie pewna liczbe prawidlowo rozmieszczonych pro¬ mieni w plaszczyznie poziomej ponizej pro¬ mieni A, B i a, 6. Ostatnie sa wzbudzane w fazie z przewodami, umieszczonemi ponad niemii zapomoca przewodów 26 i 26', po¬ laczonych z linja zasilajaca 24. Do stroje¬ nia róznych przewodów stosuje sie przewo¬ dy 30 i 30* w ksztalcie litery U, które mo¬ ga byc czesciowo zwierane zapomoca pa¬ sków zwierajacych 32 i 32\ Jezeli wzbudzenie przewodów aTT?, jest opóznione o 90° wzgledem wzbudzenia przewodów A, B, wtedy promieniowanie odbywa sie glównie w kierunku zbieznych konców przewodów. Jezeli jest pozadane, aby wypromieniowywana energja byla bar¬ dziej skupiona, wtedy mozna umiescic obok siebie pewna liczbe ukladów wedlug fig. 5 i wzbudzac je w tej samej fazie. Uklad ta¬ ki przedstawia fig. 8. Mozna nastepnie u- klady umieszczac wspólosiowo, jak to przedstawia fig. 9. Jezeli przytem prady w kazdym ukladzie róznia sie od isiebie pod wzgledem fazy o 2 % -, przyczem S przed- A stawia wzajemna odleglosc róznych zespo¬ lów przewodów, mierzona wzdluz osi X, wówczas promieniowanie w jednym z dwóch kierunków moze byc zesrodkowane na osi x. Kierunek promieniowania jest w tym przypadku zalezny od wielkosci rózni¬ cy fazowej pradu. Mozliwe sa jeszcze i in¬ ne kombinacje. Przewody w ksztalcie li¬ tery U moga byc np. umieszczane W ksztal¬ cie rombu, jak to przedstawia fig. 10. Moga byc jednak one umieszczane takze w spo¬ sób, uwidoczniony na fig. lOa, przyczem przewody kazdego zeapolu przecinaja prze¬ wody drugich zespolów. Zapomoca ukla¬ du, przedstawionego na fig. 11, osiaga sie lepsze zesrodkowanie promieniowania w kierunku, przecinajacym plaszczyzne ukla¬ du antenowego. Uklad wedlug fig. 11 jest podwójny w kierunku pionowym. Energja jest doprowadzana do ukladu 40, skad przy pomocy przewodu 44 jest doprowa* dzana w tej samej fazie do drugiego ukla¬ du. Zapomoca odpowiedniego umieszcze¬ nia obu par przewodów oraz zapomoca od¬ powiedniego doboru odleglosci wzbudza^ nych przewodów od ukladów reflektoro¬ wych mozna uzyskac promieniowanie w - 4 —jednym tylko kierunku. Jezeli dlugosc kaz¬ dego z przewodów w ukladzie wedlug fig. 11 równa jest mniej wiecej 6 do 12 dlugo¬ sciom fali, wtedy odleglosc anteny od re¬ flektora jest najlepiej tak dobrac, aby by¬ la równa w przyblizeniu 2XA dlugosci fali.Jezeli dlugosc kazdego przewodu jest dluz¬ sza od 10 dlugosci fali, wówczas odleglosc moze byc wieksza, np. moze wynosic 2% lub 3^4 dlugosci fali. Przy przewodach o dlugosci, równej 3 lub 4 dlugosciom fali, najlepiej jest, aby odleglosc tych przewo¬ dów od reflektora byla równa 1}4 dlugosci fali lub mniej. Aczkolwiek przewody ukla¬ du antenowego sa umieszczone celowo w jednej plaszczyznie poziomej lub w kilku plaszczyznach poziomych, to jednakze mo¬ ga byc one umieszczane takze pod jakim¬ kolwiek badz katem do plaszczyzny pozio¬ mej. PL