PL31385B1 - C. Lorenz Aktiengesellschaft, Berlin-Tempelhof Directional antenna for radiogoniometry - Google Patents

C. Lorenz Aktiengesellschaft, Berlin-Tempelhof Directional antenna for radiogoniometry Download PDF

Info

Publication number
PL31385B1
PL31385B1 PL31385A PL3138538A PL31385B1 PL 31385 B1 PL31385 B1 PL 31385B1 PL 31385 A PL31385 A PL 31385A PL 3138538 A PL3138538 A PL 3138538A PL 31385 B1 PL31385 B1 PL 31385B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
radiogoniometry
antenna
directional antenna
oscillators
tempelhof
Prior art date
Application number
PL31385A
Other languages
Polish (pl)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL31385B1 publication Critical patent/PL31385B1/en

Links

Description

Doi celów radiogoniometrii stosowane sa anteny kierunkowe, zlozone z pojedynczych oscylatorów, które w celu unikniecia ble¬ dów w okreslaniu kierunku odbieraja wzglednie promieniuja tylko fale pionowo spolaryzowane. Azeby slumic skladowa pozioma promieniowania tych anten, sto¬ suje sie szereg zabiegów technicznych, polegajacych czesciowo na odpowiednim uksztaltowaniu oscylatorów, czesciowo zas na stasowaniu odpowiednich oslon metalo¬ wych. Najbardziej rozpowszchniona antena tego rodzaju jest tak zwana antena Adcocka, skladajaca sie z czterech pionowych oscy¬ latorów, ustawionych w rogach kwadratu, które sa polaczone ze soba wzdluz prze¬ katnych tego kwadratu. Sposób dzialania takich anten polega na tym, ze antena pio¬ nowa moze tylko odbierac i promieniowac pionowo' spolaryzowane fale, nie reaguje zas na fale poziomo spolaryzowane. Aby zapobiec dzialaniu odbiorczemu wzglednie promieniujacemu poziomych przewodów la¬ czacych pionowe anteny, przez co wlasnie powstalyby warunki odbioru lub promie¬ niowania skladowej poziomej, zaopatruje sie te przewody polaczeniowe w znanych urzadzeniach antenowych w oslone metalo¬ wa, a oslone te zakopuje sie niekiedy w zie¬ mie dla skuteczniejszego jej dzialania.Wyzej opisane urzadzenia antenowe pracuja dobrze, o ile sa dokladnie wykona¬ ne. Stwierdzono jednak, ze w niektórych przypadkach nie osiaga sie pozadanego re-zultatu. Jak stwierdzily bacUnia i doswiad¬ czenia, powody tego sa nastepujace.Antena pionowa odbiera wylacznie tyl¬ ko pionowo spolaryzowane fale, wówczas gdy jest umieszczona w swobodnej prze¬ strzeni. Gdy jednak antena ta jest umiesz¬ czona na ziemi, to okazuje sie, ze odbiera ona nie tylko; pionowa skladowa poda elek¬ tromagnetycznego, lecz takze skladowa po¬ zioma. Zjawisko to jest wywolane tym, ze wlasnosci elektryczne podloza, na którym jest ustawiona antena, nie sa wszedzie je¬ dnakowe. Kazda nierównomiernosc prze¬ wodnosci ziemi wywiera ten skutek, ze linie pola zostaja pochylone w stosunku do po¬ wierzchni ziemi, wobec czego otrzymuje sie niesymetryczny rozklad linii pola. Z tego powodu antena pionowa, ustawiona na nie¬ równym elektrycznie podlozu, zachowuje sie tak, jak gdyby zajmowala postawe po¬ chyla w wolnej przestrzeni wzglednie na idealnie równomiernym podlozu.W celu unikniecia bledów, spowodowa¬ nych riierównomiernoscia elektryczna pod¬ loza, proponuje sie wedlug wynalazku nie ustawiac zespolu oscylatorów anteny kie¬ runkowej bezposrednio na ziemi, z reguly niejednolitej, lecz budowac takie zespoly na plaskiej podstawie, utworzonej z duzej masy jednolitego materialu przewodzace¬ go, przy czym w podstawe te zaglebia sie poziome przewody laczace oscylatory.Wedlug wynalazku wytwarza sie wiec najpierw sztuczne podloze, skladajace sie z jednolitego materialu, które wobec tego nie zawiera zadnych nierównomiernosci elektrycznych. Linie pola elektrycznego przebiegaja w stosunku do tego sztucznego podloza zupelnie prostopadle, a rozklad pola jest symetryczny. Antena pionowa ustawiona na takim podlozu dziala tak sa¬ mo, jak gdyby byla umieszczona w swo¬ bodnej przestrzeni, wobec czego zespól ta¬ kich anten moze odbierac tylko fale piono¬ wo spolaryzowane, a skladowa pozioma pola podlega zupelnemu stlumieniu. Zagle¬ biajac w to jednolite podloze przewody po¬ ziome, osiaga sie doskonala oslone tych przewodów, przez co nie moga one promie¬ niowac wzglednie odbierac fal elektro¬ magnetycznych.Dla poprawy wlasnosci podloza stoso¬ wano juz wprawdzie siatki z drutu lub przewodiniki metalowe zakopane w ziemie, co okazalo sie jednak malo praktyczne, po¬ niewaz z powodu wplywów elektro-che- micznych przewodniki te uzyskuja z czasem nierównomierna przewodnosc. Oprócz te¬ go siatki takie nie posiadaja duzej masy, wobec czego, w przypadku anten nadaw¬ czych, powstaja drgania elektryczne siatki, spowodowane oscylacjami nadajnika.Dzialanie urzadzenia antenowego staje sie doskonalsze, gdy ustawi sie je wedlug wynalazku ponad zbiornikiem z ciecza prze¬ wodzaca. Wystarczy w tym celu np. obszer¬ ny zbiornik z woda, w której dla polepsze¬ nia jej przewodnosci rozpuszczono odpo¬ wiednie sole, Poniewaz mozna przypuscic, ze ciecz w zbiorniku jest zupelnie jednolita, przeto powierzchnia tej cieczy dziala jako najrówniej sza powierzchnia przewodzaca, nie wywolujac zadnych znieksztalcen pola.Na fig. 1 rysunku przedstawiono urza¬ dzenie antenowe wedlug wynalazku, a na fig. 2 — rzut pionowy tegoi urzadzenia.Na terenie, na którym ustawia sie urza¬ dzenie antenowe, wykopuje sie zbiornik 1, który wypelnia sie wedlug wynalazku je¬ dnolitym materialem przewodzacym A. Na tym sztucznie wytworzonym podlozu usta¬ wia sie oscylatory pionowe 2, 2' wzglednie 3, 3'. Poziome przewody laczace 4 wzgled¬ nie 4' sa umieszczone w oslonie 5 wzgled¬ nie 5' zanurzonej w material podloza. Czy urzadzenie antenowe bedzie sluzyc do od¬ bioru, czy do nadawania, jest dla istoty wy¬ nalazku bez znaczenia. Urzadzenie anteno¬ we wedlug wynalazku najlatwiej wykonac praktycznie, napelniajac zbiornik 1 woda zakwaszona lub inna ciecza przewodzaca.Wykonanie takiego urzadzenia mozna — 2 —\eszcze bardziej uproscic^ nadajac tereno¬ wi, na którym ustawia sie anteny urzadze¬ nia, sztucznie jednolita przewodnosc. Osia¬ ga sie to np. przez ustawiczne nasycanie ziemi, na której ustawiono anteny, ciecza, np. woda. Do tego celu mozna zastosowac np. system rur, zakopanych pod antenami i doprowadzajacych równomiernie wode do ziemi otaczajacej anteny. Nadaja sie do te¬ go celu najlepiej rury drenowe.Sztuczne podloze mozna zastosowac do wszystkich znanych zespolów anten na¬ dawczych i odbiorczych, które maja odbie¬ rac wzglednie promieniowac tylko fale pio¬ nowo spolaryzowane, nalezy jednak przy tym kazdorazowo dostosowac rozmiary podloza do dlugosci fali roboczej. Najwie¬ cej1 korzysci daje urzadzenie wedlug wyna¬ lazku przy falach krótkich wzglednie ultra¬ krótkich, poniewaz w tym przypadku sztuczne podloza sa male. PLDirectional antennas, composed of individual oscillators, are used for radiogoniometry, which, in order to avoid errors in determining the direction, receive or radiate only vertically polarized waves. In order to listen to the horizontal component of the radiation of these antennas, a number of technical measures are used, which consist partly in the appropriate shaping of the oscillators, and partly in the fitting of appropriate metal shields. The most widespread antenna of this kind is the so-called Adcock antenna, consisting of four vertical oscillators, positioned at the corners of a square, which are connected to each other along the diagonals of the square. The mode of operation of such antennas is that the vertical antenna can only receive and radiate vertically polarized waves, and does not respond to horizontally polarized waves. In order to prevent the receiving or radiating effect of the horizontal conductors connecting the vertical antennas, and thus creating the conditions for receiving or radiating the horizontal component, these connection conductors are provided with a metal shield in known antenna devices, and the shield is sometimes buried in the grass. The antenna equipment described above works well, provided that it is carefully constructed. However, it has been found that in some cases the desired result is not achieved. The reasons for this are, as has been shown by backups and experiments. A vertical antenna receives only vertically polarized waves when placed in free space. However, when the antenna is placed on the ground, it turns out that it receives not only; the vertical component of the electromagnetic feed, but also the horizontal component. This phenomenon is caused by the fact that the electrical properties of the ground on which the antenna is placed are not uniform everywhere. Any unevenness in the conductivity of the earth has the effect that the field lines are tilted with respect to the surface of the earth, so that an asymmetrical distribution of the field lines is obtained. For this reason, the vertical antenna, placed on an electrically uneven ground, behaves as if it were standing upright in an open space or on a perfectly even ground. In order to avoid errors caused by electrical unevenness of the ground, it is proposed According to the invention, not to place the set of oscillators of the directional antenna directly on the ground, as a rule of non-uniformity, but to build such sets on a flat base made of a large mass of homogeneous conductive material, with the horizontal conductors connecting the oscillators embedded in the base. therefore, first an artificial substrate is produced, consisting of a homogeneous material, which therefore does not contain any electrical unevenness. The electric field lines run completely perpendicular to this artificial substrate, and the field distribution is symmetrical. A vertical antenna placed on such a support acts as if it were placed in a free space, so that the set of such antennas can only perceive vertically polarized waves and the horizontal component of the field is completely suppressed. By deepening this homogeneous subfloor, the horizontal wires are perfectly shielded, so that they cannot radiate or receive electromagnetic waves. To improve the properties of the subfloor, wire nets or buried metal conductors have already been used. in the ground, which, however, turned out to be hardly practical, because due to electrochemical influences, these conductors acquire uneven conductivity over time. Apart from this, such grids do not have much mass, so that, in the case of transmitting antennas, electric vibrations of the grid arise due to oscillations of the transmitter. The operation of the antenna device becomes more perfect when, according to the invention, it is positioned above a tank with a conducting liquid . For this purpose, for example, a large water tank is sufficient, in which appropriate salts have been dissolved to improve its conductivity, Since it can be assumed that the liquid in the tank is completely uniform, the surface of this liquid acts as the most uniform conductive surface, without causing any field distortions. Fig. 1 of the drawing shows the antenna device according to the invention, and Fig. 2 - an elevational view of this device. In the area where the antenna device is placed, a tank 1 is dug and it fills According to the invention, the single conductive material A. Vertical oscillators 2, 2 'or 3, 3' are set on this artificially produced substrate. The horizontal connecting lines 4 or 4 'are housed in a housing 5 or 5' immersed in the base material. Whether the antenna device is for receiving or transmitting is irrelevant to the essence of the invention. The antenna device according to the invention is easiest to make practically by filling the reservoir 1 with acidified water or other conductive liquid. The implementation of such a device can be made even more simpler by giving the area where the antennas of the device are placed artificially uniform conductivity. This is achieved, for example, by constantly saturating the ground on which the antennas are placed with a liquid, such as water. For this purpose, a system of pipes can be used, buried under the antennas and supplying water evenly to the ground surrounding the antenna. Drain pipes are best suited for this purpose. The artificial substrate can be used for all known sets of transmitting and receiving antennas, which are to receive or radiate only vertically polarized waves, but the dimensions of the substrate must be adjusted to the length each time. working wave. The device according to the invention has the greatest advantage at short or ultra-short wavelengths, since in this case the artificial substrates are small. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Antena kierunkowa do celów radiogo- niometrii, zlozona z pojedynczych oscylato¬ rów pionowych, które odbieraja wzglednie promieniuja tylko fale pionowo spolaryzo¬ wane, znamienna tym, ze zespól oscylato¬ rów pionowych jest ustawiony bezposrednio nad zbiornikiem z przewodzaca ciecza, np. woda zakwaszona, w której zanurzone sa poziome przewody laczace poszczególne oscylatory. C. Lorenz Aktiengesellschaft Zastepca: inz, St. Glowacki rzecznik patentowy Staatsdruckerei Warschau — Nr. 11341-43.Do opisu patentowego Nr 31385 Fi&.l 2' jpicr.2 5 4 7/////c ""///// PL1. Patent claim. Directional antenna for radiogoniometry purposes, composed of individual vertical oscillators which perceive relatively radiating only vertically polarized waves, characterized in that the set of vertical oscillators is positioned directly above a reservoir of conductive liquid, e.g. acidified water, in which the horizontal wires connecting the individual oscillators are immersed. C. Lorenz Aktiengesellschaft Deputy: inz, St. Glowacki patent attorney Staatsdruckerei Warschau - Nr. 11341-43. To patent description No. 31385 Fi & .l 2 'jpicr. 2 5 4 7 ///// c "" ///// PL
PL31385A 1938-12-16 C. Lorenz Aktiengesellschaft, Berlin-Tempelhof Directional antenna for radiogoniometry PL31385B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL31385B1 true PL31385B1 (en) 1943-02-27

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2704206C2 (en) Miniature antenna with double polarization for base station
US20190288406A1 (en) Antenna feed structure and base station antenna
CN106981717A (en) A kind of dual polarization RECTIFYING ANTENNA of compact wide power input
PL31385B1 (en) C. Lorenz Aktiengesellschaft, Berlin-Tempelhof Directional antenna for radiogoniometry
US3605104A (en) Parasitic loop counterpoise antenna
Kumagai et al. Design and measurement of a subarray element reconfigurable intelligent surface
US11888218B2 (en) Method and apparatus for reducing surface waves in printed antennas
Milijic et al. Comparative Analysis of K-band Crossed Slot and Crossed Dipole Antennas
Kraichman Basic experimental studies of the magnetic field from electromagnetic sources immersed in a semi-infinite conducting medium
CN105990648B (en) Antenna and communication equipment
US8085203B1 (en) Ground surrounded non-resonant slot-like patch antenna
Shinohara et al. Measured electrical characteristics of an array feed offset parabolic reflector antenna
Kenari Ultra wideband patch antenna for Ka band applications
Adachi et al. The finite conical antenna
RU2180151C1 (en) Omnidirectional antenna
US3480961A (en) Surface-wave antenna having discontinuous coaxial line
Amelia et al. Microstrip antenna design with dual linear polarizations for X-band weather radar applications
US20180366808A1 (en) Site specification for directional guided surface wave transmission in a lossy media
US2248762A (en) Directional antennae
CN108461930A (en) A kind of dual-polarization omnidirectional antenna
US3587109A (en) Omni-directional communications antenna having capacitively loaded top
Ghaderi et al. Integration of one dimentional wire grid antennas with solar cells for LEO satellite application
RU2755589C1 (en) Common-mode straight-line vhf pin antenna array
MASELENO Wideband Rectangular Patch Antenna with DGS for X Band Applications
Tanmoy et al. Small-Scale Beam Scanning with an Ultrathin High Impedance Surface-Based Leaky Wave Antenna with Multiple Feeds