PL6277B1 - Antena kierunkowa. - Google Patents

Description

Ogólnie przyjety typ anteny stosowanej do dzis dnia stanowi jeden lub kilka drutów umieszczonych w przestrzeni, polaczonych z jednym biegunem jednej lub kilku ma¬ szyn wielkiej czestotliwosci, której drugi biegun polaczony jest z ziemia albo z jed¬ nym lub kilku drutami stanowiacemi prze¬ ciwwage. W niektórych wypadkach druty anteny lub druty przeciwwagi lacza sie ze soba drutami poprzecznemi wiazacemi punkty równego potencjalu, W tych warunkach antena wypromie- niowuje pole elektryczne pionowe, któremu towarzysza podczas jego rozchodzenia sie prady ziemne , wywolujac straty energji.Celem unikniecia tych strat proponowa¬ no wypromieniowywac energje zapomoca anten pionowych stanowiacych wielokrot¬ nosc dlugosci fali. W tych warunkach ante¬ na nie promieniuje energji w kierunku zie¬ mi, lecz w przestrzen w ksztalcie dwóch po¬ wierzchni stozkowych o kacie u wierzchol¬ ka mniejszym niz 90°, wspólosiowych z an¬ tena.Gdy w wypadku anteny zwyczajnej na¬ kreslic wykres, odkladajac na rzednych prad w antenie , a na odcietych drutach dlugosc, otrzymamy badz krzywa, badz plaska powierzchnie o jednej tylko krzy- wiznie.Wynalazek niniejszy dotyczy udosko¬ nalen w antenach, celem uzyskania silniej¬ szego promieniowania energji w kierunku stacji odbiorczej i szerzenia isie jej ze stra¬ tami jak najmniejszemi.W tym celu stosujemy, zgodnie z wy-nalazkiem mniejszym, powierzchnie pro¬ mieniowania (np. plaskie), w których prad podzielony jest w ten sposób, iz gdy odlo¬ zyc na rzednych prad w kazdym punkcie, otrzymamy w wykresie powierzchnie o ktzywiznie podwójnej. Innemi slowy, po¬ niewaz powierzchnie zasila sie pradem wielkiej czestotliwosci w dwóch punktach, fale rozchodza sie wedlug dwóch osi pro¬ stopadlych.Dzieki temu dwustronnemu rozchodzeniu sie, kierunkowosc anteny silnie wzrasta i zamiast powierzchni promieniowania pier¬ scieniowej (toroidalnej) otrzymywanej w wypadku anten zwyczajnych, uzyskujemy promieniowanie kierunkowe o ksztalcie snopa.Prócz tego wynalazek stosuje równiez anteny nadawcze o poziomem polu promie¬ niowania, zamiast pola elektrycznego pio¬ nowego, a to w celu uzyskania skuteczniej¬ szego dzialania kierunkowego oraz obnize¬ nia strat podczas rozchodzenia sie-energji.Bardzo wazna okolicznosc, wymagajaca stosowania pola elektrycznego poziomego, stanowi to, iz, jak sie wydaje, przesylanie na wielka odleglosc fal krótkich zachodzi zapomoca odbicia o warstwe Heaviside'a.Poza tern latwo spostrzec, iz fala polaryzo¬ wana o polu elektrycznem poziomem odbija sie bez strat energji o plaski przewodnik poziomy, gdy przeciwnie, fala o polu pio- nowem sklonna jest do padania pod katem Brewstera i w tym przeto Wypadku niema energji odbitej. Logicznie wiec bedzie przy¬ puscic, iz zjawisko „zanikania** nie zacho¬ dzi dla fal o polu elektrycznem poziomem, Wreszcie nalezy zaznaczyc, iz prady atmo¬ sferyczne sa bardzo slabe w plaszczyznie poziomej, wskutek czegoi fale o polu pozio¬ mem musza sie w szczególnosci nadawac do odbioru, wolnego od przeszkód atmosfe- rycznych.Anteny poziome byly juz w uzyciu; sto¬ sowano je przy wielkich dlugosciach fal i w stosunkowo niewielkiej odleglosci od ziemi.W przeciwienstwie do tego, wynalazek proponuje stosowanie anten poziomych do nadawania fal krótkich, umieszczonych na wysokosci równej znacznej czesci dlugosci fal nadawczych (np. ^ fali). Wysokosc ta i poziomosc pola elektrycznego znacznie zmniejsza straty wpoblizu anteny nadaw¬ czej.Rzecza jest pierwszorzednej wagi pod¬ niesienie poziomej anteny na dostateczna wysokosc, wieksza od 1/8 dlugosci fali na¬ dawczej. W rzeczy samej, przeznaczeniem ziemi przewodzacej jest odzwierciadlenie odbicia anteny. Jezeli antena lezy wpobli¬ zu ziemi, to odzwierciadlenie, które promie¬ niuje pole przeciwne do pola, promieniowa¬ nego przez antene, znosi czesciowo dziala¬ nie anteny na odleglosc. Te niedogodnosc usuwa umieszczenie anteny poziomej na wysokosci 1/8X do 5/8X (gdzie X oznacza dlugosc fali). W tym wypadku promienio¬ wanie odzwierciadlania i anteny dopelniaja sie wzajemnie. Nietrudno jest poza tern ob¬ liczyc skutki nachylenia wzgledem pozio¬ mu energji maksymalnej w plaszczyznie pionowej maksymalnego promieniowania, wynikajace z wzajemnego oddzialywania na odleglosc promieniowania anteny i jej odzwierciadlania, których prady sa przesu¬ niete w fazie o wielkosc zalezna od Wyso¬ kosci, na jakiej lezy antena pozioma. Na¬ lezy zaznaczyc, iz przeciwwaga stanowia¬ ca drut umieszczony przy powierzchni zie¬ mi dostrojony lub nie, umozliwi dowolna zmiane fazy pól promieniowanych przez odzwierciedlenie i pochylenia snopa ener¬ gji maksymalnej.W antenach poziomych promieniowanie powstaje w kierunku poprzecznym i pro¬ stopadlym do kierunku anteny, gdy odby¬ wa sie ono w jednym kierunku, zas wzdluz jednej z osi rozchodzenia sie pradów po po¬ wierzchni promieniowania, gdy stosujemy powierzchnie promieniowania o dwóch kie¬ runkach rozchodzenia sie.Fig. 1 przedstawia sposób wykonania — 2 —anteny poziomej wzniesionej zgodnie z wy¬ nalazkiem.Antena sklada sie z siatki, z drutów po¬ ziomych 1 i 2 zawieszonych pomiedzy ma¬ sztami 3 i 4 zapomoca rej 6 i 8 izolowa¬ nych od drutów czynnych izolatorami 55 i 7.Druty 1 \2 polaczone sa lancuchami izola¬ torów 14.Generator wielkiej czestotliwosci 11 za¬ sila antene, przez przewód dwuzylowy 9, 10, w punktach 12 i 13.Urzadzenie dziala w sposób nastepu¬ jacy: Aczkolwiek na pierwszy rzut oka ante¬ na ta przypomina antene pionowa w ksztal¬ cie litery T, rózni sie ona jednak zasadni¬ czo od tamtej.Prady wielkiej czestotliwosci przebie¬ gaja po drutach 9 i 10 linji zasilajacej w kierunkach przeciwnych, oznaczonyeh strzalkami 16 i 17, wskutek czego promie¬ niowanie pionowe linji 9 i 10 równa sie zeru.Wylacznie tylko odcinek 16—17 pro¬ mieniuje w kierunku poprzecznym i w kie¬ runku 15 pole elektryczne poziome h i po¬ le magnetyczne pionowe H.Odbiór tych fal o polu elektrycznem po¬ ziomem mozna uskuteczniac zapomoca an¬ teny poziomej umieszczonej równolegle do pola h i badz wzniesionej, badz znajduja¬ cej sie na poziomie ziemi. Dzieki pochyle¬ niu pola magnetycznego wzgledem kierun¬ ku rozchodzenia sie, mozna stosowac rów¬ niez anteny pionowe lub poziome pro¬ stopadle do kierunku poprzedniego.Jezeli stosujemy rame odbiorcza mozna zazwyczaj umiescic ja w plaszczyznie po¬ ziomej, lecz odbiór bedzie równiez mozli¬ wy z rama pionowa umieszczona prostopa¬ dle do kierunku od stacji nadawczej do sta¬ cji odbiorczej, Fig* 2 przedstawia wykres wskazujacy rozklad pradów w antenie, W kazdym punkcie drutów 9, 10, 112 wzniesiono pro¬ stopadla proporcjonalna do pradu w tym punkcie) w chwili okreslonej, Linja 9—10 stanowi linje pól-fali, a czesci 1 i 2 stanowia cwierc fali. Zreszta mozna uskutecznic podzial inny.Mozna otrzymac wszelki podzial poza¬ dany, laczac z antena linje sztuczna, jak w patencie francuskim Nr 506 297, W szczególnosci mozna uniknac wszel¬ kiego rozkladu, zastepujac kazdy z przewo¬ dów 9 i 10 szeregiem drutów pojedynczych, które przedstawiaja pojemnosc rozlozona miedzy nimi.Fig. 3 wyobraza pozioma powierzchnie promieniowania nadajaca fale o polu po¬ ziomem w kierunku snopa odpowiednio po¬ chylonego' wzgledem poziomu, a fig, 4—wy¬ kres uwidoczniajacy rozklad pradów w jed¬ nej z siatek tego urzadzenia.Powierzchnia ta jest przedstawiona w perspektywie i promieniuje swoja energje w kierunku strzalki 19 z maksymalnem promieniowaniem w pionowej plaszczyznie symetrji 20.Powierzchnia promieniujaca utrzymuje sie schematycznie zapomoca czterech izola¬ torów 5, 5 i 7, 7 na czterech masztach 3, 3 i 4, 4. Generator 11 dostarcza pradu wiel¬ kiej czestotliwosci w punktach 12 i 13. Pra¬ dy te rozchodza sie po tej powierzchni w ten sposób, iz mozna przyjac, ze rozklad wedlug pól-fali 16, 17 przesuwa sie od przodu ku tylowi figury. Wymiar po^ wierzchni od przodu ku tylowi jest taki, iz rozchodzenie sie od przodu ku tylowi sta¬ nowi kilka cwierc-fal. Mamy wiec podwój¬ ny stan ustalony jeden wedlug pól-fali równoleglej do strzalek 16,.17 i drugi we¬ dlug kilku cwierc fal równoleglych do strzalek 21 i 22.¦¦: Dzieki rozchodzeniu sie 16—17 energja promieniowana skupia sie w plaszczyznie 20 i, dzieki szerzeniu sie w kierunku prosto¬ padlym ogranicza sie snopem pochylonym wzgledem poziomu, W kazdym razie latwo jest zmienic po- — 3 —chylenie snopa, zmieniajac rozklad równo¬ legly wzgledem plaszczyzny 20, np. laczac cewki indukcyjne lub kondensatory, umie¬ szczone na powierzchni ziemi i polaczone z powierzchnia, przewodnikami równoleglemi do 9 i 10.Nalezy zaznaczyc, iz powierzchnie pro¬ mieniowania moga zawierac wieksza ilosc osi glównych, w których kierunku zacho¬ dzi promieniowanie, w szczególnosci zas mozna uwidocznic trzy osie, tworzace o- stroslup trójscienny, dzieki czemu mozna o- trzymac snop promieniujacy o tyle rozwar¬ ty, ile sobie zyczymy.Równiez powierzchnie te moga byc po¬ lozone w róznych kierunkach i promienio¬ wac pole elektryczne dowolnie pochylone; moga one równiez sluzyc jako reflektor.Urzadzenia opisane mozna stosowac do wszelkich fal. Otrzymane wyniki sa w szczególnosci ciekawe przy falach krótkich, o dlugosci ponizej 1000 m, a zwlaszcza dla fal od 100 m do 200 m.Siatki promieniujace mozna skladac z metalowych rur lub tez z wszelkiego inne¬ go przewodnika. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe. 1. Sposób wysylania na duza odleglosc fal Herz'a, znamienny tern, ze, w celu ula¬ twienia odbicia isie fal bez strat o warstwe Heaviside'a i o ziemie i rozchodzenia sie w przestrzeni, stosuje sie fale o polu elek- trycznem poziomem, przyczem energja na¬ dawana wykazuje maximum w plaszczy¬ znie pionowej, prostopadlej do osi przewo¬ du promieniujacego i wysyla sie ja w ksztalcie snopa pochylego, przyjmujac za plaszczyzne isymetrji plaszczyzne pionowa, prostopadla do osi przewodu promieniuja¬ cego. 2. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze antena posiada jeden kierunek na¬ dawczy i sklada sie z dwóch drutów (lub dwóch siatek) poziomych, z których kazdy posiada dlugosc równa % fali i przylacza sie odpowiednio do obu biegunów generato¬ ra wielkiej czestotliwosci, przyczem antene podwiesza sie na wysokosci wynoszacej od »/8 X do 5/8 X (X = dlugosc fal nadaw¬ czych) . 3. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze antena pozioma o jednej osi promie¬ niowania promieniuje energje prostopadle do swej osi. 4. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze antena o dwóch osiach promienio¬ wania, sklada sie z dwóch siatek prosto¬ katnych poziomych, zasilanych zapomoca generatora w swych dwóch rogach przeciw¬ leglych. 5. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze antena o dwóch osiach promienio¬ wania promieniuje z jednej strony pól-fale, z drugiej zas cwierc-fale. 6. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze antena o dwóch osiach promienio¬ wania, promieniuje swa energje prostopadle do osi promieniowania pól-fal i w kierunku idacym od punktu zasilania powierzchni ku koncowi powierzchni promieniujacej. 7. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze anteny odbiorcze ramowe, dla fal o polu elektrycznem poziomem, skladaja sie z ram poziomych lub z ram pionowych, prostopadlych do kierunku stacja nadaw¬ cza—stacj a odbiorcza. 8. System wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze przewiduje sie umieszczenie prze¬ ciwwagi, równoleglej do anteny, przy po¬ wierzchni ziemi, które jest wykonane z po¬ laczeniem lub bez polaczenia tej przeciw¬ wagi. Lu cien Levy. Zastepca: M, Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 6277. Ark. i.Do opisu patentowego Nr 6277. Ark

2. i ¥ Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL