SU1068A1

SU1068A1 - Device for oriented one-way reception

Info

Publication number: SU1068A1
Application number: SU78932A
Authority: SU
Inventors: Франклин Ч.С.
Original assignee: Компани беспроволочного телеграфа Маркони с огр. отв.
Filing date: 1924-03-24
Publication date: 1924-09-15

Description

Предлагаемое изобретение касаетс j усовершенствований в антеннах дл беспроволочной сигнализации, в роде описанных в английских патентах № 24098 от 1914 г. и № 5783 от 1915 г.The present invention relates to j enhancements in antennas for wireless signaling, such as those described in English patents No. 24098 of 1914 and No. 5783 of 1915.

В патенте № 24098 от 1914 г. описываетс комбинаци простой рамки с j двойною рамкою, состо щею из двух i отдельных рамок, расположенных симметрично по отношению к центральной | одиночной рамке, при чем за вителем j показано, каким образом, благодар надлежащему смешению по фазе наводимых в антенне токов, пол рные кривые одиночной и двойной рамки налагаютс друг на друга, взаимно нейтрализу сь в одном направлении и не нейтрализу сь в направлении противоположном . При помощи указанной комбинации создаетс система, обладающа максимальной приемной силой в одном Patent No. 24098 of 1914 describes a combination of a simple frame with a j double frame, consisting of two i separate frames, arranged symmetrically with respect to the central | a single frame, the j driver showing how, due to the proper phase mixing of the currents induced in the antenna, the polar curves of the single and double frames are superimposed on each other, mutually neutralized in one direction and not neutralized in the opposite direction. Using this combination, a system is created which has the maximum receiving power in one

№ направлении, лежащем в плоскости системы ,-нулевой приемной силой в пло -скости под пр мым углом к этому наk правлению и такой же нулевой силойThe no. Direction lying in the plane of the system is a zero receiving force in plane at the right angle to this direction and the same zero force

fe;:fe ;:

в направлении, лежащем в плоскости системы, но противоположном первому, или же в любом желательном направлении , заключающемс между указанным противоположным направлением и направлением под пр мым углом к этому последнему, причем в то же врем эта приемна сила не вполне уничтожаетс во всех направлени х, расположенных в пределах угла в 180° сзади станции. Обе рамки, образующие двойную рамку, могут быть комбинируемы с одиночною рамкою различным образом. Они могут быть настраиваемы независимо и комбинируемы с упом нутой одиночной рамкой через посредство расстроенных цепей , как это описано в патенте № 5783 от 1915 г. При помощи такого устройства пол рна крива двойной рамки может быть измен ема по желанию и может быть сделана приближающеюс в больщей степени к тождеству, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, с одной стороной пол рной кривой одиночной рамки; благодар жеin the direction lying in the plane of the system, but opposite to the first, or in any desired direction that lies between said opposite direction and direction at right angles to this last, and at the same time this receiving force is not completely destroyed in all directions, located within an angle of 180 ° behind the station. Both frames forming a double frame can be combined with a single frame in different ways. They can be customized independently and combined with the said single frame via broken circuits, as described in patent number 5783 of 1915. With such a device, the double curve of the double frame can be changed at will and can be made closer degrees to the identity, both in the horizontal and in the vertical plane, with one side of the polar curve of the single frame; thanks same

2 производимому, как и ранее, наложению друг на друга обоих пол рных кривых, достигаетс более совершенна нейтрализаци во всех направлени х с задней стороны станции. Согласно данным автора, им установлено, что в то врем , как чувствительность подобной системы зависит от рассто ни между центрами примененных рамок, вид пол рной кривой находитс лишь в слабой зависимости от этого рассто ни , при чем крива эта тем лучше, чем меньше упом нутое рассто ние. Таким образом, пользу сь приемником с по . вышенным усилением сигналов, можно выполн ть подобную систему с небольшим , по сравнению с длиною волны, рассто нием между рамками и получать лучшую пол рную кривую, чем при системе с более значительным рассто нием . Согласно предлагаемого изобретени , автором примен ютс две или большее число ориентированных в одном направлении систем, как это описано в упом нутых выше патентах № 25098 от 1914 г. и № 6783 от 1915 г., или же видоизменени этих систем. Автором примен ютс системы, кажда с небольшим , по сравнению с длиной волны, рассто нием между рамками, при чем системы эти располагаютс одна за другой , предпочтительно, по линии желательного сообщени , с промежутками между ними в каку д-нибудь долю длины волны. Колебани , получающиес в антеннах каждой системы, комбинируютс при помощи соответствующих фазовых цепей таким образом, чтобы от каждой системы получались подобные пол рные кривые. Получающиес от каждой системы результирующие токи, при помощи соответственным образом расположенных проводов, приспособл ютс дл воздействи через добавочные фазовые цепи на общий приемник. Результирующа пол рна крива комбинированнь1Х систем, согласно данным автора, значительно лучше кривой, котора могла бы быть получена от каждой системы в отдельности. Крива эта более резко выражена в направлеНИИ на передаточную станцию и дает почти полное уничтожение сигналов по всем направлени м с задней стороны станции, как по вертикали, так и по горизонтали. При этом возможно чрезвычайно большое число видоизменений и комбинаций. Примен емые в каждой системе антенны могут быть вертикальными , или же рамочными антеннами, или комбинаци ми этих общих типов. Представл етс выгодным, в особенности .дл встречной работы (дуплекс), чтобы кажда антенна состо ла из 2-х рамочных антенн, расположенных ; пЬд пр мым углом друг к другу и соединенных с радиогониометром. На фиг. 1-3 изображены соответствующа по сн юща схема и пол рные кривые. На фиг. 1 изображена комбинаци обоих систем, при чем кажда система состоит из двух рамочных антенн, расположенных на рассто нии в долю волны друг от друга. По своему действию устройство это вл етс комбинацией двух систем, вроде описанных в патенте № 5783 от 1915 г. Четыре рамочные антенны А, В, С, D располагаютс в одной и той же вертикальной плоскости и при том, насколько только это возможно, по линии желаемого сообщени . Рамки А, В скомбинированы в одну систему, рамки же С и Z)--BO вторую, подобную же систему. После этого А, В и С, D комбинируютс между собою. Антенны А, В сочетаютс через посредство настроенных цепей Е и F, св занных с ними и образованных , предпочтительно, из горизонтальных проводов, соответствующим образом экранированных дл того, чтобы не допустить до них каких-либр вли ний , за исключением тех, которы е исход т от антенн, от расположенных на каждом конце индуктивных и от служащих дл настройки peгyлиppi вочных конденсаторов. Антенны С и D подобным же образом сочетаютс .между собою через посредство цепей G к Н. Катушки / и / цепей Е к F св зываютс с катушкою М цепи О, катушки же АГ и Z, цепей G Н св1 зыва;ютс в свою очередь обе с катушкою N цепи Р. Цепи О и Р служат дл сочетан 1Я систем А, В к С, D и могут, равным образом, состо ть из соответствующим образом экранированных горизонталь- : ных проводов и необходиА1ых настрай; юших элементов. Катушки Q к R пей О и Р обе св зываютс с каи1кою S, соединенною с соответвующим усилителем. Рассто ние между мочными антеннами А, В, С ч D ожет быть незначительно и ограничиаетс только степенью практически остижимого усилени . Согласно даных автора, благопри тные результаты олучались в этом смысле еще при расто ни х в одну тридцатую длины олны. В насто щем случае принимаетс ассто ние между А, В, С н D равным дной двадцатичетвертой доле длины волны. В предположении, что А В, С и D настроены на подлежащую приему волну, или же все в равной степени расстроены , получитс , что волны, приход щие из направлени AD или DA, вызовут в А и В колебани , отличающиес по фазе друг от друга на 15°. Колебани эти создадут в цеп х Е и jp, в свою очередь, колебани , которые будут отличатьс по фазе друг от j друга, равным образом, на 15°. Цепь О, I следовательно, подвергаетс воздействию двух родов колебаний, имеющих раз- i ность фазы в 15°, какова разность путем переключени соединений в одной из цепей Е или F может быть превращена в разницу по фазе в 165°. Если цепь Е расстроена так, чтобы сместить фазу наведенных колебаний на 7i/2° вперед, цепь же F расстроена так, чтобы сообщить фазе наведенных колебаний сдвиг в 71/2° назад, то волны, приход - , щие из направлени DA, вызовут в Е F колебани точно противоположных i фаз, вследствие чего, если только св зи i регулированы надлежащим образом, в цепи О не получитс никакого тока, в то же вреу волны, поступающие из направлени А, В, создадут ъ Е т F колебани , отличающиес друг от друга по фазе на 30° и следовательно, вызовут колебани и в цепи О. Подобна же регулировка применена и в цеп х G Н, так что волны, приход щие из направлени DC, не вызовут никакого тока в цепи Р. Пол рна крива , даваема каждою из систем А, В к С, D, представлена на фиг. 2. Крива эта образует 2 петли с задней стороны станции, максимум в которых расположен под углами в 120° к направлению AD так как рассто ние между центрами систем А В к С, D составл ет одну двенадцатую длины волны, то волны, поступающие по этому направлению, вызовут в цеп х О и Р колебани , отличающиес по фазе на 15°, какова разность путем переключени соединений в одной из цепей может быть превращена в разность 165°. Если, поэтому, цепь О расстроена таким образом, что фазе наведенных колебаний сообщаетс сдвиг на 7j/2° вперед , а цепь Р - так, что та же фаза смещаетс на 7i/2° назад, то волны, поступающие из направлени , расположенного под углом в 100° к AD, создадут в цеп х О и Р колебани точно противоположных фаз и, таким образом , если св зи надлежащим образом отрегулированы, не окажут никакого действи на катущку S и усилитель. Комбинированные таким образом системы будут, следовательно, лучше всего принимать из направлени AD и соверщенио не будут принимать из направлений , образующих с AD углы в 90°, 120° и 180°. Пол рна крива дл комбинированных систем в горизонтальной плоскости представлена на фиг. 3. Крива эта поi казывает, что при описанном выще ком бинировании обоих систем достигаетс 1 значительна выгода. Максимальна сила приема системы в каком-либо направле1 НИИ с задней стороны станции состаi вл ет только 1,650/о от силы приема по направлению AD. Примен вместо каждой из одиночных рамок две рамочные антенны, расположенные под пр мым углом друг к другу и соединенные с радиогониометрами , а также, пользу сь соответствующим выбором фаз, можно придать системе нулевую силу приема в шести направлени х, измен емых при том по желанию. Описанный выше способ смещени фаз при помощи расстраивани соединительных цепей, согласно данных автора , весьма удобен, в особенности, дл i затухающих волн. Способ этот, однако, не вл етс существенным дл описанной системы. В частности, дл приема помощью непрерывных волн может быть примен емо любое из общеизвест42 produced, as before, the overlapping of both polar curves, a more perfect neutralization is achieved in all directions from the rear side of the station. According to the author, he found that while the sensitivity of such a system depends on the distance between the centers of the applied frames, the form of the polar curve is only in a weak dependence on this distance, and the better the smaller the mentioned distance Thus, using the receiver from to. By increasing the amplification of signals, it is possible to perform a similar system with a small distance between the frames compared to the wavelength and to obtain a better polar curve than with a system with a greater distance. According to the present invention, the author applies two or more systems oriented in the same direction, as described in the above patents No. 25098 of 1914 and No. 6783 of 1915, or modifications of these systems. The author applies systems, each with a small, compared to the wavelength, distance between the frames, where these systems are located one after the other, preferably along the line of the desired message, with gaps between them in some fraction of the wavelength. The oscillations resulting from the antennas of each system are combined using the appropriate phase circuits so that similar polar curves are obtained from each system. The resulting currents from each system, using appropriately arranged wires, are adapted to act through additional phase circuits on the common receiver. The resulting polar curve of the combined systems, according to the author, is much better than the curve that could be obtained from each system separately. This curve is more pronounced in the direction of the transfer station and gives an almost complete destruction of signals in all directions from the rear side of the station, both vertically and horizontally. At the same time, an extremely large number of modifications and combinations are possible. The antennas used in each system can be vertical or frame antennas, or combinations of these common types. It seems advantageous, in particular, for counter-work (duplex), that each antenna consist of 2 loop antennas located; directly to each other and connected to the radio goniometer. FIG. 1-3, a corresponding explanatory diagram and polar curves are shown. FIG. Figure 1 shows a combination of both systems, with each system consisting of two loop antennas spaced apart from each other. In its operation, this device is a combination of two systems, such as those described in patent No. 5783 of 1915. Four loop antennas A, B, C, D are located in the same vertical plane and, as far as possible, along the line desired message. Frames A, B are combined into one system, frames C and Z) - BO second, a similar system. After that, A, B and C, D are combined with each other. Antennas A, B are combined through tuned E and F circuits connected to them and formed, preferably, from horizontal wires, appropriately shielded in order to prevent them from any kind of influence, with the exception of those outcomes t from antennas, from inductive loudspeakers located at each end, and from serving to tune these or other capacitors. Antennas C and D are similarly combined between themselves through chains G to N. Coils / and / chains E to F are connected with the coil M of the O circuit, the coils of the same AG and Z, the chains of the GN link, are in turn Both with the coil N of the circuit P. The chains O and P are used for the combination of the 1st systems of A, B to C, D and can equally well consist of appropriately shielded horizontal wires: and the necessary tunings; Yushih elements. Coils Q to R Drink O and P are both connected to a cable S connected to the corresponding amplifier. The distance between the antennas A, B, and C h D may be insignificant and is limited only by the degree of practically achievable gain. According to the author's data, favorable results were obtained in this sense even when grown one thirtieth the length of olna. In the present case, the distance between A, B, C and D is equal to one twenty-fourth fraction of the wavelength. Assuming that AB, C and D are tuned to the wave to be received, or everyone is equally upset, it will be that the waves coming from the direction AD or DA will cause oscillations in A and B that differ in phase from each other by 15 °. These oscillations will create in chains E and jp, in turn, oscillations that will differ in phase from each other j, equally, by 15 °. Chain O, I therefore, is subject to two kinds of oscillations having a phase difference of 15 °, what is the difference by switching connections in one of the chains E or F can be turned into a phase difference of 165 °. If chain E is upset so as to shift the phase of the induced oscillations by 7i / 2 ° forward, while the chain F is upset so as to inform the phase of the induced oscillations a shift 71/2 ° backwards, then the waves, the arrival, coming from the direction DA, will cause E F oscillations of exactly opposite i phases, as a result of which, if only the i connections are properly regulated, no current will be obtained in the O circuit, while at the same time, the waves coming from the A, B directions will create Е E F oscillations that differ from each other. from each other in phase by 30 ° and therefore will cause oscillations in the chain O. Similarly p The adjustment is applied in the chains GN, so that the waves coming from the DC direction will not cause any current in the circuit R. The polar curve given by each of the systems A, B to C, D is shown in FIG. 2. This curve forms 2 loops on the rear side of the station, the maximum in which is located at angles of 120 ° to the direction AD, since the distance between the centers of the systems А В to С, D is one-twelfth of the wavelength, then the waves coming through this in the direction, in O and P chains, oscillations differing in phase by 15 ° will be caused, what is the difference by switching the connections in one of the chains can be turned into a difference of 165 °. If, therefore, circuit O is upset in such a way that the phase of the induced oscillations is shifted 7j / 2 ° forward and circuit P so that the same phase is shifted 7i / 2 ° backward, then the waves coming from the direction located below at an angle of 100 ° to AD, oscillations of exactly opposite phases will be created in the O and P circuits, and thus, if the connections are properly adjusted, they will have no effect on the coil S and the amplifier. Combined in this way, the systems will therefore best be taken from the direction AD and will not be perfect from the directions forming angles of 90 °, 120 ° and 180 ° with AD. The polar curve for the combined systems in the horizontal plane is shown in FIG. 3. This curve shows that with the combination of both systems described above, 1 significant gain is achieved. The maximum receiving power of a system in any direction of the Scientific Research Institute from the rear side of the station is only 1.650 / o from the receiving power in direction AD. Using instead of each of the single frames two frame antennas located at right angles to each other and connected to radio radiometers, and using the appropriate phase selection, you can give the system zero reception power in six directions, which can be changed as desired. The phase displacement method described above with the help of breaking up the connecting circuits, according to the author, is very convenient, especially for i damped waves. This method, however, is not essential for the described system. In particular, any of the well-known4 can be used for reception using continuous waves.

ных приспособлений, devices,

служащих дл смещени фаз.phase shift workers.

ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.SUBJECT OF THE PATENT.

Устройство ДЛЯ ориентированного одностороннего приема, характеризующеес совокупным применением: а) нескольких (напр., четырех) вертикальных приемных рамок А, J3, С, D, расположенных по направлению принимаемой волны, при чем все эти рамки наход тс на равном рассто нии друг от друга (напр., от 1/30 до 1/24 длиныA device for oriented unilateral reception, characterized by cumulative use: a) several (for example, four) vertical receiving frames A, J3, C, D located in the direction of the received wave, all of which are equally spaced from each other (eg from 1/30 to 1/24 of the length

волны); б) промежуточных контуров F, G, Н, каждый из которых св зан, f одной стороны, магнитным потодсом | одной из рамок, ас другой стороны с приемником S при посредстве ров О к Р, с каждым из каковых кон-Э туров О к Р св заны магнитным потоком два промежуточных контура, настройка которых такова, что приход -: щие колебани получают в одном из них опережение по фазе на такую величину , на какую они получают отставание по фазе в другом контуре.waves); b) intermediate circuits F, G, H, each of which is connected, f from one side, by magnetic substrate | one of the frames, the other side with the receiver S through an O to P ditch, with each of which circuits O to P are connected by magnetic flux two intermediate circuits, the setting of which is such that the incoming -: receive oscillations in one of their phase advance by as much as they get a phase lag in another circuit.

ш-ой КОМПАНИИ БЕСПРОВОЛОЧНОГО ЛБГРАФ ИР К О НИ, с ОГВ. отв. Л 1066W of the WIRELESS LBGRAF COMPANY IR C O NI, with OGV. rep. L 1066

ФигЛ.Figl.

Ч1Ф4ИP1F4I

/«// "/

в f аin f a

g Hg ig лг аg Hg ig lg a

. .

ИГ.2..IG.2 ..

Фиг.ЗFig.Z