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Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnun'für Radioverkehr zur Verringerung der Einwirkung statischer Störungen beim Empfang.
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hier in einer Weise ausgeführt, die von der in den Patenten Nr. 93023 und 96024 beschriebenen abweicht und die Beseitigung der statischen Störungen und Geräusche ist, soweit sich bisher feststellen liess, hier eine noch gründlichere. Zu diesem Zwecke erhält das Antennensystem mehrere getrennt einstellbare Teile und Mittel, um diese Teile geeignet zu verbinden, so dass im wesentlichen
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statischen Wirkungen in einem anderen Teil zu neutralisieren. Die Antennenteile können von gleicher oder verschiedener Art und verschiedener Anordnung und Einstellung sein.
Zwecks Erzielung bester Ergebnisse ist es vorteilhaft, sowohl statische Impulse wie Zeiehenimpulse in mehreren verschieden angeordneten Teilen eines Antennensystems aufzunehmen und die sich ergebenden Ströme wahlweise zu kombinieren, um zwischen den Wirkungen der statischen Ströme und jenen der einlangenden Zeichen
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Diese werden dann gegen die statischen Ströme in einem andern damit verbundenen Antennenteile ausgeglichen und die Wirkungen der Zeichenströme in diesem letzteren Antennenteile werden benutzt.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Einrichtungen dargestellt. Fig. 1 ist ein Schema eines Antennensystems, das Teile in Form von Schleifen hat. die durch Leiter mit Empfangapparaten verbunden sind und durch einen beträchtlichen Bruchteil einer Wellenlänge wirksam voneinander getrennt sind, sowie ausserdem einen damit verbundenen zusätzlichen Schleifenteil besitzt.
Fig. 2 ist ein ähnliches Schema einer andern Ausführung, bei welcher lange tiefliegende wagreehte Schleifen verwendet sind. welche einen wirksamen Abstand gleich einem Bruchteil einer Wellenlänge haben, nebst einer damit verbundenen Antenne in Form eines linearen Oszillators. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher zwei übereinander angeordnete Antennen in Schleifenform vorgesehen sind, die mit einer zusätzlichen Schleifenantenne gepaart sind. Die drei Antennen oder Teile des Antennensystems sind an der Empfangsstation selbst angeordnet. Die Einrichtung nach Fig. 3
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wellen von so kurzer Wellenlänge angesehen werden können, dass einen erheblichen Bruchteil der Länge einer statischen Welle der senkrechte Abstand von etwa 7-5 5'In der beiden Teile einer Sehleifenantenne ausmacht.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, wo die übereinanderliegenden Schleifenantennen direkt verbunden sind. Fig. 5 zeigt eine weitere AusfÜhrung mit einer gestreckten, in verschiedener Lage zur Horizontalen geneigten Antenne :
Die Antennen A und B haben gemäss Fig. 1 die Form von Schleifen oder Rahmen, die in Richtung der gewünschten Aufnahme durch einen beträchtlichen Bruchteil einer Wellenlänge getrennt sind und durch Leiter C mit Empfangsapparaten verbunden sind, welche im wesentlichen in der Mitte zwischen den Antennen A und B liegen. Die Leiter sind unterbrochen gezeichnet, um anzudeuten, dass sie länger sind als mit Rücksicht auf die Grösse des Zeichnungsblattes massstäblich darstellbar.
Im Beispielsfalle sind Umschalter Z2 vorgesehen. um die Anschlüsse der Zuleitung C an die Rahmen zu vertauschen, und auf diesem Wege können die relativen Richtungen der in den Leitern und den Rahmen fliessenden Ströme bestimmt werden. Auf diese Weise erhält man nach der gegenwärtigen Anschauung des Erfinders einen derartigen Ausgleich zwischen den Leitern und Schleifen selbst auf jeder Seite des Systems, dass die statischen Wirkungen ausgeglichen und die Zeichen durchgelassen werden.
Vorzugsweise werden auch Umschalter Z od. dgl. zwecks Vertauschung der Verbindungen zwischen den Leitern und dem Empfangsapparat vorgesehen, der in diesem Falle ein Goniometer ist. Es gibt offenbar eine beste oder mindestens doch vorzuziehende Beziehung zwischen den Leitern und dem Goniometer unabhängig von der zwischen den Leitern und Schleifenantennen durch die Umkehrschalter bewirkten Einstellung.
Um die Schleifenantennen abzustimmen, sind veränderliche Kondensatoren D in die Stromkreise derselben vorzugsweise an den Mittelpunkten eines jeden Rahmens eingeschaltet. Wenn die Induktanz
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dargestellte weitere Induktanzen eingeschaltet werden.
Bei der Anlage nach Fig. 1 ist vorzugsweise ein Rahmen oder eine Schleifenantenne E in geeigneter Lage relativ zu dem Rahmen A und B so angeordnet. dass die Ebene dieser Schleife in derselben all-
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sind hier sämtlich nicht geerdet und sind vermöge ihrer Einrichtung und Anordnung gegenüber den Zeichensämtlichgleichgerichtet.
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geschaltet werden, um sich gegenseitig zu neutralisieren. so dass die Zeichenströme in der Antenne E allein aufgenommen werden. Dies wird durch Einstellung der mit den Antennen A und B verbundenen veränderlichen Induktanzen und Kapazitäten bewirkt, so dass die darin auftretenden Zeichenströmp beim Eintritt in den Empfänger sich gegenseitig entgegenwirken und neutralisieren.
Wenn der Abstand zwischen den Antennen A und B keine halbe Wellenlänge beträgt und die Antennen A und B so miteinander gekuppelt sind, dass die statischen Wirkungen sich addieren, so bleibt etwas von den Zeichen aus diesen Antennen übrig, u. zw. um so mehr. je grösser die Abweichung des Abstandes zwischen diesen Antennen von einer halben Wellenlänge ist.
Fig. 2 zeigt ein Antennensystem, bei welchem lange Schleifen < ' ?. T auf Masten U angeordnet sind. Jede Schleife besitzt z. B. eine Länge von 5. 4 km und verläuft horizontal in der allgemeinen Empfangsrichtung. Der Abstand zwischen dem oberen und unteren Trum der Schleifen beträgt etwa 4 m und das untere Trum befindet sich etwa 4/2 71 über Grund. Auch hier wieder ist durch Unterbrechung der Linien angedeutet, dass die Antennen länger sind. als auf dem Zeichnungsblatte massstäblich darstellbar.
Der zusätzliche Luftleiter in Gestalt eines linearen Oszillators IF wird am besten an den Masten U auf Isolatoren unterhalb der Schleifen S und T (Fig. 2) gehalten. Dieser Draht W braucht nur so lang zu sein, dass er genügend Energie zur Detektierung der Zeichen aufnimmt, ungefähr 900 m beiderseits des Empfängerhauses X. Die Schleifen und der lineare Oszillator sind ungeerdet, doch kann die eine oder andere dieser Antennen je nach Betriebsbedingungen mit Gegengewicht versehen sein. Wie in Fig. 1 sind alle Teile des Antennensystems hinsichtlich der Fortpflanzungsrichtung der Zeichen gleichgerichtet.
Es sind geeignete Mittel vorgesehen, um die verschieden angeordneten oder gelagerten Teile des Antennensystems derart zu verbinden, dass ein gemeinsamer Empfangsstromkreis Y gleichzeitig durch die statischen Ströme aus ; den Schleifen 8 und T und durch die statischen Ströme und die Zeichenströme aus dem linearen Oszillatorsystem tr beeinflusst werden kann. Die statischen Ströme in den Schleifen sollen den statisehen Strömen in dem linearen Oszillator entgegenwirken, während die Zeichen- Ströme zur Wirkung gelangen, u. zw. durch einen Detektorstromkreis, der dem nach Fig. 1 gleicht und mit dem gemeinsamen Empfangsstromkreise y gekuppelt ist.
Die Schleifen S und T sind entsprechend mit den festen Spulen j des Goniometers durch ver- änderliche Abstimmungsinduktanzen k und durch Umschalter ? zwecks Umkehrung der Verbindungen der Schleifen mit den Goniometerspulen verbunden. Die Leiter von den Schleifen werden in das Empfängerhaus durch kurze bleiarmierte Kabel m'eingeführt, deren Länge (bei 4 m) gegen die der Schleifen zu vernachlässigen ist. Veränderliche Abstimmungskondensatoren n sind in Reihe mit den festen Goniometerspulen @ geschaltet, und es ist zweckmässig, veränderliche Induktanzen o (von zirka 5 Millihenry) etwaifi der Mitte in das obere Trum der Schleifen 8 und T anzuordnen.
Ein veränderlicher Kondensator p ist in Reihe mit der beweglichen Spule q des Goniometers geschaltet, die in der üblichen Art um die Achse r drehbar ist. Der die bewegliche Spule q enthaltende Stromkreis Y ist mit dem Detektorstrom-. kreise Z durch die Kuppelspulen s gekuppelt. Der Stromkreis Y besitzt noch eine weitere Kuppelspule it, mit welcher der lineare Oszillator W durch die Spule 1l gekuppelt ist. Ein veränderlicher Kondensator v und veränderliche Widerstände ? sind in der Spule u zwecks Einstellung angeordnet. Der lineare Oszillator W enthält in seinem Stromkreise veränderliche Abstimmungsinduktanzen x und ein Schalter y ist zum Öffnen und Schliessen des Stromkreises des Antennenteiles W vorgesehen.
Beim Betriebe gleichen sieh auf Grund der gegenseitigen Lage der Spulen ii des Goniometers die in S aufgenommenen Zeichen mit den in T aufgenommenen aus. Die statische Energie von S und T gleicht sich mit der im linearen Oszillator W aufgenommenen statischen Energie aus, so dass nur das im linearen Oszillator W aufgenommene Zeichen übrig bleibt, das den Detektorstromkreis beeinflusst.
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Zeichen aufzunehmen sind, sie haben im wesentlichen den gleichen Abstand von einer solchen Sendp- station und sind mit einem Goniometer 4 in der üblichen Art verbunden. Sehleife 2 ist also durch die veränderlichen Abstimmungsinduktanzen 5 mit einer festen Spule 6 des Goniometer verbunden, und
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zahl gute Resultate ergeben.
In der Nähe der Schleifen 2 und. 3, aber doch genügend weit davon entfernt, um eine nennens-
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den statischen Strömen in den übereinander angeordneten Schleifen 2 und 3 können die Zeichen in diesem Teile des Antennensystems ausgeglichen und die statischen Energien zum Ausdruck gebracht werden. so dass ein Empfänger statischer Ströme gebildet wird. Die statischen Ströme im Antennensystem 2, 3 werden dann gegen die statischen Ströme im System ? ausgeglichen, so dass die Zeichen in der Schleife 1'2 nutzbar übrig bleiben.
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einem bestimmten Winkel eingestellt wird, das Zeichen in dem System verschwindet und nur die auf statischen Störungen beruhenden Ströme übrig bleiben.
Dies beruht nach Annahme des Erfinders darauf, dass dann die Antenne A im wesentlichen rechtwinklig zur Wellenstirn steht. Der Winkel der Antenne A kann manchmal über und manchmal unter der durch den Gelenkpunkt der Antenne gehenden horizontalen Ebene liegen, was anzeigt, dass die Zeiehenwelle manchmal vorwärts und manchmal rückwärts gekippt ist.
Steht die Antenne unter dem richtigen Winkel zur Horizontalen durch den Drehpunkt, dann ist sie für eine bestimmte Signalzeichenwelle, auf welche sie abgestimmt ist, unempfindlich, bleibt aber für statische Wellen empfindlich, die nach Annahme des Erfinders vertikal nach abwärts fortschreiten.
Die Schleifenantenne G ist anderseits sowohl für statische Wellen wie für Zeichenwellen empfindlich. Mittels der die beiden Antennenteile A und G verbindenden Stromkreise werden die Ströme, die auf den statischen Impulsen beruhen, in den beiden Antennen-Systemteilen einander entgegengeschaltet und somit vernichtet, während die Zeichenströme übrig bleiben. So wird es möglich, die im Gesamtsystem auf Grund von statischen Wellen und Zeichenwellen auftretenden Ströme wahlweise zu kombinieren, indem die statischen Ströme substraktiv kombiniert werden und die Zeichen übrig bleiben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Antennenanordnung zur Verminderung der statischen Störungen beim Radioempfang, bestehend aus einer Anzahl von gleich abgestimmten Antennen, die mit einem gemeinsamen Empfänger induktiv gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gruppe von Antennen derart ausgebildet und zur Richtung der einlangenden Zeichenwellen angeordnet ist, dass die in denselben durch die einlangenden Zeichen erzeugten Antennenströme sich gegenseitig aufheben, hingegen die durch statische Störungen
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Strömen in ihrer Wirkung auf den Empfangsapparat aufheben, so dass in dem letzteren nur die durch die einlangenden Zeichenwellen in der zweiten Antennengruppe auftretenden Ströme angezeigt werden.
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The invention relates to an antenna arrangement for radio traffic for reducing the effects of static interference during reception.
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executed here in a way that differs from that described in patents 93023 and 96024 and the elimination of static disturbances and noises is, as far as has been ascertained so far, an even more thorough one. For this purpose, the antenna system is provided with several separately adjustable parts and means to connect these parts in a suitable manner, so that essentially
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to neutralize static effects in another part. The antenna parts can be of the same or different types and different arrangements and settings.
In order to achieve the best results, it is advantageous to receive both static pulses and drawing pulses in several differently arranged parts of an antenna system and to combine the resulting currents optionally to distinguish between the effects of the static currents and those of the incoming characters
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These are then balanced against the static currents in another antenna part connected to it, and the effects of the symbol currents in that latter antenna part are used.
Some exemplary embodiments of devices are shown in the drawing. Figure 1 is a schematic of an antenna system which has parts in the form of loops. which are connected by conductors to receiving apparatus and are effectively separated from one another by a considerable fraction of a wavelength, and also have an additional loop portion connected thereto.
Fig. 2 is a similar schematic of another embodiment in which long, deep, horizontal loops are used. which have an effective distance equal to a fraction of a wavelength, along with an antenna connected to it in the form of a linear oscillator. FIG. 3 shows a further embodiment in which two antennas arranged one above the other are provided in the form of a loop, which are paired with an additional loop antenna. The three antennas or parts of the antenna system are arranged at the receiving station itself. The device according to FIG. 3
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Waves of such short wavelength can be viewed that a considerable fraction of the length of a static wave is the vertical distance of about 7-5 5 'between the two parts of a loop antenna.
Fig. 4 shows an embodiment where the loop antennas lying one above the other are directly connected. Fig. 5 shows a further embodiment with an elongated antenna inclined in various positions to the horizontal:
Antennas A and B are in the form of loops or frames in accordance with FIG and B lie. The conductors are drawn with interruptions to indicate that they are longer than can be shown to scale with regard to the size of the drawing sheet.
In the example, changeover switches Z2 are provided. to swap the connections of the feed line C to the frames, and in this way the relative directions of the currents flowing in the conductors and the frame can be determined. In this way, according to the present inventor's view, one obtains such a balance between the conductors and loops themselves on either side of the system that the static effects are offset and the characters are allowed through.
Preferably, changeover switches Z or the like are also provided for the purpose of interchanging the connections between the conductors and the receiving apparatus, which in this case is a goniometer. There appears to be a best, or at least preferable, relationship between the conductors and the goniometer regardless of the setting effected between the conductors and loop antennas by the reversing switches.
In order to tune the loop antennas, variable capacitors D are connected in the circuits thereof, preferably at the midpoints of each frame. When the inductance
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further inductances shown are switched on.
In the system according to FIG. 1, a frame or a loop antenna E is preferably so arranged in a suitable position relative to the frames A and B. that the plane of this loop is in the same general
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are all not grounded here and are, due to their arrangement and arrangement, all aligned with the symbols.
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switched to neutralize each other. so that the character streams are picked up in the antenna E alone. This is achieved by setting the variable inductances and capacitances associated with antennas A and B, so that the character currents occurring therein counteract and neutralize each other when they enter the receiver.
If the distance between antennas A and B is not half a wavelength and antennas A and B are coupled together in such a way that the static effects add up, some of the characters from these antennas remain, and so on. between the more so. the greater the deviation of the distance between these antennas from half a wavelength.
Fig. 2 shows an antenna system in which long loops <'?. T on masts U are arranged. Each loop has e.g. B. a length of 5.4 km and runs horizontally in the general receiving direction. The distance between the upper and lower run of the loops is about 4 m and the lower run is about 4/2 71 above ground. Here, too, the interruption of the lines indicates that the antennas are longer. than can be shown to scale on the drawing sheet.
The additional air conductor in the form of a linear oscillator IF is best held on the masts U on insulators below the loops S and T (Fig. 2). This wire W only needs to be long enough to absorb enough energy to detect the characters, about 900 m on either side of the receiver house X. The loops and the linear oscillator are ungrounded, but one or the other of these antennas can be counterbalanced, depending on the operating conditions be provided. As in FIG. 1, all parts of the antenna system are in the same direction with regard to the direction of propagation of the characters.
Suitable means are provided in order to connect the differently arranged or stored parts of the antenna system in such a way that a common receiving circuit Y simultaneously through the static currents; the loops 8 and T and can be influenced by the static currents and the symbol currents from the linear oscillator system tr. The static currents in the loops are intended to counteract the static currents in the linear oscillator, while the character currents take effect, u. zw. By a detector circuit which is similar to that of FIG. 1 and is coupled to the common receiving circuit y.
The loops S and T are correspondingly connected to the fixed coils j of the goniometer through variable tuning inductances k and through switches? connected to the goniometer coils to reverse the connections of the loops. The conductors from the loops are led into the receiver house by short lead-armored cables m ', the length of which (at 4 m) is negligible compared to that of the loops. Variable tuning capacitors n are connected in series with the fixed goniometer coils @, and it is useful to arrange variable inductances o (of about 5 millihenry) about halfway in the upper run of loops 8 and T.
A variable capacitor p is connected in series with the movable coil q of the goniometer, which can be rotated in the usual way about the axis r. The circuit Y containing the movable coil q is connected to the detector current-. circles Z coupled by the coupling coils s. The circuit Y also has a further coupling coil it, with which the linear oscillator W is coupled through the coil 11. A variable capacitor v and variable resistances? are arranged in the coil u for the purpose of adjustment. The linear oscillator W contains variable tuning inductances x in its circuit and a switch y is provided for opening and closing the circuit of the antenna part W.
During operation, due to the mutual position of the coils ii of the goniometer, balance the characters recorded in S with those recorded in T. The static energy of S and T is balanced out with the static energy recorded in the linear oscillator W, so that only the symbol recorded in the linear oscillator W remains, which influences the detector circuit.
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Characters are to be recorded, they are essentially the same distance from such a sending station and are connected to a goniometer 4 in the usual way. So loop 2 is connected to a fixed coil 6 of the goniometer by the variable tuning inductances 5, and
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give good results.
Near loops 2 and. 3, but far enough from it to have a noteworthy
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the static currents in the loops 2 and 3 arranged one above the other, the characters in this part of the antenna system can be compensated and the static energies can be expressed. so that a receiver of static currents is formed. The static currents in the antenna system 2, 3 are then against the static currents in the system? balanced so that the characters in the loop 1'2 remain usable.
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is set at a certain angle, the character disappears in the system and only the currents due to static disturbances remain.
According to the inventor's assumption, this is based on the fact that antenna A is then essentially at right angles to the shaft face. The angle of antenna A may sometimes be above and sometimes below the horizontal plane passing through the hinge point of the antenna, indicating that the pin shaft has tilted sometimes forwards and sometimes backwards.
If the antenna is at the correct angle to the horizontal through the pivot point, then it is insensitive to a certain signal signal wave to which it is tuned, but remains sensitive to static waves which, according to the inventor's assumption, proceed vertically downwards.
The loop antenna G, on the other hand, is sensitive to both static waves and symbol waves. By means of the circuits connecting the two antenna parts A and G, the currents based on the static impulses are switched in opposition to one another in the two antenna system parts and thus destroyed, while the character currents remain. This makes it possible to combine the currents that occur in the overall system due to static waves and symbol waves, by combining the static currents subtractively and leaving the symbols.
PATENT CLAIMS:
1. Antenna arrangement for reducing static interference during radio reception, consisting of a number of identically tuned antennas which are inductively coupled to a common receiver, characterized in that a group of antennas is designed and arranged to the direction of the incoming character waves that the in the same antenna currents generated by the incoming characters cancel each other out, whereas those caused by static disturbances
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Cancel currents in their effect on the receiving apparatus, so that in the latter only the currents occurring due to the incoming symbol waves in the second antenna group are displayed.