DE451664C - Antennen-Anlage fuer gerichtete drahtlose Nachrichten-UEbermittlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antennen-Anlage für gerichtete drahtlose Nachrichten-Übermittlung.

Im allgemeinen haben solche Antennen Abmessungen in der Größenordnung mehrerer Wellenlängen, wobei sie auf ihre ganze Länge mittels Kabel an einer Anzahl von Punkten gespeist werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung der Speiseleitungen, bei der die Reflexionen längs der Kabel auf ein Minimum verringert werden.

Bei der einfachsten Antenne, bestehend aus einem einzelnen Draht, der durch einen Antennentransformator gespeist wird, und einem Kabel von einer Hochfrequenzquelle, werden Reflexionen im wesentlichen vermieden, wenn die Antennenabstimmung und die Kopplung des Transformators so einao gestellt sind, daß die effektive Belastung des Kabels am Antennenetide ein Widerstand ist, der numerisch gleich ist der Quadratwurzel des Quotienten, den man erhält, wenn man die effektive Induktanz durch die effektive Kapazität dividiert.

In der Folge wird dieser Widerstand, der natürlich gleich dem Wellenwiderstand ist,, durch das Symbol R₀ bezeichnet. Bei einem ausgedehnteren Antennensystem wird jedoch die Beseitigung der Reflexionen schwieriger. Man betrachte z. B. den Fall eines Antennensystems, bestehend aus vier Antennen, jede gespeist durch einen Antennentransformator, wobei die Primärwicklungen dieser Transformatoren paarweise durch zwei Längen von Zwillings-»Antennen«-Kabeln verbunden sind; diese Kabel seien miteinander an ihren Mittelpunkten durch eine Länge eines »Zwischen«-Zwillingskabels verbunden, das seinerseits an seinem Mittelpunkt durch ein

»Sender«-Zwillingskabel gespeist wird, das zu der Hochfrequenzenergiequelle führe.

Wenn bei einer solchen Anordnung die Antennenbelastungen wie oben eingestellt werden, entstehen an den Verbindungspunkten doch noch Reflexionen, die Veranlassung geben zu starken stationären Wellen in den Kabeln.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen ίο solche stationäre Wellen in den »Sender«- Kabeln nahezu beseitigt und in den »Zwischen«- und »Antennene-Kabeln verringert werden.

In einem Kabel, in dem die Endbelastung nicht ein Widerstand ist gleich dem Wellenwiderstand R₀ entstehen stationäre Wellen, aber an Punkten des Kabels, eine Viertelwellenlänge entfernt, sind Strom und Spannung in Phase, d. h. an diesen Punkten ist die Wirkung der Belastung die eines reinen Widerstandes. Wenn man die Dämpfung vernachlässigt, falls an irgendeinem solchen Punkt der Wert dieses Widerstandes KR₀

ist, so wird er am nächsten Punkt — R₀, am

nächsten KR₀ usw.

Bei dem oben besprochenen ausgedehnten Antennensystem ζ. B. wird, wenn die Antennenbelastungen so eingestellt werden, daß in den Antennenkabeln keine Reflexionen sind, die Belastung an den Zwischenkabeln an ihren Verbindungsstellen mit den Antennenkabeln V₂ R₀ sein; daher werden in den Zwischenkabeln stationäre Wellen auftreten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Kabel eine ungerade Zahl von Viertelwellenlängen lang gemacht, so daß die effektive Impedanz jedes Kabels am Verbindungspunkt im wesentlichen ein Widerstand ist, gleich der Anzahl solcher Kabel mal R₀.

Auf diese Weise veranlaßt die Impedanz dieser Kabel, die Verbindungspunkte verbinden, die an ihrem eigenen Verbindungspunkt parallel sind, eine effektive Belastung gleich der eines Widerstandes R₀ auf das nächste Kabel nach dem Sender zu, an dem Verbindungspunkt mit diesem Sender. • Man erkennt, daß, wenn zwischen dem Sender und jeder Antenne eine gerade Anzahl von Verbindungen besteht, die oben beschriebene Anordnung stationäre Wellen zwischen dem Sender und der nächsten Verbindungsstelle eliminiert.

Bei einer ungeraden ZaM von Verbinduingsstellen dagegen ist es nötig, entweder an dieser Verbindungsstelle einen Transformator vorzusehen oder die Antennenbelastungen _l (auf ^₂ R₀ bei dem beschriebenen System) und die Längen der Antennenkabel so einzustellen, daß sie die gewünschten effektiven Impedanzwerte an den Verbindungspunkten ergeben (2 R₀ im Falle des oben beschriebenen Antennensystems).

Die Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch an einem Antennensystem mit vier Antennen dargestellt.

A₁ bis A± sind Antennen, die durch Kabelabschnitte ι bis 7 unter Vermittlung der Verbindungsleitungen T₁ bis T₃ gespeist werden.

Wenn die Antennenbelastungen genau so eingestellt sind, daß in den Abschnitten 1 bis 4 keine stationären Wellen entstehen, bilden die beiden Abschnitte 1 und 2, parallel an der Verbindungsleitung T₁, eine Belastung ¹I₂ R₀ auf den Abschnitt 5. In gleicher Weise bilden die Abschnitte 3 und 4 eine Belastung ^x/₂ R₀ auf den Abschnitt 6. Es entstehen also stationäre Wellen in den Abschnitten 5 und 6.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Abschnitte 5 und 6 nun ein ungerades Vielfaches, einer Viertelwellenlänge, so daß die effektive Impedanz jeder bei ihrer Verbindung T₃ im wesentlichen die eines reinen Widerstandes 2 R₀ ist.

Die beiden Belastungen 2 R₀₁ parallel auf dem Abschnitt 7, bilden einen. Endwiderstand R₀, so daß keine stationären Wellen darin auftreten können.

In gleicher Weise kann die Erfindung auf ein Zuführungssystem mit jeder gewünschten Zahl von Verbindungsfeitungen und jeder gewünschten Anzahl von Abzweigungen an den Verbindungen angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung eignet sich ebenso für den Empfang als auch für das Senden drahtloser Signale.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Antennen-Anlage für gerichtete drahtlose Nachrichten-Übermittlung mit mehreren Einzelantennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelabschnitte (5, 6) zwischen den Verbindungspunkten der Antennenkabel (i, 2, 3, 4) ein ungerades Vielfaches einer Viertelwellenlänge lang sind.
2. 2. Antennen-Anlage nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endpunkten der Antennenkabel Transformatoren vorgesehen sind, durch die die Endbelastungen genau eingestellt werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.