DE682288C

DE682288C - Vertical antenna with reduced ambient radiation

Info

Publication number: DE682288C
Application number: DET41588D
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Boehm; Dr Albrecht Gothe; Dr Hans Otto Roosenstein
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1932-11-01
Filing date: 1932-11-01
Publication date: 1939-10-12

Description

Vertikalantenne niit verminderter Raumstrahlung Beim Arbeiten mit mittleren und langen Wellen (über ioo in) ist nur die Bodenstrahlung für eine sichere übertragung ausnuutzbar. Die Raumstrahlung geht entweder verloren oder sie ruft störende Schwunderscheinungen hervor, wenn sie von der Heavisideschicht reflektiert wird. Es wird daher schon seit längerer Zeit versucht, Antennen mit verminderter Raumstrahlung zu bauen. Theoretisch läßt sich das durch sehr hohe Antennen erreichen. Praktisch ausgeführt sind Antennen, deren Höhe in der Größenordnung einer halben Wellenlänge liegt und bei denen' die Strahlung unter einem. bestimmten Erhebungswinkel unterdrückt wird. Diese Unterdrückung ist aber nur für einen einzelnen Winkel gelungen, nicht für einen größeren Winkelbereich.Vertical antenna with reduced ambient radiation when working with medium and long waves (about ioo in) is just ground radiation for safe transfer exploitable. The space radiation is either lost or it calls disturbing shrinkage phenomena emerge when it reflects from the Heaviside layer will. It has therefore been tried for a long time to antennas with reduced Build space radiation. Theoretically, this can be achieved with very high antennas. Antennas are practically designed, the height of which is of the order of half a Wavelength lies and at which 'the radiation is below one. certain elevation angle is suppressed. This suppression was only successful for a single angle, not for a wider range of angles.

Es ist bereits vorgeschlagen, Antennenanordnungen mit bevorzugter Bodenstrahlung unter Verwendung mehrerer übereinander angeordneter Teilantennen mit im wesentlichen gleicher Polarisation derart auszubilden, daß die ganze Antenne in Höhe und Breite eine halbe Wellenlänge nicht überschreitet. Insbesondere wird eine aus. zwei Teilantennen bestehende Anordnung benutzt, bei denen die Phasen der Speiseströme um 18 o° gegeneinander verdreht sind.It has already been proposed to design antenna arrangements with preferred ground radiation using several partial antennas arranged one above the other with essentially the same polarization in such a way that the entire antenna does not exceed half a wavelength in height and width. In particular, one gets out. two partial antennas existing arrangement used, in which the phases of the feed currents are rotated by 1 8 o ° against each other.

Als größte wirtschaftlich tragbare Antennenhöhe kann ,etwa, zoo m. angenommen. werden. Für Rundfunkwellen zwischen zoo und 55o n i, das i bis o,36 X. Gemäß der Erfindung ist eine Vertikalantenne mit verminderter Raumstrahlung, deren Höhe gleich oder kleiner als. eine Wellenlänge ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt der Antenne von höchstens a/2 Länge mindestens drei abwechselnd gegenphasig strahlende Teile besitzt.The largest economically portable antenna height can be, for example, zoo m. accepted. will. For radio waves between zoo and 55o n i, the i to o, 36 X. According to the invention, a vertical antenna with reduced spatial radiation, whose height is equal to or less than. is a wavelength, characterized by that a section of the antenna of at most a / 2 length at least three alternately Has parts radiating out of phase.

Die Länge der einzelnen Strahlteile, ihre Höhe über dem Erdboden und ihre Stromamplitude sind variabel und werden in jedem Falle sa bemessen, daß das gewünschte Vertikaldiagramm weitgehend erreicht wird. Ist z. B. eine Antennenhöhe von 3/8 X vorgeschrieben und soll eine weitgehende Unterdrückung der Strahlung in dem. Winkelbereich zwischen 55 und 9o° Erhebungswinkelerreicht werden, so kann .das u. a. durch folgende Anordnung geschehen.The length of the individual beam parts, their height above the ground and their current amplitudes are variable and are measured in each case so that the desired vertical diagram is largely achieved. Is z. B. an antenna height of 3/8 X prescribed and is intended to largely suppress radiation in to the. Angle range between 55 and 90 ° elevation angle can be achieved, so can i.a. done by the following arrangement.

Die gesamte Antennenhöhe wird in drei gleiche Teile geteilt von je X/8; der untere und obere Teil werden gleichphasig und mit gleicher Amplitude J gespeist; der mittlere Teil mit entgegengesetzter Phase und i, 5 5facher Amplitude (s. Abb. i). Dann ergibt sich ein Vertikaldiagramm, dessen Feldstärke am. größten in der Horizontalen ist. In dem Winkelbereich. zwischen 5 5 un:d 9o0 Erhebungswinkel ist die Feldstärke höchstens 30/6 der maximalen.The total antenna height is divided into three equal parts by each X / 8; the lower and upper parts become in phase and with same Amplitude J powered; the middle part with opposite phase and i, 5 5-fold Amplitude (see Fig. I). Then there is a vertical diagram, its field strength is greatest in the horizontal. In the angular range. between 5 5 un: d 9o0 Elevation angle, the field strength is at most 30/6 of the maximum.

In der Abb. 3 ist das Vertikaldiagramm der Antennenanordnung- graphisch dargestellt (Kurve I), und zwar in rechtwinkligen Koordinaten. In der Abszissenachse sind die Erhebungswinkel, auf der Ordinatenachse die relativen Feldstärken aufgetragen. Zum Vergleich ist noch das Diagramm (Kurve II) einer Antenne von 3/$ X Höhe mit normaler Stromverteilung (Abb. 2, Stromknoten an der Spitze) hinzugefügt. Beide Diagramme sind auf gleiche Horizontaifeldstärke reduziert. Beim zweiten Diagramm ist die Feldstärke nur zwischen den Erhebungswinkeln 87 bis 9o° kleiner als. 3% der Maximalfeldstärke.In Fig. 3 the vertical diagram of the antenna arrangement is graphical shown (curve I), in right-angled coordinates. In the abscissa axis are the elevation angles and the relative field strengths are plotted on the ordinate axis. For comparison, the diagram (curve II) of an antenna with a height of 3 / $ X is also included normal power distribution (Fig. 2, power node at the top) added. Both Diagrams are reduced to the same horizontal field strength. With the second diagram the field strength is only smaller than between the elevation angles 87 to 9o °. 3% the maximum field strength.

Natürlich ist dieses nicht die einzige Lösung der gestellten Aufgabe, sondern nur ein möglichst einfach gehaltenes Beispiel. Durch Variation der Längen der einzelnen Strahlteile sowie ihrer Amplitudenb:eziehungen lassen sich Diagramme herreichen, die der giestellten Aufgabe noch besser gerecht werden.Of course, this is not the only solution to the task at hand, but just an example that is kept as simple as possible. By varying the lengths the individual beam parts and their amplitude relationships can be shown in diagrams that do justice to the task at hand even better.

Die einzelnen Strahlteile der Antenne können einzeln über eine Energieleitung gespeist werden. Die Speisung kann such gemeinsam vom. Antennenfußpunkt aus geschehen.: Dann wird die vorgegebene Stromverteilung durch geeignete Bemessung von Selbstinduktion und Kapazität der einzelnen Strahlteile erreicht. Die Selbstinduktion läßt sich gegenüber der eines geraden Drahtes ändern; z. B. durch Aufwickeln des Drahtes zu einer Spule. Letztere Anordnung hat den Vorteil, daß die Stromverteilung längs der Antenne nach Belieben durch Variation der Steigung der Drahtspirale in solcher Weise geändert werden kann; daß die gewünschte Stromverteilung entsteht. Durch diese Maßnahme wird vorwiegend die Selbstinduktion des Leiters geändert.- Zur Veränderung ider Kapazität kann beispielsweise der Durchmesser i der Spule variiert werden bzw. beim Fall einer geradlinigen Antenne dieselbe als Reuse, ausgebildet werden.The individual beam parts of the antenna can be individually via a power line be fed. The feed can be shared from. Antenna base from happen: Then the specified current distribution is determined by suitable measurement of self-induction and capacity of the individual beam parts is reached. The self-induction can change from that of a straight wire; z. B. by winding the wire to a coil. The latter arrangement has the advantage that the current distribution along the Antenna at will by varying the pitch of the wire spiral in such a way can be changed; that the desired current distribution arises. By this measure mainly the self-induction of the conductor is changed - to change ider Capacity, for example, the diameter i of the coil can be varied or at In the case of a straight antenna, the same can be designed as a trap.

Durch die getrennte Variation von Selbstinduktion und Kapazität hat man es, in der Hand, ,die Wellenlänge auf dem. Leiter beliebig zu verkürzen, so daß auf einem Abschnitt von einer halben Wellenlänge drei abwechselnd gegenphasig strahlende Teile entstehen. Die Verkürzung der Wellenlänge kann auch in anderer Weise, z. B. durch eine zickzackförmige Ausbildung des Antennendrahtes; erfolgen: In diesem. Falle ist die erreichte Verkürzung der Wellenlänge abhängig von der Drahtlänge, die auf einer bestimmten Antennenlänge untergebracht ist.Because of the separate variation of self-induction and capacity man it, in hand,, the wavelength on the. Shorten the ladder as desired, like this that on a section of half a wavelength three alternately out of phase Radiant parts are created. The shortening of the wavelength can also be done in other Way, e.g. B. by a zigzag formation of the antenna wire; take place: In this. Trap, the shortening of the wavelength is dependent on the length of the wire, which is housed on a certain antenna length.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vertical antenna with reduced ambient radiation; the height of which is dike or less than a wavelength, characterized in that that a section of the antenna of at most X / 2 length at least, three alternately Has parts radiating out of phase.

2. Vertical antenna according to claim i, characterized characterized in that it is on the whole less than X / 2.

3. Vertical antenna after Claim, i and 2, characterized in that the individual beam parts individually be fed with a certain amplitude and phase. q ..

Vertical antenna according to claim i and 2, characterized in that the feeding of all beam parts together from The antenna is made from the base of the antenna and the desired current distribution is achieved by suitable means Selection of self-induction and capacity in the various proportions causes will.

5. Vertical antenna according to claim i and 2, characterized in that the Antenna in whole or in part from one. crowded in a spiral or zigzag shape There is wire whose pitch is different in different parts or antenna can be..