Способ получения бегущей волны в фидере при двух частотах Советский патент 1934 года по МПК H03J5/02 

Хорошо известно, что простейшая коротковолновая антенная система-два „уса и фидер (фиг. 1) может быть настроена на любую волну в некотором диапазоне частот и что такая антенна допускает работу любой волной X, находящейся в любом отношении к длине усов и д I.

В практике обычно берутся отноше/1Z 1 ,,

ния -- - или . в первом X 4X 2

случае будет так называемое питание в пучности тока. Известно также, что оптимальную направленность система

имеет при - ,64 (ci«. журнал В.Э. л

№ б, 1930 г.). Обычно использование этой системы для всего диапазона частот от - i- 0,64 до 0,25 затрул X

дняется вопросом питания и правильной нагрузки передатчика, получением для передатчика оптимального режима и отдачи во всем диапазоне волн. Для получения нормального к. п. д.

(228)

передатчика антенну питают либо стоячими волнами, и тогда длина фидера должна находиться в строго определенном отношении к длине рабочей волны, либо бегущей волной, и тогда система должна ыть настроена предварительно на бегущую волну включением в фредер либо трансформатороз, либо в определенных топках фидера сосредоточенных безваттных нагрузок (см. Татаринов - „В-Э № 1, 1931 г.). Как при том, так и при другом методах питания, подобные системы использовались до настоящего времени для какой-нибудь одной точно фиксированной рабочей волны. Уклонение от той волны, на которую система настроена, сопровождается обычно резким снижением к. п. д. передатчика и возможно, вообще говоря, лишь при передатчиках небольшой мощности (любительская и полевая практика).

Суть настоящего изобретения заключается в том, что включением в определенных местах фидера контуров, с сосредоточенными или с распределенными постоянными, данная система настраивается на две любые волны в диапазоне волн от .

X, --L-(X,rl,56/) 0,64

цо

1(, 41},

0,25

где Z-длина .уса, X - длина рабочей волны. Кроме того, помещением сзади этой системы другой совершенно идентичной системы (зеркала), настраиваемой определенным образом, достигается получение однонаправленной полярной диаграммы.

Для получения бегущей волны в фидере, как хорошо извгстно (см. Татаринов-„В.Э № 1, 1931 г., БончБруевич-„Короткие волны, Надененко-Сборник трудов НИИСа НКСвязи № 8, 1932 г.), необходимо включить в некоторых строго определенных точках фидера определенное безваттное сопротивление (индуктивность или конденсатор). Расчет величины этого Z и точек его включения в фидер для одной фиксированной волны дан в цитированных выше работах. Таким образом, при питании этой антенны двумя волнами Xj и 2 нужно было бы включить на расстоянии «2 от уса антенны сопротивление Z, а на расстоянии х- - сопротивление Z (фиг. 2), причем при работе волной Xj сопротивление Z. должно быть выключено, а при работе волной Х, должно выключаться сопротивление Z.,

Предмет настоящего изобретения заключается в том, что Z и Z.2 выбираются и рассчитываются такими, что их выключения не требуется и что система является настроенной одновременно на две волны.

В этом случае Zj должны представлять собой для волны Xg довольно большое сопротивление (равное со в первом приближении), так же как з-для волны Х. Тогда при работе волной Х в фидер оказываются включенными два сопротивления-2, настраивающее фидер на бегущую волну, и Z, равное бесконечности. Аналогично и на волне X,. Для достижения этих целей Z и Z выполняются в виде контуров из

ного соединения L к С (фиг. 3).

i А . 7 ; 2 ;пгтг;

1 (В 2 Cj

j;

а),2 L,

Q

Так как по условию Zj равно оо при Xj, то очевидно, что контур, составляющий Zj, должен быть настроен на волну Xg, а на волне Х. представлять собой индуктивное сопротивление наперед заданных величины и характера (знака). Последнее достигается выбором отношения --. Контур, состоящий из 2, Cg,

41

должен быть настроен на волну Х, а определенное Z получается выбором

отношения -, Контуры L С, Ь Cg

2

могут быть выполнены также в виде Лехеровых систем, присоединяемых параллельно в определенных точках фидера (фиг. 4). Могут быть также применены два шлейфа, один разомкнутый, другой короткозамкнутый, либо оба короткозамкнутых, либо оба разомкнутых (см. подробнее „Техника связи К б, 1933 г., статья Надененко и Хайкина).

При поочередной настройке зеркала на две волны Х, Xg нужно было бы на системе Лехера, идущей от зеркала (фиг. 5), поместить два мостика М и М. При работе волной Х мостих М. должен был бы сниматься. Эта необходимость удаления мостика исчезает, если короткое замыкание в точках е,/(фиг. 5) осуществить не с помощью мостика, а с помощью подвески к системе Лехера

коротко-замкнутого шлейфа длиной

(фиг. 6). Тогда при работе волной Х точки е,/окажутся замкнутыми накоротко и система настроенной. На волне Х этот шлейф дает какое-то добавочное сопротивление, и система может быть настроена с помощью мостика М..

В обычно применяемых сложных антенных системах („Телефункен, Маркони, Ширекс, RCR и т. д.) присоединение диполей к питающим проходам

производится таким образом, что при изменении на незначительную величину рабочей волны происходит изменение фаз вибраторов и перераспределение энергии между ними, а следовательно, и изменение полярных диаграмм.

Предметом изобретения является способ включения диполей в питающие провода, обеспечивающий синфазность вибраторов на любой волне и равномерное распределение энергии по всем диполям системы (фиг. 7). Это достигается присоединением фидера в геометрическом центре системы из четырех диполей, которая может быть расположена как горизонтально, так и вертикально.

Используя эту систему из четырех диполей, как первичный элемент, можно сконструировать антенну любой сложности (фиг, 8 и 9). Для получения однонаправленной характеристики излучения сзади сложной антенны, на расстоянии - от нее (где - длина более

короткой рабочей волны), помешается зеркало, в данном случае совершенно идентичная антенная система. Настройка фидера антенны на две волны и настройка зеркалз на две волны происходит совершенно так же, как и в описанном выше случае простейших антенн. Очевидно, что в силу теоремы обратимости для радиопередачи и радиоприема эти антенны на две волны могут быть применены и на приеме. Также очевидно, что система, настроенная на две волны, допускает работу двумя волнами без перестройки как поочередно, так и одновременно.

Сложная антенна, собранная по данной схеме, имеет параметры такие же, как и у лучших существующих типов антенн для более короткой волны (ч) и несколько ухудшенные параметры для

более длинной волны . За счет приближения зеркала к антенне уменьшается усиление, коэфициент направленности и острота пеленгации, однако, это уменьшение невелико и большого практического значения не имеет, тем более, что более длинные волны применяются в более легких условиях прохождения (ночью, зимой и т. д.).

Применение антенн на две волны дает значительную экономию на материале для сети, мачт и фидеров, на рабочей силе,- на земельных участках радиоцентров и исключает необходимость переделки антенн при изменении рабочих волн.

Предмет изобретения.

1.Способ получения бегущей волны в фидере при двух частотах, отличающийся тем, что в определенных точках фидера включаются контуры из сосредоточенных или распределенных постоянных таким образом, что при одной частоте контуры дают настройку фидера на бегущую волну, а при второй частоте представляют собой сопротивление достаточно большой величины.

2.Прием осуществления способа по п. 1 для настройки рефлектора на две частоты, заключающийся в том, что короткое замыкание определенных точек системы Лехера при одной частоте осуществляют подвешиванием коротко замкнутого шлейфа длиной в полволны, а при второй частоте -обычным мостиком.

3.Применение способа по п. 1 для соединения диполей в сложную антенну, с целью обеспечивания синфазности вибраторов и равномерного распределения энергии по вибраторам, состоящее в том, что питание подводится к каждой группе из четырех диполей в геометрическом центре этой группы.

к авторскому свидетельству 3. М. Хайкина и С. И. Надененко Is 37751