Способ направленного излучения или приема Советский патент 1938 года по МПК H01Q9/00 

Настоящее изобретение касается направленных передающих и приемных систем как для коротких, так и для длинных волн.

В настоящее время известны устройства, в которых для получения большей направленности применены системы, составленные из идентичных излучающих или принимающих проводов. Эти провода, несущие одинаковые токи, обычно располагаются на равных расстояниях, превышающих 1/8 длины излучаемой или принимаемой волны. Для получения значительной направленности число таких проводов нужно брать большим, вследствие чего линейные размеры антенны увеличиваются и измеряются несколькими длинами волн. Недостатком таких систем, кроме их большого габарита, является наличие в их характеристике направленности, кроме главного,- ряда побочных максимумов приема и излучения.

Настоящее изобретение имеет целью устранить этот недостаток. Сушность его состоит в том, что амплитуды токов, в ряду синфазных или переменнофазных вибраторов вышеупомянутой системы, поддерживают пропорциональными коэфициентам бинома Ньютона, что дает возможность уменьшить габариты системы и устраняет боковые лепестки диаграммы направленности.

Фиг. 1-3 прилагаемого чертежа иллюстрируют использование изобретения для получения направленной кривой, лишенной побочных максимумов; фиг. 4 и 5 поясняют, как можно получить, пользуясь настоящим изобретением, значительную направленность при небольших линейных размерах антенны; фиг. б дает другой пример антенны, построенной в соответствии с изобретением.

Предлагаемое изобретение представляет собой линейную систему излучающих или принимающих проводов или антенн. Отдельные провода или антенны располагают в ряд на одинаковых расстояниях друг от друга. Сдвиг фаз токов в двух соседних проводах или антеннах сохраняется одинаковым вдоль всего ряда. Пусть направленная характеристика двух проводов, имеющих то же расстояние, что в ряду и тот же сдвиг фаз, но равные токи, имеет вид ()- Пусть число проводов в ряду равно /г-}-1. Если амплитуды токов при переходе от одного провода к другому меняются по закону биномиальных коэфициентов, то, применив обычный метод вывода формулы для диаграммы направленности, можно получить для нее выражение

/() о(-)1 Заметим, что указанное правило справедливо не только тогда, когда составляющие ряд провода или антенны сами по себе не имеют направленного действия. Вместо одиночных проводов может быть взята система проводов, имеющая некоторое направленное действие. Тогда, если будет составлен ряд из таких систем, расположенных идентично по отношению к линии ряда и на одинаковых расстояниях друг от друга, и если токи в каждой из систем в отношении сдвига фаз и амплитуд будут удовлетворять изложенным выше правилам, направленная характеристика ряда будет иметь вид:

/() (f)()Для получения помощью двух вибраторов направленной характеристики, лишенной побочных лепестков, достаточно взять расстояние между ними не превышающим полуволны. На фиг. 1 изображена направленная кривая системы из двух синфазных вибраторов, расположенных на расстоянии полуволны. Как известно, направленная характеристика в этом случае определяется выражением:

(cp)cos(-2-cos),

где 9 - угол между рассматриваемым направлением и линией, соединяющей вибраторы.

На фиг. 2 для примера изображена антенна из семи синфазных вибраторов, отстоящих на полуволну друг от друга, токи в которых меняются по закону биномиальных коэфициентов. Относительные значения токов указаны на чертеже цифрами, стоящими рядом с вибраторами, причем значения токов в крайних вибраторах приняты за единицу.

На фиг. 3 показана направленная

характеристика такой антенны, определяемая по формуле:

Cf) ) cos (т COS 9).

/

На фиг. 4 изображена, для приi epa, антенна, составленная из девяти противофазных вибраторов, расположенных на небольшом, по сравнению с волной, расстоянии. Цифры рядом с вибраторами показывают силу тока в условных единицах. Знак - обозначает сдвиг фаз на 180°. Направленная характеристика двух вибраторов с равными, но противоположными по фазе токами, показана на фиг. 5 буквой а; она определяется, как известно, следующим выражением:

) соз .

Это выражение справедливо только для малых расстояний между проводами. На фиг. 5 через б обозначена направленная характеристика антенны по фиг. 4, вычисленная по формуле:

(9) /o() cos«cp.

Количество вибраторов в антенне может быть сокращено, если отбросить крайние вибраторы, где ток всегда мал по сравнению с остальными. При большом числе вибраторов может быть отброшено и большее число крайних вибраторов. При этом, однако, неизбежно появление побочных лепестков. На фиг. б изображена, для примера, антенна с сокращенным числом вибраторов и показано распределение тока по вибраторам.

Совершенно очевидно, что приведенные примеры не исчерпывают всех применений настоящего изобретения и служат лишь для иллюстрации его возможностей.

Предмет изобретения.

Способ направленного излучения или приема с применением антенного устройства, составленного из нескольких одинаковых вибраторов, расположенных на равных расстояниях и имеющих равный сдвиг фаз по сравнению друг с другом, отличающийся тем, что амплитуды токов в вибраторах поддерживают пропорциональными коэфициентам бинома Ньютона.

к авторскому свидетельству А. А. Пистолькорс Л 52695 f ч / л

/ ,и.

I

I/ i

/ /

фиг.5

ч

W

«

фиг.1

фиг. Б

/520. /5.

5.