Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2020
.pdf
[0043]
13---- Фазовый угол, соответствующий расстоянию между антеннами "<Z".
[0044]
Ig = ток от отдельного блока под углом 8.
[0045]
b = Расстояние задержки в единицах длины волны 120.
[0046]
<j>'= Фазовый угол, соответствующий расстоянию задержки "6
[0047]
Если "■$" выражено в единицах длины волны, то, поскольку одна длина волны соответствует фазовому
сдвигу на 360°, фазовый угол /3 будет равен
[0048]
3 = 360 X d i
[0049]
5
[0050]
10
[0051]
15
[0052]
20
[0053]
25
[0054]
30
[0055]
35
[0056]
40
[0057]
45
[0058]
-50
[0059]
55
[0060]
60
[0061]
207,585
[0062]
3
[0063]
Затем, исходя из треугольника на рисунке 2, мы получаем следующее:
[0064]
<p = 8 sin 0
[0065]
<po = 360° X d sin &.
[0066]
Определив угол pftp.se <p$
[0067]
Для заданного направления сигнала мы можем разделить несколько токов антенны на составляющие с
соответствующими величинами Jg, причем каждый из них отличается от предыдущего на фазовый угол <как
показано на рисунке>.
[0068]
3.
Хорда, проведенная между первым и последним векторами, образует результирующий ток для
рассматриваемого угла.
В результате этого процесса можно рассчитать любое желаемое количество точек на полярной директивной
кривой.
[0069]
Направляющие кривые на рисунках 5 и 6 были получены из рисунка 4 с помощью этого процесса.
В качестве единиц измерения принимаются волновые муравьи, каждая длиной в одну длину волны,
обладающие скоростью света и нулевым затуханием.
На рисунке 4 показана направленная кривая для одноволновой антенны; на рисунке 5 — результирующая
направленная кривая для двух таких антенн, расположенных на расстоянии zjs друг от друга; на рисунке 6 —
направленная кривая комбинации трех таких волновых антенн, каждая из которых расположена на расстоянии
2/3X друг от друга.
[0070]
Участки, из которых состоят ряды бортовых антенн, могут, вместо волновых антенн, состоять из любых
известных однонаправленных комбинаций.
На рисунке 7 показаны две наземные антенны в каждом блоке, расположенные на некотором расстоянии друг
от друга, то есть одна за другой по направлению сигнала. Их можно отрегулировать таким образом, чтобы
обеспечить нулевой прием сигнала с направления, противоположного направлению сигнала.
Токи от различных антенн в этой схеме передаются на приемную станцию по линиям электропередачи L1, L2,
L3, Mx, M2, M3, как показано на рисунке 1.
Для любой из этих альтернативных антенных систем может использоваться одно и то же оборудование, и
процедура настройки и эксплуатации будет одинаковой для каждой из них.
[0071]
Хотя на рисунке 1 показаны только схемы подключения, необходимые для приема одного сигнала, схема,
показанная на рисунке 1, а также схема, показанная на рисунке 7, могут быть с таким же успехом
использованы для мультиплексного приема сигналов, поступающих либо все сигналы с одного направления,
либо часть с одного направления, а часть с противоположного. В этом случае необходимо предусмотреть
дополнительные ползунки 28–33 включительно для обеспечения необходимой регулировки фазы, а также
отдельный набор соединительных трубок, объединяющих трубки и усилительные ответвители для каждого
отдельного принимаемого сигнала.
[0072]
В описанных выше вариантах мы рассматривали применение ряда из 65 элементов, расположенных
перпендикулярно направлению сигнала на значительном расстоянии, равном доле длины волны, например, ^
или более.
[0073]
Еще один удобный вариант, позволяющий получить высоконаправленные результаты, — это использование
двух многократно настроенных или «бесконечных» антенн, расположенных на некотором расстоянии друг от
друга.
Этот метод изготовления однонаправленного приемника с боковым расположением антенны показан на
рисунке 8.
Антенны 37 и 38 относятся к типу с многократной настройкой и, следовательно, настроены таким образом,
чтобы токи во всех выводах находились в фазе.
Антенна такого типа представляет собой эквивалент множества статических антенн, соединенных линией
передачи с бесконечной скоростью.
Линии передачи Lx и L2 передают сигналы от каждой антенны на приемную станцию, где расположены
устройства регулировки фазы и интенсивности Nx, N2 и Ix, I2.
Затем эффекты желаемых сигнальных токов объединяются последовательно на сетке объединяющей лампы
39, и приемный комплект 18 питается через резонансный контур 17 от анодного контура объединяющей
лампы.
Одна из таких антенн представляет собой высоконаправленный двунаправленный приемник, работающий в
поперечном направлении.
Комбинация токов от двух блоков, расположенных один за другим, таким образом, что волновые импульсы,
идущие в направлении, противоположном стрелке на рисунке 8, будут компенсироваться, а сигнал, идущий в
направлении, противоположном стрелке, не будет компенсироваться, приводит к созданию
высоконаправленного однонаправленного приемника, работающего в направлении, перпендикулярном
плоскости рисунка.
В данном случае используется метод объединения токов от разных блоков, эквивалентный методу,
показанному на схеме, изображенной на рисунке 7, поскольку не имеет значения, образована ли первая
комбинация токов из ряда, идущего в направлении сигнала, а вторая — из множества таких рядов, или же
первая комбинация образована токами из ряда, идущего под прямым углом к направлению сигнала, а вторая
— из множества таких рядов.
[0074]
Хотя были показаны предпочтительные варианты осуществления изобретения, очевидно, что многие
модификации в форме, количестве и расположении используемых антенн, а также в способе передачи токов
от них, могут быть внесены.
[0075]
4
[0076]
207,535
[0077]
Различные антенные блоки могут быть объединены и изготовлены без выхода за рамки изобретения.
[0078]
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, это:
[0079]
• 1.
Приемная система для радиосигналов 10, включающая множество волновых антенн, расположенных
преимущественно в направлении, из которого необходимо принимать сигналы, и разнесенных на
значительное расстояние, составляющее долю длины волны сигналов, и средства 15, с помощью которых
энергия, принимаемая каждой отдельной антенной, может суммироваться в приемном устройстве.
[0080]
2. Приемная система для радиосигналов, включающая множество многонастроенных
[0081]
20 антенны, расположенные практически перпендикулярно направлению, из которого должны приниматься
сигналы, и разнесенные друг за другом на расстояние, составляющее значительную долю длины волны
сигналов, 25, и средства для суммирования энергии, принимаемой отдельными антеннами в приемном
устройстве.
[0082]
3. Приемная система для радиосигналов, включающая множество однонаправленных
[0083]
30 антенны, расположенные в нескольких рядах перпендикулярно направлению принимаемых сигналов, при
этом каждая отдельная антенна и ряды антенн расположены на значительном расстоянии друг от друга,
равном доле длины волны желаемых сигналов, и средства для 35 суммирования энергии, принимаемой на
отдельных антеннах, в приемном устройстве.
[0084]
4. Приемная система для радиосигналов, как указано в пунктах 1, 2 или 3, в которой 40 принимаемая энергия
передается по множеству симметричных линий передачи и подается на приемное устройство через
устройства, позволяющие регулировать фазы отдельных 45 единиц энергии, принимаемых на антенне.
[0085]
5. Приемная система для радиосигналов, как указано в пунктах 1 и 4, в которой энергия от каждой отдельной
антенны и от ее заземляющего соединения 50 передается по отдельным симметричным линиям передачи и
объединяется после соответствующей фазовой регулировки и подается на устройства для регулировки фаз
отдельных энергий, принимаемых на антенне 55.
[0086]
6. Приемные системы для радиосигналов, сконструированные и расположенные в основном так, как описано
выше со ссылкой на рисунки 1, 7 и 8. 60
[0087]
Дата: 19 ноября 1923 года.
[0088]
Джон Грей,
[0089]
Crown House, Aldwych, London, W.C. 2, представитель заявителей.
[0090]
Херефорд: Напечатано для типографии Его Величества компанией The Hereford Times Ltd.
* [Wt. 87a—125/12/1920.
]
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_207536.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=207536&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207536A
[]
Усовершенствования в системах радиоприёма. Компания LIMITED, британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London, W.C. 2
(правопреемники Эдварда Уошберна). Я, гражданин Соединенных Штатов Америки (округ Шенектади, штат
Нью-Йорк, США), настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: Настоящее
изобретение относится к системам радиоприема и, в частности, к системам, обеспечивающим высокую
степень избирательности при приеме. В целях устранения помех от станций и статического шума в настоящее
время признано, что высоконаправленные антенны особенно эффективны. Хотя были созданы
высоконаправленные приемные антенны с использованием одной петли, комбинации двух петель или петли,
вертикальной антенны и длинной горизонтальной антенны, известной в настоящее время как «волновая
антенна», на практике установлено, что существует предел направленности, которую можно экономически
выгодно получить с помощью любой из этих схем.
Одной из целей настоящего изобретения является создание приемной системы, состоящей из множества
приемных блоков, соединенных друг с другом и с приемной станцией таким образом, чтобы обеспечить более
четкую направленность приема, чем та, которая достигается с помощью ранее использовавшихся систем.
Еще одной целью изобретения является обеспечение максимальной направленности при минимальном
количестве элементов. Ещё одной целью изобретения является создание приёмной системы, которая
позволит осуществлять высоконаправленный приём на одной антенной системе от множества передающих
станций, расположенных в направлениях, между которыми может существовать значительный угол. Для
реализации изобретения целесообразно использовать множество волновых антенн типа, описанного в
описании нашего патента № 175315, хотя могут применяться и другие формы направленных антенных блоков,
как станет ясно из последующего описания. Хорошо известно, что если волновая антенна сконструирована
таким образом, что ток в ней течет со скоростью, равной скорости света, то максимальный прием сигнала
будет происходить в направлении антенны.
Путем соответствующей нагрузки волновой антенны с помощью последовательных конденсаторов,
параллельных индуктивностей или того и другого, эффективная скорость распространения волн в антенне
может превышать скорость света и даже стать бесконечной, если вся последовательная индуктивность
компенсируется последовательными конденсаторами, а вся параллельная емкость компенсируется
параллельными индуктивностями. Если сигнал поступает под углом к направлению антенны, точка
максимальной индуцированной электродвижущей силы перемещается вдоль антенны со скоростью cos v, и
для максимального сигнала скорость распространения волны на антенне также должна быть равна cos nals из
направления, перпендикулярного антенне; это условие требует наличия линии с бесконечной скоростью
распространения волны. Приём, полученный таким образом с помощью волновой антенны или
эквивалентными средствами, мы называем приёмом в направлении перпендикулярном плоскости антенны, а
приём со стороны антенны — приёмом с торца. Волновая антенна, используемая как в качестве торцевого,
так и в качестве широкоугольного приемника, может рассматриваться как состоящая из бесконечного числа
приемных элементов бесконечно малого размера, которые в случае волн, идущих в направлении желаемых
сигналов, передают собранную ими энергию в такой фазе.
добавление tude. Однако такое тонкое разделение и распределение элементов, собирающих энергию, не
является необходимым, поскольку Например, ряд из четырех стационарных антенн, расположенных на
расстоянии четверти длины волны друг от друга, дает практически ту же направленную кривую, что и
бесконечное число малых антенн. Количество единиц, умноженное на Использование множественного числа,
слова «объединять», независимо от того, является ли оно само по себе директивным или нет, Изобретение
проиллюстрировано на прилагаемом рисунке, на котором Рисунок 1 представляет собой схематическое
изображение полной приемной системы, адаптированной для мультиплексного приема; Рисунок 2 показывает
;- Рисунки 3 и с 6 по 9 включительно представляют собой иллюстративные диаграммы комбинаций нескольких
элементов; а рисунки 4, 5 и 10 — это направляющие кривые, иллюстрирующие некоторые возможности
изобретения. Методы, которые будут использоваться в целях... Количество устройств будет зависеть от их
типа и расположения относительно направления, из которого должны приниматься сигналы.
В целом, для достижения максимальной гибкости в эксплуатации предпочтительно использовать отдельную
сбалансированную металлическую линию электропередачи для передачи энергии, получаемой каждым
устройством, на приемную станцию! хотя в некоторых случаях одна линия передачи может создавать
проблемы для нескольких антенн... одноцепочечное соединение может осуществляться либо посредством
магнитной связи между каждой из линий передачи и цепочкой объединения, либо каким-либо эквивалентным
способом. Также желательно предусмотреть возможность регулировки фазы и интенсивности сигналов от
каждой антенны по мере их поступления в комбинированную цепь. путем отклонения от заданной частоты, с
помощью вращающегося магнитного поля, создаваемого цепями с расщепленной фазой, или с помощью
искусственных линий передачи переменной длины. Последний упомянутый метод имеет то преимущество,
что в большинстве систем одна и та же настройка верна для всех длин волн или, по крайней мере, для
значительного диапазона длин волн при условии соблюдения правильной полярности трансформаторов.
В некоторых случаях желаемая фазовая регулировка может быть достигнута с помощью соответствующего
пропорционального соотношения. линии. В любой многоблочной приемной системе или в любой приемной
системе, в которой сигналы частотного диапазона передаются на значительные расстояния, необходимо
соблюдать осторожность, чтобы предотвратить проникновение нежелательных электродвижущих сил или
токов, препятствующих нормальному функционированию системы. Ниже перечислены некоторые меры
предосторожности, которые могут потребоваться.
1.
Электростатическое экранирование между первичной и вторичной обмотками трансформаторов, в частности,
трансформаторов, используемых для подключения линий электропередачи к
2.
Использование трансформаторов с железным сердечником или трансформаторов с астатическим воздушным
сердечником для уменьшения нежелательных магнитных связей.
3.
Тщательная балансировка и перестановка линий электропередачи, а также балансировка всех
трансформаторов или катушек, подключенных к ним, имеющих соединения с нейтральными точками своих
обмоток.
4.
Затухание колебаний линий электропередачи с помощью сопротивления для предотвращения отражений и
эффектов стоячих волн.
5.
Установка импедансов между линиями электропередачи и искусственными линиями или иным
оборудованием, к которому подключены линии электропередачи.
6.
Предотвращение чрезмерного напряжения: накопления напряжения на линиях электропередачи под
действием волновых антенн. Это может включать в себя отвод посторонних токов из нейтральных точек
стоковых катушек или обмоток сбалансированных трансформаторов, а также нагрузку или секционирование
линий электропередачи таким образом, чтобы уменьшить существенно снижая их эффективность в качестве
линий электропередачи.
7.
Обеспечение заземляющих соединений для экранов и резисторов, отличных от заземления антенн, для того,
чтобы посторонние токи, проходящие через общее заземляющее сопротивление, не вызывали вредных
напряжений в цепи антенны.
8.
Электростатическая и электромагнитная защита внутренних цепей для предотвращения всех нежелательных
взаимных реакций. В соответствии с уже изложенными фактами, светочувствительная антенна длиной L
может быть заменена рядом из n статических антенн, расположенных на расстоянии a. Четверть волны =
длина, при этом каждая антенна соединена с приемной станцией линией передачи, а длины этих линий
различаются по электрической длине. Вполне вероятно, что антенна с бесконечной скоростью
распространения волны длиной L, направленная перпендикулярно плоскости антенны, может быть заменена
рядом из n статических антенн, расположенных на расстоянии L/n друг от друга, при условии, что L/n не
превышает половины длины волны. В данном случае все линии электропередачи должны иметь одинаковую
электрическую длину. В случае, если нецелесообразно строить линии, имеющие географическую длину,
соответствующую желаемой электрической длине, электрическую длину можно сделать больше или меньше
географической длины путем соответствующей нагрузки или добавления подходящей искусственной линии.
Если бы все антенны в ряду или группе были статическими антеннами, принимающими сигнал одинаково со
всех направлений, система имела бы определенную направленную кривую, характеризующую расположение
и расстояние между элементами; длину принимаемой волны и электрическую длину линий передачи: мы
можем назвать это «групповой направленной кривой» и обозначить ее буквой «А».
Если теперь статические антенны заменить антеннами, каждая из которых имеет свою направленную кривую,
то... имеют направляющую кривую, которая является произведением. А и В. Иными словами, радиус кривой
произведения для данного направления равен произведению радиусов точек А и В для того же направления.
Это правило произведения оказывает большую помощь при проектировании любой многоблочной системы.
Путем проведения «слепого» или низкоинтенсивного эксперимента Если взять кривую "B" саму по себе, это
приведет к нежелательному приему, и наоборот, можно получить кривую произведения с рядом "слепых зон"
и очень слабым приемом в широком диапазоне направлений. Теорию принципа произведения можно
проиллюстрировать на примере двух петлевых и вертикальных кардиоидных блоков, расположенных на
расстоянии половины длины волны друг от друга и на равном расстоянии от источника желаемого сигнала и
соединенных с приемной станцией линиями передачи одинаковой длины, как показано на рисунке 3. Первый
функциональные свойства двух статических антенн
В направлении желаемого сигнала пространственная волна одновременно воздействует на две антенны.
Поскольку линии передачи имеют одинаковую длину, фаза равна нулю, а разность и полное сложение
сигналов также равны. Космическая волна достигнет одной антенны на четверть длины волны раньше, чем
достигнет другой. Тогда токи на приемнике суммируются по квадратуре, давая интенсивность в 1,41 раза
большую, чем от любого из двух приемников. Волна достигнет одной антенны на половине длины волны
раньше другой, а токи в приемнике будут направлены в прямо противоположную сторону, что приведет к
нулевому приему. Интенсивность Мы снова имеем дело с квадратурным сложением, и интенсивность 2,00.
Один кардиоидный датчик обеспечивает следующие показатели интенсивности: При расположении двух
кардиоидных блоков, как показано на рисунке 3, мы получим следующие токи приемника: 100 Каждый из них, в
полном суммировании, дает приемнику ток силой 2,00. в прямой оппозиции, дающей нулевой результат в
приемнике. - тенна. Представим вышеизложенное в табличной форме. На рисунке 4 показана форма кривой А
для двух статических антенн, кривая В кардиоидной антенны и произведение или кривая для их комбинации.
В данном случае кривая А сведена к базису единичной интенсивности при =0. Пара расположенных на
некотором расстоянии друг от друга петель — ещё одно применение принципа произведения. Две
стационарные антенны, расположенные на расстоянии четверти длины волны друг от друга в направлении
сигнала, причём одна линия передачи на четверть длины волны длиннее другой, дают кардиоидную
направленную кривую. Заменив стационарные антенны петлями, направленными в сторону сигнала, система
формирует направленную кривую, являющуюся произведением упомянутой выше кардиоиды и восьмерки,
которая представляет собой направленную кривую петли. Расстояние между петлями, равное четверти длины
волны, не является обязательным, но это самый простой случай для рассмотрения. Пара антенн,
направленных перпендикулярно волне, — это еще одно применение. В этом случае кардиоида,
соответствующая двум элементам, расположенным на расстоянии четверти длины волны друг от друга в
направлении распространения сигнала, умножается на очень резкую восьмиобразную кривую антенны,
направленной перпендикулярно плоскости сигнала. Принцип произведения может быть распространен на
группы групп или ряды рядов.
Одно из таких применений представляет собой особенно Резкая направляющая кривая, использующая ряд
блоков, расположенных перпендикулярно друг другу; мы расширяем этот ряд. Это делает основной лепесток
кривой более острым, но по бокам появляются более мелкие лепестки, как показано на рисунке 5. «Очевидно,
что мы могли бы получить острый главный лепесток без каких-либо боковых лепестков, если бы могли взять
кривую А (рисунок)». Расстояние между ними составляет половину длины волны, а все радиусы имеют
квадратную или кубическую форму. Чтобы построить систему, которая даст направляющую кривую,
являющуюся квадратом точки А на рисунке 4, нам потребуется использовать две пары элементов, каждая
пара которых даст точку А на рисунке 4, а затем рассматривать каждую из этих пар как элемент большой пары
с тем же интервалом, как показано на рисунке 6. Это означает, что центр второй пары находится на
расстоянии половины длины волны. две антенны совпадают. Все линии электропередачи имеют одинаковую
электрическую длину, поэтому вместо двух линий можно использовать один блок в центре, обеспечивающий
двойную интенсивность. Таким образом, широкий ряд из трех антенн, расположенных на расстоянии
половины друг от друга. квадраты тех же квадратов, что и на рисунке А 4
Сделайте еще один шаг; и объедините две из только что описанных групп в пару, расположенных на
расстоянии половины длины волны от центра до центра группы. Это дает Опять же, антенны совпадают, так
что, по сути, мы просто добавляем антенну на одном конце ряда и увеличиваем относительную интенсивность
двух средних элементов в три раза по сравнению с крайними элементами. Такая система дает направляющую
кривую D на рисунке 10, которая является произведением кривой A на рисунках 4 и 10 и кривой C на рисунке
10, или кубом кривой A на рисунках 4 и 10. Дальнейшее развитие процесса дает ряд из пяти антенн,
расположенных на расстоянии половины длины волны друг от друга и имеющих интенсивности в
соотношении 1:4:6:4:1. Это дает направляющую кривую E на рисунке 10, которая представляет собой кривую
D на рисунке 10, умноженную на кривую A на рисунке 10, или квадрат кривой C на рисунке 10. Принцип
произведения позволяет легко рассчитать направленную кривую поля, покрытого антеннами,
Соседние файлы в папке патенты