Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10315
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_353516.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=353516&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB353516A
[]
V,,-e, ТЕЛЕФОНЫ И КАБЕЛИ,
LIME.TED, британская компания из Колумбии.
Дом, Олдвич, Лондон, W. C. 2 Асси-ни6 из B E--nmAx ЭНДРЮ КИФЕЛЬ. (если S-27. Морнингсайд Роуд, Итид,
Эвуд. Округ Берен, штат Нью-Джерси. Объединение _kinerica. и ЭСТИЛЬТ. ИББОТСОН 1.50, Ю-орт АвенЛие.
Эмт Оран, округ Эссекс, штат Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, оба из Соединенных Штатов
Америки. Настоящим мы заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть
реализовано, чтобы обеспечить связь, как это описано и установлено, и б. Я y 'ollow'iiic-,. stateillent Этот
ijiv,-iltic)lj rel.. Itc-s к системе кислотного инура, особенно к Yste,, предназначен для комбинирования с v e'. 1, i1
es ill 1110lion, S 11 (.11, например,-! as 1110-jillcrailway traiiiz.
Одна из целей изобретения -('t', которое является значительным минимизатором + ' the tl,,-ck и делает это с
помощью устройства, которое является РИМИУМ-G-P от Alinther of tile iiveils,) состоит в повышении
надежности slich coiiliii-tiiticption. Еще один -plirro,- j,, 't,-) делает IL9 iii-,iipi'iei)алией Ill(, ti-.tiisiiiis-;ioi, eel-iiivilenis
между землей snl'tiit и Else alld}lot retl-,liriilo, специальным ittei)ij,)ii всех операций, в поезде ca. fie 'land stexti(,ii)
Видно, как плохо нашему Сл)ии! 'catio ? л X0. "?,,Злость! Jo 1 Of eniii-er currents fed tn flivii-fl lip elpetrically ill0,,
ill(-(Barrier ])(-inn. tred to e-ch];lie section.
n фери--tii.pthe iivci;l")11 л; плитка кал-11-11.
! патент -,т или 4,5 линейных секций', линия будет B-y, это означает, что затухание на концах -,f каждого
-ze(,ti)ii значительно уменьшается; уменьшение, по сути, настолько заметно, что очень высокий уровень
сигналов вокруг le eager, rf линейных фетикеров) с )act необходимость в ретрансляторах. Это, конечно же,
означает значительное снижение первоначальных затрат на установку и на техническое обслуживание. 55
Размещая разделение между участками в подходящих местах, таких как важные города, это обеспечивает
простой способ телефонной связи между поездом и любым другим транспортным средством. GO scriber's
statitin in all expansive teiel,,lioii-, system. Это означает двухпроводную разводку на наземной станции, но в
поезде можно было бы предусмотреть четырехпроводную разводку, что возможно с учетом ограниченных
возможностей организатора (если таковой задействован).
Предпочтительно, в каждый мозг в течение двух дней назначается обезболивающее средство. Та же частота
70 может быть использована для поездов, которые движутся одновременно на протяжении всего пути.
Изобретение будет лучше, если обратиться к следующему пункту; и к 75, который 1,-ioui.e-1. SI,1)-,--,l,,
ina-inner ill which a rations,, locate divided into sections, 2, and 'j the mainicr -i-Iii(h a pliiialit,.-,or lille, accrue of wa-l-
'11a77 be ill tie 'A P i sea, and fl, e l t Ii lilip, -bikeof (,(initiatedlonp,i-i,! '8.5 aii.-l.iilc-ir.eiit ba-,ie -.t-ds станции и три)l 6
i; обозначение Фи--. 5 7 для I'- 90 -iall,(,o'','],eIrnin! "ill aand dii le a-, i-an t LIT alpl-1!
2,
e tlilill. на скрипке a )f nj)! "3 alld TIe is fl) ti! 1"1 не c a, 1 nver thp line l.-,.
податливый-] к Ilie 10 или L,)r быть (---111--- i00 к Ifit- traill.sw-11 'all;S -allocatedin 1 в котором кислота(, вдоль
трека ele,,ti.ie,,illv разделен ill-!,.) sel)i! разделы a, li, r nf e i05 lell-th, Допустим, около 200 миль, лифт. lieiiif c;
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА НА РЕЗЕРВНЫЙ КУБОК, ИНФОРМАЦИЯ Дата съезда (США): окт. 2, 1929.
3
05 3, 5 1 6 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 25 апреля 1930 г., № 12,C35130.
Завершено; 27 июля 1931 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ - Год.
Усовершенствования в системах связи с транспортными средствами iYjo-vikig.
Конечно, желательно, чтобы различные участки были примерно одинаковой длины, хотя никаких строгих
ограничений в этом направлении не требуется. В центре или вблизи центра каждого из этих участков
расположена стационарная станция, например, A, B, C, приспособленная для связи с поездами на этом
участке, но не с другими поездами.
Станция А обеспечит связь на участке между точками D и E, станция B — между точками E и F, а станция C —
между точками F и G. Следует отметить, что данная схема не предусматривает ретрансляторов вдоль
участков, но вместо этого участки сделаны достаточно узкими, чтобы любая стационарная станция могла
напрямую связываться в обоих направлениях с поездами на этом участке.
Очевидно, что это позволяет преодолеть расстояние с помощью минимального количества оборудования, и
мы считаем это важной особенностью нашего изобретения. Кроме того, это обеспечивает удобную схему
связи, поскольку гарантирует постоянную связь с ближайшим городом вдоль маршрута, и отсюда можно без
труда прокладывать голосовые каналы до удаленных абонентских станций.
Во избежание путаницы в период, когда поезд находится примерно на одинаковом расстоянии от двух
конечных станций, может быть целесообразно инвертировать частоты передачи и приема на чередующихся
станциях.
Существует несколько способов соединения телефонных линий для использования в целях сигнализации, но
два из них мы считаем особенно выгодными. В том, который мы перевели...
Во втором случае передача осуществляется между двумя разделенными проводами или группами проводов,
а во втором — по проводу или группе проводов с заземлением. На рис. 2 показан первый из этих методов. На
этом рисунке видно, что провода 1, 2, 3 и 4 предназначены для обычных телефонных целей, а также
дополнительно соединены для фантомной работы. То же самое относится и к группе проводов с 21 по 24. Для
целей предлагаемой высокочастотной сигнализации высокочастотный ток, например, от источника HFF,
может передаваться как от стационарной, так и от подвижной станции по металлической цепи, одна сторона
которой включает линии 1–4, а другая — провода 21–24. Подходящие фильтры верхних (HP) и нижних (Low)
частот. На рисунках показаны (LP) фильтры, которые обеспечивают надлежащее разделение между
высокочастотным и низкочастотным сигнальными каналами.
На рис. 3 группа проводов 31–34 используется в качестве одной стороны высокочастотной цепи, а заземление
— в качестве обратного провода.
Для обеспечения разделения между различными сигнальными каналами снова предусмотрены
соответствующие фильтры верхних и нижних частот.
Для того чтобы сообщение не перехватывалось без необходимости другими телефонными или телеграфными
линиями, расположенными рядом с используемыми, может быть целесообразно установить в эти
дополнительные линии соответствующие нагрузочные или дроссельные катушки, которые будут
препятствовать прохождению высокочастотных сигналов. 75 Как указано выше, мы используем ту или иную
форму индуктивного или емкостного взаимодействия с поездом. Мы обнаружили, что потери при передаче
примерно одинаковы при обоих типах связи, и поэтому может быть целесообразно использовать
комбинированную петлю и антенну, то есть использовать индуктивность петли для связи передатчика и ее
способность к заземлению для связи приемника или обратную петлю. Такая схема показана на рис.
4.
В этом случае передача сигнала от поезда осуществляется через петлевой гетеродин, то есть посредством
индуктивной связи, тогда как прием осуществляется через петлю, рассматриваемую как антенна, то есть
посредством емкостной связи.
Преимущество такого режима работы заключается в том, что он значительно снижает потери при передаче,
которые в противном случае были бы неизбежны.
Приемный фильтр предназначен для дискриминации диапазона частот передачи, составляющего 95%.
Более подробное изображение расположения аппаратуры на стационарной станции и железнодорожной
станции показано на рис. 5. Линия L соединяется с любой удаленной станцией чертёжника suib 100 и с
помощью гибридной катушки H адаптирована известным способом для двусторонней связи. Низкочастотные
сигналы, поступающие по линии, L проходят через модулятор M. id5 и используются для модуляции несущей
частоты f, а также на соответствующем усилении (усилитель Al) с защитными фильтрами F!.
F2. нанесено на линию 3, проложенную параллельно рельсам, в данном случае линия 110 выступает в
качестве антенны или одной из сторон канала передачи, а земля используется для возврата. На
железнодорожной станции такие сигналы принимаются на петле 4, действующей как антенна, и передаются
через соответствующие фильтры (F) и усилители (A.,) на демодулятор (D), на который подается та же
несущая частота f2. Для подачи сигналов в обратном направлении токи микрофона на станции поезда 120
подаются на модулятор М? Подается на несущую частоту A, а после передачи проходит через
соответствующие защитные фильтры F4, F и усилители A.
отпечаток нанесен на петлю 4. Сигналы 125, принимаемые линией 3, затем усиливаются и подаются на
демодулятор D1, на который подается несущая частота fA, а демодулированный продукт передается по линии
L. 130 >_ 363,616 По мере движения поезда будут происходить большие и часто очень резкие изменения в
передаче по следующим причинам:
(1) Изменения расстояния между поездом и линией, идущей параллельно рельсам.
(2) Изменения положения соединительного устройства по вертикали относительно линии.
(3) Наличие другого поезда между сцепным устройством и линией.
(4) Различное расстояние от стационарной станции. Некоторые из этих вариаций можно устранить или
уменьшить, используя два источника сбора сигнала в поезде: один в передней части, а другой в задней. Это
особенно полезно в случае коротких сходов линии с рельсов, например, когда линия въезжает на
диспетчерскую станцию. В любом случае, мы считаем важным предусмотреть пилотный канал для
стабилизации передачи.
На рис. 6 показана стационарная станция ЭС и подвижная станция ТС со схематическим пилотным каналом
для описанной цели. На этом рисунке показана двухпроводная оконечность наземной станции, гибридная
катушка Hii, позволяющая осуществлять двустороннюю передачу сигналов с удаленной абонентской
станцией. Низкочастотный входящий сигнал модулируется (модулятор 3M3) относительно локально
генерируемой высокочастотной несущей (источник несущей MO), после чего модулированный сигнал
усиливается на передатчике-усилителе 6 и подается на линию передачи через фильтр верхних частот 7.
Модулированные высокочастотные сигналы, поступающие от поезда, передаются через фильтр нижних
частот или полосовой фильтр 8 и приемник-усилитель 9, после чего демодулируются (демодулятор D,
источник несущей 10) и подаются на линию L. Точно такое же оборудование установлено на
железнодорожной станции.
Для обеспечения управления уровнем передачи мы используем пилотный канал, состоящий из несущей
частоты, передаваемой с одной станции на другую, предпочтительно частоты, близкой к сигнальному
диапазону, но не входящей в него. На рис. 6 на железнодорожной станции ТС в точке 10 показан пилотный
пульт управления, состоящий из средств для проецирования на линию пилотного сигнала. Этот сигнал
принимается на стационарной станции и передается через соответствующие фильтры F и детекторный
усилитель 11, выходной сигнал которого используется для управления коэффициентом усиления в
усилителях 6 и 9 любым подходящим способом. Хотя на рисунке показано, что этот пилотный сигнал
передается с железнодорожной станции, очевидно, что он может передаваться и в обратном направлении, но
мы считаем предпочтительным разместить большую часть оборудования для пилотного канала на
стационарной станции, поскольку желательно иметь как можно меньше оборудования в поезде, и это описано
на рисунке. Следует, однако, отметить, что при наличии нескольких стационарных станций может быть более
целесообразно разместить приемное устройство пилотного канала в поезде.
В данном случае мы не будем подробно описывать работу пилотного канала управления, поскольку
допускается использование любого подходящего оборудования. Однако, поскольку скорость поезда
составляет 75%, пилотный канал должен реагировать практически мгновенно на большие изменения
передачи, и мы обнаружили, что этого лучше всего можно добиться, изменяя либо потенциал анода на этих
анодных фильтрующих лампах, либо напряжение сетки на модуляторных лампах, либо и то, и другое. Это
может быть достигнуто любым известным способом, например, путем добавления к регулируемому источнику
питания батареи переменного положительного напряжения 85.
К сетке прикладывается потенциал, а к пластине — изменяющийся отрицательный потенциал, причем эти
потенциалы прямо пропорциональны выпрямленному току, получаемому на пилотном канале. 90Описанные
выше механизмы пилотного канала предназначены в первую очередь для решения проблем, возникающих в
соответствии с пунктами 1, 2 и 3 выше. Его также можно использовать для учета изменений, указанных в
пункте 4 статьи 95; то есть изменений, вызванных изменением расстояния между поездом и фиксированной
станцией, которые будут происходить постепенно. Поскольку учет всех вариаций в 100-канальном пилотном
сигнале может быть затруднительным, желательно максимально снизить нагрузку на этот канал. С этой
целью мы обнаружили, что колебания уровня передачи, вызванные изменением расстояния между поездом и
стационарной станцией K05, могут быть компенсированы с помощью схемы, аналогичной показанной на рис.
7. Данная схема предусматривает наличие в поезде передающих и приемных потенциометров 18 и 19,
которые механически соединены с устройством, которое, в свою очередь, соединено зубчатой передачей с
колесами W. Это устройство сконструировано таким образом, чтобы замыкать контакт через различные
интервалы вдоль маршрута и, таким образом, перемещать потенциометры вверх или вниз на одну ступень в
зависимости от того, отправляется поезд с фиксированной станции или приближается к ней.
Точки 1, 2 и 3 на траектории движения транспортного средства расположены таким образом, что расстояние
между ними равно общей протяженности полосы пропускания одной станции, деленной на общее количество
шагов потенциометра.
Переключатель или другое устройство, установленное в начале поездки, позволит регулировать усиление
таким образом, чтобы оно увеличивалось или уменьшалось по желанию. Очевидно, что можно придумать
множество вариаций (например, вместо того, чтобы быть привязанным к колесам за счет зубчатой передачи,
управление потенциометром могло бы осуществляться с помощью стационарных устройств, установленных в
подходящих точках вдоль дорожного полотна, в виде выступающих рычагов, контактных рельсов или других
специальных устройств.
Описанная система может работать с одной несущей частотой как для передачи, так и для приема, или с
двумя различными несущими частотами hl и 12, одной для передачи, а другой для приема. Второй метод
имеет преимущество в более четком разделении передаваемых и принимаемых сигналов, что приводит к
соответствующему упрощению терминального оборудования, но при этом использует вдвое больший
частотный спектр.
До настоящего момента описание нашего изобретения касалось связи с одним поездом, но важная часть
изобретения заключается в обеспечении возможности связи с большим количеством поездов. Описанная
выше система особенно хорошо подходит для этого, поскольку в ней количество оборудования сведено к
минимуму. Для осуществления подобной связи с несколькими поездами существует ряд доступных методов.
Один из рассматриваемых нами методов заключается в предоставлении нескольких различных каналов связи
и организации для каждого поезда выбора всех свободных каналов. Данная процедура будет аналогична той,
которая используется в телефонной практике в целом, когда между двумя городами проложена группа линий
связи, из которых оператор выбирает свободную линию. В нашей системе, например, если бы требовалась
связь с двадцатью поездами, необходимо было бы установить четыре или пять каналов связи. Однако
очевидно, что такая система требует сложного и дорогостоящего оборудования в каждом поезде, чтобы
обеспечить возможность выбора любого из доступных каналов.
Например, оборудование, необходимое для организации движения отдельных поездов по кольцевой дороге,
становится довольно сложным.
Второй метод, который мы рассматриваем для нашего изобретения и который обеспечивает большую
экономичность и простоту, предполагает использование разных пар частот для каждого поезда. Этот метод
практичен для небольшого количества поездов, но по мере увеличения общего числа поездов на данном
маршруте проблема поиска подходящих частотных диапазонов, достаточно разделенных в той части
частотного спектра, где затухание не будет чрезмерным, становится сложной. Кроме того, аппаратура на
стационарных станциях станет сложной, если каждая из них будет оснащена для передачи сигналов на столь
большом количестве несущих частот.
Третий и предпочтительный метод, который, на наш взгляд, особенно хорошо подходит для удобства
большого количества поездов, заключается в том, чтобы назначить каждому поезду одну и только одну пару
частот, но использовать одну и ту же пару частот для нескольких разных поездов. Становится ясно, что
любые два поезда, не движущиеся одновременно по одному и тому же участку линии, могут использовать
одну и ту же пару частот без взаимных помех. Следовательно, общее количество пар частот, необходимых на
любом участке линии, равно максимальному количеству поездов, движущихся одновременно по этому участку
в данный момент времени, и распределение частот между различными поездами становится относительно
простым делом.
Рассмотрим, например, иллюстрацию 8e на рис. S. Это схема расписания движения поездов по теоретической
железнодорожной линии протяженностью 6010 миль между двумя городами А.А. и Б.Б.
Предположим, что между этими двумя городами ежедневно курсирует двенадцать поездов в каждом
направлении, причём поезда отправляются с конечных станций в чётные часы. Время в пути каждого поезда
принимается равным двенадцати часам.
Расписание составляется путем нанесения на график пройденных расстояний по оси абсцисс и значений по
оси ординат. На диаграмме предполагается, что четырехчасовой период сокращен до промежутка с 8:00 утра
до полуночи, в течение которого осуществляется связь.
предоставлено, и период с 11.00. ^ 8:00 утра во время, которое является излишним. Точная
продолжительность этого периода, разумеется, не имеет значения. Общая протяженность в 600 миль
разделена на шесть участков по 100 миль каждый, что составляет...
Предположим, что каждый из стационарных пунктов, расположенных в точках CC, ID и EE, будет
обеспечивать связь на протяжении 100 миль по центру. На этой простой иллюстрации показано, что поезда,
идущие из AA в BR, движутся одновременно, следуя друг за другом, в зависимости от того, какой из них
предшествует или следует за ним.
все двенадцать ти я в т'л-е' килетси О 3 я т 'д. Shil1 traiis running' ill 1he -V3 'if nioy lS? a COnXmi o pair' I but
since ih)e-e a P mit,.:) I-'li I ill the some serf Oil Wit]!,i; ? AA---Bdi B ' f '- 1 elv X.-i!' ! eo'Wuil( 1e f ii,. '' e^.l, f tlhe pi- st-iI
e 1r 1,lboth pairs of frequencies is neces,4-a 12o Из вышеизложенного видно, что общее количество только
четырех частот равно (l,four trainis, ard eaelc train is..i'''-d of a free dianne] на всех станциях, а ротация на
стационарных станциях используется с максимальной эффективностью. 3n2- не может быть (] по сравнению
со вторым методом, предложенным выше, который имеет умеренный уровень шума для этого;--c>'.ht di
(lite7'wi^} I I Cre qoe-nc,\ biims. d 2C 353,516, в котором линия электропередачи расположена рядом с
маршрутом движения транспортных средств, средства для разделения указанной линии на множество
участков и средства несущей сигнализации, связанные с указанными участками таким образом, чтобы
обеспечить непрерывную связь с движущимися транспортными средствами вдоль маршрута, при этом
стационарные средства несущей сигнализации расположены в центре или вблизи центра отдельных участков
линии. 'r 3. -Электрическая сигнальная система согласно п. 1 или 2, в которой транспортные средства
снабжены средствами для индуктивной или емкостной связи с указанными участками линии.
80 4. Электрическая сигнальная система согласно любому из вышеприведенных пунктов, в которой указанные
линии представляют собой телефон.
Телеграфные или силовые цепи обычно располагаются вдоль маршрута движения транспортных средств. 85
5. Электрическая сигнальная система согласно одному из пунктов предыдущего пункта, в которой указанные
линии приспособлены для подключения в целях связи к обычным телефонным или аналогичным сигнальным
цепям.
6.
Электрическая сигнальная система согласно любому из предшествующих пунктов, в которой указанные
транспортные средства снабжены множеством приемных антенн. 95 7. Электрическая сигнальная система
согласно любому из вышеперечисленных пунктов, в которой предусмотрены средства регулировки усиления,
позволяющие поддерживать практически постоянное усиление, несмотря на изменения расстояния между
транспортными средствами и участками линии или стационарными станциями.
8.
Электрическая сигнальная система согласно любому из вышеперечисленных пунктов, в которой
предусмотрены средства регулировки усиления j05, позволяющие поддерживать практически постоянное
усиление в случае прохождения другого транспортного средства или объекта между транспортным
средством, осуществляющим связь, и участком линии.
9.
Электрическая сигнальная система 110 согласно любому из вышеприведенных пунктов, в которой
предусмотрен пилотный канал для целей регулировки усиления.
10.
Электрическая сигнальная система согласно любому из предшествующих пунктов 115, в которой
предусмотрены средства регулировки усиления, предназначенные для управления с помощью колес
транспортного средства или другими подходящими средствами, которые будут изменять усиление способом,
зависящим от соотношения между транспортным средством 120 и стационарной несущей сигнальной
станцией 11.
Система электрической сигнализации согласно любому из вышеперечисленных пунктов, в которой на
транспортных средствах предусмотрены средства регулировки усиления 125, и которые адаптированы для
автоматической предварительной настройки при въезде транспортного средства на участок линии.
12.
Электрическая сигнальная система согласно любому из предыдущих пунктов 130. Если общее количество
поездов в предполагаемой системе удвоится, и каждый час будет курсировать один поезд, то поезда в каждом
направлении будут двигаться одинаково на одном и том же участке линии.
В этом случае потребовалось бы использовать другую пару частотных диапазонов (например, чередующиеся
диапазоны), и общее количество необходимых пар диапазонов составило бы восемь вместо четырех. В
качестве альтернативного решения последней ситуации очевидно, что стационарные станции можно
расположить ближе друг к другу, чтобы избежать ситуации, когда два поезда, с которыми необходимо
поддерживать связь, находятся на одном участке.
В общем случае процедура заключалась бы в составлении схематического расписания или расписания типа,
изображенного на рис. 8, и на его основе определить для каждого направления движения поезда, которые
курсируют одновременно на любом участке. Таким образом, правильное распределение частот для одного
направления становится очевидным. Может потребоваться определенный запас прочности, поскольку поезда
не всегда могут ходить по расписанию, но это означает лишь добавление небольшого количества частотных
диапазонов или сокращение длины участков.
Хотя данная система связи описана довольно специфическим образом, следует понимать, что область
применения изобретения охватывает множество её вариаций. Например, хотя и было специально указано,
что для каждого поезда предпочтительнее использовать пару частотных диапазонов — один для передачи, а
другой для приема, — следует понимать, что такая двухволновая сигнализация может поддерживаться в
одном частотном диапазоне. Кроме того, хотя на рис. 8 поезда показаны движущимися по всей длине
железнодорожной линии с постоянной скоростью, это часто не соответствует действительности, и правильная
схема для поезда должна показывать уклон линии, который изменяется от одного участка к другому в
соответствии со скоростью поезда на данном участке линии.
Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_353517.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=353517&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB353517A
[]
ЗАрезервированный экземпляр
Второе издание. ] СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА n,,jn,Iat. Вопрос № 1,,&. net 14 4sMof 3.13.51 7 l/UIIVCIitliU I.CI
тук JllituULCduty c l. 1 июля - - - 7 --- Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве)! 25 апреля 1930 года. №
12,836/30.
Полное техническое задание принято 27 июля 1931 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области антенных систем или связанные с ними.
Мы, компания STANDARD TELEPHOTNES AND CABLES. Listed, британская компания, расположенная по
адресу: Columbia House, Aldwych, London, W.C. 2, Англия, правопреемники Эдмонда 3 Брюса, проживающего
по адресу: 27, Buena Place, Red Bank, Monmouth County, New Jersey, Соединенные Штаты Америки, гражданин
Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам воздушного управления, и в частности к направляющим
антеулинам, предназначенным для использования в таких системах.
Целью изобретения является создание направленной антенны, способной эффективно работать в
значительном диапазоне длин волн. Еще одной целью изобретения является повышение эффективности
приема сигнала антенной. Дополнительной целью изобретения является обеспечение антенне желаемой
высокой избирательности как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной плоскости. Ещё одной
задачей является уменьшение затухания сигнала при распространении волн.
Хорошо известно, что наиболее эффективная высота для простой вертикальной антенны с заземлением в
нижней части составляет половину длины передаваемых волн. Это происходит потому, что элементарные
длины такой антенны поглощают или излучают, в зависимости от ситуации, энергии, которые, будучи
наложенными друг на друга, дают результирующую энергию, величина которой больше, чем у аналогично
возбуждаемой аналогичной антенны меньшей или большей длины. Однако было установлено, что
эффективность приема, характерная для вертикальной полуволновой антенны, может быть сохранена и даже
повышена за счет увеличения длины антенны в сочетании с определенным наклоном антенны в сторону или
от удаленной взаимодействующей передающей станции.
Простое общее правило заключается в том, что длина наклонной антенны должна быть равна половине
длины волны передаваемых волн плюс длина, равная проекции антенны на плоскость, параллельную
направлению распространения волны.
В случае горизонтально распространяющихся волн длина антенны должна быть равна половине длины
волны, увеличенной на 55 на горизонтальную проекцию наклонной антенны.
В результате также выясняется, что в случае наклонной антенны длиной в несколько длин волн эффективная
характеристика антенны изменяется незначительно при существенном изменении длины волны
передаваемых волн, при условии, что энергия передаваемых волн и направление их распространения
остаются неизменными. Таким образом, вполне возможно использовать такую антенну в системе, в которой
желательно или необходимо время от времени изменять длину волны, и это является чрезвычайно важной
особенностью изобретения. Также целесообразно комбинировать антенну с простыми механическими
средствами для быстрого изменения угла наклона антенны до оптимального значения одновременно с
изменением длины волны, поскольку таким образом можно обеспечить адаптацию к различным длинам волн
принимаемых волн без изменения длины антенны или замены одной антенны другой.
а также объединить антенну с 80 механическими средствами для поворота вертикальной плоскости антенны в
оптимальное положение для излучения или поглощения энергии.
В одном из вариантов исполнения антенна включает проводник, наклоненный под углом к горизонтали и
имеющий длину, приблизительно равную половине длины волны желаемых волн плюс проекция антенны на
путь распространения волн. 90 Наклонные антенны, изготовленные в соответствии с данным изобретением,
легко поддаются различным комбинациям и использованию в составе антенных решеток. Такая антенна с
соответствующим оконечным сопротивлением демонстрирует эффект обратной связи 95, который
относительно невелик по сравнению с ее направленной избирательностью в торцевом направлении.
Дополнительные особенности изобретения и достигаемые им цели станут очевидны при ознакомлении со
следующим описанием в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:
На фиг. 1 изображена вертикальная полуволновая антенна, показанная здесь лишь для пояснения одной из
особенностей изобретения; на фиг. 2 представлена таблица, подробно иллюстрирующая векторные токи для
антенны на фиг. 1; на фиг. 3 изображена антенна длиной три четверти волны, наклоненная под оптимальным
углом к входящей волне; на фиг. 4 представлена векторная диаграмма для этой антенны.
На рис. 5 изображена перевернутая V-образная антенна, состоящая из двух наклонных проводников или
элементов, а на рис. 6 представлена векторная диаграмма такой системы:
На рис. 7 изображена двойная инвертированная V-образная антенна, состоящая из двух одинарных
V-образных антенн:
На рис. 8 показана направленная характеристика в вертикальной плоскости наклонной однопроводной
антенны IS и вертикальной однопроводной антенны, каждая длиной в одну длину волны:
На рис. 9 схематически представлена система, объединяющая секцию антенны в форме перевернутой буквы
V со средствами для поворота вертикальной плоскости антенны в любом желаемом направлении:
На рис. 10 показана отдельная секция антенны в форме перевернутой буквы V, дополненная средствами для
изменения угла наклона каждой ножки или элемента V-образной секции:
На фиг. 11 и 12 представлены, соответственно, однонаправленная антенная система «торцевого» типа и
однонаправленная антенная система «прямого» типа, каждая из которых включает возбудитель и отражатель;
на фиг. 13, 14 и 15 показаны кривые для систем, в которых используется данное изобретение и которые
разработаны для определенной длины волны.
На рис. 13 показана зависимость угла наклона одиночной линейной проволочной антенны от длины антенны в
случаях максимальной и минимальной горизонтальной направленности; кривая на рис. 14 предоставляет
способ определения горизонтальной и вертикальной проекций антенн различной длины, каждая из которых
наклонена под оптимальным углом для горизонтальной направленности; а кривые на рис. 15 показывают
усиление в децибелах, достигаемое при использовании наклонных антенн указанных типов и длин, по
сравнению с результатами, полученными с помощью полуволновой вертикальной антенны.
На фиг. 1 порядковый номер I обозначает вертикальную полуволновую антенну, соединенную с устройством
преобразования радиосигнала, таким как приемник или передатчик, посредством трансформатора 2,
имеющего обмотки 4 и 5. Нижний вывод антенны соединен через обмотку 5 с заземлением 3.
Предполагая, что направление входящей волны соответствует показанному стрелкой 6, волна воздействует
на все элементы вертикальной антенны 1, такие как a, b, c, cl и e, одновременно, и, следовательно, различные
индуцированные напряжения находятся в фазе друг с другом и могут быть приняты за напряжения, указанные
во втором столбце рис. 2. Для прохождения тока, создаваемого напряжением в сегменте e и непосредственно
передающегося на обмотку 5, потребуется время, соответствующее половине цикла, чтобы пройти от
сегмента e до катушки 5. Аналогично, току, распространяющемуся непосредственно из точки 70d, потребуется
время, соответствующее трем восьмым цикла, чтобы достичь обмотки, а токам, распространяющимся
непосредственно из точек c, b и a, потребуется время, соответствующее одной четверти, одной восьмой и 75
нулевым циклам соответственно, чтобы достичь обмотки 5. Если предположить, что вращение против часовой
стрелки является положительным или опережающим, то отдельные токи в обмотке 5 в рассматриваемый
момент времени, следовательно, запаздывают относительно генерируемых ими напряжений на величину,
эквивалентную длине антенны, разделяющей обмотку а от соответствующих сегментов.
В третьем столбце таблицы на рис. 2 это представлено с помощью маленьких стрелок, которые указывают
только направление, а не величину тока.
Суммируя отдельные векторные токи, непосредственно распространяющиеся в пространстве, из диаграммы
внизу столбца таблицы видно, что результирующий вектор является максимальным, поскольку он
представляет собой диаметр векторной окружности. Хотя это доказательство основано на выборе 95
разнесенных элементарных частей, очевидно, что условия в антенне в целом достаточно точно представлены
такими частями, и поэтому таблица показывает результирующий эффект в антенне в целом. 100
Результирующий отраженный ток определяется аналогичным образом. Условия указаны в четвертом столбце
таблицы. Ток от сегмента e имеет инверсию фазы из-за отражения 105 от разомкнутой антенны и,
следовательно, поступает на обмотку 5 за один раз, фактически соответствующий полному циклу после его
возникновения, и поэтому в любой данный момент времени, измеренный на обмотке 5, он на 110 запаздывает
на полный цикл относительно напряжения e. Отраженный ток, вызванный напряжением d, проходит одну
восьмую цикла до открытого конца, фактически замедляется на полцикла за счет отражения, а затем
замедляется полуволновой антенной еще на полцикла, прежде чем достигнет катушки 5.
В момент достижения обмотки 5 напряжение замедляется на одну целую одну восьмую цикла по отношению к
напряжению в сегменте 120d. Оставшиеся векторы отраженных токов определяются аналогичным образом, и
их результирующий вектор также является диаметром векторной окружности, как показано в таблице. 125 На
рис. 2 в табличной форме представлены векторные токи для антенны, изображенной на рис. 1. В столбце I
показаны сегменты, в столбце II показано наведенное напряжение в каждом из сегментов, в столбце III
показан ток 130 353,517. Обращаясь к таблице на рис. 4, и в частности к столбцу «наведенное напряжение»,
можно увидеть, что напряжения, одновременно наведенные в сегментах, имеют относительно разную фазу, и
в этом отношении система отличается от показанной на рис. 1. Это объясняется тем, что часть волны,
вызывающая напряжение в любом отдельном сегменте, запаздывает на 150 или 1/24 цикла по сравнению с
той частью, которая вызывает напряжение в сегменте непосредственно выше. Различные разности фаз
между индуцированными элементарными напряжениями и результирующими токами через трансформатор 8
получают 80 способом, уже описанным в связи с рис. 2, при этом токи, как и на рис. 1, всегда запаздывают
относительно своих напряжений, за исключением тока, непосредственно распространяющегося из 85 самого
нижнего сегмента.
Максимальное результирующее значение получается для тока, распространяющегося напрямую, а для
отраженного тока результирующее значение равно нулю, как показано в нижней части таблицы на рис. 4. 90
Во всех антеннах, наклоненных в соответствии с данным изобретением, результирующая прямо
распространяющегося тока представляет собой диаметр векторной окружности. Результирующая
отраженного тока изменяется от нуля в случае антенн, длина которых равна нечетному четверть длины
волны, до малых значений, когда длина является четным кратным четверти длины волны; и по мере
увеличения четного кратного результирующая отраженного тока уменьшается. Антенна, наклоненная, как
показано на рис. 3, имеет практически равное единице отношение мощности на переднем конце к мощности
на заднем конце, которое может быть значительно увеличено, то есть эффекты, создаваемые волнами,
распространяющимися в направлении, противоположном указанному стрелкой 9, могут быть практически
устранены путем надлежащего согласования антенны. Однако, эти выводы не повлияют на явления
отражения и не изменят характеристику, показанную на рис. 4, поскольку для однопроводных наклонных
антенн результирующий отраженный ток равен нулю, как показано на этом рисунке.
Отношение прямого тока к отраженному, конечно же, бесконечно, когда длина антимембраны равна
нечетному кратному четверти длины волны и когда направление распространения соответствует показанному
на рисунке или противоположно ему. 120 По сравнению со стандартной полуволновой антенной, показанной
на рис. Усиление передачи, полученное при использовании антенны, изображенной на рис. 3, обусловлено,
Соседние файлы в папке патенты