Коротковолновая радиовещательная антенна

Й 6842 Класс 21 аф, 66 а 1 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Зарегистрировано в Б;оро изооре,пееай Ростгпнп ССЫР Главное управление электрослаботочной промышленности Действительный изобретатель ин-ц Н. Е, ЛинденбладКОРОТКОВОЛНОВАЯ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНАЯ АНТЕННА Заявлено 27 сентября 1939 года в Наркомэлектропром за ЛЪ 36136 (308352) Опубликовано 28 февраля 1946 г. Действие патента распространяется на 15 лет от 27 сентября 1939 годаПрименение очень высоких частот для радиосвязи выгодно в том отношении, что при сравнительно малых мощностях удается пере крывать большие расстояния.Однако регулярная связь на коротких волнах нарушается сильными федингами, фазовыми искажениями и явлением эхо, получающимся вследствие различных длин путей сигнала, отражающегося от всевозможных отражающих поверхностей, встречающихся на пути его распространения.Даже на таких высоких частотах, на которых слой Хевисайда уже не отражает и не преломляет, здания и другие сооружения действуют как отражатели.Затруднения, обусловленные этими отражениями, удается в значительной мере преодолеть за счет применения передачи волн, поляризованнь 1 х не в одной только плоскости, а одновременно и в вертикальной и в горизонтальной плоскостях. Г 1 ри этом в зависимости от соотношения фаз и амплитуд обеих составляющих результирующая волна может быть или просто наклонена или может вращаться. Если обе составляющие равны по амплитуде и разность фаз между ними составляет 90, то волна имеет круговую поляризаци 1 о. В случае неравенства амплитуд горизонтальной и вертикальной составляющих полувчается эллиптическая поляризация волн,При передаче волн со смешанной поляризацией сила поля распределяется более равномерно при распространении над сушей и водой, хотя, вообще говоря, при распределении над водой прием лучше, когда сигнал поляризован вертикально, и над сушей - когда поляризован горизонтально.При круговой поляризации как вертикально, так и горизонтально поляризованные составляющие сохраняют свои преимущества.Целью изобретения является нспользование этих преимуществ.Предлагаемая антенна состоит из некоторого количества проводников, размещенных в углах равносторонней фигуры, которая составляется из полуволновых проводников, поочередно расположенных горизонтально и вертикально.Наиболее удобной конструкцией следует признать такую, у которойвертикальные проводники расположены в вершинах равностороннеготреугольника, так как треугольникдаег равномерное излучение в горизонтальной плоскости во все стороны.Отличительной особенностьюпредлагаемой антенны является то,что она составлена из трех проводов, подьпаощихся по спиралиВверх и образующих трехграннуюпризму.Устройство антенны и принцип еедействия поясняотся прилагаемымчертежом, на фиг. 1 которого представлена конструкция антенны, а чафиг, 2 - 5 векторные диаграммы,иллюстрируощие получение волн спеременной плоскостью поляризаци и.На фиг, 1 цифры 1, 2 и 3 обозначают три излучающих вибратора,помещенных в вершинах горизонтально располо 5 ксипого равностороннего треугольника.От точки 1 проводник, длина которого равна половине рабочей волны, направлен вверх и представля.ст собой полуволновый вертикальный вибратор 11.В верхнем конце Вибратор 1 изгибается под прямы углом и переходит в горизонтальный полуволновый вибратор 12, образующди однуиз сторон равностороннего тре"гол ьш к а.Изгибаясь аналогичным образом,проводник образует спирально расположенные вибраторы 13, И, 15и 1 б,Проводники 2 и 3 в двух друг хвершинах треугольника также напраВляютс 5 спирально ВВерх, Образуя группы вбраторов 21, 22, 2,5,24,25,26 и Л, 3, 33, Л,Л, об.В узлах напряжения виораторов кним присоединены проводягцие поддерживающие проводники б.,Другие концы проводников 6присоединены к мачте б. Центральну;о мачту б лучше делать из проводящего материала с той целью,чтобы вся антенна могла заземляться для защиты от ударов молнии.Из рассмотрения диаграмм, представленных на фиг. 2, 3, 4 и 5, видно, как результирующее излучение от всех вертикальных вибраторов оказывается сдвинутым приблизительно на 90 по отношенио к излучению от всех горизонтальных вибраторов.Комбинация этих двух составляющих в пространстве создает поле с вращающейся поляризацией.На фиг, 2 показано излучение от трех вертикальных вибраторов 11, 21 и 31, если фронт волны, обозначаемый на аиг. 2 - 5 пунктирной линией, параллелен плоскости, проходящей через вибраторы 11 и Л,Излучение от вибраторов 11, 21 и Л представлено на фиг, 2 векторами А, А 2АзТак как векторы А и Аз одинаково направлены и расположены в одной плоскости, то они складываются алгебраическп. Излучение, представленное вектором Аь опережает во времени фазовуо линию Х, - Х, и будет направлено, как показано на 1 экие части фиг. 2.Результируощее излучение обозначается буквой В и его амплитуда в 1,162 раза больше излучения от одного Вертикального виоратора, а фазовый угол приблизительно раВен 2030.Подобным же образом складываются и излучения горизонтальных вибраторов 12, 22 и 12 на фиг, 3. Ь этом случае направление фронта волны такое же, как и на фиг. 2. В ту же сторону направлено Все излучение вибратора 32. Часть излучения от ка 5 кдого из вибраторов 12 и 22, направленная туда же, представлена векторами АИВ 1 п 30 и А 2 з 11 30. Сложен 1 е эт 11 х трех Вскторов показано на нижней части фиг, 3. Результруощй вектор иеет амплитуд В 1,27 О раза Оольшучо изл 1 сен 151 оц 110 ГО Ви оратора и его фазовый угол равен 51 32.Из рассмотрения этих двух диаграмм видно, что фазовый сдвиг во времени между излучением от вертикальных и горизонтальных вибраторов приблизительно равен 73, 1. е. сильно отличается от сдвига в ЭО, требуемого для совершенной круговой поляризации,На фиг. 4 и 5 подобным же образом анализируется излучение вплоскости, перпендикулярной к плоскости, проходящей через проводники 11 и 31.На фиг, 4 показано, что фазовый угол между излучением А от вибратора 11 и излучением Аз от вибратора Л равен 180, так как проводники находятся на расстоянии полуволны один от другого. Поэтому эти излучения взаимно уничтожаются. Излучение А опережает во времени фазовую линию Л - 2 и его фазовый угол равен 90=, а амплитуда равна амплитуде излучения от одного вибратора, как показано на векторной диаграмме в никней части фиг. 4.Как показано на фиг, 5, излучение от горизонтального проводника 32 в выбранном направлении фронта волны Л, - 2 участия не принимает,Излучение от вибраторов 12 и 22 равно А,гз 1 п 60 и Аып 60. Они складываются, как показано на векторной диаграмме в нижней части фиг. 5, и образуют результирующий вектор Л, которыи в 1,225 раза больше излучения от одного вибратора, и его фазовый угол равен нулю.В данном случае, при выбранном направлении фронта волны, между вертикальными и горизонтальными излучением фазовый угол равен 90".Излучение от вертикальных вибраторов точно равно единице, а излучение от горизонтальных вибраторов немного больше единицы, так что по этому направленшо достигается почти совершенная круговая поляризация.Рассмотренные направления фронта волны, указанные линиями Х и Л на фиг. 2 - 5, являются крайнимц пределами, внутри которых меняется поле.В других промежуточных направлениях поле будет обладать амплитудой и фазой, находящимися внутри всех крайних пределов.Излучение может немного отклониться и тогда во всех направлениях будет получена более точная круговая поляризация.Предмет патентаКоротковолновая радиовещательная антенна, у которой вертикальные провода расположены по вершинам равностороннего треугольника, отличающаяся тем, что она составлена из трех проводов, подымающихся по спирали вверх и образующих трехгранную призму.И 65842 Фиг. 4 П А Кастро тв. редакт печати 3/Х 11 1947 г. Тираж 500 зкз, Цена 65 к. Зак. 25.луга 109881, Подписано Типография Госпланиздата им. Воровского, г. Ка Фиг. 1 А