Способ направленного излучения

 

u/

Класс 21а 48

Ло 44868

ЛАТЕ

Т НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ способа направленного излучения.

К патенту ин-ной фирмы „Радио-Корпорации Америки" (Radio Corporation of America), в г. Нью-Иорке, США, заявленному 19 июня 1934 года (спр. о перв.,% 142:88).

Действительный изобретагель ин-ц Л. А. Тейлор (L, A. Тау1ог).

О выдаче патента опубликовано 31 октября 1935 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 октября 1035 года. (3511

Настоящее изс бретение относится к радиомаячным курсовым системам для вождения судов. Прп вождении движущегося корабля вдоль радиомаячного курса очень желательно, чтобы радиомаячная система давала как слышимые, так и визуальные указания. Обычно радиомаячная система дает визуальные показания посредством направленной радиопередачи так, чтобы с одной стороны курса имелась радиоволна одного типа, с другой стороны курса — радиоволна другого типа, а на самом курсе — комбинация из этих волн. Обычно радиомаячные системы дают звуковые показания посредством направленной радиопередачи, причем импульсы образуют букву 4, слышимую по одной стороне курса, и букву Л; слышимую по другой стороне курса. На самом курсе эти импульсы да1от длительные „щелчки . Эти системы, однако, пе дают одновременно звукового и визуального показаний.

На чертеже фиг. 1 иллюстрирует передающее устройство, применяемое в изобретении; фиг, 2 и 3 изображают характеристики передатчика; фиг. 4 изображает приемник; фиг. 5 — измененное передающее устройство; фиг. 6, 7 и 8 — характеристики передатчика, изображенного на фиг. 5; фиг. 9 дает приемник для совместной работы с передатчиком по, фиг, 5.

На фиг. 1 изображена антенная система с двумя направленными антеннами 1 и 2, расположенными под прямым углом друг к другу. Излучаемые колебания, направленные под прямым углом одно к другому, образуют хорошо известную фигуру излучения в виде восьмерки.

Эти антенны 1 и 2 посредством цепи 3 связаны с передатчиком 4.

Передатчик 4 снабжен модулятором 5, который в свою очередь связан с источником 6 несимметричного переменного тока.

Четырехполюсный сдвоенный переключатель 7 введен для перемены соединений передатчика 4 с антеннами 1 и 2 и для одновременного противоположного включения источника 6 к модулятору 5.

Переключающая система показана только примерно. Переключатель 7 снабжен пальцем 8, который скользит по вращаюшемуся диску 9.

Диск и может иметь любую форму, но на фиг. 1 изображен диск такой формы) прп которой имп5 льсы Ооразуют буквы А и Л; передаваемые антеннами 1 и 2, причем приемник на курсе будет давать непрерывное звуковое показание.

Фиг. 2 изображает волну нессимметричной формы, которую может доставлять источник 6 переменного тока. Эта волна может быть йолучсна одним из нескольких способов, например, посредством пропусканпя переменного тока через электронный усилитель с отрицательным смещением, nOil,îáðàííûM так, чтобы одна половина волны переменного тока анода была много больше, чем ток другой половины волны. Импульсы, производимые передатчиком 4, во вреди модуляции его несимметричнои волной переменного тока, огпбаются несущей волной так, как по à"çàíî на фиг. 3.

Импульсы, показанные буквой А„получаются, когда палец переключателя 3 скользит по участкам А и А (фиг. 1) диска 9. Когда палец переключателя 8 скользит по участкам В и З (фиг. 1), огибающая модулированной несущей волны будет подобна показанной на фиг. 3 буквой В,.

Таким образом переключатель 7, действующий посредством пальца 8, изменяет соединение источника несимметричного переменного тока с модулятором, несущая волна модулпруется волной формы, показанной на фиг. 2, но когда палец скользит по поверхностям В и В, форма волны изменяется, и огиба.ощая модулированной волны становится подобной показанной буквой В, на фпг. 8, Фиг. 4 показывает приемник 1О, связанный с антенной 11 для приема направленных импульсов, излучаемых с антенн 1 и 2 передатчика, показанного на фиг. 1.

Выходная цепь приемника 1О снабжена парой наушников 12 для слушания передаваемых импульсов. Выход приемника также снабжен фильтром И, который связан с цепью, имеющей нелинейное сопротивление 14 и прибор 15 п«стоян" ного тока с нулем посредине. Фильтр 13 устроен так. чтобы отсеивать все токи, кроме получающихся после демодуляции несущей волны импульсов, поступающих в цепь с нелинейным сопротивлением и прибором постоянного тока. Конденсатор 16 включен параллельно прибору 15 для того, чтобы остающаяся часть переменного тока не проходила в прибор постоянного тока.

Нелинейным сопротивлением 14 могут слу;кить два меднозакпсных выпрямителя, которые соединены параллельно и работают навстречу друг другу. Нелинейным сопротивлением может служить н так называемый „тирит", который имеет зависимость между "îêîì и сопротивлением, выражаемую уравнением =И где R — сопротпвление, 1 †т, а С и а.— постоянные. Показатель а вообще меньше единицы, а постоянная С лежит между

20 и 600. Этот материал обладает;ем свойством, что проводит односторонне постоянныи ток только под действием несимметричных воле, действие же симметричных волн, проходящих через неfо, никакого пос.оянного тока пе вызывает.

Если с5 дно, на котором 5становлен приемник;О, уклоняется в одну сторону от курса, такие импульсы А, как показано йа фпг. 3, а именно А„будут преобладать в выходной цепи приемника.

Эти импульсы после демодуляции в приемнике превращаются в несимметричную волну на выходе приемника, которая в телефоне 12 даст звуковой сигнал А.

Нелинейное сопротивление 14 превращает приемный ток в постоянный ток, который идет через прибор постоянного тока 15 по направлению, зависящему от асимметрии волны. Если судно уклоняется в другую сторону от курса, то в приемнике 1Î будут преобладать импульсы В„показанные на фпг. 3.

Эти имп5 льсы после демодуляции дадут волны, подобные показанной на фиг. 2, но в „перевернутом" виде.

Эта демодулированная волна дает в телефонах звуковой сигнал Л и, действуя на нелинейное сопротивление 14, вызывает ток, протекающий через прибор постоянного тока15, внаправлепии, противоположном току, имевшемуся в предыдущем случае. Когда судно, на котором установлен приемник 10, находится точно на курсе, то равные сигналы обоих впдов вериг. 3 принимаются, и эти сигналы после демодуляции дают ровный тон в телефоне 12. Результирующая волна после демодуляции этих сигналов имеет вид волн, показанных на фиг. 2, и „перевернутых" волн. Когда эти не симметричные токи достигают нелинейного сопротивления 14, то образуются импульсы постоянного тока переменной полярности, и эти импульсь:, протекая через прибор постоянного тока 15, „-ают среднее значение этих токов, равное нулю, что и показывается индикатором.

Хотя импульсы должны иметь характер постоянного тока, однако, индикатор 15 может слегка вибрировать, получая равные сигналы с двух сторон в противоположных направлениях, в т» время, когда судно находится на курсе. Эти вибрации почти незаметны, но, если желают, можно дать прибору большее затухание для уменьшения или полного предотвращения их.

Результирующий постоянный ток может быть использован для автоматического управления судном. Для этого применено поляризованное реле 17. Постоянный ток различного направления будет переводить якорь реле к правому или левому контактам, и этим заставит руль судна поворачиваться в нужном направлении.

Измененное передающее устройство показано на фиг. 5, где части, подобные передатчику, показанному на фиг. 1, выполняют аналогичные функции. Однако, форма переменного тока, подводимого к модулятору в этом передатчике, отличается от формы тока, подводимого к модулятору в предыдущем передающем устройстве. Здесь имеется источник симметричного переменного тока 18.

Часть напряжения от этого источника питает удвоитель частоты 19. Удвоитель частоты связан с фазовращателями 20 и

2i. Переключатель 7 в показанном положении соединяет выход удвоптеля частоты через два фазовращателя, соединенных последовательно с источником переменног: тока 18.

Когда переключатель 7 находится в верхнем положении, выход удвоителя частоты 19 соединяется так, что только

l фззовращатель 20 оказывается включен

I ным последовательно с источником переменного тока 18. Диск 9, как показано в этот момент, подготовляется к передаче группы сигналов А и N вместо непрерывной серии сигналов А и N, как показано на фиг. 1.

Фиг. 6 показывает фазозые отношения между токами в выходной цепи источ. ника 18 переменного тока в фазовращателе 20 и фазовращателе 21 и также результирующую форму кривой на модуляторе 5, зависящую от полол. ения переключателя 7.

EpHBR2 А фпг. 6 изображает переменный ток, производимый источником 18.

Кривая В изображает ток выходной цепи фазовращателя 20, тогда как кривая С изображает ток на выходе фазовращателя 21. Когда волна основной частоты кривой А скл:.дывается с волной второй гармоники кривой В, смещенной по фазе так, как изображено, результирующая волна делается подобной изображенной на фиг. 7 кривой E.

Если основная волна А складывается с волной второй гармоники, имеющей фазовые отношения, как пзображен криI вой С, то результ-:рующая волна будет подобна кривой D на фиг. 7. гаким образом очевидно, что результирующая волна, приложенная к модулятору 5, представляет собой несимметричную волну, имеющую формы, показанные кривыми D и .Е на фиг. 7.

Когда переключатель 7 стоит в изображенном положении, результирующая волна, подводимая к модулятору 5, под бна приведенной на кривой Е, и огибающая несущей волны подобна показанной на фиг. 8. Когда переключатель 7

1 стоит в верхнем положении, волна, при ложенная к модулятору 5, подобна D, ! показанной на фиг. 7, и несущая волна передатчика, модулированная по такой огибающей, будет подобна изображенной на .фиг. 8. Приемник, изображенный на фиг. 4, может быть применен для нрнема импульсов, передаваемых передатчиком, описанным выше и показанным на фиг. 5. Приемник, изображенный на фпг. 4, будет работать от этого передатчика аналогично тому, что было описано в связи с работой приемника от передатчика, изображенного на фиг. 1.

На фиг. 9 показано измененное прием- ное устройство для приема направленных импульсов, излучаемых передатчиком, показанным на фиг. 5. Выход приемника 10 снабжен парой наушников 12 для приема передаваемых импульсов на слух.

Выход приемника 10 имеет фильтр 2,, который служит для отделения основной частоты от второй гармоники. Основная частота, получаемая через фильтр 22, ! питает удвоитель частоты 23, выход ко- I торого присоединен к одной из катушек прибора 24. Вторая гармоника, получаемая через фильтр 22, действует па др5 гую катушку прибора 24.

Прибор 24 представляет собою тип такого прибора, показания которого зависят от фазовых соотношений между токами, протекающими в этих двух катушках.

Работа приемника, изображенного па фиг. 9, происходит следующим образом: когда судно, на котором установлен приемник 10, отклоняется в одну сторону от курса, импульсы е, показанные на фиг. 8, будут преобладать в выходной цепи приемника. Эти импульсы после демодуля ции дадут несимметричную кривую, форма которой приведена на фиг. 7.

Напомним, что форма волны складывается из основной велпы А и второй гармоники В фиг. 6. Эта волна питает фильтр 22, который отделяет основную составляющую от второй гармоники.

Основная составляющая f>, кривая которой подобна кривой А на фиг. 6, подается на удвоитель частоты 23, которьш дает на своем выходе волну двойной частоты 2f . Вторая гармоника f.„кривая которой подобна кривс и В на фиг. 6, действует на вторую катушку прибора 24.

Ясно, что двойная частота 2f имеет определенные фазовые соотношения с частотой f второй гармоники, которые и будут определять отклонение прибора 24.

Показания прибора 24 дают ";íàòü водителю судна о том, что судно отклонилось в правую или в левую сторону от курса.

Если, например, судно отклонилось в одну сторону от курса, импульсы, преобладающие в выходной цепи приемника 10, будут иметь форму д, изоора женную на фиг. 8. Эти импульсы после демодуляции в приемнике дадут несимметричную волну D, имеющую форму, подобную приведеннои на фиг. 7. Такая волна состоит из основной волны А и волны второй гармоники С, имеющей определенные фазовые соотношения с основной волной А.

Когда судно, на котором установлен приемник 10, находится точно на курсе, равные сигналы форм, показанных на фиг. 8, принимаются входной цепью приемника 10. После демодуляции эти сигналы дают на выходе приемника 10 импульсы переменного тока, имеющего волну формы D и Е, показанной на фиг. 7. Эти импуьсы, проходя через фпльтр 22 и удвоитель частоты 23, дают в катушках прибора 24 ток, сила которого при надлежащем затухании индикатора будет близка к нулю.

Это показание говорит водителю судна о том, что судно находится на своем курсе.

Предмет патента.

1. Способ направленного излучения для радиомаяков с применением двух передач в впде точек и тире, взаимно дополняющих друг др5та, Отличающийся тем, что каждую из этих передач получают путем поп еременной модуляции несу:цей волны токами несимметричной относительно оси времени формы, причем форма кривой одного тока представляет повернутую на 180 около оси времени форму кривой другого тока.

2. При способе по п. 1 применение несимметричного тока, максимальное значение одной полярности которого больше максимального значения противоположной полярности, 6. При способе по п. 1 применение в приемнике устройства, показания которого зависят от асимметрии тока.

4. При с";особе по п. 1 применение с целью получения токов несимметричной формы источника синусоидального тока низкой частоты, колебания которого удваиваются пс частоте и затем складываются в различных фаз»вых соотношениях с колебаниями основной частоты.

E патенту ин-ной фирмы „Радио-Корпорация Америки" .% 44868

Ю М игД д б л

Тип. „Промцолигроф". Гямбоискзя, 12. Зак. 5253