ÜBER DIE BESEITIGUNG DER ANTENNEN BEI DER DRAHTLOSEN TELEGRAPHIE. Von L. Zehnder, Halensee-Berlin. ZEHNDER: Ueber die Beseitigung der Antennen bei der drahtlosen Telegraphie. Inhaltsübersicht. Eine erfolgreiche neue Schaltung gerichteter drahtloser Telegraphie wird beschrieben, bei der die mächtigen Antennentürme durch ganz einfache Erdungen ersetzt werden, so daß im Kriegsfalle das ganze Apparatsystem der Zerstörung durch feindliche Geschosse kaum unterliegt. Die Abhängigkeit der Reichweite vom Wetter und von der Tageszeit wird erläutert. –––––––––– Textabbildung Bd. 327, S. 138 Fig. 1. Vor etwa sieben Jahren nahm ich PatenteOesterreichisches Patent Nr. 26404 vom 15. V. 1905; Englisches Patent Nr. 10601 vom 20. V. 1905 u.a. für neue Schaltungen drahtloser Telegraphie, bei denen ich die senkrechten Antennen durch wagerechte, an geeigneten Stellen geerdete Leiter ersetzte. Nach jahrelangen erfolglosen Bemühungen, Vertreter der Technik für meine Schaltungen zu gewinnen, ließ ich schließlich meine Patente wieder fallen, da ich mich außerstande sah, mit eigenen Mitteln größere Stationen drahtloser Telegraphie zu errichten, um welche es sich ja im vorliegenden Falle hauptsächlich handeln mußte. Man glaubte eben damals noch allgemein, ohne Antennen sei eine drahtlose Telegraphie ausgeschlossen. Hierin beginnt sich aber jetzt eine Wandlung zu vollziehen. Vor ganz kurzer Zeit sind nämlich im Kaiserlichen Telegraphen-Versuchsamt Berlin Versuche ausgeführt wordenVerhandl d. Deutsch. Physik. Gesellsch. 13. S. 874, 876. 1911; vergl. Elektrotechn. Zeitschr. 32. S. 1101. 1911., denen eine meiner damals patentierten Schaltungen zugrunde liegt. Mit ganz einfachen, isoliert über Land gespannten Drähten statt der Antennen konnten auf viele Hunderte von Kilometern Telegramme gegeben und sogar von Kanada über den atlantischen Ozean bis zu der nahe bei Berlin liegenden Versuchsstelle Telegramme empfangen werden. Wegen dieser hervorragend günstigen Ergebnisse mit meiner Schaltung mag dieselbe hier etwas eingehender erörtert werden. Meine betreffende Schaltung besteht in einem an zwei Stellen, die um eine halbe Wellenlänge auseinanderliegen, geerdeten schwingungsfähigen Leiter, der in seiner Mitte von einem Primärschwingungskreis aus erregt und der auf dessen Periode abgestimmt wird, so daß elektrische Wellen entgegengesetzter Phase von beiden Erdungen ausstrahlen. Der genannte Leiter hat in seiner Mitte irgend eine geeignete Wechselstromquelle, z.B. eine Spule (Fig. 1), die mit dem primären Schwingungskreis gekoppelt ist. In den Leiter können Kapazitäten eingeschaltet werden, z.B. an seinen beiden Enden, die an die inneren Belegungen von Kondensatoren angeschlossen sind, während deren äußere Belegungen geerdet werden. Daher kann der ganze Leiter (Sender oder Empfänger), ausgenommen etwa die Erdungen, ganz im Inneren eines Gebäudes, einer Festung, eines Kriegsschiffs usw. angeordnet werden, wo er der Zerstörung am wenigsten unterliegt. Die Drahtleiterlängen zwischen den Erdungen und den Stromquellenpolen werden derart gewählt, daß die von diesen Polen fortschreitenden Wellenzüge am Empfänger in gleicher Phase ankommen. Dies geschieht, indem die von der Stromquelle in bestimmter Länge erzeugten Wellen zur Ausmessung jener Drahtleiterlängen von der Stromquelle zu den Erdplatten dienen. Es muß nämlich der Bedingung: \frac{l'-l''}{\lambda}+\frac{x}{\lambda_1}=\frac{1}{2} Genüge geleistet werden, wobei l' und l'' die Drahtleiterlängen von der Stromquelle zu den Erdplatten, x den Abstand der Erdplatten, λ die der Stromquellenperiode entsprechende Wellenlänge im Drahtleiter gemessen und λ1 die entsprechende Wellenlänge in der Erde gemessen bezeichnen. Haben die beiden Erdungen genau den Abstand einer halben Wellenlänge \frac{\lambda_1}{2}, so kommt die stärkste Ausbreitung der Wellen in beiden Richtungen der Verbindungslinie beider Erdplatten nach außen zustande. Verändert man umgekehrt bei einem gegebenen Leiter mit zwei Erdungen die Wellenlänge unter gleichzeitiger Abstimmung des Leiters auf die geänderte Periode so lange, bis man im Empfänger die größte Empfangsintensität bekommt, so stellt der Abstand beider Erdungen eine halbe Wellenlänge \frac{\lambda_1}{2} oder (2\,n+1)\,\frac{\lambda_1}{2} dar. Aus dem Ergebnis kann also die Frage gelöst werden, welche Fortpflanzungsgeschwindigkeit die längs der Erdoberfläche sich ausbreitenden elektrischen Wellen besitzen, ob ihnen die Fortpflanzungsgeschwindigkeit elektrischer Wellen in Luft zukommt oder diejenige im Erdreich, im Wasser, das an die Atmosphäre grenzt, oder ob sich diese beiden Fortpflanzungsgeschwindigkeiten gegenseitig bedingen? Die elektrischen Brechungsexponenten der Erde sind längs der festen Erdoberfläche stark, längs der Meeresoberfläche sehr wenig variabel. Daraus erklärt sich die größere Reichweite der drahtlosen Telegraphie zur See als über Land, namentlich für kürzere Wellen, die der Brechung und der Interferenz beim Durchgang durch Erdschichten verschiedener elektrischer Brechungsexponenten mehr unterliegen als längere Wellen. Die Hemmungen der Ausbreitung durch unebenes Terrain, durch Berge müssen gleichfalls auf Brechungen in diesem ungleichartig verlaufenden und ungleichmäßig beschaffenen Terrain und auf daraus entspringende Interferenzwirkungen zurückgeführt werden. Besonders ist aber zu betonen, daß sich die Erreichung größerer Reichweiten bei Nacht als bei Tage aus derselben Ursache erklären läßt (die Erklärung durch Ionisierung der Luft hat ja bekanntlich in dieser Hinsicht versagt). Die Sonne verändert nämlich durch ihre Bestrahlung die Temperaturen der Luftschichten und damit bekanntlich nicht nur ihre akustischen und optischen, sondern auch ihre elektrischen Brechungsexponenten. Diese Luftschichten wirken aber auf die Ausbreitung der Wellen im Erdreich zurück, weil die Fortpflanzung der Wellen von beiden leitenden Medien, vom Erdreich und von den über ihm gelagerten Luftschichten, abhängig ist. Besonders bei Sonnenschein, bei wechselnder Bewölkung entstehen benachbarte Luftsäulen ungleicher Temperatur; ferner werden bei Gewittern, bei vorübergehenden Regenschauern Erdschichten bald trocken, bald wasserhaltig sein. Aus solchen Ursachen müssen Aenderungen der elektrischen Brechungsexponenten und daher neue Brechungen, also entsprechende Interferenzwirkungen zustande kommen, die die Reichweite herabsetzen. Bei gleichmäßigen, über große Ländergebiete sich erstreckenden Witterungsverhältnissen wird dagegen die größte Reichweite zu erwarten sein.