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Verfahren zur Richtungsbestimmung ungeriehtet arbeitender drahtloser IIoeMrequenzsender.
Es ist bekannt, für Fahrzeug, insbesondere Flugzeuge, bestimmte Kurse durch Funkbaken festzulegen, indem zwei Felder unter einem geeigneten Winkel zueinander ausgestrahlt werden. Die hiefiir bekannten Verfahren, gleichgültig, ob sie nach der sogenannten a-n-Methode, d. h. einem Dauerstrieh- verfahren, oder mit einer Modulation mit bestimmten Kenntönen in den Winkelräumen arbeiten, d. h. allgemein gesprochen mit einem Intensitätsvergleich arbeiten, erlauben zwar eine sehr scharfe Bestimmung des Kurses, haben jedoch den Nachteil, dass das Verkehrsnetz nicht universell ausgebildet werden kann.
Es ist zwar möglich, die Hauptlinien eines Flugverkehrsnetzes in dieser Weise zu kennzeichnen ; jedoch ist es meist nicht angängig, mehr als zwei oder drei Linien zu einem Landepunkt so auszurüsten. Es besteht aber insbesondere für solche Fahrzeuge, die nicht regelmässig bestimmte Kurse steuern, das Bedürfnis, Zielfahrten nach einem bestimmten Landepunkt bzw. Hafen von allen Seiten aus zu ermöglichen. Es ist für derartige Fälle auch bekannt, die Sender anzupeilen, indem das Fahrzeug auf das Maximum bzw. Minimum des Empfanges einer geeigneten Riehtantennenanordnung, die im Fahrzeug untergebracht ist, gesteuert wird. Es ist hier insbesondere bekannt, mit zwei Rahmen zu arbeiten, die wahlweise an eine Empfängereinrichtung geschaltet werden.
Das Anzeigeinstrument wird bei dieser Anordnung im gleichen Rhythmus umgeschaltet, um hiedurch die Anzeige einer Rechts- oder Linksabweichung vom
Kurs zu ermöglichen.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es mi t Sichtanzeige arbeitet, die im allgemeinen bei gleichem Aufwand weniger scharf ist als der Hörempfang.
Bekannt ist auch, an dem Landeplatz einen Dauerstrich kreisen zu lassen und ein ungerichtetes Signal zu geben, sobald dieser Dauerstrich eine bestimmte Himmelsrichtung, z. B. Norden, durchläuft. Auf dem Fahrzeuge kann dann aus dem Zeitunterschiede zwischen dem ungerichteten Signal und dem Empfang des kreisenden Dauerstriches der Winkelraum bestimmt werden, in welchem das Fahrzeug sieh befindet. Durch eine zweite, später erfolgende Messung kann dann ermittelt werden, ob der richtige Kurs eingehalten wurde. Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, dass es einerseits schwierig zu handhaben ist und dass anderseits grössere Abweichungen vom beabsichtigten Kurs zugelassen werden müssen.
Der Erfindung gemäss wird daher vorgeschlagen, den drahtlosen Hochfrequenzsender ungerichtet arbeiten zu lassen und auf der Empfangseite mit Intensitätsvergleich in der Weise zu arbeiten, dass Antennen Verwendung finden, die an sich ungerichtet sind, deren Felder aber durch den Fahrzeugkörper verzerrt werden. Bei einer solchen Empfangsanordnung kann sowohl mit der a-n-Methode, d. h. der Dauerstrichmethode, als auch mit Kenntönen, also allgemein gesprochen mit Intensitätsvergleieh, gearbeitet werden. Der Vorteil besteht vor allem darin, dass der Sender, da er ungerichtet arbeitet, von allen Seifen angesteuert werden kann und keine bestimmten bevorzugten Richtungen mehr festgelegt zu werden brauchen.
In Fig. 1 ist eine als Beispiel gedachte Anordnung dargestellt, bei der die a-n-Methode empfangseitig angewendet wird. Es ist schematisch ein Flugzeug gezeigt, bei dem zwei Antennen A 1 und A 2 gespannt sind. Als Antennensystem kann vorzugsweise der heute schon vielfach vorhandene Kurzwellendipol verwendet werden, welcher in der gezeigten Weise ausgespannt ist. Zur Durchführung des
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Erfindungsgedankens wird der Kurxwellendipol in der Mitte aufgetrennt. Die beiden Hälften werden im a-n-Rhythmus mit der Empfangsapparatur verbunden.
Zu diesem Zweck ist vor den Empfänger eine Tasteinriehtung T geschaltet, die entweder eine Relaiskombination oder eine Kollektoranordnung ent-
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gangskreis des Empfängers E verbunden wird. Im Ausgangskreis liegt wie üblich das Kopftelephon K.
Die an sich mehr oder weniger ungerichteten Antennen A 1, A 2 haben durch den Flugzeugkörper, da sie verhältnismässig nahe an ihm angebracht sind, keine kreisförmigen Charakteristiken : sondern entsprechend verzerrte. Man kann fernerhin die Antennen gegebenenfalls absichtlich so verspannen, dass durch den natürlichen Einfluss des Flugzeugkörpers eine Abschirmung oder Feldverzerrung in einem für die Durchführung des Erfindungsgedankens geeigneten Sinn erfolgt, z. B. die Antennen nicht, wie in der Abbildung dargestellt, in der Mitte höher als die Rumpfoberkante aufzuhängen, sondern an der Seitenwand des Rumpfes.
Für die Durchführung von mit Feldstärkenvergleich arbeitenden Peilverfahren ist es nämlich an sich gleichgültig, mit welcher Richtcharakteristik des Antennensystems gearbeitet wird. Es ist zwar heute üblich, mit Doppelkreisen oder mehr oder weniger stark ausgeprägten Einfachkreisen zu arbeiten ; für den Feldstärkenvergleieh kommt es jedoch nur auf den Schnittwinkel zweier Diagramme an, gleichgültig welche Form das Diagramm im übrigen besitzt.
Durch die dargestellte Tasteinrichtung T wird wahlweise, wie schon angegeben, die eine oder andere Antenne mit dem Empfänger verbunden. Infolge ihrer Richtcharakteristik nehmen die Antennen nur dann gleiche Energien auf, wenn das Fahrzeug, z. B. ein Flugzeug, sich in Richtung zum Sender bewegt.
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dieser Richtung geneigt, d. h. weicht es vom Kurs ab, so überwiegt das. Zeichen des rechten oder des linken Antennensystems.
Wie schon angegeben, lassen sich grundsätzlich alle sendeseitig bekannten Verfahren anwenden.
So ist in der Fig. 2 eine weitere Anordnung dargestellt. Die Antennen Al, A 2 sind hier über Vorver-
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Es sind zwei kleine Röhrengeneratoren K1, k2 vorhanden, durch welche z. B. 48 und 72 Hertz (Schwin- gungen pro Sekunde) erzeugt werden. Die erzeugten Frequenzen werden den Gitterkreisen zweier Röhren R1, R2 aufgedrückt, deren Vorspannung abhängig ist von der Ausgangsenergie der Verstärker V. Je
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hier die Empfangsenergie, wie es senderseitig bekannt ist, mit Kenntönen moduliert. Im Ausgangskreis des Verstärkers N liegt ein Zungenanzeiger Z, der zwei Zungen enthält, die auf die Kenntöne abgestimmt sind. Je nach der Stellung zum Sender wird auch hier die eine oder andere Zunge mehr oder weniger stark ansprechen und damit die Abweichung vom Kurs angezeigt.
Hier werden also genau dieselben Massnahmen durchgeführt, wie sie bei der a-n-Methode bisher bekannt waren, nur mit dem Unterschied, dass der Winkelraum der Senderfelder und die Tastung der Senderfelder an eine andere Stelle, nämlich an den Empfangsort verlegt ist, wodurch das ganze System, wie eingangs geschildert ; universell wird.
Dieses Verfahren kann in der Weise verallgemeinert werden, dass die antennenanordnung nicht dauernd nach der a-n-oder einer ähnliehen Methode vermittels einer Kollektoranordnung od. dgl. umgeschaltet wird, sondern unter Beibehaltung des im vorstehenden entwickelten Erfindungsgedankens eine Feldstärkenmessung durchgeführt wird.
Zu diesem Zweck wird an Stelle der selbsttätig arbeitenden Anordnung ein Umsehalter vorgesehen,
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nommene Intensität gemessen und dann die durch das andere System aufgenommene. Sind beide Ausschläge gleich, so wird das Ziel angesteuert, sind sie verschieden, dann befindet sich das Ziel rechts oder links von der Fahrtrichtung, so dass man ohne weiteres feststellen kann, welche Richtung eingeschlagen werden muss.
Diese Methode gestattet nicht nur, ein bestimmtes Ziel anzusteuern, sondern ist vor allem dann vorteilhaft, wenn der Standort anderer Fahrzeuge, z. B. Flugzeuge, bestimmt werden soll. Hier genügt es zunächst, ungefähr zu wissen, ob sich das andere Flugzeug an Backbord oder Steuerbord befindet ohne dass eine genaue Feststellung seiner Richtung notwendig ist.
Bei Durchführung dieses Verfahrens ergeben sieh sehr einfache Anordnungen, da die Umschalt- einrichtung einfach sein kann. Die Antennenanlage besteht vorzugsweise aus zwei Ultrakurzwellendipolen, die rechts und links vom Flugzeugrumpf angebracht sind. In Fig. 3 sind die Strahlungsdiagramme zweier solcher Dipole gezeigt.
Gemäss der weiteren Erfindung ist es vorteilhaft, die Polarisation der verwendeten Dipole so einzurichten, dass ein einwandfreier Empfang möglich ist. Durch die Verzerrung des Dipolfeldes tritt nämlich leicht eine Änderung der Polarisation in bezug auf die Abstrahlung ein, und es ist daher notwendig, diese durch Änderung der Polarisation des strahlenden Dipols zu kompensieren. Es genügt hiezu, den Dipol in geeigneter Weise in bezug auf die Fahrzeugkörper zu neigen.
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Method for determining direction of unlinked wireless IIoe frequency transmitters.
It is known to use radio beacons to set certain courses for vehicles, in particular aircraft, in that two fields are emitted at a suitable angle to one another. The methods known for this purpose, irrespective of whether they are carried out according to the so-called a-n method, i.e. H. a continuous wave method, or work with a modulation with certain key tones in the angular spaces, d. H. Generally speaking, working with an intensity comparison allow a very precise determination of the course, but have the disadvantage that the transport network cannot be designed universally.
It is possible to mark the main routes of an air traffic network in this way; however, it is usually not feasible to equip more than two or three lines to one landing point in this way. However, there is a need, in particular for vehicles that do not regularly steer certain courses, to enable destination journeys to a certain landing point or port from all sides. It is also known for such cases to target the transmitters by steering the vehicle to the maximum or minimum of reception of a suitable directional antenna arrangement housed in the vehicle. It is particularly known here to work with two frames that are optionally switched to a receiver device.
With this arrangement, the display instrument is switched over in the same rhythm in order to thereby display a right or left deviation from
Enable course.
This method has the disadvantage that it works with a visual display, which is generally less sharp than the audio reception for the same effort.
It is also known to let a continuous wave circling at the landing area and to give an undirected signal as soon as this continuous wave has a certain direction, e.g. B. North, passes through. On the vehicle, the angular space in which the vehicle is located can then be determined from the time difference between the undirected signal and the reception of the circular continuous wave. A second, later measurement can then be used to determine whether the correct course has been followed. This method has the disadvantage that, on the one hand, it is difficult to use and, on the other hand, major deviations from the intended course must be allowed.
According to the invention, it is therefore proposed to let the wireless high-frequency transmitter work non-directionally and to work on the receiving side with intensity comparison in such a way that antennas are used which are actually non-directional, but whose fields are distorted by the vehicle body. In such a receiving arrangement, both with the a-n method, i. H. the continuous wave method, as well as with known tones, i.e. generally speaking with intensity comparison. The main advantage is that the transmitter, since it works non-directionally, can be controlled by all soaps and no specific preferred directions need to be set.
1 shows an arrangement intended as an example, in which the a-n method is used at the receiving end. An aircraft is shown schematically in which two antennas A 1 and A 2 are stretched. The short-wave dipole which is already widely available today and which is stretched out in the manner shown can preferably be used as the antenna system. To carry out the
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According to the invention, the Kurxwave dipole is separated in the middle. The two halves are connected to the receiving equipment in an a-n rhythm.
For this purpose, a button T is connected in front of the receiver, which is either a relay combination or a collector arrangement.
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output circuit of the receiver E is connected. As usual, the K headphone is located in the exit circle.
The more or less non-directional antennas A 1, A 2 do not have circular characteristics due to the aircraft body, since they are attached relatively close to it: they have correspondingly distorted characteristics. Furthermore, the antennas can, if necessary, be intentionally braced in such a way that the natural influence of the aircraft body results in a shielding or field distortion in a sense suitable for carrying out the concept of the invention, e.g. B. do not hang the antennas in the middle higher than the upper edge of the fuselage, as shown in the figure, but rather on the side wall of the fuselage.
For the implementation of direction finding methods that work with field strength comparison, it is actually immaterial which directional characteristic of the antenna system is used. It is common today to work with double circles or more or less pronounced single circles; for the field strength comparison, however, it only depends on the intersection angle of two diagrams, regardless of what form the diagram has otherwise.
As already indicated, one or the other antenna is optionally connected to the receiver by the probe device T shown. Due to their directional characteristics, the antennas only pick up the same energies when the vehicle, e.g. B. an airplane moving towards the transmitter.
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inclined in this direction, d. H. if it deviates from the course, the sign of the right or left antenna system predominates.
As already stated, basically all methods known from the transmission end can be used.
A further arrangement is shown in FIG. The antennas A1, A2 are here via prior
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There are two small tube generators K1, k2, through which z. B. 48 and 72 Hertz (oscillations per second) can be generated. The generated frequencies are pressed onto the grid circles of two tubes R1, R2, the bias voltage of which depends on the output energy of the amplifier V. Each
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Here the received energy, as it is known at the transmitter end, is modulated with identification tones. In the output circuit of the amplifier N there is a reed indicator Z, which contains two reeds that are matched to the tones. Depending on the position in relation to the transmitter, one or the other tongue will respond to a greater or lesser extent and thus the deviation from the course will be displayed.
Exactly the same measures are carried out here as they were previously known with the an method, only with the difference that the angular space of the transmitter fields and the keying of the transmitter fields are relocated to a different location, namely to the receiving location, which means that the whole system , as described at the beginning; becomes universal.
This method can be generalized in such a way that the antenna arrangement is not switched over continuously according to the a-n or a similar method by means of a collector arrangement or the like, but a field strength measurement is carried out while maintaining the inventive concept developed above.
For this purpose, a changeover switch is provided instead of the automatically operating arrangement,
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measured intensity and then that recorded by the other system. If both deflections are the same, the destination is approached; if they are different, the destination is to the right or left of the direction of travel, so that one can easily determine which direction to take.
This method not only allows you to drive to a specific destination, but is especially advantageous when the location of other vehicles, e.g. B. aircraft, is to be determined. In this case it is sufficient to know roughly whether the other aircraft is on port or starboard without having to determine its direction precisely.
When this method is carried out, the arrangements are very simple, since the switching device can be simple. The antenna system preferably consists of two ultra-short wave dipoles, which are attached to the right and left of the aircraft fuselage. In Fig. 3 the radiation patterns of two such dipoles are shown.
According to the further invention it is advantageous to set up the polarization of the dipoles used in such a way that perfect reception is possible. Because of the distortion of the dipole field, a change in polarization in relation to the radiation occurs easily, and it is therefore necessary to compensate for this by changing the polarization of the radiating dipole. It is sufficient for this purpose to incline the dipole appropriately with respect to the vehicle body.