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Senderanordnung zur Kennzeichnung einer Leitfläche für die Landung von Luftfahrzeugen und
Empfangsanordnung zur Auffindung dieser Leitfläche.
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Im Fernfeld beider Sender, d. h. in Entfernungen, die gross sind gegenüber der Wellenlänge, nimmt die Feldstärke von beiden Sendern umgekehrt proportional mit der Entfernung ab. Das gilt für Erhebungswinkel bis zu etwa 10 , die für den vorliegenden Zweck allein interessieren.
Wie eine einfache Überlegung zeigt, sind in diesem Falle in einer durch den Senderort verlaufenden Vertikalebene die Linien konstanten Feldstärkenverhältnisses Geraden, die am Sendepunkt den Boden schneiden und deren Neigungswinkel von dem Feldstärkenverhältnis abhängt. Gibt man dem Flugzeug ein Gerät, welches das Feldstärkenverhältnis unmittelbar abzulesen gestattet, so ist das Flugzeug imstande, eine dieser Geraden zu befliegen bis auf Entfernungen in der Grössenordnung einer Wellenlänge vom Sender. Hier ist das Flugzeug schon so dicht über dem Boden des Flugplatzes, dass es ohne weitere Hilfe gefahrlos landen kann.
Die Herstellung von tellerförmigen Vertikaldiagrammen des Senders 1 ist auf verschiedene Weise möglich, z. B. durch eine Vertikalantenne, die eine Welle hoch ist (Fig. 3 a). Die beiden Antennenhälften besitzen gegenphasige Strombelegung, so dass sieh das Feld in der Horizontalen aufhebt. Unter einem endlichen Erhebungswinkel o, findet jedoch eine Strahlung statt. Sie wächst bei kleinen Winkeln proportional mit dem Winkel selbst. Eine andere Möglichkeit besteht in der Verwendung von horizontalen Antennen (Fig. 3 b). bei denen das Spiegelbild in der Erde gegenphasig ist, so dass sieh wieder die Horizontalstrahlung längs des Erdbodens aufhebt. Mit wachsendem Erhebungswinkel wächst die Feldstärke ebenfalls proportional.
Bei Verwendung von Ultrakurzwellen ist die Leitfähigkeit des Erdbodens im allgemeinen schon so gering gegenüber der Dielektrizitätskonstanten, dass auch bei vertikalen Antennen ein gegenphasiges Spiegelbild und damit ein tellerförmiges Vertikaldiagramm entsteht (Fig. 3 c).
Die Vertikalcharakteristik des zweiten Senders lässt sich herstellen durch eine Vertikalantenne oder einen Rahmen mit Frequenzen, bei denen die Leitfähigkeit des Erdbodens gross ist gegenüber
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Anfliegen von allen Seiten zu ermöglichen. Dann müssen die Vertikaldiagramme beider Antennen für alle Horizontalrichtungen gleich sein. Bei einfachen Vertikalantennen ist das ohne weiteres der Fall.
Verwendet man Horizontalantennen, so muss eine Kombination von Einzelantennen konzentrisch um den Sender herum angeordnet sein. Stellt man beide Sender an den Flugplatzrand, so ist das Anfliegen nur aus einer bestimmten Richtung möglich. Dafür sind aber Antennenkombinationen mit horizontaler und vertikaler Bündelung und erheblicher Energieersparnis möglich.
Zur unmittelbaren Anzeige des Feldstärkenverhältnisses kann der Empfänger nach Fig. 4 eingerichtet sein. Zwei Eingangskreis 1, 2, von denen jeder auf eine der beiden Frequenzen abgestimmt ist, wirken auf ein gemeinsames Audion 3 mit nachfolgender Niederfrequenzverstärkung 4, 5. Beide
Sender sind mit verschiedenen niederfrequenten Tönen moduliert. Durch niederfrequente Selektionsmittel bekannter Bauart 6,7 werden hinter dem Empfängerausgang die beiden Zeichen getrennt und getrennten Gleichrichtern 8, 9 zugeführt.
Der gleichgerichtete Strom des einen Zeichens liefert einen
Spannungsabfall über einen Widerstand 10, welcher als zusätzliche Gittervorspannung für den Empfänger verwendet wird und als automatische Verstärkungsregelung wirkt, derart, dass mit wachsender Stärke dieses Zeichens die Verstärkung des Empfängers so weit heruntergesetzt wird, dass die Ausgangslautstärke dieses Zeichens weitgehend konstant bleibt. Das andere Zeichen wird nach der Gleichrichtung einem Gleichstrominstrument 11 zugeführt, und da die Verstärkung sich automatisch jeweils so einstellt, dass das eine Zeichen mit konstanter Lautstärke erscheint, gestattet das Instrument, das Verhältnis des andern Zeichens zu dem ersten Zeichen ohne weiteres abzulesen.
Statt dieses Verfahrens kann man auch beide Sender mit dem gleichen Ton modulieren und so tasten, dass während der Tastpausen des einen Senders der andere sendet. Feldstärkengleichheit wird dann im Empfänger als Dauerstrich wahrgenommen und ein Überwiegen der einen Feldstärke am Heraustreten des ihr zugehörigen Zeichens aus einem leiseren Hintergrund.
Während bisher vorausgesetzt wurde, dass die Anzeigevorrichtung ein festes Feldstärken- verhältnis kennzeichnet und dass also die zu befliegende Leitfläche alle Punkte eines konstanten Feldstärkenverhältnisses verbindet, lässt sich die Anzeigemethode auch leicht so modifizieren, dass das angezeigte Feldstärkenverhältnis selbst von der Amplitude der Zeichen abhängig ist. Auf diese Weise kann man Leitflächen darstellen, deren Form für einen bestimmten Zweck günstiger sein kann als die Form von Leitflächen mit konstantem Feldstärkenverhältnis. Beispielsweise kann man durch derartige Massnahmen die nach unten gerichtete Spitze der kegelförmigen Leitfläche abrunden, so dass das Flugzeug mit einem geringen Neigungswinkel auf den Boden geführt wird.
Derartige Leitflächen kann man leicht dadurch bilden, dass die Lautstärkenregelung die Ausgangslautstärke des einen Sendezeichens nicht konstant hält, sondern nach einem passenden Gesetz mit der Feldstärke selbst anwachsen lässt.
Um dem Flugzeug das Ansteuern des Sendeortes zu erleichtern, kann das Flugzeug mit einer richtungsbestimmenden Einrichtung, z. B. mit einem Rahmenpeiler, ausgerüstet sein und den ungerichteten Sender anfliegen. Um die Einrichtung auf dem Flugzeug möglichst einfach zu halten, ist es jedoch vorzuziehen, einen der beiden Sender so auszuführen, dass sein Strahlungsdiagramm in
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horizontalen Schnitten nicht Kreise ergibt, also nicht eine Rundstrahlung darstellt, sondern eine
Strahlung mit bevorzugter Richtung. Wird diese Strahlung um die Zenitlinie des Senders im Rhythmus eines geeigneten Zeichens, z.
B. eines Morsezeichens, um einen bestimmten Winkel in bekannter Weise hin-und hergeschwenkt, um nach üblichen Verfahren eine vertikale Leitzone festzulegen, so kann das Flugzeug gleichfalls in üblicher Weise ohne Anpeilen in dieser Leitzone geführt werden, welche dadurch erkannt wird, dass in ihr für die beiden Grenzlagen der geschwenkten Strahlung die Empfangsstärken gleich sind, während bei Abweichungen von dieser Leitzone die Empfangsstärke der Zeichen, die der einen oder der andern Grenzlage der Strahlung entsprechen, je nach dem Abweichungssinn stärker hervortreten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Senderanordnung zur-Kennzeichnung einer Leitfläche für die Landung von Luftfahrzeugen, bei der vom gleichen oder annähernd gleichen Ort zwei Strahlungen ausgesandt werden, und die Leitfläche als Verbindung jener Punkte, in denen ein bestimmtes entweder konstantes oder mit dem Absolutwert der Feldstärke variables Verhältnis der von beiden Strahlungen erzeugten Feldstärken herrscht, charakterisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Strahlungsfelder verschiedene Vertikalcharakteristik besitzen und in bezug auf eine durch den Sendeort gehende Vertikale rotationssymmetrisch verlaufen.