Verfahren und Einrichtung zur Peilung mit direkter Anzeige der Einfallsrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Peilverfahren mit direkter Anzeige der Einfallsrichtung der empfangenen Radiowellen und auf-eine Einrichtung zur Durchfiihrung dieses Verfahrens.
Man kennt Einrichtungen mit rotierenden Peilrahmen, wobei durch Phasenvergleich der verstärkten und gleichgerichteten Empfangsspannung mit einer der jeweiligen Rahmenstellung entsprechenden Gr¯¯e eine direkte Anzeige der Einfallsrichtung zustandakommt.
Die hierzu erforderlichen rotierenden Rah- men-oder Goniometersysteme erfordern um fangreiche Antriebsvorrichtungen ; ihr Einbau bereitet aus Gründen des Raumes und des zulässigen Gewichtes oft gro¯e Schwie rigkeiten, und zahlreiche Störungen und An zeigefehler können durch die umfangreichen, mechanisch bewegten Einrichtungen verur- sachet werden.
Es sind aueh Empfangseinrichtungen mit zwei festen gekreuzten Rahmen zur direkten Anzeige de° Einfallsrichtung bekannt, wobei die Rahmenspannungen im Takte einer nie derfrequenten Hilfsspannung umgeschaltet und gemeinsam verstärkt werden, worauf die Richtungsanzeig'e durch Messung des Phasenunterschiedes zwischen der Hilfsspannung und der verstärkten und gleichgerichteten Empfangsspannungen zustande kommt. Ein solcher Phasenvergleich kann zu grossen An zeigefehlern führen, besonders dann, wenn die Frequenz der Hilfsspannung nicht geniigend d konstant gehalten wird.
Beim Verfahren nach der Erfindung wer den die Empfangsspannungen zweier gerichteter Antennensysteme, deren Amplituden nach einem Sinus-bezw. Cosinusgesetz von der Einfallsrichtung abhängen, in nieder frequentem Takte abwechselnd nacheinander umgepolt und gemeinsam mit der Empfangs spannung einer ungerichteten Antenne ver stärkt, gleichgerichtet und hierauf einerseits im gleichen Taktei wie die Empfangsspan- nung des ersten gerichteten Antennensystems und anderseits im gleichen Takte wie die Empfangsspannung des zweiten gerichteten Antennensystems umgepolt werden,
worauf die beiden durch diese Umpolung gewonne- nen Wechselstr¯me zwei zueinander senkrecht orientierten Feldspulen eines Drehfeldzeigers mit vormagnetisiertem Drehsystem zugeführt werden, welcher Zeiger die Ein fallsriehtung der empfangenen Wellen angibt.
An Hand der Fig. 1-3 werden Ausfüh rungsbeispiele des Verfahrens näher erläu- tert.
In Fig. 1 sind zwei gekreuzte feste Rah- menantennen durch R1 und R2 dargestellt.
Die mit diesen Rahmen empfangenen Hoch- flequenzschwingungen werden durch die vom Motor J7 mit den Nockenscheiben N1 und N2 angetriebenen Umschalter S1 und S2 und stan- dig abwechselnder Folge umgepolt, worauf sie gemeinsam mit der Empfangsspannung M der ungerichteten Antenne Q auf den abgestimmten Geradeausempfänger E geführt werden.
Die verstärkten Hochfrequenzschwin- gungen werden in D gleichgerichtet und über die gemeinsam mit S, und S, angetriebenen Umschalter SS ; und S, auf die gekreuzten Feldspulen Fi und F3 des Drehfeldzeigers J geführt. Der Zeiger Z dieses Instrumentes ist mit einem vormagnetisierten Drehsystem verbunden, welches sich in Richtung des aus den Feldern beider Spulen aufgebauten resul tierenden Feldes einstetllt.
Bei einem Einfallswinkel a der empfan- genen Wellen gegenüber dem Rahmen-Bi gilt für die Hochfrequenzspannungen an beiden Rahmen : el = A. cos a. sin (vt) (1) e2 = A. sin a . sin (vt) (2) wenn durch A eine von den Empfangsver- hÏltnissen und den Antenneneigenschaften abhängige Konstante und durch v die Kreisfrequenz der hochfrequenten Schwingungen bezeichnet wird. Für die Spannung an der ungerichteten Antenne gilt dagegen uo = A . C sin (vt) (3) wobei die von den Antenneneigenschaften abhängige Konstante C gr¯¯er als i 2 sei soll.
Die Umschalter Si und S, weisen vier Stellungen gleieher Dauer auf, da sie in gleiehen Zeitabständen nacheinander betätigt wefrden. Für die von den Schaltern zum EmpfÏnger E geführten Spannungen gilt bei den einzelnen Stellungen : Stellung I : Mi = el u2 = e2 (4) Stellung II : Mi =-ei = e2 Stellung III : ul = -e1 u2 = -e2 Stellung IV : ul = el u2 2 = -e2 Die gesamte Eingangsspannung des EmpfÏngers setzt sich aus diesen umgeschalteten Spannungen und der Empfangsspannung des ungerichteten Antennensystems zusammen : u = u0 + u1 + u2 Bei den einzelnen Schaltstellungen gilt also für diese Eingangsspannung :
Stellung I : i = A (C + cas a + sin a) sin (vt) (6) Stellung II : u = A (C-cos a + sin a) . sin (vt) Stellung III : u = A (C-cos a-sin a). sin (vt) Stellung IV : u = A (C + cos a - sin a) . sin (vt) Diese Spannung wird in E verstärkt und hierauf im Gleichrichter D gleichgerichtet.
Durch Gleichrichtung entsteht dann ein Strom, der bei den einzelnen Schaltstellungen folgende Werte annimmt : Stellung I : i, = K (C + cos a + sin a) (7) Stellung II : i,, = K (C-cos a + sin a) Stellung III : i,, = K (C-cos a-sin a) Stellung IV : io = K (C + cos a-sin a) Dabei stellt K eine Konstante dar, die von A und der Verstärkung abhängig ist.
Der Strom io wird über die Umschalter S5 und S4 auf die Feldspulen F, und F2 geführt. Da diese Umschalteir gleichzeitig wie die Umschalter S1 und S2 betätigt werden, gilt f r die Stroma in den Feldspulen :
Stellung I : ii = io i, = i, (8) Stellung II : il = ¯io i2 =o Stellung III : il =-io iz =-io Stellung IV : i = i0 i2 = -i0 Die Mittelwerte dieser Feldspulenströme betragen gemäss (8) und (7) : i1m = K cos a (9a) m = IÇ sin a (9b) Entsprechend diesen Mittelwerten ergibt sich ein mittlerer resultierender Feldvektor aus beiden Spulenfeldern, der um den Winkel a gegenüber der Nullrichtung gedreht ist. Der Drehmagnet des Instrumentes folgt den ver änderlichen Feldkomponenten vermöge seiner Trägheit nicht, d. h. er stellt sich in Richtung dieses resultierenden mittleren Feldvektors ein.
Der mit dem Magnet verbundene Zeiger Z zeigt deshalb direkt die Einfallsrichtung a der empfangenen Wellen an.
An Stelle der festen Rahmenantennen können natiirlich auch a. ndere gerichtelte feste Antennensysteme angewendet werden. In Fig. 2 ist beispielsweise durch Q1-Q3, Q2 bis Q4 ein Adcock-Antennensystem dargestellt, das sich bekanntlich durch Wegfall der durch Nachteffekt verursachten Peilfehler auszeichnet. F r die Hochfrequenzspan nungen beider Antennenpaare gelten wieder die Beziehungen (1) und (2). Diese Spannungen werden ber die Spulen Li und Lz auf die Umschalter S1 und S2 bertragen, welche nacheinander durch die von Motor M angetriebene Nockenscheibe betätigt werden. An den Schaltern treten deshalb die Spannungen gemäss Schaltprogramm (4) auf.
Die Summe dieser Spannungen und der über Lo bertragenen Hochfrequenzspannung u0 der un gerichteten Antenne Qo wird dem EmpfÏnger E zugefiihrt. Die Spulen der Antennensysteme sind mit dem Kondensator C0 auf die zu empfangende Welle abgestimmt. Die in E verstärkten Hochfrequenzschwingungen werden in D gleichgerichtet. Der Ausgangs- strom io ist deshalb der. Amplitude der Eingangsspannung u proportional. Dieser Strom fliesst ber die Umschalter S3 und S4 durch die Feldspulen Fi und Fz d'es Instumentes J.
Je nach der Stellung dieser Schalter wird die eine oder die andere Spulenhälfte durchflos- sen, d. h. der in jeder Spule e flie¯ende Strom wird durch die vom Nocken N6 betatigten Schalter umgepolt, so da¯ wieder die Beziehung (8) erf llt ist. Da sich der Zeiger Z mit dem vormagnetisierten Drehsystem wieder in Richtung des mittleren resultierenden Feldes einstellt, kann am Instrument J die Einfallsrichtung der Radiowellen direkt abgelesen werden.
Bei der Einrichtung Fig. 3 werden die Hochfrequenzsohwingungen mit einem Über- lagerungsempfänger verstärkt. Durch die Schalter 8, und S2, welche wieder durch Nockenscheiben N1 und N2 betätigt sind, werden abwechselnd nacheinander je zwei Spulenhälften der Rahmenantennen R1, R2 mit dem Eingangskreis verbunden, so daB an der ersten Primärspule des-Übertragers L3 die Spannungen Mi und Ms gemäss dem Umschaltprogramm (4) auftreten.
¯ber eine zweite Primärspule wird noch die Hochfre- quenzspannung uo der ungerichteten Antenne QO zugeführt, so da¯ am Empfängereingang wieder die Spannung u gemäss (5) auftritt.
Der Eingangsübertrager ist mit dem Kondensator Co auf die zu empfangende Welle ab gestimmt.
Die Hochfrequenzschwingungen werden durch den Vorverstärker mit der R¯hre V1 und dem Bandfilter Bl verstärkt und in der Mischrohre Ts mit der Hilfsfrequenz des Oszillators 0 berlagert. Diviser Oszillator ist beispielsweise aus der Rohre V, und dem abgestimmten R ckkopplungskreis L4, C4 aufgebaut. Die aus der Mischstufe entnommene Zwischenfrequenz gelangt über das Ba, nd- filter B2 auf den Zwisehenfrequenzverstär- ker, der beispielsweise die Röhren V3, V4 und die Bandfilter B3, B4 enthält.
Durch das Dop peldiodensystem der Rohre Vs werden die hochfrequenten Schwingungen gleichgerich- tet, so dass an der Mittelanzapfung der Sekundärspule von B4 stets eine Spannung auftritt, die der Hochfrequenzamplitucle analog der Beziehung (7) proportional ist. Der Kondensator Ci dient zur Unterdrückung der hochfrequenten Komponenten dieser Spannung, welche in den Niederfrequenz-Verstär kerstufen V5, V6 weiter verstÏrkt wird.
Durch den Kopplungskondensator C5 wird die Gleichstromkomponente der zum Gitter von T'"iibertragenen Spannung unterdrückt, d. h. die Gleichstromkomponente des iiber die Schalter S3 und S4 gef hrten Stromes i,, ist konstant und entspricht dem mittleren Anodenstrom der Robre V6. F r i0 gilt demnach wieder die Beziehung (7), orin aber das Produkt K, C nicht von den Empfangsver- hältnissen sondern lediglich vom mittleren Anodenstrom der letzten Robre abhängt.
Dies ist jedoch für die Richtungsanzeige ohne Belang, da die Gleichstromkomponente von io wegen der ständigen Umpolung ohne Einfluss auf die Peilanzeige ist.
Der Strom i0 wird ber die Schalter Ss und S. 4 abwechselnd je einer Spulenhälfte der Feldspulen Fi und F2 zugeführt, so da¯ die Strome und Felde. r dieser Spulen im Sehalt- rhythmus umgepolt werden. Das vormagne- tisierte Drehsystem mit dem Zeiger Z stellt sich wieder in Richtung des mittleren resultierenden Feldes der Spulenkerne P, und P,. ein, so dass an diesem Instrument gemäss den früheiren Überlegungen die Einfallsriehtung der Radiowellen direkt abgelesen werden kann.
Durch unsauberes Schalten der Schalter S1-S4 kann die Anzeige gestört werden. Dieses ist namentlich dann der Fall, wenn die Umschaltung'wegenungenauerEinstellung der Noekenscheiben Nl-N4 nicht genau in den vorgeschriebenen gleichen Zeitabständen erfolgt. Um allfällige Störungen infolge klei ner Abweichungen der Umschaltmomente zu vermeiden, wird der Strom i0 durch einen weiteren Schalter S5 wÏhrend der Umschaltung jeweils kurzzeitig unterbrochen. Der Unterbrecherschalter S5 ist durch eine liber das Getriebe G angetriebene Nockenscheibe N5 betÏtigt, welche in jeder Schaltperiode eine volle Umdrehung macht.
Die zeitlichen Abstände und die jeweilige Dauer aller Unterbrechungen von Sb sind deshalb für alle Stellungen der Umschalter S1S4 genau gleich gross. Ein störender Einfluss der Unter brechungen auf die Richtungsanzeige wird deshalb nicht mehr bemerkbar und sämtliche Störungen infolge ungenauer Umschaltung fallen weg, da die Spulen Fi und F2 wÏhrend derUmsehaltungstromlos sind.
Mit Rücksicht auf die verÏnderliche Amplitude der empfangenen Wellen ist eine automatische Verstärkungsregelung vorge- sehen. Durch Beruhigung der gleichgerichte- ten Zwischenfrequenzspannung in den LängswiderstÏnden W2, W3, und den Ableitungs- kapazitÏten C2, C3 entsteht eine Regelspannung u3, welche beispielsweise die Verstär- kung der ersten R¯hre V1 im Sinne einer Konstanthaltung der mittleren Hochfreqenz- und Zwischenfrequenzamplitude regelt. Die Zeitkonstante der Beruhigung mu¯ natürlich so gross gewählt werden, da¯ die Verstärkung wahrend einem vollen Umlauf der Umpolschalter praktisch konstant bleibt.
In diesem Falle bleibt die Beziehung (7) erhalten, wobei die Konstante K in vermindertem Ma¯e von den Empfangsverhältnissen abhängt und für alle vier Schaltstellungen gleich gross ist.
Es empfiehlt sich, die mittlere Amplitude der gleichgerichteten Hochfrequenzspannung durch ein Kontrollinstrument Jk sichtbar zu machen, damit eine ständige Kontrolle mög- lieh wird, ob überhaupt Schwingungen empfangen werden, d. h. ob der Instrumentenanzeiger nicht eine zufällige Lage einnimmt, sondern tatsächlich die Einfallsrichtung von empfangenen Wellen anzeigt.
Unter Beachtung der gegebenen Erklärun- gen lassen sich natürlich nach zahlreiche Mo difikationen der gezeigten Schaltungen und weitere Einrichtungen angeben, bei denen das Verfahren ebenfalls zur Durchführung gelangt.
Statt der beschriebenen Antennensysteme können nat rlich auch irgendwelche andern bekannten festen Empfangssysteme mit ge kreuzten Richtcharakteristiken verwendet werden. An Stelle der Nockenschalter können auch Kommutatorsehalter mit Schleifkontak ten oder irgendwelche ändern Umpolschalter vorgesehen werden. Die Umpolung kann auch mit Hilfe von steuerbaren Ventilen erfolgen, welche durch zwei gegenseitig um 90 pha- senversehobene Wechselspannungen gesteuert w erden.
Die versehiedenen Empfangsspa. n- nungen können nötigenfalls vor der Umpolung a-uch durch getrennte Vorverstärker verstärkt werden, und die umgepolten Aus gangsströme lassen sich vor der Zuführung zum Instument J ebenfalls noch verstärken.
Zur Vermeidung von Verstärkungsabwei- chungen können die zusätzlichen Verstärker linearisiert werden.
Durch Ferniibertragung des angezeigten Winkelwertes kann die Messung der Einfallsrichtung auch an entfernten Orten nutzbar gemacht werden. Die Anzeige kann auch zur automatischen Betätigung von Kontroll-oder Steuerungsmeehanismen dienen. So lässt sich das Anzeigeinstrument beispielsweis mit einem elektrischen Kontaktgeber verbinden, welcher positive bezw. negative Ströme auslöst, sobald die Welleneinfallsrichtung von bestimmten vorgegebenen Werten um gewisse Beträge nach oben bezw. nach unten abweicht. Mit diesen Strömen können Steuerungsmittel betätigt werden, welche beispiels- weise den Kurs von bewegten Fahrzeugen im Sinne einer Verminderung der Richtungsabweichung beeinflussen.
Verschiedene Vorteile sind bei allen beschriebenen Durchführungsformen des Verfahrens erkennbar : Unter Vermeidung beweglicher Antennen ist eine direkte und eindeutige Anzeige der Einfallsrichtung auf einer 360 -Skala möglich. Hierzu ist nur ein einziger Empfänger erforderlich, an den weder hinsichtlich Konstanz der Verstärkung noch hinsichtlich Einschwingzeit und Phasen- drehungsverhältnissen besondere Anforderungen gestellt werden. Eine Synchronisierung oder Tourenregelung der bewegten Teile ist nicht nötig. Es ist keine Eichung erforderlich und die Anzeige ist sehr genau. Die Apparaturen sind sehr einfach und Betriebsstörungen sind deshalb praktisch fast ganz ausgeschlossen. Dabei beanspruchen die Einrichtungen ein Minimum an Platz und Gewicht.
Method and device for bearing with direct indication of the direction of arrival.
The invention relates to a direction finding method with direct display of the direction of incidence of the received radio waves and to a device for carrying out this method.
Devices with rotating direction finder frames are known, whereby a direct display of the direction of incidence is obtained by phase comparison of the amplified and rectified received voltage with a quantity corresponding to the respective frame position.
The rotating frame or goniometer systems required for this require extensive drive devices; Due to the space and the permissible weight, their installation often causes great difficulties, and numerous faults and display errors can be caused by the extensive, mechanically moved equipment.
There are also receiving devices with two fixed crossed frames for the direct display of the direction of incidence, the frame voltages being switched and amplified together in the cycle of a low-frequency auxiliary voltage, whereupon the direction indicators by measuring the phase difference between the auxiliary voltage and the amplified and rectified received voltages comes about. Such a phase comparison can lead to large display errors, especially if the frequency of the auxiliary voltage is not kept constant enough.
In the method according to the invention who the received voltages of two directional antenna systems, whose amplitudes according to a sine BEZW. Cosine law depend on the direction of incidence, the polarity is alternately reversed in low-frequency cycles and, together with the reception voltage of an omnidirectional antenna, amplified, rectified and then on the one hand in the same cycle as the reception voltage of the first directional antenna system and on the other hand in the same cycle as the reception voltage of the polarity reversal of the second directional antenna system,
whereupon the two alternating currents obtained by this polarity reversal are fed to two field coils of a rotating field pointer with a premagnetized rotating system, which are oriented perpendicular to each other, which pointer indicates the direction of incidence of the received waves.
Exemplary embodiments of the method are explained in more detail using FIGS. 1-3.
In FIG. 1, two crossed fixed frame antennas are represented by R1 and R2.
The high-frequency vibrations received with these frames are reversed in polarity by the changeover switches S1 and S2, driven by the motor J7 with the cam disks N1 and N2, and in a constantly alternating sequence, whereupon they are fed to the tuned straight-ahead receiver E together with the received voltage M of the non-directional antenna Q will.
The amplified high-frequency oscillations are rectified in D and via the changeover switches SS; and S, fed to the crossed field coils Fi and F3 of the rotating field pointer J. The pointer Z of this instrument is connected to a premagnetized rotating system, which adjusts itself in the direction of the resulting field built up from the fields of both coils.
At an angle of incidence α of the received waves with respect to the frame-Bi, the following applies to the high-frequency voltages on both frames: el = A. cos a. sin (vt) (1) e2 = A. sin a. sin (vt) (2) if A denotes a constant that depends on the reception conditions and antenna properties and v denotes the angular frequency of the high-frequency oscillations. For the voltage at the non-directional antenna, however, uo = A applies. C sin (vt) (3) where the constant C, which depends on the antenna properties, should be greater than i 2.
The switches Si and S have four positions of the same duration because they are actuated one after the other at the same time intervals. The following applies to the voltages carried from the switches to the receiver E for the individual positions: Position I: Mi = el u2 = e2 (4) Position II: Mi = -ei = e2 Position III: ul = -e1 u2 = -e2 Position IV : ul = el u2 2 = -e2 The total input voltage of the receiver is made up of these switched voltages and the receiving voltage of the non-directional antenna system: u = u0 + u1 + u2 For the individual switch positions, the following applies to this input voltage:
Position I: i = A (C + cas a + sin a) sin (vt) (6) Position II: u = A (C-cos a + sin a). sin (vt) position III: u = A (C-cos a-sin a). sin (vt) position IV: u = A (C + cos a - sin a). sin (vt) This voltage is amplified in E and then rectified in rectifier D.
Rectification then produces a current that assumes the following values in the individual switch positions: Position I: i, = K (C + cos a + sin a) (7) Position II: i ,, = K (C-cos a + sin a) Position III: i ,, = K (C-cos a-sin a) Position IV: io = K (C + cos a-sin a) Here, K represents a constant that depends on A and the gain.
The current io is fed to the field coils F and F2 via the changeover switches S5 and S4. Since these switches are operated at the same time as switches S1 and S2, the following applies to the stroma in the field coils:
Position I: ii = io i, = i, (8) Position II: il = ¯io i2 = o Position III: il = -io iz = -io Position IV: i = i0 i2 = -i0 The mean values of these field coil currents are according to (8) and (7): i1m = K cos a (9a) m = IÇ sin a (9b) According to these mean values, a mean resulting field vector results from the two coil fields, which is rotated by the angle a with respect to the zero direction. The rotating magnet of the instrument does not follow the changeable field components due to its inertia, i. H. it adjusts itself in the direction of this resulting mean field vector.
The pointer Z connected to the magnet therefore shows the direction of incidence a of the received waves directly.
Instead of the fixed loop antennas, a. Other directional fixed antenna systems can be used. In FIG. 2, for example, Q1-Q3, Q2 to Q4 show an Adcock antenna system which, as is known, is distinguished by the elimination of the direction finding errors caused by the nighttime effect. For the high frequency voltages of both antenna pairs, the relationships (1) and (2) apply again. These voltages are transmitted via the coils Li and Lz to the changeover switches S1 and S2, which are operated one after the other by the cam disk driven by the motor M. The voltages according to the switching program (4) therefore occur at the switches.
The sum of these voltages and the high-frequency voltage u0 of the directional antenna Qo transmitted via Lo is fed to the receiver E. The coils of the antenna systems are matched to the wave to be received with the capacitor C0. The high-frequency oscillations amplified in E are rectified in D. The output current io is therefore the. Amplitude of the input voltage u proportional. This current flows through the changeover switches S3 and S4 through the field coils Fi and Fz d'es Instumentes J.
Depending on the position of this switch, one or the other coil half is flown through, i. H. the polarity of the current flowing in each coil e is reversed by the switch actuated by cam N6, so that relationship (8) is again fulfilled. Since the pointer Z adjusts itself again with the premagnetized rotation system in the direction of the mean resulting field, the direction of incidence of the radio waves can be read directly on the instrument J.
In the device shown in FIG. 3, the high-frequency oscillations are amplified with a heterodyne receiver. The switches 8 and S2, which are again actuated by cam disks N1 and N2, alternately connect two coil halves of the loop antennas R1, R2 to the input circuit, so that the voltages Mi and Ms according to the first primary coil of the transformer L3 the switching program (4) occur.
The high-frequency voltage uo is fed to the omnidirectional antenna QO via a second primary coil, so that the voltage u according to (5) occurs again at the receiver input.
The input transformer is tuned to the wave to be received with the capacitor Co.
The high-frequency oscillations are amplified by the preamplifier with the tube V1 and the band filter B1 and superimposed with the auxiliary frequency of the oscillator 0 in the mixing tube Ts. Diviser oscillator is composed, for example, of the pipes V and the tuned feedback circuit L4, C4. The intermediate frequency taken from the mixer stage passes through the Ba, nd filter B2 to the dual frequency amplifier, which contains, for example, the tubes V3, V4 and the band filters B3, B4.
The high-frequency vibrations are rectified by the double diode system of the tubes Vs, so that a voltage always occurs at the center tap of the secondary coil of B4 which is proportional to the high-frequency amplitude analogous to relation (7). The capacitor Ci serves to suppress the high-frequency components of this voltage, which is further amplified in the low-frequency amplifier stages V5, V6.
The direct current component of the voltage transmitted to the grid from T '"is suppressed by the coupling capacitor C5, i.e. the direct current component of the current i ,, passed through the switches S3 and S4 is constant and corresponds to the mean anode current of the Robre V6. F r i0 applies accordingly Again the relation (7), or in which the product K, C does not depend on the reception conditions but only on the mean anode current of the last Robre.
However, this is irrelevant for the direction display, since the direct current component of io has no influence on the bearing display because of the constant polarity reversal.
The current i0 is alternately fed to one coil half of the field coils Fi and F2 via the switches Ss and S. 4, so that the currents and fields. The polarity of these coils can be reversed in a holding rhythm. The pre-magnetized rotating system with the pointer Z is positioned again in the direction of the mean resulting field of the coil cores P and P. so that, according to earlier considerations, the direction of incidence of the radio waves can be read directly on this instrument.
The display can be disturbed by incorrectly switching switches S1-S4. This is particularly the case if the switchover is not carried out at exactly the same time intervals because of an inaccurate setting of the Noek disks N1-N4. In order to avoid any disturbances as a result of small deviations in the switching torques, the current i0 is briefly interrupted by a further switch S5 during the switching. The interrupter switch S5 is operated by a cam disk N5 driven by the gearbox G, which makes one full revolution in each switching period.
The time intervals and the respective duration of all interruptions from Sb are therefore exactly the same for all positions of the switch S1S4. A disturbing influence of the interruptions on the direction display is therefore no longer noticeable and all disturbances due to inaccurate switching are eliminated, since the coils Fi and F2 are de-energized during the changeover.
Automatic gain control is provided, taking into account the variable amplitude of the received waves. By calming the rectified intermediate frequency voltage in the series resistors W2, W3 and the discharge capacitances C2, C3, a control voltage u3 is created which, for example, regulates the gain of the first tube V1 in the sense of keeping the mean high frequency and intermediate frequency amplitude constant . The time constant of calming must of course be chosen so large that the gain remains practically constant during one full cycle of the polarity switch.
In this case, the relationship (7) is retained, with the constant K depending to a reduced extent on the reception conditions and being the same for all four switching positions.
It is advisable to make the mean amplitude of the rectified high-frequency voltage visible by means of a control instrument Jk, so that constant control is possible as to whether vibrations are being received at all, ie. H. whether the instrument indicator does not assume a random position, but actually shows the direction of incidence of received waves.
Taking into account the explanations given, numerous modifications of the circuits shown and other devices can of course be specified in which the method is also carried out.
Instead of the antenna systems described, any other known fixed receiving systems with crossed directional characteristics can of course also be used. Instead of the cam switch, commutator holders with sliding contacts or any other polarity reversal switches can be provided. The polarity reversal can also take place with the help of controllable valves, which are controlled by two alternating voltages mutually phase-shifted by 90.
The different reception fun. If necessary, the polarity can also be amplified by separate preamplifiers before the polarity reversal, and the polarized output currents can also be amplified before being fed to the instrument J.
To avoid gain deviations, the additional amplifiers can be linearized.
By remote transmission of the displayed angle value, the measurement of the direction of incidence can also be used at remote locations. The display can also serve for the automatic actuation of control or control mechanisms. For example, the display instrument can be connected to an electrical contactor which has positive resp. triggers negative currents as soon as the wave direction of incidence of certain predetermined values upwards respectively by certain amounts. deviates downwards. These currents can be used to actuate control means which, for example, influence the course of moving vehicles in the sense of reducing the directional deviation.
Various advantages can be seen in all the described implementation forms of the method: By avoiding movable antennas, a direct and unambiguous display of the direction of incidence on a 360 scale is possible. Only a single receiver is required for this, and no special requirements are placed on it, neither with regard to the constancy of the gain nor with regard to the settling time and phase rotation relationships. A synchronization or route control of the moving parts is not necessary. No calibration is required and the display is very accurate. The equipment is very simple and operational malfunctions are practically impossible. The facilities require a minimum of space and weight.