-
Funkpeiler mit optischer Anzeige nach dem Doppelkanalprinzip Die Erfindung
betrifft eine Anordnung für einen Funkpeiler mit optischer Anzeige nach dem Doppelkanalprinzip
unter Verwendung eines gekreuzten Antennensystems mit gemeinsamer, in jedes Azimut
einstellbarer Nullstelle zur Ermittlung der als Strichanzeigen erscheinenden Komponenten
einer durch zwei Peilstrahlen erzeugten Ellipse, und ihr Wesen besteht darin, daß
die Antennencharakteristiken mit der gemeinsamen Nullstelle - vorzugsweise mittels
einer Goniometeranordnung - so schnell gedreht werden, daß die bei Ausblendung der
einen Komponente jeweils erscheinende Strichanzeige der anderen in so schneller
Folge angezeigt wird, daß beide Komponenten gleichzeitig als sich kreuzende Strichanzeigen
erscheinen.
-
Die gebräuchliche Antennenanordnung, wie sie für einen Goniometerfunkpeiler
oder auch für einen Sichtfunkpeiler nach dem Doppelkanalprinzip (Watson-Watt) benutzt
wird, besteht aus einem Kreuzrahmen (oder auch aus zwei gekreuzten Adcockantennensystemen).
Mit einer solchen Antennenanordnung wird erreicht, daß die Peilanlage in jedem Azimut
die gleiche Empfindlichkeit besitzt. Bei einem Sichtfunkpeiler hat also die als
Strich erscheinende Peilanzeige für jedes Azimut, unter dem der Sender einfällt,
die gleiche Länge. Eine solche Antennenanordnung, bei der die Richtcharakteristik
des Antennensystems aus zwei 900 gegeneinander verdrehten Doppelkreisdiagrammen
besteht, ist für die Peilung dann zweckmäßig, wenn jeweils nur ein Sender in einem
beliebigen Azimut gepeilt werden soll.
-
Wenn es sich jedoch darum handelt, Peilungen durchzuführen, wenn
gleichzeitig mehr als ein Sender auf genau gleicher Frequenz sendet, im einfachsten
Fall also zwei kohärente Wellen am Peilort einfallen, und man an einer getrennten
Peilung der einzelnen Wellen interessiert ist, muß man eine andere Richtcharakteristik
für das Antennensystem verwenden.
-
Eine bekannte zweckmäßige Anordnung dafür ist beispielsweise die
Kombination einer Doppelkreischarakteristik mit einer Kardioide, die so orientiert
ist, daß die Nullstellen beider Charakteristiken in die gleiche Richtung fallen.
Bei einem Kreuzrabmen (oder hei zwei gekreuzten Adcockantennenpaaren) erhält man
eine solche Charakteristik in sehr einfacher Weise dadurch, daß man den Doppelkreis
des einen Rahmens unverändert läßt, während man den Doppelkreis des anderen Rahmens
durch Kombination mit einer offenen Antenne in eine Kardioide verwandelt. Eine solche
Antennenanordnung besitzt somit eine gemeinsame Nullstelle, die in jedes Azimut
eingestellt werden kann, wenn man das gekreuzte Antennensystem um seine vertikale
Achse dreht.
-
Für die Peilung von zwei Gleichwellensendern, bei
denen die Richtung
nach einem der beiden Sender hekannt ist, ist nun diese Anordnung in der Weise vorgeschlagen
worden, daß mit der gemeinsamen Nullstelle der Empfang desjenigen Senders, dessen
Richtung bekannt ist, ausgeblendet wird und daß der zweite Sender des Gleichwellensystems
mit Hilfe einer Goniometeranordnung, die an das gekreuzte Antennensystem angeschlossen
wird, in bekannter Weise gepeilt wird.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt gegenüber dem Bekannten den
Vorteil, daß bei zwei kohärenten Wellen, die gemeinsam am Peilort einfallen, die
heiden die kohärente Welle erzeugenden Komponenten ohne Kenntnis der Peilrichtung
der einen getrennt gepeilt und in ihrer Richtung automatisch angezeigt werden. Für
eine solche Anordnung besteht bei der Peilung von Gleichwellennetzen ein Bedürfnis
insofern, als man damit die Peilungen nach den beiden zusammenwirkenden Sendern
ermitteln kann.
-
Ein größeres Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Anordnung
liegt darin, kohärente Wellen zu peilen, die nicht durch Gleichwellennetze aus zwei
selbständig strahlenden Sendern erzeugt werden, sondern durch die Zusammensetzung
von mehreren Aushreitungswegen der Wellen eines Senders entstehen. So kann man z.
B. die Peilung nach einem Sender und der von ihm an einem Rückstrahler (z. B. dem
Schiffskörper oder seinen Aufbauten) erzeugten
Sekundärwelle trennen.
Weiterhin kann man die T;odenwelle und die Raumwelle bei Dämmerungs-und Nachtpeilungen
im Langwellengebiet trennen und im Kurzwellengebiet die ver&chiedenen Ausbreitungswege.
Im Kurzwellengebiet ist dabei besonders der Fall interessant, wie er sich bei Verwendung
eines Adc<}ckantennensystems bietet, da damit Großkreisabweichungen erfaßt werden
können.
-
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß eine Richtcharakteristik
aus zwei gekreuzten Antennengebilden mit gemeinsamer Nullstelle periodisch so schnell
über das gesamte Azimut gedreht wird, daß bei Verwendung eines Sichtfunkpeilers
nach dem Doppelkanalprinzip als Peilgerät die beiden die kohärente Welle erzeugenden
Komponenten unmittelbar als sich kreuzende Strichanzeigen auf dem Schirm der Braunschen
Röhre erscheinen.
-
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Vorschlages ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt, und es zeigt Fig. 1 die Kombination der Richtcharakteristik
des Antennensystems mit gemeinsamer Nullstelle, Fig. 2 ein Beispiel für eine Ellipsenanzeige
bei Einfall von zwei kohärenten Wellen, Fig. 3 und 4 Komponentenanzeigen der kohärenten
Welle, Fig. 5 die Anordnung für die Komponentenanalyse mittels rotierender gekreuzter
Suchspule zur wechselseitigen periodischen Ausblendung der Komponenten.
-
Gemäß Fig. 1 wird die Richtcharakteristik mit der gemeinsamen Nullstelle
aus den Rahmen 1 und 2 des Kreuzrahmens gebildet, wobei der Rahmen 1 mit einer offenen
Antenne 4 so kombiniert wird, daß sich als Richtcharakteristik dieser Kombination
die Kardioide 5 ergibt, während der Rahmen 2 die Doppelkreischarakteristik 3 liefert.
Die gemeinsame Nullbtelle 6 der beiden Charakteristiken kann durch Drehung um eine
senkrecht zur Zeichenebene gedachte -Achse über das ganze Azimut gedreht werden.
-
Gemäß Fig. 2 erscheint auf dem Anzeigeschirm 7 der in üblicher Weise
an einen Doppelkanal-Sichtfunkpeiler angeschlossenen Braunschen Röhre bei Einfall
von zwei kohärenten Wellen als Anzeigefigur eine Ellipse. Kommt bei Drehung des
Antennensystems um eine vertikale Achse die gemeinsame Nullstelle 6 in die Peilrichtung
der ersten Welle, so wird diese ausgeblendet, und es erscheint entsprechend Fig.
3 auf dem Schirm 7 an Stelle der Ellipse eine Strichanzeige, die die Peilung nach
der zweiten Welle angibt. Entsprechend Fig. 4 erscheint in analoger Weise die Peilung
als Strichanzeige nach der ersten Welle, wenn durch die Nullstelle 6 die zweite
Welle ausgeblendet wird.
-
Wenn die wechselseitige Ausblendung der beiden Wellen periodisch
schnell genug (beispielsweise etwa zehnmal pro Sekunde) erfolgt, so erscheinen auf
dem Schirm 7 der Braunschen Röhre in einem sich ständig verändernden Ellipsenbild,
das eine schwache Aufhellung des Schirmes bedingt, zwei zeitlich feststehende, sich
hell gegen den schwach leuchtenden Untergrund abhebende Striche, die die Peilungen
der beiden die kohärente Welle erzeugenden Komponenten sind.
-
Die erforderliche schnelle Drehung der Charakteristik mit der gemeinsamen
Nullstelle kann im allgemeinen nicht durch Drehung des Antennengebildes selbst erfolgen,
insbesondere dann nicht, wenn es sich um größere Antennengebilde, wie sie Adcockanlagen
darstellen, handelt. In diesem Fall wird die Drehung der Charakteristik mit Hilfe
einer Goniometeranord-
nung bewirkt, bei der eine gekreuzte Suchspule vorgesehen
ist, die mittels eines Motors in hinreichend schnelle Umdrehungen versetzt werden
kann und mit deren Hilfe die Richtcharakteristik mit gemeinsamer Nullstelle durch
Kombination der einen Spule mit einer offenen Antenne in völlig analoger Weise erzeugt
wird, wie es an dem gekreuzten Antennengebilde in Fig. 1 schematisch dargestellt
ist.
-
Die Anordnung gemäß der Erfindung veranschaulicht Fig. 5 schematisch.
Dabei besteht das Antennengebilde aus den beiden gekreuzten Adcockpaaren 1' und
2', die zu den Feldspulen 8 und 9 geführt sind.
-
Von der gekreuzten Suchspule ist die Spule 1 mit der Hilfsantenne
4 so kombiniert, daß sie an ihrem Ausgang eine Kardioidenspannung liefert, während
die Spule 2 allein zur Wirkung kommt und somit eine Doppelkreischarakteristik mit
der gleichen Nullstelle wie die Suchspule 1 liefert. Die gekreuzte Suchspule wird
mittels des Motors 10 angetrieben. Die Suchspulenspannungen werden an die Schleifringe
11 und 12 geführt und von dort den Eingängen 13 und 14 der Verstärkerkanäle 15 und
16 des Doppelkanal-Sichtfunkpeilers zugeführt, deren Ausgänge 17 und 18 in bekannter
Weise an die Ablenkplattenpaare 19 und 20 der Braunschen Röhre geführt sind, auf
deren Schirm 7 dann die Peilanzeigen in der vorstehend beschriebenen Weise erscheinen.
-
Wenn diese Anordnung zur Peilung von Kurzwellen unter Verwendung
eines idealen Adcockantennensystems, also einer Antennen anordnung, die nur die
vertikale Komponente des elektrischen Feldes aufnimmt, verwendet wird, so ist aus
dem Auftreten einer elliptischen Peilanzeige bei Verwendung der üblichen Antennencharakteristik,
also zweier gekreuzter Doppelkreise, zu schließen, daß für den gepeilten Sender
ein Doppelwegeinfall aus zwei verschiedenen Azimuten vorliegt. Durch Zerlegung der
Ellipse in zwei Komponenten mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahme können dann
die beiden Azimute ermittelt werden. Welche Peilung im einzelnen jeweils die richtige
bzw. diejenige mit dem kleineren Peilfehler ist, muß aus der allgemeinen Peilauswertung
ermittelt werden, beispielsweise dadurch, daß für die Auswertung nacheinander die
beiden durch die Komponentenanalyse ermittelten Peilrichtungen angesetzt werden.
Es bietet sich somit grundsätzlich die Möglichkeit, die Peilung mit dem kleinsten
Fehler zu ermitteln, während man bei einer Ausbreitung unter Verzicht auf die Zerlegung
einer Ellipse in ihre Komponenten, beispielsweise unter Zugrundelegung der großen
Achse als Peilrichtung, im allgemeinen eine falsche Peilung erhält, da das Auftreten
der Ellipse bei einem idealen Adcock ein Kriterium dafür ist, daß zwei Peilstrahlen
einfallen und somit der Ansatz von einer Peilung (z. B. der Richtung der großen
Achse) eine rein willkürliche Maßnahme darstellt.