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Funkpeilanordnung Die Erfindullg betrifft eine Funkpeilanordnung flach
dem Doppelkanalprinzip mit optischer Anzeige auf Braunschem Rohr unter Verwendung
eines einen Kreuzrahmen und eine Hilfsantenne benutzenden Richtanten nensysterus
mit gemeinsamer, zur Ausblendutlg eiller zweiten Peilwelle in jedes Azimut einstellbarer
Empfangsnullstelle. Die Erfindung besteht darin daß zum Zwecke der nachteffektfreien
Peilung (Bodcnwellenpeilung) fiir die Einstellung der lSml)fangsllullstelle in die
Richtung der ankommenden Bodenwelle an Hand der pendelnden Strichanzeige der Raumwelle
zur Ermittlung der Peilung ne der Ablesung der eingestellten Richtung der Empfangsnullstelle
dienende Azimutskala vorgesehen ist.
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Die lisher in der Praxis gebräuchlichen Maßnahlumen zur Beseitigung
der Peilfehler in der Dämmeung und nachts. wie sie durch das Auftreten der ltaumwelle
entstehen, bestehen darin, durch besondere Antentiensysteme die den Peilfehler bedingende
Horizontalkomponente des elektrischen Feldes auszuschalten. Dies geschieht entweder,
wie z. B. bei Adcockpeilanlagen, bei denen die Antennen nur aus vertimalen Leitergebilden
bestehen, dadurch, daß die Horizontalkomponente des elektrischen Feldes der Raumwelle
überhaupt nicht empfangen wird oder bei den Doppelrnhmenpeilanordnungen durch Kompensation
der von den horizontalen Feldstärkekomponenten herrührenden Spannungen in der Antennenanordnung.
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Adcockpeilanlagen der verschiedensten Ausführungsformen sind heute
bei Landpeilstdlen ganz allgemein eingeführt. Ihre Verwendung an Bord von Schiffen
und erst recht von Flugzeugen ist mindestens für den Mittel- und Langwellenbereich
wegen ihres Raumbedarfs praktisch unmöglich, so daß man gerade in den Fällen, in
denen das Bedürfnis an nachteffektfreien Peilanlagen besonders groß ist, bis heute
auf derartige Anlagen verzichten mußte.
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Ein weiterer Weg, die Raumwelle von der Bodenwelle zu trennen und
durch Peilung der Bodenwelle allein zu fehlerfreien Dämmerungspeilungen zu gelangen.
ist durch das Impulspeilverfahren verwirklicht worden. Dabei macht man von der Erkenntnis
Gebrauch. daß die Laufzeit vom Sender zum Peiler fiir die Bodenwelle geringer ist
als für die Raumwelle. Bei Verwendung impulsgetasteter Sender kann man nun durch
geeignete schaltungstechnische Maßnahen am Peilgerät die Bodenwelle von der Raumwelle
trennen, indem man sie z. B. als getrennte Zacken auf einem Braunschen Rohr zur
Anzeige l)ringt. Die Peilung wird dann in der Weise durchgeführt, daß man durch
Drehung des Peilrahmens das SIinimum der Bodenwelle (Verschwinden der ersten Zacke)
ermittelt. Dieses Verfahren hat aber
für die Praxis keine allgemeine Bedeutung erlangt,
weil es nur für die Peilung besonders vorbereiteter Sender (Impulstastung) angewandt
werden kann.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird nun für die Peilung auch
von der Trennung der Bodenwelle von der Raumwelle Gebrauch gemacht. Die dafür vorgeschlagenen
Maßnahmen, die auf der Anwendung eines an sich hekannten Antennensystems mit einer
in jedes Azimut einstellbaren Empfangsnullstelle beruhen, wodurch eine getrennte
Peilung der Raumwelle und der Bodenwelle möglich wird, sind bei jedem Sender benutzbar.
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Bei Verwendung eines Kreuzrahmens wird die Antennenanordnung mit
einer in jedes Azimut einstellbaren Empfangsnullstelle in der Weise erzeugt, daß
der eine Rahmen des Kreuzrahmens mit seiner Doppelkreischarakteristik verwendet
wird, während mit dem anderen Rahmen durch Kombination mit einer offenen Antenne
eine Kardioide erzeugt wird, deren Nullstelle mit der Minimumsrichtung der Doppelkreiscbarakteristik
zusammenfällt. Wenn nun eine solche Antennenanordnung, deren Ausgänge in der iil)lichen
Weise an die Eingänge eines Doppelkanal-Sichtfunkpeilers angeschlossen werden, um
eine vertikale Achse drehbar ist, so kann die Empfangsnullstelle in jedes Azimut
eingestellt werden. Man kann also eine solche Anordnung dazu benutzen, die Komponenten
zweier kohärenter Wellen aus der resultierenden elliptischen Anzeigefigur, die sie
im allgemeinen auf dem Schirm eines Doppelkanal-Sichtfunkpeilers erzeugen, zu ermitteln.
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Dafür ist eine Anordnung bekannt, die es infolge hinreichend schneller
Rotation der Empfangscharakteristilc mit gemeinsamer Nullstelle ermöglicht, die
beiden Komponenten unmittelbar als sich kreuzende Strichanzeigen darzustellen. Wenn
eine solche Anordnung zur Peilung von Langwellen in der Dämmerung oder nachts zur
Anwendung gebracht wird, so erscheint die eine Strichanzeige (Bodenwellenpeilung
)
als feststehende leuchtende Linie, während die andere (Raumwellenpeilung) infolge
der AusbreituIlbsverhälttlisse (Veränderung des Polarisations-und Elevationswinkeis)
mehr oder weniger schnelle Peudelungen zeigt. Der technische Aufwand für eine solche
Anordnung ist aber verhältnismäßig groß, da die dafür erforderliche schnelle Rotation
nicht durch Drehung des Antennensystems selbst bewirkt werden kaiu: es muß vielmehr
eine geeignete, hinreichend schnell drehbare Goniometeranordnung vorgesehen werden,
die zwischen Kreuzrahmen und Sichtpeilereingang eingd>aut werden muß. l)ie erfindungsgemäße
Anordnung gestattet nun die Ermittlung der für die Navigation ausschließlich interessierenden
Bodenwellenpeilung bei Verzicht auf ihre Darstellung auf dem Braunschen Rohr. Diese
Beschränkung wird alter durch den wesentlich geringeren technischen Aufwand der
erfindungsgemäßen Anordnung ausgeglichen, der es ermöglicht, den Vorteil, nachteffektfreie
Bordpeilungen zu erlangen, auch kleinen Schiffen zugänglich zu machen.
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Bei den Dämmerungs- und Nachtpeilungen von Langwellen, die für die
Navigation ausschließlich verwendet werden, kommt bekanntlich die elliptische Peilanzeige
die ein Kennzeichen für das Auftreten einer zweiten Welle ist, dadurch zustande,
daß die Bodenwelle, die die richtige Peilung liefert, sich mit der Raumwelle (kohärente
Welle), die eine falsche Peilung liefert, zusammensetzt. Der Peilfehler, den man
bei Verwendung eines Rahmenantennensystems hei Peilung einer Raumwelle erhält, ist
vom Polarisationszustand und vom Elevationswinkel dieser \welle abhängig. Da sich
nun beide Größen zeitlich laufend ändern, erhält man hei Dämmerungspeilung mit dem
Sichtfunkpeiler im allgemeinen sich ständig ändernde Ellipsen.
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Ä','eun man nun an Stelle des üblichen Kreuzrahmens an den Sichtfunkpeiler
die oben beschriebene Antennenanordnung mit einer in jedes Azimut ein-.stellharen
Empfangsnullstelle anschließt, so kann matl durch langsames Drehen der Antennenanord-Ilung
die elliptische Anzeige in ihre sie erzeugenden Komponenten (Strichanzeigen), das
sind die Bodenwelle und die Raumwelle, zerlegen. Hat man die Empfangsnullstelle
so gedreht, daß die Bodenwelle ausgehlendet ist, so erscheint die Raumwelle als
Strichanzeige, während bei Ausblendung der Raumwelle die Bodenwelle als Strichanzeige
erscheinen würde. Da nun aber die Peilung der Bodenwelle zeitlich konstant ist,
während die Peilung der Raumwelle wegen der ständigen Änderung von Polarisationszustand
und Elevationswinkel sich ständig ändert, kann man leicht entscheiden, ob man mit
der Nullstelle die Bodenwelle oder die Raumwelle ausge-1.'lendet hat. Hat man die
Bodenwelle ausgeblendet, so erscheint die Raumwelle als Strichanzeige, die sich
aber entsprechend der Änderung von Polarisationszustand und Elevationswinkel ständig
in ihrer Richtung ändert (wobei sie aber immer eine Strichanzeige bleibt) Im Gegensatz
dazu gelingt die Ausblendung der Raumwelle immer nur kurzzeitig, da sie ihre Richtung
ständig ändert, so daß die im Augenblick der Aushlendung der Raumwelle ebenfalls
als Strichanzeige erscheinende Bodenwellenpeilung nicht als Strichanzeige bestehenbleibt,
sondern schnell wieder in eine elliptische Anzeige übergeht, und zwar in dem Maße,
wie durch die ständige Anderung der Peilung der Raumwelle und die dadurch bedingte
unvollständige Ausblendung derselben eine Raumwellenkomponente zusätzlich zur Bodenwellenpeilung
auftritt
und damit wieder eine elliptische Peilanzeige erzeugt. Die dabei entstehende Ellipse
ändert sich auch wieder ständig in ihrer Richtung und Gestalt.
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Die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung zur nachteffektfreien
Peilung unter Verwendung eines Kreuzrahmenantennensystems erfolgt nun einfach in
der Weise. daß von der üblichen Kreuzrahmenanordnung auf eine solche mit Empfangsnullstelle
umgeschaltet wird und daß man allmählich mittels eines Handrades die Empfangsnullstelle
über das Azimut durchdreht, bis eine Strichanzeige erscheint. Wenn diese Strichanzeige
sich in ihrer Richtung ändert, aber im übrigen immer als Strichanzeige l)estehenbleiht,
so ist dies ein Kriterium dafür, daß durch die Empfangsnullstelle die Bodenwelle
ausgehlendet ist und daß das Azimut, in dem die Empfangsnullstelle sich dabei befindet,
die gesuchte Peilung der Bodenwelle, also die nachteffektfreie Peilung, ist, die
an einer Peilskala für die Einstellung des Handrades abgelesen werden kann. Das
Brauiische Rohr dient also bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Ermittlung der
Bodenwellenpeilung nicht mehr als Vorrichtung, an der die Peilung selbst abgelesen
wird, sondern lediglich als Indikator, an dem aus der pendelnden Strichanzeige der
Raumwelle die richtige Einstellung der Empfangsnullstelle in die Peilung der Bodenwelle
erkannt wird.
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Der liesotidere Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt bei
der Anwendung auf kleinen Schiffen darin, daß die räumlichen Verhältnisse dort meistens
einen Einbau des Kreuzrahmens in so einfacher Weise gestatten, daß die Rahmenachse
unmittelbar durch ein Deck geführt werden kann, so daß in ihrer unmittelliaren t'mgebuiig
der Peilempfänger anzuordiien ist und die Drehung des Kreuzrahmens zur Einstellung
der Empfangsnullstelle in jedes beliebige Azimut mit einem Handrad neben dem Peilempfänger
bewirkt werden kann.
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ÄVeun man Kreuzrahmen verwendet, die nicht selbst gedreht werden
können, dann muß die Drehung der Empfangsnullstelle durch eine Goniometeranordnulig
mit gekreuzten Such spulen mittels elektrischer Maßnahmen hewirkt werden. Da die
Suchspulenanordnung eines solchen Goniometers aber nur langsam von Hand gedreht
wird, ist der Aufwand dafür wesentlich geringer als der bei der bekannten Anordnung
zur Zerlegung beliebiger Ellipsen mit Hilfe schnell rotierender Goniameter in sich
kreuzendc Strichanzeigen.
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PATENT.\NSPRt CH Funkpeilanordnung nadel dem Doppelkanalprinzip mit
optischer Anzeige auf Braunschem Rohr unter Verwendung eines einen Kreuz rahmen
und eine Hilfsantenne benutzeuden Richtantennensystems mit gemeinsamer, zur Aushlendung
einer zweiten Peilwelle in jedes Azimut einstellharer Empfangsnullstelle, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Zwecke der nachteffektfreien Peilung (Bodenwellenpeilung)
für die Einstellung der Empfangsnull stelle in die Richtung der ankommenden Bodenwelle
an Hand der pendelnden Strichanzeige der Raumwelle zur Ermittlung der Peilung eine
der Ablesung der eingestellten Richtung der Empfangsnullstelle dienene Azimutskala
vorgesehen ist.