DE1766948B2

DE1766948B2 - BOTH AS A FRAME ANTENNA AS WELL AS ADCOCK USABLE DIRECTIONAL ANTENNA

Info

Publication number: DE1766948B2
Application number: DE19681766948
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 8870 Günzburg Jäger
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-08-17
Filing date: 1968-08-17
Publication date: 1977-01-13
Also published as: FR2015845B1; FR2015845A1; DE2145294C2; GB1267089A; DE1766948A1; DE2145294A1

Description

Die Erfindung betrifft eine H-Adcock-Antenne, bei der jede Adcock-Hälfte aus zwei zueinander parallel geschalteten Dipolen besteht und die Dipolspannung jeder Adcockhälfte ausgekoppelt und über eine Verbindungsleitung der entsprechenden Dipolspannung der anderen Adcockhälfte entgegengeschaltet istThe invention relates to an H-Adcock antenna in which each Adcock half consists of two parallel to each other switched dipoles and the dipole voltage of each Adcock half is decoupled and via a Connection line of the corresponding dipole voltage of the other Adcock half is connected in the opposite direction

Eine H-Adcock-Antenne, von der erfindungsgemäß ausgegangen wird und die als Adcock-Hälfte jeweils zwei parallel geschaltete Dipole anstelle eines Dipols ausweist, ist beispielsweise in der DT-AS 12 04 287 beschrieben· Die Verwendung von zwei parallel geschalteten Dipolen hat dabei den Zweck einer Peilfehlererniedrigung.An H-Adcock antenna of the invention is assumed and the Adcock half has two parallel-connected dipoles instead of one dipole is described, for example, in DT-AS 12 04 287 · The use of two in parallel switched dipoles has the purpose of lowering the bearing error.

Aus der DT-AS 12 58 922 ist ferner eine Anordnung bekannt, die es ermöglicht, aus den beiden Dipolen eines Adcocks zum einen die gegensinnig und zum andern die gleichsinnig fließenden Ströme getrennt auszukoppeln.There is also an arrangement from DT-AS 12 58 922 known, which makes it possible to use the two dipoles of an Adcock, on the one hand, the opposite direction and, on the other hand, the currents flowing in the same direction to be decoupled separately.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Peilantenne zu schaffen, die wahlweise oder gleichzeitig sowohl als Adcockantenne als auch als Rahmenantenne benutzt werden kann und die gegenüber der an sich bekannten Adcock-Antenne keinen wesentlichen Mehraufwand benötigt. Dabei soll die Rahmenantenne bei niedrigeren Frequenzen zum Einsatz kommen als die in der Peilantenne enthaltene H-Adcock-Antenne.The object of the invention is to create a DF antenna which can be used optionally or simultaneously both as an Adcock antenna and as a loop antenna and which does not require any significant additional effort compared to the known Adcock antenna. It should The loop antenna can be used at lower frequencies than the one contained in the DF antenna H-Adcock antenna.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß sowohl die oberen als auch die unteren Enden der parallel geschalteten Dipole jeder Adcockhälfte durch horizontale elektrische Verbindungen miteinander verbunden sind, so daß zusammen mit den Parallelschaltungsleitungen der Dipole zwei Rahmenantennen gebildet sind, die bei wesentlich niedrigeren Frequenzen als die Adcockantenne betrieben sind, daß zur Gewinnung der aufgrund der Rahmenwirkung zustande kommenden Spannung in jeder Adcockhälfte zwischen die vier Anschlüsse der beiden parallel geschalteten Dipole Kreuzverbindungen eingeschaltet sind, die je eine Wicklung eines Übertragers enthalten, wobei die Wicklungen derart in die Verbindungen eingeschaltet und der Wicklungssinn derart gewählt ist, daß die durch die Rahmenwirkung verursachten, in dem Übertrager fließenden Ströme (Rahmenströme) entgegengesetzte und damit sich gegenseitig kompensierende magnetische Felder erzeugen, daß Verbindungsleitungen vorgesehen sind, um die zwischen sich entsprechenden Punkten der Kreuzverbindungen abgreifbare Rahmen-Spannung zu der an der zweiten Adcock-Hälfte in entsprechender Weise gewonnenen Rahmen-Spannung zu addieren, und daß in die Leitungen, die die beiden Dipole einer Adcockhälfte parallel schalten, und zwar jeweils zwischen einem Anschluß der Kreuzverbindung und einem Auskoppelpunkt der Spannung der beiden parallel geschalteten Dipole, derart bemessene Kapazitäten eingeschaltet sind, daß diese für die Rahmenstrome aufgrund derer niedriger Frequenz einen wesentlichen Widerstand darstellen, dagegen für die Dipolströme wegen deren höherer Frequenz wenig störend sind.This object is achieved in that both the upper and the lower ends of the parallel switched dipoles of each Adcock half are connected to one another by horizontal electrical connections are, so that together with the parallel connection lines of the dipoles two loop antennas are formed which are operated at much lower frequencies than the Adcock antenna that are used to gain the due to the effect of the frame, there is tension in each half of the Adcock between the four Connections of the two parallel dipoles cross connections are switched on, each one Winding of a transformer included, the windings so switched into the connections and the direction of winding is chosen so that those caused by the frame effect in the transformer flowing currents (frame currents) opposing and thus mutually compensating magnetic Generate fields that connecting lines are provided to the corresponding between them Points of the cross connections tapped frame tension to that on the second Adcock half in correspondingly obtained frame voltage to add, and that in the lines that the two Connect dipoles of one Adcock half in parallel, each between one connection of the cross connection and a decoupling point of the voltage of the two parallel-connected dipoles, capacitances dimensioned in this way are switched on so that these are essential for the frame streams due to their low frequency Represent resistance, but are not very disturbing for the dipole currents because of their higher frequency.

Im »Ringbuch der Luftfahrttechnik«, 1939, Abschnitt VC 2, Seite 10, Abb. 22 ist ein H-Adcock dargestellt, bei dem durch Zuschaltung einer horizontalen Verbindungsleitung an den unteren Enden der beiden Dipole aus dem Adcock ein Rahmen gebildet werden kann. Die in der genannten Literaturstelle dargestellte und beschriebene Peilantenne kann wahlweise als Adcock oder Rahmenantenne Verwendung finden. Es ist jedoch nicht möglich, die Antenne gleichzeitig sowohl als Rahmenantenne als auch a!s A.cjcock-Antenne auszunutzen. Außerdem beansprucht die Einrichtung zur Umschaltung der Antenne einen nicht geringen Aufwand.In the "Ringbuch der Luftfahrttechnik", 1939, section VC 2, page 10, Fig. 22 shows an H-Adcock in which a horizontal connection line is switched on at the lower ends of the two dipoles from which a frame can be formed from the Adcock. the DF antenna shown and described in the cited reference can optionally be used as Adcock or loop antenna are used. However, it is not possible to use the antenna as both Loop antenna as well as a! S A.cjcock antenna. In addition, the device for switching the antenna does not require a small amount Expenditure.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Peilantenne dargestellt.In Fig. 1 of the drawing is an embodiment the DF antenna according to the invention shown.

Wie bereits oben erwähnt, wird von einem H-Adcock ausgegangen, der aus den Dipolen 1,2,3 und 4 besteht Die aus den Dipolen 1 und 2 bzw. 3 und 4 gebildeten Dipolpaare ersetzten hier, da sie elektrisch parallel geschaltet sind je einen Dipol des H-Adcocks. Erfindungsgemäß werden die oberen und unteren Enden der Dipole 1 bis 4 durch horizontale Verbindungsleitungen 5 miteinander verbunden, so daß vier Rahmen entstehen. In den Schalteinrichtungen 6 werden die aus den Dipolen 1 und 2 und den horizontalen Teilen 5 bzw. den Dipolen 3 und 4 und den horizontalen Teilen 5 gebildeten Antennen derart zusammengescbaltet daß an den oberen Ausgangsklemmen der Schalteinrichtungen 6 eine von den Rahmen hervorgerufene Spannung ausgekoppelt werden kann, während an den unteren Anschlußklemmen der Schalteinrichtungen 6 eine Spannung auskoppelbar ist, die durch die parallel geschalteten beiden Dipole 1 und 2 bzw. 3 und 4 zustande kommt. Die durch die Rahmen erzeugten Spannungen an den oberen Ausgangsklemmen der Schalteinrichtungen 6 werden addiert und an den Klemmen 7 kann ein Peilempfänger angeschlossen werden, für den die vier Rahmen der Fig. 1 als ein Peilrahmen wirksam sind. Die an den unteren Ausgangsklemmen der bei den Schalteinrichtungen 6 abgegriffenen Spannungen werden dagegen gegeneinander geschaltet und können somit als Adcock-Spannung einem an den Klemmen 8 angeschlossenen zweiten Peilempfänger zugeführt werden. Kombiniert man zwei der in Fig. 1 dargestellten Antennenanordnungen, indem man diese beiden Anordnungen senkrecht zueinander aufstellt, so erhält man einen gekreuzten H-Adcock und gleichzeitig einen Kreuzrahmen.As already mentioned above, an H-Adcock is assumed, which consists of dipoles 1, 2, 3 and 4. The dipole pairs formed from dipoles 1 and 2 or 3 and 4 replace one each here, since they are electrically connected in parallel Dipole of the H-Adcock. According to the invention, the upper and lower ends of the dipoles 1 to 4 are connected to one another by horizontal connecting lines 5, so that four frames are formed. In the switching devices 6 the antennas formed from the dipoles 1 and 2 and the horizontal parts 5 or the dipoles 3 and 4 and the horizontal parts 5 are connected together in such a way that a voltage caused by the frame can be coupled out at the upper output terminals of the switching devices 6 , while a voltage can be decoupled at the lower connection terminals of the switching devices 6, which voltage is produced by the two dipoles 1 and 2 or 3 and 4 connected in parallel. The voltages generated by the frames at the upper output terminals of the switching devices 6 are added and a direction finder can be connected to the terminals 7, for which the four frames of FIG. 1 act as a direction finder frame. The voltages tapped at the lower output terminals of the switching devices 6, on the other hand, are switched against one another and can thus be fed as an Adcock voltage to a second direction finder connected to the terminals 8. If two of the antenna arrangements shown in FIG. 1 are combined by setting up these two arrangements perpendicular to one another, a crossed H-Adcock and at the same time a cross frame are obtained.

Im folgenden soll nun erläutert werden, wie die Antennenteile 1, 2 und 5 bzw. 3, 4 und 5 in den Schalteinrichtungen 6 verschaltet werden müssen, um die gewünschten Spannungen aus den Schalteinrichtungen 6 auskoppeln zu können. An den unteren Klemmen der Schalteinrichtungen 6 soll, wie bereits erwähnt, eine Spannung auskoppelbar sein, die nur auf Grund der Wirkung der beiden parallel geschalteten Dipole 1 und 2 bzw. 3 und 4 zustande kommt. Es muß an den unteren Klemmen der Schalteinrichtungen 6 also eine Spannung auskoppelbar sein, wie sie an den K'ermmen 9 der Fig. 2a aufgrund der dort dargestellten Antennenanordnung auskoppelbar ist. An den Klemmen 9 erhält man eine Spannung, die durch die Dipolwirkung der beiden Dipole 1 und 2 zustande kommt. Die Dipolströme sind mit /m und J₂A bezeichnet. In den Leitungen zu den Klemmen 9 fließt bei Einschaltung eines Widerstandes zwischen die Klemmen 9 die Summe aus diesen beiden Strömen. Die horizontalen Verbindungen 5 beeinflussen diese Ströme praktisch nicht. Demgegenüber soll, wie bereits erwähnt, an den oberen Klemmen der Schalteinrichtungen 6 eine Spannung auskoppelbar sein, wie sie aufgrund der Antennenanordnung entsprechend der Fig. 2b an den Klemmen 10 abgreifbar ist. Auch hier sind die Rahmenströme eingezeichnet und mit J\_RA und ]₂ra bezeichnet. Bei Einschaltung eines Widerstandes zwischen den Klemmen 10 fließt auch hier in diesen Leitungen die Summe der beiden Rahmenströme. Eine derartige Rahmenantenne ist aus der DT-AS 10 07 830 bekannt.In the following it will now be explained how the antenna parts 1, 2 and 5 or 3, 4 and 5 must be connected in the switching devices 6 in order to be able to couple the desired voltages from the switching devices 6. As already mentioned, it should be possible to decouple a voltage at the lower terminals of the switching devices 6, which voltage only arises due to the effect of the two parallel-connected dipoles 1 and 2 or 3 and 4. A voltage must therefore be able to be coupled out at the lower terminals of the switching devices 6, as can be coupled out at the terminals 9 of FIG. 2a due to the antenna arrangement shown there. A voltage is obtained at terminals 9 which is produced by the dipole effect of the two dipoles 1 and 2. The dipole currents are marked with / m and J ₂ A. In the lines to the terminals 9, when a resistor is switched on between the terminals 9, the sum of these two currents flows. The horizontal connections 5 practically do not affect these currents. In contrast, as already mentioned, a voltage should be able to be coupled out at the upper terminals of the switching devices 6, as can be tapped off at the terminals 10 due to the antenna arrangement according to FIG. 2b. Here, too, the frame streams are drawn in and denoted by J \ _RA and ] ₂ ra. When a resistor is switched on between the terminals 10, the sum of the two frame currents also flows in these lines. Such a loop antenna is known from DT-AS 10 07 830.

Um die an den Klemmen 9 und 10 der F i g. 2a und 2b abgreifbaren Spannungen mit ein- und derselben Antennenanordnung erzeugen zu können, ist eine Verschaltung notwendig, wie sie Fig.3 zeigt An den Klemmen 11, 12,13 und 14 sind die beiden Dipole mit ihren horizontalen Verbindungsleitungen 5 anzuschließen. Die Rahmenspannung soll zwischen den Klemmen 15 und 16 auskoppelbar sein. Die Klemmen 11 und 14 sind über eine elektrische Verbindung 17 miteinander verbunden* während die Klemmen 12 und 13 über eine weitere elektrische Verbindung 18 miteinander verbunden sind. Die Verbindungen 17 und 18 stellen die oben erwähnten Kreuzverbindungen dar. In jede Leitung der Kreuzverbindung ist eine Wicklung eines Übertragers 19 eingeschaltet, wobei die Anschlußklemmen 11 bis 14 derart mit den Wicklungen des Übertragers 19 verbunden sind bzw. dessen Wicklungssinn derart gewählt ist (in der Zeichnung gleicher Wicklungssinn), daß die durch die Rahmenwirkung verursachten, in den Leitungen 17 und 18 fließenden Ströme (]\ra) entgegengesetzte und damit sich gegenseitig kompensierende magnetische Felder erzeugen. Hierdurch wird erreicht, daß die Wicklungen des Übertragers 19 für den Rahmenstrom J\ra in den Leitungen 17 und 18 keinen induktiven Widerstand darstellen. Die Leitungen 17 undTo the terminals 9 and 10 of FIG. 2a and 2b to be able to generate voltages that can be tapped off with one and the same antenna arrangement, an interconnection is necessary as shown in FIG. The frame tension should be able to be decoupled between terminals 15 and 16. The terminals 11 and 14 are connected to one another via an electrical connection 17 * while the terminals 12 and 13 are connected to one another via a further electrical connection 18. The connections 17 and 18 represent the above-mentioned cross connections. A winding of a transformer 19 is connected in each line of the cross connection, the terminals 11 to 14 being connected in this way to the windings of the transformer 19 or whose winding direction is selected in this way (in the Drawing same winding sense) that the currents (] \ ra) caused by the frame effect and flowing in lines 17 and 18 generate opposing and thus mutually compensating magnetic fields. This ensures that the windings of the transformer 19 for the frame current J \ ra in the lines 17 and 18 do not represent an inductive resistance. The lines 17 and

18 mit den eingeschalteten Wicklungen des Übertragers.18 with the windings of the transformer switched on.

19 wirken für den Rahmenstrom J\r_A also als. Kurzscnlußbrücke.19 thus act as a for the frame stream J \ r _A. Short-circuit bridge.

Demgegenüber können durch die Leitungen 17 ur.d 18 praktisch keine Ströme fließen, die durch die Dipole I und 2 bzw. 3 und 4 zustande kommen, da diese Ströme beim Durchfließen der Wicklungen des Übertragers 19 sich unterstützende magnetische Felder erzeugen würden. Das bedeutet, daß die Wicklungen für die Dipolströme einen sehr hohen induktiven Widerstand darstellen. Hieraus folgt, daß an den Klemmen 15 und 16 eine Spannung auskoppelbar ist, die praktisch nur durch die Rahmenwirkung zustande kommt.On the other hand, practically no currents can flow through the lines 17 and 18 through the dipoles I. and 2 or 3 and 4 come about, since these currents when flowing through the windings of the transformer 19 would generate supporting magnetic fields. That means that the windings for the Dipole currents represent a very high inductive resistance. It follows that at terminals 15 and 16 a tension can be decoupled which practically only comes about through the framework effect.

Die durch die parallel geschalteten Dipole erzeugte Spannung soll an den Klemmen 20 und 21 auskoppelbar sein. Es sei zuerst einmal angenommen, daß die dargestellten Wicklungen 22 und 23 und die Kondensatoren 24 nicht vorhanden sind, sondern anstelle dieser Wicklungen und Kondensatoren durchgehende, die Punkte 11 und 12 bzw. 13 und 14 verbindende Leitungen vorgesehen sind. An den Klemmen 20 und 21 kann dann zwar die von den Dipolen 1 und 2 bzw. 3 und 4 erzeugte Spannung ausgekoppelt werden, jedoch würden die Verbindungen zwischen den Klemmen 13 und 14 bzw. 11 und 12 einen Kurzschluß für die Rahmenströme darstellen. Da jedoch der aus den Teilrahmen gebildete Rahmen bei niedrigeren Frequenzen zum Einsatz kommt als der Adcock, ist es möglich, durch Einschaltung von hier symmetrisch angeordneten Kapazitäten 24 diesen Kurzschluß zu beseitigen, ohne daß die Kapazitäten für die höherfrequenten Adcock-Ströme einen sehr störenden Widerstand darstellen. Die Kapazitäten sind also so zu bemessen, daß einerseits kein wesentlicher Rahmenstrom über die Kapazitäten 24 fließt, so daß eine wesentliche Bedämpfung des zwischen den Klemmen 15 und 16 angeschlossenen Widerstandes nicht zustande kommt, andererseits aber die Dipolströme nicht wesentlich bedämpft werden. Die erfindungsgemäße Peilantenne kann beispielsweise als Rahmenantenne bis 5 MHz und als Adcock-Antenne zwischen 20 und 80 MHz zum Einsatz kommen. Bei der niedrigsten Betriebsfrequenz des Adcocks kann dann der kapazitive Widerstand z. B. 50 Ω sein. Für die höchste Betriebsfrequenz des Rahmens ist dann der kapazitive Widerstand 200 Ω.The voltage generated by the dipoles connected in parallel should be able to be coupled out at terminals 20 and 21 be. It is assumed first of all that the illustrated windings 22 and 23 and the capacitors 24 are not present, but instead of these windings and capacitors continuous, the Lines connecting points 11 and 12 or 13 and 14 are provided. At the terminals 20 and 21 can then Although the voltage generated by the dipoles 1 and 2 or 3 and 4 are coupled out, however, the Connections between terminals 13 and 14 or 11 and 12 short-circuit the frame currents represent. However, since the frame formed from the sub-frames is used at lower frequencies comes as the Adcock, it is possible by including here symmetrically arranged Capacities 24 to eliminate this short circuit without reducing the capacities for the higher-frequency Adcock currents represent a very annoying resistance. The capacities are to be dimensioned so that on the one hand no substantial frame current flows through the capacitors 24, so that a substantial attenuation of the between the terminals 15 and 16 connected resistor does not come about, on the other hand, however the dipole currents are not significantly attenuated. the DF antenna according to the invention can for example be used as a loop antenna up to 5 MHz and as an Adcock antenna between 20 and 80 MHz can be used. At the lowest operating frequency of the Adcock, then the capacitive resistance z. B. be 50 Ω. For the highest operating frequency of the frame, then, is the capacitive resistance 200 Ω.

Anstelle einer durchgehenden Verbindung zwischenInstead of an end-to-end connection between

ien Punkten 11 und 12 bzw. 13 und 14 können zwischen Jen Kapazitäten 24 noch die Wicklungen 22 und 23 eines Übertragers eingeschaltet sein. Dieser Übertrager hat die Aufgabe, die Dipolströme zu symmetrieren. Bei Verwendung dieses zusätzlichen Übertragers wird die Dipolspannung in der Mitte der Übertragerwicklungen 22 und 23 abgegriffen. Die Gesamtdurchflutung in diesem Übertrager ist für die Dipolströme immer null, auch wenn die beiden Dipolströme nicht phasengleichPoints 11 and 12 or 13 and 14 can choose between Jen capacitors 24 still the windings 22 and 23 of a transformer must be switched on. This transmitter has the task of balancing the dipole currents. When using this additional transformer, the Dipole voltage tapped in the middle of the transformer windings 22 and 23. The total flow in This transformer is always zero for the dipole currents, even if the two dipole currents are not in phase

sind. Die Wicklungen 22 und 23 des Übertragers stellen somit für die Dipolströme keinen, die Empfindlichkeit reduzierenden Blindwiderstand dar. Allerdings stellen in diesem Falle die Wicklungen für die Rahmenströme ebenfalls einen Kurzschluß parallel zu den Ausgangsklemmen 15 und 16 dar, so daß auch bei Verwendung des aus den Wicklungen 22 und 23 bestehenden Übertragers die Kapazitäten 24 benötigt werden.are. Set the windings 22 and 23 of the transformer therefore do not represent a reactance reducing the sensitivity for the dipole currents. However, in in this case the windings for the frame currents also have a short circuit parallel to the output terminals 15 and 16 represent, so that even when using the consisting of the windings 22 and 23 Transformer the capacities 24 are required.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. H-Adcock antenna, in which each Adcock half consists of two dipoles connected in parallel and the dipole voltage of each Adcock half is decoupled and connected via a connecting line to the corresponding dipole voltage of the other Adcock half, characterized in that both the upper and the The lower ends of the parallel dipoles (1 and 2 or 3 and 4) of each Adcock half are connected to each other by horizontal electrical connections (5), so that, together with the parallel connection lines of the dipoles, two loop antennas are formed which operate at much lower frequencies than the Adcock antenna are operated that to obtain the voltage resulting from the frame effect in each Adcock half between the four connections of the two parallel dipoles (1 and 2 or 3 and 4) cross connections (17 and 18) are switched on, each one winding of a transformer (19) included, the windings such into the connections (17 and 18) and the winding direction is selected so that the currents flowing in the transformer (frame currents) caused by the frame effect generate opposing and thus mutually compensating magnetic fields, so that connecting lines are provided around the between them corresponding points (! 5, 16) of the cross connections to add the frame voltage that can be tapped off to the frame voltage obtained in a corresponding manner on the second Adcock half, and that in the lines that connect the two dipoles of one Adcock half (1 and 2 or 3 and 4) in parallel, each between a connection of the cross connection (17, 18) and a decoupling point (20, 21) of the voltage of the two parallel-connected dipoles, capacitances (24) dimensioned in such a way that they are switched on for the frame currents (J \ ra, Jwa) represent a substantial resistance due to their low frequency, on the other hand for the dipole currents (J \ a, M due to whose higher frequencies are not very disturbing (Fig. 1 and 3).

2. H-Adcock antenna according to claim 1, characterized in that in the two connecting lines for the parallel connection of the dipoles (1 and 2 or 3 and 4) one winding each (22 or 23) of a transformer is switched on, with the total voltage at the center of the winding of the transformer of the two dipoles (1 and 2 or 3 and 4) via connections (20 and 21) can be decoupled (Fi g. 1 and 3).

3. H-Adcock antenna according to claim 1 and 2, characterized in that it is crossed H-Adcock antenna is formed, which consists of two or more H-Adcocks.

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