DE1766948C3 - Sowohl als Rahmenantenne als auch als Adcock ausnutzbare Peilantenne - Google Patents

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 ist.

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 Peiltehlererniedrigung.

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.

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 sol! _N die Rahmenantenne bei niedrigeren Frequenzen zum Einsatz kommen als die in der Peilantenne enthaltene H-Adcock-Antenne.

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 Rahmenströme aufgrund deren niedriger Frequenz einen wesentlichen Widerstand darstellen, dagegen für die Dipolströme wegen deren höherer Frequenz wenig störend sind.

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 als Adcock-Antenne auszunutzen. Außerdem beansprucht die Einrichtung zur Umschaltung der Antenne einen nicht geringen Aufwand.

In der F i g. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Peilantenne dargestellt.

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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. ErfindungsgemäfJ 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 and den horizontalen Teilen 5 gebildeten Antennen derart zusammeiigeschaltet, 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 Peüempfänger 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 Peüempfänger zugeführt werden. Kombiniert man zwei der in F i g. 1 dargestellten Antennenanordnungen, indem man diese beiden Anordnungen senkrecht zueinander aufstellt, so erhält man einen gekreuzten H-Adcock und gleichzeitig einen Kreuzrahmen.

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 Klemmen 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 J_XA und J_2A 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 F i g. 2b an den Klemmen 10 abgreifbar ist. Auch hier sind die Rahmenströme eingezeichnet und mit J\ra und J₂ra 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 bekannt. ⁶S

Um die an den Klemmen 9 und 10 der F1 g. 2a und 2b abgreifbaren Spannungen mit ein- und derselben Antennenanordnung erzeugen zu können, ist eine Verschaltung notwendig, wie sie F i g. 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 Klommen 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 U 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 }\r_a in den Leitungen 17 und 18 keinen induktiven Widerstand darstellen. Die Leitungen 17 und

18 mit den eingeschalteten Wicklungen des Übertragers

19 wirken für den Rahmenstrom J\r.\ also als Kurzschlußbrücke.

Demgegenüber können durch die Leitungen 17 und 18 praktisch keine Ströme fließen, die durch die Dipole 1 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.

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.
Anstelle einer durchgehenden Verbindung zwischen

den Punkten 11 und 12 bzw. 13 und 14 können zwischen den 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 phasengleich

sind. Die Wicklungen 22 und 23 des Übertragers somit für die Dipolströme keinen, die Empfind reduzierenden Blindwiderstand dar. Allerdings st diesem Falle die Wicklungen für die Rahmen ebenfalls einen Kurzschluß parallel zu den Au; klemmen 15 und 16 dar, so daß auch bei Verw des aus den Wicklungen 22 und 23 beste Übertragers die Kapazitäten 24 benötigt werden,

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. 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 ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die oberen als auch die unteren Enden der parallel geschalteten Dipole (1 und 2 bzw. 3 und 4) jeder Adcockhälfte durch horizontale elektrische Verbindungen (5) 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 (1 und 2 bzw. 3 und 4) Kreuzverbindungen (17 und 18) eingeschaltet sind, die je eine Wicklung eines Übertragers (19) enthalten, wobei die Wicklungen derart in die Verbindungen (17 und 18) 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 (15, 16) 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 (1 und 2 bzw. 3 und 4) parallel schalten, und zwar jeweils zwischen einem Anschluß der Kreuzverbindung (17. 18) und einem Auskoppelpunkt (20, 21) der Spannung der beiden parallel geschalteten Dipole, derart bemessene Kapazitäten (24) eingeschaltet sind, daß diese für die Rahmenströme (J\ra, ]ira) aufgrund deren niedriger Frequenz einen wesentlichen Widerstand darstellen, dagegen für die Dipolströme (]\a, Jia) wegen deren höherer Frequenz wenig störend sind (F i g. 1 und 3).

2. H-Adcock-Antenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die beiden Verbindungsleitungen für die Parallelschaltung der Dipole (1 und 2 bzw. 3 und 4) jeweils eine Wicklung (22 bzw. 23) eines Übertragers eingeschaltet ist, wobei an der Wicklungsmitte des Übertragers die Summenspannung der beiden Dipole (1 und 2 bzw. 3 und 4) über Anschlüsse (20 und 21) auskoppelbar ist (F i g. 1 und 3).

3. H-Adcock-Antenne nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als gekreuzte H-Adcock-Antenne ausgebildet ist, welche aus zwei oder mehr H-Adcocks besteht.

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