DE2150009C3 - Funkpeilanordnung - Google Patents

Description

auch mit einigen Nachteilen — mit einer Kardioiden-

charakteristik verwendbar. Eine besonders vorteilhafte und einfache Realisierung der Erfindung ergibt

55 sich jedoch dadurch, daß die einzelne Peilantenne durch

Die Erfindung betrifft eine Funkpeilanordnung zum einen Peilrahmen gebildet ist und jeder Peilrahmen Peilen von Raumwcllen mit zwei gleichen zueinander durch einen zu ihm um 90" verdrehten weiteren Peilparallel oder koplanar in einem Abstand angeordneten rahmen zu einem Krcu/rahmensystem ergänzt ist. und gemeinsam um einen von ihnen gleich »veit ent Auf dem Anzeigeschirm eines an eine solche Anordfernten Mittelpunkt schwenkbaren Peilantcnnen, wo- 60 nung angeschlossenen Doppelkanalsichtfunkpeilers erbei die Ausgangsspannung der einen Peilantenne und gibt sich beim Einfall einer Raumwelle dann zunächst die der anderen gegeneinandergeschaltet sind. eine Strichanzeige, die der Peilrichtung entspricht, Derartige Anordnungen sind bereits seit langer Zeit solange die elektrische Feldstärke der Raumwelle keine zur Peilung von Raumwellen als sogenannte Doppcl- horizontale Komponente aufweist. Weger, der im allrnhtnenpcilef bekannt. Sie bestehen im einfachsten 65 gemeinen stets vorhandenen horizontalen Komponente Fall aus zwei vertikalen Peilrahmen, die am Ende eines ist jedoch auf diese Strichanzeige kein Verlaß. Wirdjehorizontalen Balkens od. dgl. in koplanarer oder doch die erfindungsgemäße Anordnung um den gekoaxiulcr Anordnung befestigt sind, der in seiner Mitte meinsamen Mittelpunkt geschwenkt, dann verschwin-

3 4

let die Strichanzeige auf dem Bildschirm, und es er- während die koaxialen Rahmen eine vierzipflige, W-

>jbt sich ein leuchtender Punkt, wenn die Normale zu polare Kennlinie aufweisen:

ler Verbindungslinie der Kreuzrahmensysteme mit der

\zimutrichtung der einfallenden Raumwelle überein- K₈ = sin 2(p - ft).

stimmt. Diese Anzeige ist unabhängig von der Polari- 5

äution der Raumwelle, da bei dieser Einstellung der In diesen Formeln bedeutet ρ den Azimutwinkel der

erfindungsgemäßen Antennenanordnung die jeweils einfallenden Welle und ft die Richtung der Normalen

gegeneinandergeschalteten koplanaren und koaxialen zum Träger 1 gegen die Bezugsrichtung, die an der

Rhamenpaare der Kreuzrahmensysteme die Spannung Peilskala abgelesen werden kann, In Fig. 2 ist der

Null liefern. _xa Träger 1 in Peilstellung gezeichnet, für welche /» = ft

Bei einer besonderen Ausführungsform der Er- gilt. Das Peilkriterium ist auf dem Bildschirm 12 des findung ist jeweils ein Kreuzrahmensysiem an den Doppelkanalsichtfunkpeilers zu entnehmen. Es bebeiden Enden eines um eine vertikale Mittelachse dreh- steht normalerweise in dem Übergang einer strichförbaren horizontalen Trägers angeordnet. Ein hierzu migen Anzeigefigur in einen Punktäquivalentes Ausführungsbeispiel mit ortsfesten Anten- 15 Beim Einfall einer Welle aus einem bestimmten nen ergibt sich dadurch, daß unter sich parallele Azimut ist die Peilfigur auf dem Bildschirm ein Strich Kreuzrahmensysteme ortsfest und in gleichmäßigen Ab- unter dem Winkel q₂ gegen die Bezugsrichiung. Dieser ständen auf den Umfang eines Kreises angeordnet Winkel kann aus den an die beiden Kanäle angelegten sind, wobei die Ausgänge paralleler oder koplanarer Spannungen ermittelt werden:
Rahmen in Gegeneinanderschaltung an die Feldspulen 20
von Goniometern, deren Suchspulen mechanisch ge- χ_χ j sin² (ρ — n_x) , χ

kuppelt sind, angeschlossen sind, so daß jedes Gonio- tgft. = = ._.-_--- — = tg(p —ft)

meter von der gleichen Anzahl Differenzspannungen ^Ki sin2(/> —ft)

gespeist wird, und daß die gekuppelten Suchspulen an _

die Eingänge des Doppelkanalpeilers geschaltet sind. 25 to — P — ft ·

Im Rahmen der Erfindung empfiehlt es sich, daß die

einzelnen Peilrahmen zueinander koplanar bzw. ko- ^F"r die Strichlänge gilt folgender Ansatz:
axial, also nicht nur parallel, sind. Die Seitenbestimmung kann in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer 1 = \ A',² + K₂ ² = sin (p — ft),
linearen Hilfsantenne und eines der Rahmen erfolgen. 30

Die Erfindung bietet aber auch die Möglichkeit, daC in Die Strichlänge verschwindet also für ρ -■= ft, wobei

der Mitte der Kreuzrahmen ein drehbarer Peilrahmen q_x mit Hilfe des Peilzeigers auf der Peilskala (F i g. 2)

zur Seitenbestimmung vorgesehen ist, der mit den zu abgelesen werden kann,

ihm koplanaren Rahmen zusammengeschaltet wird. Für eine mit horizontaler Polarisation einfallende

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einiger 35 Welle vertauschen sich zwar die Kennlinien, so daß eine

Ausführungsformen mit Peilrahmen beispielsweise und infolge der Rahmenfehler um 90° verdrehte Strichan-

schematisch dargestellt. Es ,zeigt zeige auf dem Bildschirm erscheint. Di? Strichlänge

F i g. 1 "ine dreh bare Doppelkreuzrahmenanordnung verschwindet jedoch nach wie vor für die Stellung

in einer Ansichtszeichnung, ρ -.- q_i des Trägers 1, so daß das Peilkriterium von der

F i g. 2 eine schematische Grundrißzeichnung einer 40 Polarisationseinrichtung der ankommenden Welle unAnordnung gemäß F i g. 1, abhängig bleibt. Dies gilt auch für beliebige Zwischcn-

F i g. 3 die entsprechenden Schaltverbindungen, lagen der Polarisation und rührt davon her, daß Wellen

F i g. 4 einen schematischen Grundriß einer Anord- aus einer Einfallsebene senkrecht zu.w Träger 1 infolge

nung mit vier ortsfesten Kreuzrahmen und der Gegeneinanderschaltung phasen- und amplituden-

F i g. 5a und 5b zwei gleichwertige Schaltungen 45 gleicher Spannungen keine Anzeige hervorrufen kön-

der Anordnung nach F i g. 4 mit zwei gekuppelten nen.

Goniometern und einem dazugehörenden Doppel- Das erfindungsgemäße Peilverfahren erfordert als

kanal-Sichtfunkpeiler. Miniumumverfahren einen genauen, einmaligen Ab-

In F i g. 1 ist der um eine senkrechte Achse drehbare gleich der Antennensysteme, der beispielsweise durch

Träger mit 1 bezeichnet. Er trägt an beiden Enden in 5o Betätigung einstellbarer Wirk- und Blindleitwerte in

gleicher Entfernung von der Mitte die beiden parallelen den Abgleichkästen 8 und 10 (F i g. 3) nach Betrag und

Kreuzrahmensysteme 2 und 3, wobei die Einzelrahmen Phase erfolgen kann.

21 und 31 koplanar, dagegen die Einzelrahmen 22 und Die Peilanordnung nach F i g. 1 ist besonders auch 32 koaxial sind. In der Mitte befindet sich in koplanarer für mobile Stationen geeignet. In diesem Fill wird man Anordnung ein weiterer, zur Seitenbestimmung dienen- 55 die Peilrahmen zweckmäßigerweise als Ferritrahmen der Einzelrahmen 4, der sich ebenfalls mit dem Träger 1 ausbilden, um die bei Ortsveränderung hinderliche Baudreht. Mit dem Träger sind weiterhin ein Peilzeiger 5 höhe zu verringern.

und ein Seitezeiger 6 (F i g. 2) fest verbunden, die über Zur Seitenbestimmung dreht man in an sich bckann-

einer raumfesten Winkelskala spielen. ter Weise den Träger 1 aus der Peilstellung und crmit-

Die Rahmen 21,31 und 22,32 werden, wie in F i g. 3 60 telt dann aus dem Zusammenwirken der unipolaren

dargestellt, jeweils gegeneinander und auf die Eingänge Kennlinie der koplanaren Rahmen K₁ — 2 sin² (/»—ft')

8 und 10 desSichtfunkpeilers mit den Empfangskanälen mit der bipolaren Kennlinie K₃ = sin (p — ft') des in

9 und 11 und der Anzeigeröhre 12 geschaltet. Die ko- der MiUeaufgestelltcn,ebenfallskoplanarenRahmens4 planaren Rahmen traben (für normale Polarisation der (F i g. 1) in bekannter Weise durch Vergrößern oder ankommenden Welle) eine zweizipflige, unipolare 65 Verkleinern des Leuchtstriches die Seite der Peilung. Empfangskennlinie Dabei ist ρ — ft' = 90°, und durch diesen Wert wird

K₁ = 2, A₁ = :tl, während die koaxialen Rahmen in

K₁ = 2 sin² (/? — ft), dieser Stellung keine Spannung liefern (Kz-O).

Da bei stationären Anlagen gewöhnlich ein größerer U_x = k (cos²/; cos \_? -(- sin /> · cos /? · sin \_g)

Platz zur Verfugung steht, kann man dort die Basis — k cos/7 · cos(/; — λ,)

i^de?r^A^^Stafldu^de _t ^{r An}^^nnenV^{md dam}!^{1 die Pe}"^emp; U_x -■ k (sin ρ ■ cos/, · cos >_? I sin*p sin -,,)

findhchkeit erhohen. Man gelangt zu einer zu F ι g. 1 ^. ^ _sjn . '_cos , _ _χ .

äquivalenten Anordnung, indem man von dem Träger 5 -lie
abgeht und vier fest aufgestellte Kreuzrahmen (F i g. 4) In dem auf die Goniometer folgenden Doppelin bestimmter Weise mit zwei gekuppelten Goniome- kanalsichtfunkpeiler erfolgt dann in bekannter Weise tern 13 und 14 verbindet, deren Suchspulen einen Dop- eine Quoticntenbildung, die den Ausdruck für den Anpelkanalsichtfunkpeiler 9, 11, 12 speisen. Die vier zeigewinkel r/ auf dem Bildschirm ergibt:
KreuzrahmcnsystemewerdengleichmäßigaufdemUm- ίο . y .y _ _tg » ₀₍j_cr fang eines Kreises verteilt. ² '

Bezeichnet man die nordsüdlich ausgerichteten Für eine einzige normal polarisierte Welle erscheint

Rahmen bzw. die von ihnen gelieferten Spannungen also auf dem Bildschirm für jede Goniometerstcllung

mit X₁ ... X_A und die ostwestlich stehenden mit eine richtige Peilanzcige in Form eines Striches, der für

Yi ... Y₄, ISO liefert das eine Goniometer 14 in der 15 ts₉ -- ρ ± 90" wieder zu einem Punkt entartet. Diese

Zusammenschaltung nach F i g. 5a folgende Suchspu- Goniometerstellung, aus der sich das Azimut entnch-

lenspannung: men läßt, ist von der Polarisation der Welle unabhängig.

^i ~ (λι — ^Χ2Ϊ ^c°s λ« + (X₃ — '^₄) sin X_n, Die Zusammenfassung der koplanaren und der

20 koaxialen Spannungen kann auch nach dem Schema

und die Suchspule des zweiten Goniometers 13 ergibt in gemäß F i g. 5b erfolgen. Das Peilergebnis bleibt das-

analoger Weise selbe.

Die Erfindung ermöglicht also mit verhältnismäßig

^a = (*Ί — y») ^{cos Λ}ί4 + (Ya — ^i) ^{sm X}9i· einfachen Mitteln eine von der Polarisation einer ein-

25 fallenden Raumwplle unabhängige, einfach durchzu-

Gemäßdlei Erfindung wird also in jedem dei Gonio- führende Peilung. Selbstverständlich können an Stelle

meter jeweiils ein koplanares mit einem koaxialen An- der Kreuzrahmen auch Adcock-Systeme verwendet

tennensystem gekoppelt. Bei Einfall einer normal pola- werden. Bei Ausführung mit Adcock-Ar.tennensyste-

risierten Welle ergeben sich folgende Ausdrücke für men ergibt sich lediglich ein geringer Nachteil wegen

die Differenzspannungen: 30 der eingangs erwähnten Fehlerhaftigkeit des Adcocks

bei horizontal polarisierten Feldstärkekomponenten. Beim Einfall einer zweiten Raumwelle gleichzeitig zur

X₁ - X₂ = k COs²P (koplanares System) ersten, welche gepeilt werden soll, entartet die dann

X₃ — X_A = k sin ρ cos ρ (koaxiales System) sich zunächst ergebende elliptische Anzeige bei Einstel-

., _v , . ,. . , „ _A . 35 lung der Anordnung auf das Azimut der ersten Raum-

Y₁ - Y₄ = k s.n ρ cos ρ (koamles System) _we,f_{e nicht zu einem Strich (jm s} „_{e eines Punktes))}

Y₃- Y₄ = k sin²/; (koplanares System) sondern zeigt weiterhin eine, allerdings veränderte ellip

tische Aufspaltung, wenn die zweite Raumwelle eine entsprechende horizontale Feldstärkekomponente auf-

Da die Einstellungswinkel der Goniometer zwang- 40 weist. Die verhältnismäßig selten auftretende Aufgabe läufig gleich sind («_β1 = λ_?2 = «„), ergeben sich der Peilung zweier gleichzeitig einfallender Wellen ist für die Spannungen der Suchspulen folgende Werte: jedoch nicht Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2

um eine veVtiJcale Achse drehbar gelagert ist. Die Aus-

Patentanspröche: . gangsspannungen der beiden Rahmen sind gegenein-

andergesohaltet, und ihre Differenz wird dem Eingang

; J. Funkpeilanordnung zum Peilen von Raumwel- eines Peilempfängers zugeführt. Wegen ihrer vier NuII- : Jen mit zwei gleichen zueinander parallel oder ko- 5 stellen, von denen zudem zwei in ihrer Lage von der jeplanar in einem Abstand angeordnetan und gemein- weiligen, völlig unbekannten Polarisation eier emfallensam um einen von ihnen gleich weit entfernten Mittel- den RaumweUe abhängig sind, haben sich diese Doppel- >■ punkt schwenkbaren Peilantennen, wobei die Aus- rahmenanordnungen in der Praxis nicht durchgesetzt, gangsspanming der einen Peilantenne und die der Um diese durch die Polarisation der einfallenden anderen gegeneinandergeschaltet sind, dadurch io Raumwelle bedingten Nachteile dieser vorerwähnten gekennzeichnet, daß jeder Peilantenne (21, Antennenanordnung zu vermeiden und um alle sonsti-31) noch eine weitere (22,32) am gleichen Ort züge- gen Polarisationsfehler des Peilrahmens von vornherein ordnet ist und gegenüber jener jeweils um einen auszuschließen, hat sich die Adcockantenne einge-Winkel veidreht ist und daß die Ausgänge von je- bürgert, die, zumindest in der Theorie, nur die vertikale weils zwei zueinander parallelen odet koplanaren 15 Komponente der elektrischen Feldstärke der einfallen-Peilantennen (21, 31; 22, 32) direkt oder über ge- den Welle aufnimmt. Im praktischen Peilbetrieb zeigt kuppelte Goniometer (13, 14) gegeneinanderge- es sich jedoch, daß ein Adcock oft auch dann keine einschaltet und an je einen der beiden Eingänge eines deutige Peilanzeige (bzw. beim Peilen mit einem Doppel-Doppelkanal-Peilers (9,11,12) angeschlossen sind. kanalsichtfunkpeiler, elliptische Aufspaltung der Peil-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ao anzeige) liefert, wenn mit Sicherheit nur eine einzige zeichnet, daß die einzelne Peilantenne durch einen Raumwelle am Peilort eintrifft. Bei solchen Ellipsenan-Peilrahmen (21, 31) gebildet ist und jeder Peilrah- zeigen, die sich oft noch infolge von Polarisationsmen durch einen zu ihm um 90° verdrehten weiteren Phasen- und/oder Amplitudenänderungen der einfal-Peilrahmen (22, 32) zu einem Kreuzrahmensystem !enden Raumwelle zeitlich rasch verändern, ist im ail-(2, 3) ergänzt ist. 25 gemeinen eine einwandfreieRichtungsbestimmung nicht

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch möglich. Diese Erscheinung läßt sich etwa dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Kreuzrahmen- erklären, daß beim Auftreten einer starken Horizontalsystem (2, 3) an den beiden Enden eines um eine komponente der elektrischen Feldstärke die beiden vertikale Mittelachse schwenkbaren horizontalen Lin:arantennen eines Adcocks wie eine Zweidrahtlei-Trägers (1) angeordnet ist. 30 tung wirken, die einen beträchtlichen Anteil aus der

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch horizontalen Feldstärkekomponente aufnimmt, die im gekennzeichnet, daß unter sich parallele Kreuzrah- allgemeinen gegenüber der gleichzeitig aufgenommemensysteme (X_n, Y_n) ortsfest umJ in gleichmäßigen nen vertikalen Komponente phasenverschoben ist. Abständen auf dem Umfang eines Kreises angcord- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Funknet sind, wobei die Ausgänge paralleler oder ko- 35 peilanordnung anzugeben, die die Nachteile der vorerplanarer Rahmen in Gegeneinanderschaltung an die wähnten Peilanlennenanordnungen vermeidet, und mit Feldspulen von gekuppelten Goniometern (13, 14) der das Azimut einer einfallenden Raumwelle weitangeschlossen sind, so daß jedes Goniometer von gehend unabhängig von deren Polarisation richtig geder gleichen Anzahl Differenzspannungen gespeist peilt werden kann.

wird, und daß die gekuppelten Suchspulen der 40 Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der ErGoniometer an die Eingänge des Doppelkanal-Pei- findung darin, daß jeder der im Abstand angeordneten lers (9,11, 12) geschaltet sind. Peilantennen noch eine weitere am gleichen Ort zuge-

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, ordnet ist und gegenüber jener jeweils um einen Winkel dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Peil- verdreht ist und daß die Ausgänge von jeweils zwei zurahmen zueinander koplanar bzw. koaxial sind. 45 einander parallelen oder koplanaren Peilantenncn

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, direkt oder über gekuppelte Goniometer gegeneinandadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der dergeschaltet und an je einen der beiden Eingänge eine.; Kreuzrahmen ein weiterer koplanarer Rahmen zur Doppelkanalpeilers angeschlossen sind.
Seitenbestimmung vorgesehen ist. Zur Durchführung der Erfindung sind zwar nicht

50 nur Peilantennen mit einer Sinuscharakteristik, sondern auch z. B. solche mit einer sin² — oder — wenn