DE454039C

DE454039C - Direction finder with auxiliary antennas

Info

Publication number: DE454039C
Application number: DET31982D
Authority: DE
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1926-06-15
Filing date: 1926-06-16
Publication date: 1927-12-28

Description

Peilempfänger mit Hilfsantennen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum gerichteten Empfang bzw. zur Richtungsbestimmung in der drahtlosen Telegraphie, insbesondere bei Verwendung auf Fahrzeugen, wie z. B. Schiffen oder Flugzeugen. Es ist bekannt, daß zu Peilzwecken Rahmenantennen oder anders geartete Richtantennen verwendet werden und je nach der Stellung dieser Richtantennen die Empfangsströme ihre Intensität ändern. Dabei hat man die Beobachtung gemacht, daß ein scharfes Minimum, d.h. ein absoluter Nullempfang, bei einer derartigen Stelle der Richtantenne zum fernen Sender, bei der die Richtantenne keine Energie von den ausgesandten Wellen erhält, nicht erzielt wird. Eine solche Unschärfe des Minimums kann auf verschiedenen Ursachen beruhen, die sowohl in der Empfangsapparatur als auch außerhalb derselben liegen können. Gerade auf Schiffen macht sich eine Störungsursache besonders geltend, das sind Rückstrahlungen von verschiedenen auf den Schiffen befindlichen leitenden Gebilden. Um diese Störungen, welche die Peilresultate verschieben, zu beseitigen, verwendet man gerichtete oder ungerichtete Hilfsantennen, die einen zusätzlichen Effekt in der Empfangsapparatur hervorrufen und den Störeffekt gerade kompensieren.DF receiver with auxiliary antennas. The present invention relates to an arrangement for directional reception or for determining the direction in the wireless Telegraphy, especially when used on vehicles such as B. ships or Aircraft. It is known that loop antennas or other types of antenna are used for direction finding purposes Directional antennas are used and depending on the position of these directional antennas Receive currents change their intensity. It has been observed that a sharp minimum, i.e. absolute zero reception, at such a point the directional antenna to the distant transmitter where the directional antenna does not receive any energy from the transmitted waves receives, is not achieved. Such a blurring of the minimum can be due to various causes, both in the receiving apparatus as can also lie outside the same. One of the main causes of malfunctions is on ships particularly valid, these are reflections from various on the ships leading structures. To avoid these errors shifting the bearing results to eliminate, one uses directional or omnidirectional auxiliary antennas, which one cause additional effect in the receiving apparatus and just the disturbing effect compensate.

In der Abb. r der Zeichnung ist eine Rahmenantenne R dargestellt, die mittels einer Kopplung k induktiv mit einer Hilfsantenne A verbunden ist. Diese Hilfsantenne hat den oben.- angegebenen Zweck, eine zusätzliche Spannung im Rahmen hervorzurufen, die die durch die Rückstrahlung hervorgerufene Störspannung aufhebt. Bei verschiedenen Stellungen des Schiffes ist der Einfluß der Rückstrahlung auf denPeilrahmenverschieden stark, so daß je nach der Lage des Schiffes der zur Kompensation des Störeffektes erforderliche Hilfsantenneneffekt verschieden groß ist, so daß die Kopplung zwischen der Hilfsantenne und dem Rahmen bzw. der Empfangsapparatur jeweils verändert werden muß. Eine solche Änderung vorzunehmen, ist in der Praxis nicht ganz einfach, da bei unsachgemäßer Bedienung der Apparatur leicht Mißweisungen entstehen können, und selbst bei korrekter Peilung erfordert eine Änderung der Kopplung einen nicht unbeträchtlichen Zeitverlust.In Fig. R of the drawing, a loop antenna R is shown, which is inductively connected to an auxiliary antenna A by means of a coupling k . This auxiliary antenna has the purpose indicated above, to create an additional voltage in the frame, which cancels the interference voltage caused by the reflection. In different positions of the ship, the influence of the reflection on the bearing frame is different, so that depending on the position of the ship, the auxiliary antenna effect required to compensate for the interference effect is different, so that the coupling between the auxiliary antenna and the frame or the receiving apparatus is changed in each case got to. Making such a change is not very easy in practice, since improper operation of the apparatus can easily result in misalignments, and even with correct bearing a change in the coupling requires a not inconsiderable loss of time.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Mangel dadurch behoben, daß die Kopplung der Hilfsantenne mit der Empfangsapparatur automatisch variabel gemacht wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Störung durch Rückstrahlung mit der Änderung der Lage des Schiffes sich nach einer einfachen periodischen Gesetzmäßigkeit ändert.According to the present invention, this deficiency is remedied by that the coupling of the auxiliary antenna with the receiving equipment is automatically variable is made. It has been shown that the interference is caused by reflection with the change in the position of the ship is based on a simple periodic law changes.

In Abb. 2 sind zwei Lagen t und 2 des Schiffes angegeben, aus denen ersichtlich ist, daß in einem Fall die Störung maximal, im anderen Fall dagegen überhaupt nicht vorhanden ist. Der Sender liege in der durch den Pfeil S angedeuteten Richtung. r sei die Stellung des Empfangsrahmens auf dem Schiff, B ein rückstrahlender Mast, dessen Rückstrahlung in dieser Lage in derselben Richtung wirkt wie die vom fernen Sender ankommende Welle. Für eine solche Lage des Empfangsrahmens ist somit kein zusätzlicher Effekt durch eine Hilfsantenne erforderlich. Gerade anders liegen die Verhältnisse bei der Lage :2 des Schiffes. Hier wird der Rahmen von den von B ausgesandten Wellen maximal erregt. Es ist daher ein ebenso großer entgegengesetzter Hilfsantenneneffekt zur Kompensation erforderlich. Der Betrag des erforderlichen Hilfsantenneneffektes schwankt somit, wie ersichtlich, zwischen Null bei der Stellung o° und dem Maximalwert bei der Stellung 9o bzw. zwischen den Werten bei gerade entgegengesetzten Stellungen. Es kann daher der Verlauf dieser Änderung in Abhängigkeit einer ganzen Drehung des Schiffes um 36o° durch eine Sinuskurve, wie in Abb. 3 angegeben, dargestellt werden. Entsprechend diesem Verlauf muß nun auch die Kopplung zwischen der Hilfsantenne und der Empfangsapparatur variabel gemacht werden. Dies erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß zwei Kopplungsspulen so angeordnet werden, daß die eine mit dem Rahmen gemeinsam drehbar, die andere aber feststehend auf dem Schiff angebracht ist. Es bleibt dann die Lage der einen Spule (der mit dem Rahmen drehbaren) unverändert, während ihre Lage in bezug auf den rückstrahlenden Mast sich ändert. Die andere Spule dagegen wird so angebracht, daß ihre Stellung in bezug auf den rückstrahlenden Mast unverändert bleibt, die Stellung zum fernen Sender jedoch unveränderlich ist.In Fig. 2 two layers t and 2 of the ship are indicated, from which it can be seen that in one case the disturbance is maximal, in the other case it is against it does not exist at all. The transmitter is in the direction indicated by the arrow S. Direction. Let r be the position of the receiving frame on the ship, B a retroreflective mast whose retroreflection in this position is in the same direction acts like the incoming wave from the distant transmitter. For such a location of the reception frame no additional effect from an auxiliary antenna is therefore required. Just The situation is different with the position: 2 of the ship. Here is the frame maximally excited by the waves emitted by B. It is therefore just as great opposite auxiliary antenna effect required for compensation. The amount the required auxiliary antenna effect thus varies, as can be seen, between Zero at position o ° and the maximum value at position 9o or between the Values in exactly opposite positions. It can therefore be the course of this Change as a function of a complete turn of the ship by 36o ° through a sine curve, as shown in Fig. 3. According to this course must now also made the coupling between the auxiliary antenna and the receiving apparatus variable will. This is expediently done in such a way that two coupling coils are arranged be that one rotates together with the frame, but the other is fixed is attached to the ship. The position of one coil (the one with the frame rotatable) unchanged while their position with respect to the retroreflective Mast changes. The other coil, however, is attached so that its position in relation to the retroreflective mast remains unchanged, the position to the distant Sender, however, is immutable.

In Abb. i sind die beiden Spulen mit r und a bezeichnet. y liege in der Ebene des großen Rahmens und ist mit diesem zusammen drehbar. a ist dagegen fest auf der Peilscheibe befestigt. Dann sieht man, daß in der Stellung gemäß Abb. i die Kopplung zwischen diesen beiden Spulen Null beträgt und somit kein zusätzlicher Effekt in dem Rahmen induziert wird, während in der Lage 2 die Kopplung der beiden Spulen maximal ist. Die gegenseitige Lage der Spulen r und a bei Drehungen des Schiffes kann aus der Abb. q. entnommen werden, wo vier Stellungen angegeben sind, die einer Drehung des Schiffes um o, 9o, 18o und 270° entsprechen. Der dargestellte Fall ist besonders einfach, da angenommen wurde, daß sowohl der Sender als auch der Störer wie die Rahmenachse auf einer Geraden liegen. Ist dieses nicht der Fall, so verschiebt sich der Nullpunkt der Korrektionskurve, und es müßte schon bei der Stellung i eine Kopplung vorhanden sein, d. h. es muß die Lage der beiden Kopplungsspulen zueinander um einen Winkel gedreht werden. Eine andere Abweichung von dem betrachteten Fall tritt dann auf, wenn in dieser einen betrachteten Ouelle der Rückstrahlung noch andere rückstrahlende Gebilde vorhanden sind, die z. B. einen konstanten, von der Drehung des Schiffes unabhängigen Störbetrag hervorrufen. Um den zu vermeiden, muß außer der variablen Kopplung zwischen der Hilfsantenne und der Empfangsapparatur noch eine feste Kopplung angeordnet sein, die diesen konstant bleibenden Betrag kompensiert. Sind die Störungen in bezug auf ihren Verlauf mit der Drehung des Schiffes komplizierterer Natur, so kann eine Kompensation der Störwirkungen dadurch erzielt werden, daß die gegenseitigen Lagen der Kopplungsspulen nach einer anderen Gesetzmäßigkeit als beschrieben, d. h. abweichend vom Sinusgesetz, erfolgen. Das kann beispielsweise durch Verwendung einer Kurvenscheibe bewirkt werden.In Fig. I, the two coils are labeled r and a. y lie in the plane of the large frame and can be rotated together with it. a is against it firmly attached to the bearing disc. Then you can see that in the position shown in Fig. i the coupling between these two coils is zero and therefore no additional one Effect is induced in the frame, while in layer 2 the coupling of the two Coils is maximum. The mutual position of the coils r and a when the ship turns can be seen from fig. q. are taken, where four positions are indicated, one Rotation of the ship by o, 9o, 18o and 270 ° correspond. The illustrated case is especially simple since it was assumed that both the sender and the interferer how the frame axis lie on a straight line. If this is not the case, postpone it is the zero point of the correction curve, and a Coupling exist, d. H. it must be the position of the two coupling coils to one another rotated through an angle. Another departure from the case under consideration occurs when in this one source of reflection still considered other retroreflective structures are present, e.g. B. a constant, of the Rotation of the ship cause independent disturbance. To avoid that, you have to except for the variable coupling between the auxiliary antenna and the receiving equipment a fixed coupling can still be arranged, this amount remaining constant compensated. Are the perturbations related to their course with the turn of the ship of a more complicated nature, a compensation of the disturbance effects can be achieved thereby be that the mutual positions of the coupling coils according to a different law as described, d. H. deviating from the sine law. For example by using a cam.

Um eine Änderung der durch die Hilfsantenne induzierten Spannungen im Verhältnis zu den Spannungen des Rahmenkreises zu erzielen, kann auch an Stelle einer Änderung der Kopplung zwischen den Antennen und der Empfangsapparatur der elektrische Widerstand einer oder beider Antennen in Abhängigkeit von der Drehung verändert werden.A change in the voltages induced by the auxiliary antenna in relation to the tensions of the frame circle can also be achieved in place a change in the coupling between the antennas and the receiving apparatus of the electrical resistance of one or both antennas as a function of rotation to be changed.

Die von der Hilfsantenne induzierten Spannungen können bekanntlich entweder direkt auf den Rahmenantennenkreis oder aber auf Zwischenkreise oder direkte Empfangsanzeiger einwirken. Dieses sind verschiedene an sich bekannte Möglichkeiten der Kombination der Effekte zweier Antennen.As is known, the voltages induced by the auxiliary antenna either directly on the loop antenna circuit or on intermediate circuits or direct Act on the reception indicator. These are various possibilities known per se the combination of the effects of two antennas.

Claims

PATENT CLAIMS: i. DF receiver with auxiliary antennas, characterized in that that by rotating the directional antenna (DF frame) the coupling is automatically established between auxiliary antenna and receiver or the electrical resistance of the auxiliary antenna changes. Arrangement according to Claim i, characterized in that the one coupling coil rotatable with the frame, expediently in the frame plane, the other coupling coil stationary, expediently on the target disc, is arranged. 3. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that the two coupling coils are arranged one inside the other are that the spool rotatable with the frame turns inside the stationary one the same vertical axis moves. ¢. Arrangement according to claims i to 3, characterized in that that the plane of the frame is at an angle with that of the frame rotatable Forms coupling coil. 5. Arrangement according to claim i, characterized in that between auxiliary antenna and receiver or loop antenna except for the variable coupling there is a fixed, appropriately adjustable coupling. 6. Arrangement according to claim i, characterized in that one or both coupling coils upon rotation of the bearing frame inevitably move on a cam. 7. Arrangement according to claim r and following, characterized in that in addition to the variable coupling of the two antennas nor compensation devices of a known type for the purpose of compensating others disturbing influences are provided.