DE504317C

DE504317C - Method for generating an electromagnetic interference field

Info

Publication number: DE504317C
Application number: DES79454D
Authority: DE
Original assignee: Ondes Dirigees SA Des
Current assignee: Ondes Dirigees SA Des
Priority date: 1926-05-21
Filing date: 1927-04-29
Publication date: 1930-08-04
Also published as: BE341632A

Description

Verfahren zum Erzeugen eines elektromagnetischen Interferenzfeldes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines elektromagnetischen Interferenzfeldes unter Benutzung einer Vielzahl von Antennen, die frequenzgleiche Wellen aussenden. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß mittels einer bestimmten Anzahl von Antennen modulierte Wellen, mit den anderen Antennen dagegen nichtmodulierte Wellen ausgesandt werden. Im einfachsten Fall verwendet man zwei sendende Antennen und moduliert nur die Sendung der einen dieser beiden Antennen; die Sendung der anderen Antennen wird nicht moduliert.Method for generating an electromagnetic interference field The invention relates to a method for generating an electromagnetic interference field using a plurality of antennas that transmit waves of the same frequency. The essence of the invention is that by means of a certain number of antennas modulated waves, but non-modulated waves are sent out with the other antennas will. In the simplest case one uses two transmitting antennas and only modulates the transmission of one of these two antennas; the broadcast of the other antennas will not modulated.

Gegenüber den gewöhnlichen elektromagnetischen Interferenzfeldern, bei denen die von zwei Antennen ausgesandten Wellen identisch sind, wird durch das Verfahren nach der Erfindung der Vorteil erreicht, daß man in einem gewöhnlichen Empfänger, obwohl die Modulationsfrequenz der modulierten Antenne hörbar ist, in den zu bestimmenden Richtungen einen Ton Null selbst dann wahrnimmt, wenn die Amplituden der von den beiden Antennen ausgesandten Wellen sehr voneinander verschieden sind. Man ist also nicht mehr gehalten, dafür Sorge zu tragen, daß man gleiche Intensitäten in den beiden Antennen erhält; weiterhin wird die Genauigkeit, mit der man die Linien des Tons Null wahrnimmt, beträchtlich vergrößert.Compared to the usual electromagnetic interference fields, in which the waves emitted by two antennas are identical, is indicated by the Method according to the invention, the advantage achieved that in an ordinary Receiver, although the modulation frequency of the modulated antenna can be heard in the directions to be determined perceives a tone zero even if the amplitudes of the waves emitted by the two antennas are very different from each other. So you are no longer required to ensure that you have the same intensities receives in the two antennas; continue to be the accuracy with which one can trace the lines of the tone zero perceives, increased considerably.

Die Linien des Tons größter Stärke oder besser noch die Linien des Tons Null werden nach der Erfindung benutzt, um gegebene Richtungen zu bestimmen. Man regelt den Phasenunterschied der beiden Sendungen dergestalt, daß man beispielsweise in der gewünschten Richtung eine Linie des Tons Null erhält.The lines of the clay of greatest strength, or better still the lines of the Tones zero are used according to the invention to determine given directions. The phase difference between the two programs is regulated in such a way that, for example receives a zero tone line in the desired direction.

Um die Beobachtung zu erleichtern, kann man eine periodische Änderung dieses Phasenunterschieds erzeugen; als Folge tritt eine Pendelbewegung der Feldlinien, insonderheit der Linien des Tons Null, auf.A periodic change can be made to facilitate observation generate this phase difference; as a result, there is a pendulum motion of the field lines, especially the lines of the tone zero.

Abb. i ist das einfache Schaltschema zur Veranschaulichung einer bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens benutzten Einrichtung. Ein strahlungsfähiges System A ist mit einem Sender El für kontinuierliche Wellen, Grundwellen genannt, ausgerüstet. Im Feld des Strahlers, beispielsweise der Antenne A, befindet sich die Antenne B, die ebenfalls elektromagnetische Wellen, Hilfswellen genannt, aussendet; diese Hilfswellen sind moduliert.Fig. I is the simple circuit diagram to illustrate a device used in the application of the method according to the invention. A radiative system A is equipped with a transmitter E1 for continuous waves, called fundamental waves. In the field of the radiator, for example antenna A, there is antenna B, which also emits electromagnetic waves, called auxiliary waves; these auxiliary waves are modulated.

Die zweite Antenne B erfordert keine eigene Energiequelle, denn ihre Wellen können die von ihr reflektierten Grundwellen sein. Man kann aber der Antenne B von der Sendeeinrichtung E1 aus Energie zuführen; hierbei kann man einen Zwischenverstärker, einen Phasenschieber oder beide Einrichtungen gleichzeitig verwenden.The second antenna B does not require its own energy source, as hers Waves can be the fundamental waves reflected by it. Man can but supply the antenna B with energy from the transmitter E1; here can a repeater, a phase shifter or both devices at the same time use.

Die von der Antenne B ausgehenden Hilfswellen kann man mittels der Vorrichtung M modulieren. Es genügt hierzu beispielsweise, den zu B gehörigen Antennenkreis periodisch zu unterbrechen. Man kann zum gleichen Zweck auch seine Eigenwellenlänge, seinen Widerstand oder beides zugleich periodisch ändern und nimmt alsdann eine Reihe von Erscheinungen auf Grund der Interferenz zweier nicht identischer elektromagnetischer Felder wahr, deren eines moduliert, deren anderes dagegen nicht moduliert ist.The auxiliary waves emanating from antenna B can be viewed using the Modulate device M. For this purpose, it is sufficient, for example, to use the antenna circuit belonging to B. interrupt periodically. For the same purpose one can also use its own wavelength, periodically change its resistance or both at the same time and then take one Series of phenomena due to the interference of two non-identical electromagnetic ones Fields true, one of which is modulated while the other is not modulated.

Die Stärke des mit einem gewöhnlichen Empfänger in einem beliebigen Punkt C (Abb. 2) aufgenommenen modulationsfrequenten Tons hängt von der Phasenverschiebung ab, die für diesen Punkt C zwischen beiden Grund- und Hilfswellen besteht. Diese Phasenverschiebung hängt ihrerseits von verschiedenen Größen, hauptsächlich aber vom Unterschied CA-CB der Abstände des Punktes C von beiden Antennen ab.The strength of having an ordinary recipient in any one Point C (Fig. 2) recorded modulation-frequency tone depends on the phase shift which exists for this point C between the two basic and auxiliary waves. These Phase shift, for its part, depends on various sizes, but mainly on the difference CA-CB of the distances between point C and the two antennas.

Für bestimmte Werte dieses Unterschiedes wird, selbst wenn die von den beiden Antennen ausgesandten Intensitäten sehr verschieden sind, die Stärke des Empfangs Null, für andere erreicht sie einen Höchstwert. Man kommt von einem Höchstwert zu einem Mindestwert in der Stärke des Empfangs, wenn die Strecke CA-CB sich um eine Viertelwellenlänge ändert.For certain values of this difference, even if that of The intensities emitted by the two antennas are very different, the strength of reception zero, for others it reaches a maximum value. One comes from one Maximum value to a minimum value in the strength of the reception if the route CA-CB changes by a quarter wavelength.

Die Linien des Tones Null (Knotenlinien) NN und die Linien des Tons größter Stärke (Bauchlinien) HM sind Hyperbeln mit den Brennpunkten A und B; diese Hyperbeln lassen sich leicht mit Hilfe eines Empfängers für elektromagnetische Wellen auffinden.The lines of the tone zero (nodal lines) NN and the lines of the tone of greatest strength (belly lines) HM are hyperbolas with the focal points A and B; these hyperbolas can easily be found with the aid of a receiver for electromagnetic waves.

Die Schwingungsknotenhyperbel HN und die Schwingungsbauchhyperbel HM bzw. deren Asymptoten, mit denen sie praktisch bald zusammenfallen, sofern der Abstand CA genügend groß ist, kann man auf diese Weise bestimmen. Mit den so festgelegten Kurven bzw. Geraden ermittelt man im Sinne der Erfindung zum Zweck der Ortsbestimmung bestimmte Richtungen. Man kann nämlich den Winkelabstand zwischen einer Schwingungsknotenasymptote ASN und ihrer benachbarten Schwingungsbauchasymptote ASM auf einen beliebigen Wert bringen, indem man beispielsweise die Länge AB oder die Wellenlänge ändert. Die Festlegung der Richtungen kann schließlich noch auf vielerlei Arten vervollkommnet werden.The oscillation node hyperbola HN and the oscillation belly hyperbola HM or their asymptotes, with which they will practically soon coincide, provided that the distance CA is sufficiently large, can be determined in this way. With the curves or straight lines established in this way, certain directions are determined in the sense of the invention for the purpose of determining the location. This is because the angular distance between a vibration node asymptote ASN and its neighboring vibration abdominal asymptote ASM can be brought to any value, for example by changing the length AB or the wavelength. The determination of directions can ultimately be perfected in many ways.

An Stelle nur einer zusätzlichen Antenne B kann man zwei oder mehrere voneinander abhängige Antennen anwenden, deren Modulation bei verschiedener oder gleicher Frequenz mit oder ohne gegenseitige Phasenverschiebung erzeugt wird.Instead of just one additional antenna B, you can have two or more use interdependent antennas whose modulation at different or the same frequency is generated with or without mutual phase shift.

Um die Beobachtung der Feldlinien zu erleichtern, kann man ihnen eine Pendelbewegung entsprechend einem vorgegebenen Gesetz erteilen, indem man den Phasenunterschied der beiden Sendungen ändert. Ein Empfänger wird also in einem bestimmten Punkt des Feldes nicht einen stetigen Ton empfangen, sondern einen Ton von schwankender Amplitude, die dann, wenn der Empfangsort in dem von der Schwingungsknotenfeldlinie bestrichenen Bereich liegt, auch durch den Wert Null geht. Außerhalb dieses Bereichs 'wird man für jede Periode der Schwingung der Knotenlinie nur einen Höchst-und einen Mindestwert wahrnehmen, innerhalb dieses Bereichs erhält man für -jede Periode der Schwingung der Knotenlinie zwei Höchst- und zwei Mindestwerte, und zwei aufeinanderfolgende Höchstwerte werden von um so mehr verschiedener Amplitude sein, je weiter der Empfangsort von der mittleren Schwingungsknotenfeldlinie entfernt ist. Nur wenn der Empfangsort auf dieser mittleren Linie liegt, haben die Höchstwerte gleiche Amplituden. Diese Gleichheit kann daher, und zwar ausreichend, dazu dienen, die Lage der Schwingungsknotenfeldlinie des Interferenzfeldes zu bestimmen. Es ist vorteilhaft, das Gesetz für die Phasenänderung so zu wählen, daß nur in der gesuchten Lage die Durchgänge der pendelnden Feldlinien durch gleiche Seiten getrennt sind. Man: kann beispielsweise dieses Gesetz so wählen; daß die Winkelgeschwindigkeit der schwingenden Feldlinie unveränderlich ist. Die Wahrnehmung gleicher Zeitspannen zwischen aufeinanderfolgenden Durchgängen genügt vollauf für die sehr genaue Lagenbestimmung.To make it easier to observe the field lines, one can give them a Give pendulum motion according to a given law by calculating the phase difference of the two broadcasts changes. A recipient is thus at a certain point of the Field does not receive a steady tone, but a tone of fluctuating amplitude, that when the receiving location is in the swept by the oscillation nodal field line Range, also goes through the value zero. Outside of this area 'one becomes for each period of oscillation of the nodal line only one maximum and one minimum value perceive, within this range one obtains for each period of the oscillation the knot line has two maximums and two minimums, and two consecutive Maximum values will be of the more different amplitude, the further the receiving location is removed from the mean nodal field line. Only if the receiving location lies on this middle line, the maximum values have the same amplitudes. These Equality can therefore, and indeed sufficiently, serve to determine the position of the oscillation nodal field line to determine the interference field. It is beneficial to the law for phase change to be chosen in such a way that the passages of the oscillating field lines are only in the desired position are separated by equal sides. One: can for example choose this law like this; that the angular velocity of the oscillating field line is invariable. the Perception of equal periods of time between successive passes is sufficient fully for the very precise determination of the position.

Ändert man gemäß der Erfindung die Ton-. höhe der Modulierung, dann kann man die eine von der anderen Hälfte der Pendelzone durch die schwingende Knotenlinie unterscheiden.If you change the tone according to the invention. level of modulation, then one can see one of the other half of the pendulum zone through the swinging nodal line differentiate.

Als Beispiel sei genannt; daß man den modulierenden Ton für die Hilfswellen so än-. denn kann, daß eine Voreilung einem Ton N1, eine Nacheilung einem Ton N2 entspricht. Zwei aufeinanderfolgende Höchstwerte werden also erst den Ton N1, dann den Ton N2 besitzen. Auf der einen Seite der Schwingungsfeldlinie wird der Ton NI, auf der anderen der Ton N2 vorherrschen. Man kann also hören, auf welcher Seite der mittleren Feldlinie man sich befindet. Alle nach den erläuterten Grundsätzen erfolgenden Änderungen einer oder mehrerer Bestimmungsgrößen der Hilfswellen im Verein mit der Änderung des Phasenunterschieds werden von der Erfindung umschlossen.One example is; that one has the modulating tone for the auxiliary waves so än-. because it can lead to a tone N1, a lag to a tone N2 is equivalent to. Two consecutive peaks are therefore first the tone N1, then have the tone N2. On one side of the vibrational field line, the tone NI, on the other the tone N2 predominate. So you can hear on which side the middle field line one is located. All according to the principles explained resulting changes in one or more determinants of the auxiliary waves in the Association with the change of the phase difference are of the invention enclosed.

Das, was mittels verschiedener Tonhöhen erreicht wird, kann auch auf optischem, mechanischem öder fernmechanischem W#g ausgenutzt werden.What is achieved by means of different pitches can also be on optical, mechanical or remote mechanical W # g can be exploited.

Befindet sich der Empfänger in A oder liegt er im Vergleich zum Abstand AB sehr nahe bei A, dann ändert sich die Stärke des Empfangs mit dem Abstand AB. Sie wird von einem Höchstwert auf einen anderen Höchstwert übergehen, indem sie jedesmal, wenn der Abstand AB sich um eine Viertelwellenlänge ändert, durch Null geht. Zählt man also die Anzahl der Höchst- und Mindestwerte in einer bestimmten Zeit, so hat man damit ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der die Antenne B sich der Antenne A nähert bzw. von ihr entfernt; wenn die Wellen von A gerichtet sind, so ermittelt man hierbei gleichzeitig den Weg.If the receiver is in A or if it is very close to A compared to the distance AB , the strength of the reception changes with the distance AB. It will go from one peak to another peak by going through zero every time the distance AB changes by a quarter wavelength. If one counts the number of maximum and minimum values in a certain time, then one has a measure of the speed with which antenna B approaches or moves away from antenna A; if the waves of A are directed, the path is determined at the same time.

Eine solche Messung ist selbst bei nichtmodulierter Antenne B noch möglich. Es genügt beispielsweise, in der Nähe von A eine modulierte Hilfsantenne anzuordnen, die so abgestimmt wird, daß ihre Modulierung nicht wahrnehmbar ist, solange sich keine andere Antenne im Feld befindet.Such a measurement is still possible even when antenna B is not modulated possible. For example, a modulated auxiliary antenna near A is sufficient to be arranged, which is tuned in such a way that its modulation is imperceptible, as long as there is no other antenna in the field.

Auf diese Weise ist es möglich, in A jeden Körper, der wie eine Antenne wirken kann, wahrzunehmen, ohne daß dieser Körper an der Beobachtung teilnimmt, ohne daß er, beispielsweise ein Schiff, ein Flugzeug o. dgl., also überhaupt etwas von seiner Beobachtung merkt.In this way it is possible in A any body that is like an antenna can act to perceive without this body participating in the observation, without him, for example a ship, an airplane or the like, so anything at all notices from his observation.

An Stelle der Wellen einer modulierten Hilfsantenne kann man auch reflektierte Wellen einer nichtmodulierten Hilfsantenne empfangen, indem man entweder diese Wellen dem Empfang überlagert oder z. B. als Sender eine Gruppe von zwei Antennen, etwa zwei Rahmen, benutzt, deren resultierende Wirkung auf den Empfänger moduliert wird, und die man so anordnet, daß diese resultierende Wirkung Null ist, solange keine nichtmodulierte Antenne vorhanden ist.Instead of the waves of a modulated auxiliary antenna one can also Received reflected waves from a non-modulated auxiliary antenna by either these waves superimposed on the reception or z. B. as a transmitter a group of two antennas, about two frames are used, the resulting effect of which modulates on the receiver and which are arranged so that this resulting effect is zero as long as there is no non-modulated antenna.

Man kann auch den Abstand AB durch den Unterschied der Wellenlängen zwischen zwei benachbarten Höchstwerten beim Empfang messen, wenn man die Wellenlänge des Senders ändert. Diesen Abstand kann man schließlich auch angenähert dadurch feststellen, daß man die Bewegungen der Schwingungsknoten- und Schwingungsbauchfeldlinien in der erläuterten Weise benutzt. The distance AB can also be measured by the difference in wavelengths between two adjacent maximum values during reception if the wavelength of the transmitter is changed. Finally, this distance can also be approximately determined by using the movements of the nodes and abdominal field lines in the manner explained.

Mit diesen Angaben ist es für einen gegebenen Sender möglich, von vornherein über den Raum eine Art Hertzsches Netz zu legen, mit dem man beobachten, Richtungen feststellen, Abstände, Geschwindigkeiten und Bewegungsvorgänge usw. von Körpern messen kann, die als Antennen zu wirken vermögen. Die einzige Voraussetzung ist das :Arbeiten des Hauptsenders, das man in der Hand haben muß. Der beobachtete Körper mit Antennenwirkung erfährt dabei nichts von seiner L'berwachung. Die Erfindung ist also ein Überwachungsvorgang von unbeweglichen oder im Raum beweglichen Körpern, geodätischen Punkten, Schiffen, Flugzeugen usw.With this information it is possible for a given sender to from to lay a kind of Hertzian network over the room in advance, with which one can observe, Determine directions, distances, speeds and movements, etc. from Can measure bodies that are able to act as antennas. The only requirement is that: the work of the main broadcaster that you have to have in hand. The observed The body with antenna effect learns nothing of its monitoring. The invention is therefore a monitoring process of immobile bodies or bodies that are movable in space, geodetic points, ships, aircraft, etc.

Auch bei zufälligen kleinen, nicht immer vermeidbaren Schwankungen der Länge der ausgesandten Wellen bleibt das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar. Man hat nämlich nur durch die Anordnung einer solche zufälligen Schwankungen ausgleichenden Vorrichtung die Wirkung der Schwankungen auf die Lage der Schwingungsfeldlinien aufzuheben.Even with small random fluctuations that cannot always be avoided The method according to the invention remains applicable to the length of the transmitted waves. Namely, one can only compensate for such accidental fluctuations by arranging it Device the effect of the fluctuations on the position of the oscillation field lines to cancel.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method for generating an electromagnetic interference field, characterized in that waves of the same frequency are transmitted by means of a multiplicity of antennas and only certain of these antennas are modulated with the exclusion of the others.

2. Method for determining the location, characterized by the Use of the lines of the tone zero or the tone of the greatest strength of the claim i generated electromagnetic interference field.

3. The method according to claim 2, especially for determining direction, characterized by the use of lines of the tone zero. q ..

Method according to claim i with only two shafts, characterized in that that the phase difference between the two waves is changed periodically.

5. Method according to claim q., Characterized in that the phase difference between the two Waves by changing the natural wavelength of only one of the two antennas is generated.

6. The method according to claim q., Characterized in that the phase difference of both waves by changing the duration of the maintenance of the high frequency current in the connecting line only one of the two antennas and the high-frequency generator is caused.

7. The method according to claim ¢, characterized in that the Phase difference between the two waves through a suitable line element, for example an amplifier, in the connection line only one antenna and the high-frequency generator is produced. B.

Method of determining the side, on which one with respect to a line of the claim t and q. generated interference field located, characterized in that the two half-periods of the oscillation of the Interference field can be made different.

9. The method according to claim 8, characterized characterized in that changes in the modulation tone or some other determinant the auxiliary antenna is linked to the periodic change in the phase difference will.