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Verfahren zur Richtungsbestimmung drahtloser Sender Es ist vorgeschlagen
worden, zum Zwecke der Funkpeilung die Feldstärken zweier zueinander senkrecht angeordneten
Richtantennensysteme miteinander zu, vergleichen. Bei den gebräuchlichen Verfahren
werden -zur Durchführung dieses Vorschlages durch die beiden Richtantennensysteme
komplementäre Zeichen ausgesandt, und zwar meist durch die Buchstaben a und n. Auf
der Winkelhalbierenden zwischen den beiden Richtebenen verschmelzen dann die beiden
Zeichen zu einem Dauerstrich. Dieses Verfahren kann an sich gute Erfolge bringen,
jedoch ist es lästig, daß die Lautstärken der einzelnen Zeichen mit dem Ohr miteinander
verglichen werden müssen. Es ist leicht einzusehen, daß bald die Forderung auftauchte,
dieses Verfahren so durchzubilden, daß der akustische Hörempfang verlassen werden
kann und an Stelle des menschlichen Ohrs eine optische Anzeigevorrichtung tritt,
die, wie die sonst gebräuchlichen Meßinstrumente, ausgebildet ist. Diese Forderung
wird meistens gestellt, wenn es sich um die Peilung in Flugzeugen handelt, da die
Zahl des Bedienungspersonals beschränkt ist und daher die Peilung häufig vom Piloten
selbst, der schon an und für sich äußerst stark in Anspruch genommen ist, übernommen
werden mußte.
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Da das eingangs beschriebene Verfahren mit den bisher vorgeschlagenen
Mitteln die gestellte Aufgabe nicht zu lösen gestattete, ging man dazu über, durch
die beiden Richtantennensysteme nicht zwei verschiedene Zeichen auszusenden, sondern
dieselben dauernd strahlen zu lassen und diese Ausstrahlung mit zwei verschiedenen
Frequenzen zu modulieren. Im optischen Anzeigeinstrument wurden dann zwei Zungen
nach Art eines Frequenzmessers angeordnet, die auf die beiden Frequenzen abgestimmt
waren. Damit diese Methode einwandfrei arbeitet, sind zunächst große Feldstärken
oder hohe Verstärkungsgrade am Empfänger erforderlich.
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Die Erfindung geht einen anderen Weg, indem die Verschiedenheit der
aufgenommenen Zeichen hinsichtlich ihrer höheren Harmonischen ausgenutzt wird. Der
Sender kann hierbei in an sich bekannter Weise getastet werden, indem durch das
eine Antennensystem nur Punkte und durch das andere mir Striche ausgesandt werden.
Man hat zwar bereits mit solchen Tasteinrichtungen Peilanordnungen ausgebildet,
jedoch ' kam für solche Anordnungen lediglich ein Hörempfang in Frage, bei dem eine
Aussiebung bestimmter Harmonischer nicht notwendig war. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung soll jedoch die Möglichkeit geschaffen. werden, eine optische Anzeige
zu erreichen. Dies wird dadurch erreicht, daß aus den empfangenen Zeichen zwei Harmonische
durch Resonanz ausgesiebt werden. und die Verschiedenheit
ihrer
Phasenlage zur Anzeige ausgenutzt wird.
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Untersucht man die Verhältnisse bei einem derartigen System, bei dem
die Pausen der Striche des einen Antennensy steens durch die Punkte des anderen
Systems vollkommen ausgefüllt sind, so ergibt sich unter Zugrundelegung der Fourierschen
Reihe: Die Punktzeichen können unter Berücksichtigung der Pausen hauptsächlich als
eine aus ihrer Frequenz und ihrer doppelten Frequenz zusammengefaßte Schwingung
aufgefaßt werden, wenn die Länge der Pausen erfindungsgemäß ungefähr das Drei- bis
Vierfache der Länge der Zeichen beträgt.
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Diese Verhältnisse ergeben sich schematisch aus der beiliegenden Abb.
i. In dieser Abbildung ist ein Punktzeichen schraffiert dargestellt. Das Zeichen
ist über seiner Mittelwertslinie n aufgetragen und besitzt eine Dauer tz, die ein
Drittel der Pause t, entspricht. Die gestrichelt gezeichnete Kurve s1 ist eine Schwingung,
die aus den Frequenzen f1 und f2 zusammengesetzt ist. f2 ist ferner die doppelte
Frequenz von f1 (f2=28). Es ergibt sich aus der Abbildung, daß die gestrichelt gezeichnete
Kurve s1 das getastete Zeichen I annähernd wiedergibt. Die kleinen Abweichungen
von der Rechtecksform sind hierbei unbeachtlich und dadurch hervorgerufen, daß die
höheren Harmonischen vernachlässigt worden sind.
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Um von den in der Abb. i dargestellten Punktzeichen auf Strichzeichen
überzugehen, ist es nicht, wie man zunächst annehmen möchte, notwendig, andere Frequenzen
f1 und f2 zu wählen. Es ist vielmehr lediglich erforderlich, die Frequenz f2 in
ihrer Phase um 18o° zu verschieben. Nach Durchführung dieser Phasenverschiebung
ergibt sich ohne weiteres, wie in Abb. 2 dargestellt, das Strichzeichen II. Die
Frequenzen sind in dieser Abbildung mit den gleichen Bezugszeichen versehen bzw.
in gleicher Weise dargestellt wie in Abb. i. Theoretische Untersuchungen zeigen
ferner, daß es notwendig ist, eine Abweichung der Phasenverschiebung von f1 gegenüber
den beiden erläuterten Fällen für Punkt- und Strichzeichen, also von o bzw. von
18o°, zu vermeiden, denn sonst ergibt sich eine Kurvenform, die nicht mehr den gewünschten
Zeichen entspricht.
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Werden in dieser Weise die Zeichen bemessen, dann können die nachfolgend
beschriebenen Empfangsanordnungen Verwendung finden. So kann z. B. die in der Abb.
3 dargestellte Einrichtung angewendet werden, die ähnlich einem Frequenzmesser aufgebaut
ist.
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Mit Sk ist der Schnitt durch die Mattglasplatte eines Anzeigeinstrumentes
bezeichnet. Hinter der Glasplatte, vom Beschauer aus gerechnet, befindet sich eine
Lichtquelle I_ und die erforderliche Optik 0. Die von der Lichtquelle L ausgehenden
Strahlen werden durch die Optik 0 zusammengefaßt und auf die Glasplatte Sk geworfen.
In dem Strahlengang befinden sich zwei Blendenanordnungen B1 und B2, die auf zwei
Zungen Z1 und Z2 sitzen. Die Zungen werden elektromagnetisch angestoßen, und zwar
mit Hilfe des Elektromagneten A-ZW. Die beiden Zungen Zi und Z. sind auf die Frequenzen
f1 und f2, deren Bedeutung an Hand der Abb. i und 2 auseinandergesetzt wurde, abgestimmt.
Dadurch schwingen die Zungen in verschiedenen Frequenzen, d. h. mit verschiedenen
Geschwindigkeiten. Das Licht kann auf die Skalenscheibe Sk nur dann fallen, wenn
die beiden Blendenöffnungen hintereinanderstehen. Dies ist immer dann der Fall,
wenn die beiden Frequenzen f1 und f2 der Abb. i und a sich an gleichen Punkten befinden,
so z. B. im Zeitaugenblick i in der Abb. i. Von diesem Punkt aus laufen die beiden
Bewegungen zwar in der gleichen Richtung, jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten.
Im Zeitaugenblick 2 sind die beiden Blenden am weitesten voneinander entfernt, da
f1 negativ und f2 positiv ist. @ Sie laufen dann wieder zusammen, um im Zeitpunkte
3, der dem Zeitpunkt i entspricht, zur Deckung zu gelangen. Das Aufleuchten erfolgt
also immer entsprechend der jeweiligen Lage der Oberdeckung der beiden Blenden.
Die Größe des hierdurch angezeigten Ausschlages ergibt sich aus der Größe der Amplituden
der beiden Frequenzen f1 und f2, die ja wiederum abhängig sind von der Abweichung
von der Symmetrielinie zu den Senderausstrahlungen. Die Zungen werden vormagnetisiert,
damit der Verlauf der Federschwingungen entsprechend den erregenden Wechselströmen
erfolgt. Es wird mit anderen Worten durch die Vormagnetisierung eine Mittellage
der Zungen eingestellt, so daß bei einer positiven Halbwelle der erregenden Frequenzen
die Bewegung in der einen Richtung und bei einer negativen Halbwelle in der anderen
Richtung erfolgt.
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Die Schaltungsanordnung zum Betrieb des oben beschriebenen Anzeigeinstrumentes
ist aus der Abb.4 ersichtlich. Im Anodenkreis der Röhre R1 liegt ein Meßinstrument
M in Reihe mit der Primärwicklung eines Transformators T2. Die Sekundärwicklung
des Transformators T2 ist mit der Magnetisierungswicklung MW des Anzeigeinstrumentes
verbunden. Diese Magnetisierungswicklung wirkt, wie bereits in Abb. 3 beschrieben,
auf die Zungen Z1 und Z2 ein und bewirkt so die optische Anzeige.