DE679180C

DE679180C - Flicker DF receiver

Info

Publication number: DE679180C
Application number: DET49919D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Gerhard B Hagen
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1938-02-08
Filing date: 1938-02-08
Publication date: 1939-08-03

Description

Flimmerpeilempfänger Die vorliegende Erfindung hat einen Flimínerpeileínpfänger, insbesondere einen solchen, der nach dem Zielflugprinzip arbeitet, bei dem also durch eine periodische Antennenumschaltung zwei oder mehrere sich teilweise überschneidende Empfangs diagramme gebildet werden, zum Gegenstand.Flicker direction finder The present invention has a flicker direction finder, especially one that works according to the target flight principle, i.e. the one periodic antenna switching results in two or more partially overlapping antennas Reception diagrams are formed on the subject.

Der bekannte Zielflugempfänger besteht hochfrequenzseitig aus einer gerichteten und einer ungerichteten Antenne, die gemeinsam auf den Eingangskreis des Empfängers gekoppelt werden. Zur Erzeugung der eine Leitlinie bildenden Diagramme wird eine der beiden Antennen, vorzugsweise die gerichtete Antenne, periodisch in einem bestimmten Rhythmus umgeschaltet. Wird als gerichtete Antenne ein normaler Rahmen verwendet und werden die Anschlüsse dieses Rahmens, die zum Eingangskreis des Empfängers führen, periodisch umgepolt, so ergeben sich als Empfangsdiagramme e bekanntlich zwei Kardioiden, deren gemeinsame Schnittalinie die Zielnugrichtung angibt. The known target flight receiver consists of a high frequency side directional and a non-directional antenna, which are common to the input circuit of the receiver. To generate the diagrams that form a guideline one of the two antennas, preferably the directional antenna, is periodically in switched to a certain rhythm. Used as a directional antenna, it is a normal one Frame is used and the connections of this frame that lead to the input circuit of the receiver lead, periodically reversed, then result as reception diagrams As is well known, two cardioids whose common line of intersection is the target direction indicates.

Zur einwandfreien Richtungsbestimmung des angepeilten Senders ist es nun bei diesen bekannten Zielfluggeräten noch erforderlich, festzustellen, ob der Sender voraus oder achteraus liegt. Diese Feststellung wurde entweder durch Abweichung des Flugzeuges von der eingehaltenen Zielflugrichtung oder aber durch Ausschwenken des Peilrahmens aus dem Empfangsnull vorgenommen. Es ist klar, daß dadurch sehr leicht Fehler in der Seitenbestimmung auftreten können, die eine große Gefahr für den Flugverkehr bilden. Flugzeugunglüclce, die durch eine falsche Seitenbestimmung hervorgerufen wurden, beweisen diese Mängel der bekannten Einrichtung. To correctly determine the direction of the targeted transmitter is it is now still necessary with these known target aircraft to determine whether the transmitter is ahead or astern. That finding was made by either Deviation of the aircraft from the maintained target flight direction or by Swiveling the DF frame out of the reception zero made. It is clear that as a result, errors in the page definition can very easily occur, which is a large Form danger to air traffic. Airplane accident caused by wrong page determination proves these shortcomings of the known device.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, zugleich mit der Bestimmung der Zielflugrichtung bzw. mit der Bestimmung der Abweichung von dieser vorgeschriebenen Richtung selbsttätig die Seite des angeflogenen Senders, d. h. die Bestimmung, ob der Sender voraus oder achteraus liegt, mit anzuzeigen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schalteinrichtung für das Antennensystem vorgesehen, welche periodisch auf eine zur Leitstrahlbildung durch Flimmerpeilung dienende Umschaltperiode eine zur Seitenerkennung dienende Periode folgen läßt. Vorzugsweise kann eine aus drei Schaltstellungen bestehende Schalteinrichtung für das Antennensystem verwendet werden, die in zwei Schaltstellungen die zur Leitstrahlbildung dienenden Empfangs diagramme und in der dritten Schaltstellung ein zur Seitenerkennung des Senders (voraus oder achteraus) dienendes Empfangs diagramm aus dem Antennensystem erzeugt. In den ersten beiden Schaltstellungen werden also die beiden zur Leitstrahlbildung dienenden Empfangs diagramme und in der dritten Schaltstellung ein Diagramm erzeugt, das beispielsweise infolge seiner in Zielflugrichtung liegenden ausgeprägten Maxima und Minimastellen eine Unterscheidung der Richtung voraus oder achteraus gestattet. The present invention is based on the idea at the same time with the determination of the target flight direction or with the determination of the deviation from in this prescribed direction automatically the side of the station being approached, d. H. the determination of whether the transmitter is ahead or astern to indicate. In order to achieve this object, a switching device is provided according to the present invention provided for the antenna system, which periodically respond to a guide beam formation by means of a flicker bearing, a switching period serving for side recognition Period can follow. Preferably one can consist of three switch positions Switching device for the antenna system used that the reception diagrams used to form the guide beam in two switch positions and in the third switch position on for side detection of the transmitter (ahead or achteraus) serving reception diagram generated from the antenna system. In the first Both switch positions become the two receivers used to form the guide beam diagrams and, in the third switching position, a diagram that, for example due to its pronounced maxima and minima points in the target flight direction a differentiation of the direction ahead or aft is permitted.

Der erfindungsgemäße Flimmerpeilempfänger soll nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. The flicker direction finder according to the invention should now be based on the enclosed Drawings are explained in more detail using an exemplary embodiment.

Gemäß Abb. I wird angenommen, daß das Antennensystem aus zwei unter 90 Grad gekreuzten Rahmen I und 2 und einer ungerichteten Antenne 7 besteht. Gemäß der Erfindung ist nun im Eingangskreis des Empfängers 8 ein Umschalter 3 vorgesehen, der periodisch nacheinander drei verschiedene Schaltstellungen 4 5 und 6 durchläuft. In der ersten Schaltstellung 4 wird der senkrecht zur Zielflugrichtung liegende Rahmen I an den Empfänger geschaltet, in der Schaltstellung 5 wird derselbe Rahmen 1 mit vertauschter Polung ebenfalls an den Empfänger 8 angeschaltet. In Schaltstellung 6 wird dagegen der in Zielflugrichtung liegende Rahmen 2 an den Eingangskreis des Empfängers 8 angeschlossen. According to Fig. I it is assumed that the antenna system consists of two sub 90 degrees crossed frames I and 2 and an omnidirectional antenna 7. According to of the invention, a switch 3 is now provided in the input circuit of the receiver 8, which periodically passes through three different switch positions 4 5 and 6 one after the other. In the first switch position 4, the position perpendicular to the target flight direction is Frame I is switched to the receiver, in switch position 5 the same frame 1 is also connected to the receiver 8 with the polarity reversed. In switch position 6, on the other hand, the frame 2 lying in the target flight direction is connected to the input circle of the Receiver 8 connected.

In den beiden ersten Schaltstellungen werden in Kombination mit der ungerichteten Antenne 7 in an sich bekannter Weise die beiden Kardioidendiagramme erzeugt, deren Schnittlinie die Zielflugrichtung angibt. In Schaltstellung 6 wird in Verbindung mit der ständig angeschlossenen ungeri chteten Antenne 7 ebenfalls ein Kardioidendiagramm erzeugt, das aber gegenüber den beiden in den Schaltstellungen 4 und 5 erzeugten Kardioidendiagrammen um 90 Grad gedreht ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. I, in dem zunächst nur der Hörempfang dargestellt ist, befindet sich imAusgangskreis des Empfängers ein Transformatorg, dessen Seliundärwiclilung in ihrer Mitte abgezapft ist. Mit Hilfe des Umschalters 10 wird in den beiden Schaltstellungen 4 und 5 die gesamte an der Sekundärseite des Transformators 9 liegende Spannung auf den Kopfhörer Ir gegeben. In der Schaltstellung 6 des Umschalters. 3 erfolgt jedoch eine Umschaltung des Schalters I0, SO daß während dieser kurzen Schaltzeit nur die Hälfte der an der Sekundärseite des Transformators 9 liegenden Spannung auf den Kopfhörer II gegeben wird.In the first two switch positions, in combination with the Non-directional antenna 7, the two cardioid diagrams in a manner known per se generated, the intersection of which indicates the target flight direction. In switch position 6 is in connection with the permanently connected non-directional antenna 7 as well a cardioid diagram is generated, but this is opposite to the two in the switching positions 4 and 5 generated cardioid diagrams is rotated by 90 degrees. In the embodiment according to Fig. I, in which only the hearing reception is initially shown, is located In the output circuit of the receiver there is a transformer whose secondary winding is in its center is tapped. With the help of the switch 10 is in the two switch positions 4 and 5 show the total voltage on the secondary side of the transformer 9 given to the headphones Ir. In switch position 6 of the switch. 3 takes place however, a changeover of the switch I0, SO that during this short switching time only half of the voltage on the secondary side of the transformer 9 is given to the headphones II.

Zur Erklärung mögen die in Abb. 4 aufgezeichneten Empfangsdiagramme dienen. Das Empfangs diagramm 23 des Rahmens I ergibt in Verbindung mit dem Diagramm 24 der Rundstrahlantenne 7 in der Schaltstellung 4 des Umschalters 3 beispielsweise das Kardioidendiagramm 25, in der Schaltstellung 5 das Kardioidendiagramm 26. Als Schnittlinie dieser beiden Diagramme ergibt sich die Leitlinie A, B. Zur Unterscheidung der Richtungen A und B wird nun gemäß der vorliegen den Erfindung das Empfangsdiagramm 22 des Rahmens 2 kombiniert mit dem Diagramm 24 der Rundstrahlantenne 7. Es ergibt sich ein Kardioidendiagramm 27, dessen Maximum in Richtung A und dessen Minimum in Richtung ß liegt. Der in Richtung A liegende Vektor hat gerade die doppelte Größe wie die von den Diagrammen 25 und 2G in Richtung 2 liegenden Vektoren. Um beim Flug in Ridtung A in sämtlichen drei Schabstellungen 4, 5 und 6 des Schalters 3 einen kontinuierlichen Empfang zu haben, d. h. um gleichzeitig die Leitstrahlrichtung und die Seite des angeflogenen Senders bestimmen zu können, wurde die in Abb. r dargestellte ausgangsseitige Schaltung mit Umschaltung der Sekundärseite des Transformators 9 vorgeschlagen. The reception diagrams shown in Fig. 4 may serve as an explanation to serve. The reception diagram 23 of the frame I results in connection with the diagram 24 of the omnidirectional antenna 7 in the switch position 4 of the switch 3, for example the cardioid diagram 25, in the switching position 5 the cardioid diagram 26. As The intersection of these two diagrams results in guideline A, B. For differentiation the directions A and B is now the reception diagram according to the present invention 22 of the frame 2 combined with the diagram 24 of the omnidirectional antenna 7. It results a cardioid diagram 27, its maximum in direction A and its minimum is in the direction of ß. The vector lying in direction A is just twice the size like the vectors lying in the direction 2 of diagrams 25 and 2G. To in flight in Ridtung A in all three scraper positions 4, 5 and 6 of the switch 3 one have continuous reception, d. H. at the same time the direction of the guide beam and to be able to determine the side of the flown transmitter, the in Fig. r Shown output-side circuit with switching of the secondary side of the transformer 9 suggested.

In Abb. 2 ist derselbe Flimmerpeilempfänger, und zwar mit optischem Empfangsindikator dargestellt. Die gleichen Bezugszeichen stellen die gleichen Anordnungen dar, wie sie an Hand der Abb. I beschrieben wurden. Die über den Transformator 9 übertragene hochfrequente Spannung wird in dem Gleichrichter Io gleichgerichtet und in den Schaltstellungen I2 und I3 des Umschalters II, die den Schaltstellungen 4 und 5 des Antennenumschalters 3 entsprechen, auf ein Zielfluginstrument I5 gegeben. In der dritten Schaltstellung 14 liegt der Schalter 1 1 an einem besonderen Instrument I6, aus dessen Ausschlag die Seite des angeflogenen Senders zu bestimmen ist. Der SchaltstellungIq des Schalters 11 entspricht die Schaltstellung6des Antennenumschalters 3. In Fig. 2 the same flicker receiver is shown, with an optical one Reception indicator shown. The same reference numerals represent the same arrangements as described on the basis of Fig. I. The over the transformer 9 transmitted high-frequency voltage is rectified in the rectifier Io and in the switch positions I2 and I3 of the switch II, the switch positions 4 and 5 of the antenna switch 3 correspond to a target flight instrument I5. In the third switch position 14, the switch 11 is on a special instrument I6, from the deflection of which the side of the station being approached can be determined. Of the Switch position Iq of switch 11 corresponds to switch position 6 of the antenna switch 3.

Sowohl die Umschalter 3 und II gemäß Abb. 2 als auch die Umschalter 3 und 10 gemäß Abb. I wird man zwangsläufig miteinander kuppeln.Both the changeover switches 3 and II according to Fig. 2 and the changeover switches 3 and 10 according to Fig. I will inevitably be coupled to one another.

Ein Ausführungsbeispiel für einen derartigen Umschalter ist in Abb. 3 dargestellt. An embodiment of such a switch is shown in Fig. 3 shown.

Dieser rotierende Umschalter besteht aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten Ringen I7 und I8 mit je drei Kontaktsegmenten.This rotating switch consists of two concentric to each other arranged rings I7 and I8 each with three contact segments.

Jeder der Schaltstellungen, 5 und 6 sind ein Paar Kontaktsegmente 20 und 2I zugeordnet.Each of the switch positions, 5 and 6 are a pair of contact segments 20 and 2I assigned.

Die Stromabnahme erfolgt von einer ebenfalls aus zwei voneinander isolierten Kontakten bestehenden rotierenden Stromahnahmebürste 19, die die abgenommenen Spannungen dem Eingangskreis des Empfängers 8 zuführt.The power is drawn from one also from two from each other isolated contacts existing rotating power supply brush 19, which removed the Voltages to the input circuit of the receiver 8 feeds.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3 wurde angenommen, daß die Umschaltung des Schalters 3 auf die Stellungen 4, 5 und 6 im Rhythmus der Morsezeichen e-t-e erfolgt. In the embodiment according to Fig. 3 was accepted, that the switching of the switch 3 to the positions 4, 5 and 6 in the rhythm of the Morse code e-t-e is done.

Verschmelzen dann im Kopfhörer 11 die beiden Zeichen e-t, wovon das Zeichen e das erstere ist, zu einem gemeinsamen Zeichen, so weiß der Pilot, daß er sich auf der genauen Zielflugrichtung befindet. Verschmilzt außerdem das während der Schaltstellung 6 auftretende e mit den beiden anderen Zeichen, so daß also im Kopfhörer 1 1 ein Dauerton auftritt, so ist diese Tatsache eine Anzeige dafür, daß sich der Pilot in Zielflugrichtung der Sendestation A nähert.Then merge in the headphones 11 the two characters e-t, of which the Sign e is the former, becoming a common sign, the pilot knows that he is on the exact target flight direction. Also fuses that during the switching position 6 occurring e with the other two characters, so that in the Headphones 1 1 a continuous tone occurs, this fact is an indication that the pilot approaches transmitting station A in the target flight direction.

An Stelle der vorgeschlagenen Tastung kann selbstverständlich eine Tastung in einem anderen Rhythmus vorgenommen werden. Es wird aber zweckmäßig sein, für die Schaltstellung 6 ein möglichst kurzes Zeichen zu wählen, um eine einwandfreie optische Anzeige s-on Zielflugabweichung und von der Seite des Senders zu erhalten. Denn gemäß Abb.2 wird der Schalter 1 1 während der Schaltstellung 6 von dem Anzeigeinstrument 15 auf das Anzeigeinstrument I6 umgeschaltet. Eine evtl. dadurch auftretende Verlagerung der Leitstrahlanzeige im Instrument 15 könnte durch eine gegengeschaltete Spannung während der Schaltstellung 6 des Schalters 3 bzw. 14 des Schalters 1 1 kompensiert werden. Instead of the suggested keying, a Keying in a different rhythm. But it will be useful for the switch position 6 to choose a character that is as short as possible in order to ensure a correct one optical display s-on target flight deviation and received from the side of the transmitter. Because according to Fig.2 the switch 1 1 is during the switch position 6 of the display instrument 15 switched to the display instrument I6. Any resulting displacement the guide beam display in the instrument 15 could be caused by an opposing voltage compensated during the switch position 6 of the switch 3 or 14 of the switch 11 will.

Die erfindungsgemäße Einrichtung soll nicht auf Zielfluggeräte beschränkt sein, die mittels zweier Kardioiden einen Leitstrahl bilden. Es ist selbstverständlich möglich, irgendeines der bekannten Systeme zur Leitstrahlbildung, beispielsweise zwei unter 90 Grad gekreuzte Rahmen oder Dipolsysteme in der gleichen Weise mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auszustatten. The device according to the invention is not intended to be restricted to target aircraft be, which form a guide beam by means of two cardioids. It goes without saying possible, any of the known systems for beam formation, for example two frames or dipole systems crossed at 90 degrees in the same way to equip the device according to the invention.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen wurde angenommen, daß periodisch in den ersten beiden Schaltstellungen des Umschalters die zur Leitstrahlbildung dienenden Diagramme und in der dritten Schaltstellung das zur Sqeitenerkennung dienende Diagramm erzeugt werden. Entsprechend wurde dazu eine in Abb. 3 dargestellte rotierende Umschalteinrichtung verwendet. Die Umschaltung kann jedoch auch so vorgenommen werden, daß beispielsweise auf je fünf Leitstrahlumschaltungen eine Umschaltung zur Seitenerkennung vorgenommen wird. Der rotierende Umschalter gemäß Abb. 3 wäre dann so auszubilden, daß hintereinander fünfmal das Segmentpaar e-t und dann einmal das Segment e (zur Seitenbestimmung) auf dem Kreisumfang des rotierenden Schalters angeordnet ist. In the illustrated embodiments it was assumed that periodically, in the first two switch positions of the switch, the one to form the guide beam used diagrams and in the third switch position the one used for side recognition Diagram can be generated. Correspondingly, a rotating one shown in Fig. 3 was used for this purpose Switching device used. However, the switchover can also be made that, for example, every five beacon switchings a switchover for side recognition is made. The rotating changeover switch according to Fig. 3 would then have to be designed in such a way that that in a row the segment pair e-t and then once the segment e (for Side determination) is arranged on the circumference of the rotating switch.

PATENTANSPRÜC1HE :. PATENT CLAIMS:.

I. Flimmerpeilempfänger, insbesondere Zielflugempfänger, mit periodischer Antennenumschaltung zur Erzeugung von zwei oder mehreren sich teilweise überschmeidenden Empfangsdiagrammren, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung für das Antennensystem, welche periodisch auf eine zur Leitstrahlbildung durch-Flimmerpeilung dienende Umschaltperiode eine zur Seitenerkennung dienende Periode folgen läßt. I. Flicker receiver, especially target flight receiver, with periodic Antenna switching to create two or more partially overlapping antennas Reception diagrams, characterized by a switching device for the antenna system, which periodically to a switching period serving for the formation of the guide beam by means of a flicker bearing a period used for page recognition follows.

2. Flimmerpeilempfänger nach Anaspruch 1, gekennzeichnet durch eine aus drei Schaltstellungen bestehende Schalteinrichtung für das Antennensystem, die in zwei Schaltstellungen'die zur Leitstrahlbildung dienenden Empfangsdiagramme und in der dritten Schaltstellung ein zur Seitenerkennung (voraus oder achteraus) dienendes Empfangsdiagramm aus dem Antennensystem erzeugt. 2. Flimmerpeilempfänger according to claim 1, characterized by a Switching device consisting of three switching positions for the antenna system, the in two switch positions the reception diagrams and in the third switch position, a side recognition (ahead or aft) is used Reception diagram generated from the antenna system.

3. Flimmerpeilempfänger nach Ans, psrulch I und 2 mit einer am Eingang des Empfängers liegenden ungerichteten Antenne, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeug ein Rahmen in Fahrtrichtung und ein ! zweiter in dazu senkrechter Lage angeordnet ist und daß die Schalteinrichtung in periodischer Folge den senkrecht zur Fahrtrichtung liegenden Rahmen in der einen und der anderen Polung und den in Fahrtrichtung liegenden Rahmen auf den Empfangskreis des Empfängers schaltet. 3. Flicker DF receiver according to Ans, psrulch I and 2 with one at the entrance of the receiver lying undirected antenna, characterized in that on the vehicle a frame in the direction of travel and a! second in a vertical position is arranged and that the switching device in periodic sequence the perpendicular to the direction of travel in the one and the other polarity and the in The frame lying in the direction of travel switches to the receiving circuit of the receiver.

4. Flimmerpeilempfänger nach Anaspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärseite des im Ausgang des Empfängers liegenden Transformators für den Anschluß des Kopfhörers in ihrer Mitte angezapft ist und daß der Kopfhörer synchron mit der im Hochfrequenzkreis erfolgenden Umschaltung derart an die Wicklung des Transformators augeschlossen wird, daß der Kopfhörer bei angesc haltetem, in Fahrtrichtung liegendem Rahmen nur die Hälfte der am Transformator liegenden Spannung erhält. 4. Flicker DF receiver according to claim 1 to 3, characterized in that that the secondary side of the transformer lying in the output of the receiver for the headphone connector is tapped in its center and that the headphones are in sync with the switching taking place in the high-frequency circuit in such a way to the winding of the Transformer excludes that the headphones when stopped, in the direction of travel horizontal frame receives only half of the voltage applied to the transformer.

Claims

5. Flicker direction finder according to claim 1 to 3, characterized in that that a second instrument is provided for the visual display in addition to the target flight instrument that is synchronized with the connection of the frame in the direction of travel in the output of the receiver is switched,