DE687375C

DE687375C - Direction finder designed as an H-Adcock system

Info

Publication number: DE687375C
Application number: DE1935T0046155
Authority: DE
Inventors: Dr Maximilian Waechtler
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-12-17
Filing date: 1935-12-17
Publication date: 1940-01-27

Description

Als H-Adcocksystem ausgebildetes Peilgerät Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Peilgerät mit gegeneinander geschafteten Vertikaldipolen, und zwar nach Art des H-Adcocksystems.Direction finding device designed as an H-Adcock system In the present invention it is a direction finder with vertical dipoles set against each other, in the manner of the H-Adcock system.

Beim Peilen mit Rahmenantennen usw. hat man nicht nur mit der direkt einfallenden Strahlung, sondern auch mit der indirekten Strahlung zu rechnen, die durch ihre Reflexion an der Heavisideschicht eine Polarisationsdrehung erfährt und somit Anlaß zu Mißweisungen geben kann (Nachteffekt). When tracking with loop antennas, etc., you don't just have the direct incident radiation, but also to reckon with the indirect radiation that undergoes a polarization rotation due to its reflection on the Heaviside layer and thus giving rise to disapproval (nighttime effect).

Die wichtigste Anordnung zur Vermeidung des Nachteffektes ist die Adcockantenne; sie besteht aus zwei Vertikaldipolen, die durch horizontale Leitungen auf den gemeinsamen Empfänger gekoppelt sind (Abb. I und 2). The most important arrangement for avoiding the nighttime effect is that Adcock antenna; it consists of two vertical dipoles, which are connected by horizontal lines are coupled to the common receiver (Fig. I and 2).

Mit dieser Antennenanordnung erreicht man, daß sich die in den Horizontalleitungen fließenden gleich großen und entgegengesetzt gerichteten Ströme in ihrer Fernwirkung aufheben. Gegebenenfalls schirmt man auch noch die Horizontalleitungen sorgfältig ab, damit diese nicht selbst aus dem Außenfeld Energie aufnehmen können. Die mit Hilfe der beiden Vertikalantennen aufgenommenen gleich großen Spannungen werden gegeneinander geschaltet. Der Peiler arbeitet also nach einer Nulimethode.With this antenna arrangement one achieves that the in the horizontal lines flowing currents of the same size and oppositely directed in their action at a distance lift. If necessary, the horizontal lines are also carefully shielded so that they cannot absorb energy from the outside field themselves. With The voltages recorded by the two vertical antennas are of the same magnitude switched against each other. The direction finder works according to a zero method.

Derartige Antennenanordnungen stellen in theoretischer Hinsicht sehr gute und empendlich arbeitende Peilgeräte dar. Such antenna arrangements are very theoretical in terms of theory good and sensitive direction finding devices.

Die Abgleichung dieser zunächst sehr einfach erscheinenden Anordnung, die eine Gleichheit der Amplituden und eine Phasenverschiebung von genau I800 in beiden Teilen erfordert, ist aber praktisch außerordentlich schwierig. The adjustment of this arrangement, which initially appears to be very simple, the equality of the amplitudes and a phase shift of exactly I800 in requires both parts, but is extremely difficult in practice.

Die verteilte Eigenkapazität der oberen und der unteren Dipolhälften S0 und Su ist nicht gleich, da die unteren Dipolhälften infolge der Nähe des Erdbodens E oder der nächsten Bezugsebene, deren Potential bei kurzen Wellen dem Erdpotential gleich zu setzen ist, eine erhöhte gegenseitige Kapazität besitzen (Erdkapazitäten C1t in Abb. I und 2). Auch wenn man die Dipole sehr hoch über der Erde anordnet, so daß die Erdkapazitäten beider Hälften gleich werden, bleibt immer noch die Kapazität CH gegenüber der HaltevorrichtungH zu berücksichtigen, die ebenfalls die gegenseitige Kapazität der unteren Dipolhälften vergrößert. The distributed self-capacitance of the upper and lower dipole halves S0 and Su are not the same because the lower dipole halves are due to the proximity of the ground E or the next reference plane, whose potential for short waves equals the earth potential is to be equated, have an increased mutual capacity (earth capacities C1t in Fig. I and 2). Even if you place the dipoles very high above the earth, so that the earth capacities of both halves become the same, the capacitance still remains CH compared to the holding deviceH to be taken into account, which is also the mutual Capacity of the lower dipole halves increased.

Zur Beseitigung dieser Kapazitätsunsymmetrie sind eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden. So ist eine in Abb. I dargestellte Anordnung bereits bekannt, bei der in Reihe mit den unteren Dipolhälften Verkürzungskapazitäten Cr eingeschaltet sind, um die gegenseitige Kapazität der oberen und unteren Dipolhälften untereinander gleichzumachen. A number of Suggestions have been made. So an arrangement shown in Fig. I is already known, in the case of the shortening capacities Cr in series with the lower dipole halves are turned on to the mutual capacity of the upper and to equalize the lower dipole halves.

Es ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei der eine Nachbildung der erhöhten gegenseitigen Kapazität der unteren Dipolhälften durch Parallelschaltung einer Ausgleicbskapazität Cp zu den oberen Dipolhälften vorgenommen wird (vgl. dazu Abb. 2). Obwohl dieser bekannten Einrichtung bereits die Aufgabe zugrunde lag, eine Symmetrierung der Dipole zu erreichen, besitzt sie Mängel, die ihre Einführung in die Praxis unmöglich machen. Durch die Einschaltung des Kondensators Cp wird durch die horizontalen Anschlußleitungen in Verbindung mit den Dipolen ein Rahmen erzeugt, der die bekannten, durch den Nachteffekt bedingten Peilfehler hervorrufen würde. Außerdem ist es bei dieser bekannten Anordnung nicht moglich, jeden Dipol für sich zu symmetrieren, wie es für einen sauberen Abgleich notwendig ist. An arrangement is also known in which a replica the increased mutual capacitance of the lower dipole halves through parallel connection a balancing capacitance Cp is made to the upper dipole halves (see Fig. 2). Although this known device was already based on the task of a To achieve symmetry of the dipoles, it has defects which its introduction into make practice impossible. By switching on the capacitor Cp, the horizontal connecting lines in connection with the dipoles creates a frame, which would cause the known bearing errors caused by the night effect. In addition, with this known arrangement it is not possible to separate each dipole to symmetrize, as it is necessary for a clean balance.

Um nun ein wirklich einwandfreies H-Adcocksystem zu schaffen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, in die oberen Dipolhälften je eine regelbare Kapazität von einer solchen Größe einzuschalten daß die an den oberen und unteren Dipolhälften auftretenden Spannungen gleich gror sind. In order to create a really flawless H-Adcock system, proposed according to the present invention, one in each of the upper dipole halves adjustable capacity of such a size to switch on that at the top and the voltages occurring in the lower dipole halves are equal.

Mit den der Erfindung zugrunde liegenden Mitteln soll also eine Stromspannungsverteilung auf den oberen und den unteren Dipolhälften erreicht werden, die symmetrisch zu den Mittel, punkten der Dipole verläuft. With the means on which the invention is based, a current voltage distribution is intended can be achieved on the upper and lower dipole halves, which are symmetrical too the center, points of the dipoles runs.

Untersucht man einmal die Amplitudenverteilung auf den beiden Dipolhälften S0 und S, so muß man feststellen, daß die der oberen Hälfte wesentlich von der unteren Hälfte verschieden ist. If one examines the amplitude distribution on the two dipole halves S0 and S, one must note that the upper half differs significantly from the lower half Half is different.

Zum Verständnis der Erfindung soll deshalb an Hand der Abb. 3 bis 6 der Strom verlauf 1 bzw. der Spannungsverlauf U an einigen in elektrischer Beziehung verschieden gestalteten Dipolen dargestellt werden. To understand the invention should therefore be on the basis of Fig. 3 to 6 the current curve 1 and the voltage curve U at some in an electrical relationship differently designed dipoles are represented.

In Abb. 3 ist ein Dipol gezeigt, der in 2/2 erregt ist und dessen Eigenkapazitäten und Teilkapazitäten gegenüber der Umgebung an allen Stellen gleich sind; der Dipol soll also im Raum schwebend gedacht sein Die Amplitudenverteilung ist völlig symmetrisch zum Mittelpunkt M des Dipole. Der Spannungsknoten U, und der Strombauch 1B des Dipoles fallen zusammen. In Fig. 3 a dipole is shown which is excited in 2/2 and its Own capacities and partial capacities compared to the environment are the same at all points are; the dipole should therefore be thought to be floating in space. The amplitude distribution is completely symmetrical to the center M of the dipole. The voltage node U, and the current bow 1B of the dipole collapse.

In Abb. 4 ist ein ähnlicher Dipol gezeigt, dessen untere Hälfte Su dem Erdboden E oderder nächsten Bezugsebene relativ nahe ist. Je größer aber nun die an einem Ende wirksame Kapazität CE ist, um so weiter rückt der Spannungsknoten UK von der Mitten des Dipoles weg, und zwar nach der Kapazität Ce hin. Der Strombauch IB fällt nicht mehr mit der Mitte M zusammen. Die an den Enden des Dipoles auftretenden Spannungen U, und U «, weichen in ihrer Größe stark voneinander ab. In Fig. 4 a similar dipole is shown, the lower half of which is Su is relatively close to the ground E or the nearest reference plane. But the bigger now the effective capacitance at one end is CE, the further the voltage node moves UK away from the center of the dipole, towards the capacitance Ce. The belly of electricity IB no longer coincides with middle M. Those occurring at the ends of the dipole The magnitude of the voltages U 1 and U «differ greatly from one another.

In Abb. 5 ist ein Dipol gezeigt, auf den der Erfindungsgedanke Anwendung gefunden hat. In Reihe mit der oberen von der Erde abgewandten Hälfte S0 ist ein Kondensator C geschaltet. Der Spannungs- und Stromverlauf ist jetzt ein wesentlich anderer. Die Spannungen an den Enden U, und UO sind gleich geworden, die Stromverteilung J verläuft symmetrisch zur Mitte M des Dipoles (vgl. zu Abb. 4 und 5 »Drahtlose Telegraphie« von Zenneck und Rukop, 5. Auflage, I925, S. SI bis 55). In Fig. 5 a dipole is shown to which the idea of the invention is applied has found. In series with the upper half of S0 facing away from the earth is a Capacitor C switched. The voltage and current curve is now an essential another. The voltages at the ends U, and UO have become the same, the current distribution J runs symmetrically to the center M of the dipole (see Fig. 4 and 5 »Wireless Telegraphie "by Zenneck and Rukop, 5th edition, I925, pp. SI to 55).

In Abb. 6 ist die zur Abnahme der Empfangs schwingungen notwendige Koppelschleife T eingezeichnet. Die Spannungsknoten U, und U1c,, - liegen symmetrisch zur Schleife T. Das Strommaximum IT ist etwas verflacht und erstreckt sich gleichmäßig über die Koppelschleife. In Fig. 6 is the one necessary to decrease the reception vibrations Coupling loop T is drawn. The voltage nodes U, and U1c ,, - are symmetrical to loop T. The current maximum IT is somewhat flattened and extends evenly via the coupling loop.

In Abb. 7 ist das erfindungsgemäße Peilgerät dargestellt. Es sind Symmetrierungskapazitäten C' und C" in Reihe mit den oberen Dipolhälften 50 und So" eingeschaltet. In Fig. 7 the direction finder according to the invention is shown. There are Balancing capacitances C 'and C "in series with the upper dipole halves 50 and So "turned on.

Die Kapazitäten sind in ihrer Größe veränderbar und werden so bemessen, daß die an den oberen und unteren Dipolenden auftretenden Spannungen gleich groß werden. Die von beiden Antennen aufgenommenen Spannungen werden in der HorizontalleitungLH gegeneinander geschaltet, so daß sich bei gutem Abgleich ihre Wirkungen auf ein Empfangsgerät G aufheben.The capacities can be changed in size and are dimensioned in such a way that that the voltages occurring at the upper and lower dipole ends are equal will. The voltages picked up by both antennas are recorded in the horizontal line LH switched against each other, so that their effects on a Cancel receiving device G.

Abb. 8 zeigt eine konstruktiv besonders günstige Ausführung der Symmetrierungskapazität. Der Kondensator ist in den Befestigungsisolator O eingebaut. Die obere Dipolhälfte S0 bzw. deren unteres EndeBI ist durch eine nicht leitende verlustfreie Zwischenlage D (Dielektrikum) von dem zweiten Belag Ba getrennt, der seinerseits mit der Koppelschleife T verbunden ist. Fig. 8 shows a particularly favorable design of the balancing capacitance. The capacitor is built into the mounting insulator O. The upper half of the dipole S0 or its lower end BI is through a non-conductive lossless intermediate layer D (dielectric) separated from the second coating Ba, which in turn is connected to the coupling loop T is connected.

Abb. g zeigt eine andere Ausführung des Erfindungsgedankens, wie sie besonders für den praktischen Betrieb in Frage kommen wird. Die Symmetrierungskapazität ist veränderbar ausgeführt. Die obere Dipolhälfte S0 ist in der Nähe der Koppelschleife T zu einem Hohlzylinder erweitert worden. Zwischen dem Außenbelag B2 und dem Innenbelag, des Symmetrierungskondensators ist ein rohrförmiges Stück D aus einem Material mit höherer Dielektrizitätskonstante als Luft vorgesehen. Dieses Dielektrikum kann in Richtung der Pfeile auf und ab bewegt werden. Auf diese Weise kann die Kapazität stetig und vor allem während des Betriebes geändert werden. Fig. G shows another embodiment of the inventive concept, such as it will be particularly suitable for practical operation. The balancing capacity is designed to be changeable. The upper half of the dipole S0 is near the coupling loop T has been expanded to a hollow cylinder. Between the outer covering B2 and the inner covering, of the balancing capacitor is a tubular piece D made of a material with higher dielectric constant than air. This dielectric can be used in The direction of the arrows can be moved up and down. This way the capacity can be changed continuously and especially during operation.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Direction finding device designed as an H-Adcock system, thereby characterized that in each of the upper dipole halves a controllable capacitance of one such size some switches is that those on the upper and lower dipole halves occurring voltages are the same.

2. DF device according to claim I, characterized in that the controllable Capacities are arranged in the vicinity of the horizontal connecting lines.