DE689273C - Funkpeilgeraet mit unmittelbarer Ablesung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Funkpeilgerät, sogenanntes Radiogoniometer, mit unmittelbarer Ablesung, bei dem die Elektroden einer Edelgasröhreden Potentialdifferenzen unterworfen werden, die sich an den Ausgangsklemmen eines Empfängers elektrischer Wellen ergeben. Eine radial zur Drehachse angeordnete Lampe läuft mit solcher Geschwindigkeit, daß infolge der Nachwirkung des Lichteindruckes auf der Netzhaut die von der Lampe während ihres Leuchtens beschriebene Bahn als Dauerbild auf einem Schirm erscheint.

Bekannt sind Funkpeilgeräte, bei denen die Edelgaslampe jedesmal aufleuchtet oder erlischt, wenn bei ihrem Umlauf die Ausgangsspannung oder Löschspannung hindurchgeht. Diese Funkpeilgeräte brauchen aber sehr genaue Regelungen der Verstärkung im Empfänger, um, die Ausgangsspannung von Fall zu Fall durch die Zündspannung und Löschspannung hindurchgehen zu lassen, unabhängig von der Stärke des Empfanges an dem Aufnahmeort. Außerdem erlauben diese ganz oder gar nicht anzeigenden Vorrichtungen k ein Feststellen normaler oder unnormaler Bedingungen, unter denen der Empfang etwa vor sich geht.

Endlich erlöschen manchmal die Edelgaslampen erst bei einer Spannung, die tiefer liegt als ihre gewöhnliche Löschspannung und zünden erst bei einer Spannung über ihrer gewöhnlichen Zündspannung. Sie sind also einer der Hysteresis vergleichbaren Erscheinung unterworfen, die die Erlöschenspunkte und Aufleuchtpunkte auf dem Schirm um so weiter verschiebt, je mehr die Drehgeschwindigkeit wächst. Die getroffenen Feststellungen werden dadurch fehlerhaft.

Die Erfindung hilft diesen Nachteilen ab.

Im Funkpeilgerät nach der Erfindung ist die Edelgaslampe einer dauernden und gleichbleibenden Erregerspannung oberhalb der Zündspannung unterworfen, und diese wird der Ausgangsspannung des Empfängers überlagert. Außerdem besitzt die; Lampe eine solche Elektrodenanordnung, daß die Länge der Leuchtsäule ein Maß für die angelegte · Spannung ist.

Die Lampen dieser Art sind bekannt und 5" dienen beispielsweise in Radioempfängern als leuchtende Abstimmungsanzeiger.

Diese Lampen werden ebenfalls in Anzeigegeräten, für die Richtung eines Senders verwendet, die zwei feste Lampen in solchem Anschluß an einen Empfänger haben, daß die Leuchtsäulen dieser beiden Lampen gleich sind, wenn der den Empfänger mit Strom versorgende Rahmen in einer Ebene quer zur S ender richtung steht. Da diese Lampen 6d feststehen, geben sie dabei keinerlei Kurvenzug an.

Die Lampen werden weiter in Wellenmessern verwendet, die auf der Grundlage der Resonanz arbeiten. In diesem Falle dreht sich die Lampe mit genügender Geschwindigkeit, um ein stehendes-Bild der Resonanzkurve zu geben, also ein Bild, das bestimmte innere Kennzeichen der Schwingungsreise aus Selbstinduktion, Widerstand und Kapazität anzeigt. Mit dem Funkpeilgerät" nach der Erfindung ίο wird die Raumcharakteristik des Suchers erhalten.

Bei einem Funkpeilgerät nach der Erfindung sind die Schwierigkeiten der Regelung des Empfängers und der Lampe zum Erhalis ten kleiner Lösch- und Aufleuchtpunkte nicht vorhanden, da die Lampe dauernd brennt. Der Anblick der Oberfläche, die die Änderung der im sich drehenden Sucher induzierten elektromotorischen Kräfte darstellt, er-

zo möglicht das Erkennen aller Bedingungen, unter denen die Messungen entstehen. Selbst wenn die Minima sehr wenig scharf ausgebildet sind, können noch wenigstens angenäherte Messungen vorgenommen werden.

Ein Funkpeilgerät nach der Erfindung bringt also dieselben Vorteile wie die Einrichtung, bei der der Ausgangsstrom des Empfängers in ein Spiegelgalvanometer geht, dessen Spule sich gleichläufig mit dem Sucher dreht und dessen vom Spiegel auf einen Schirm geworfenes Lichtbündel eine Kurve der Änderungen der im Sucher während dessen Umlaufs erzeugten elektromotorischen Kraft beschreibt.

Es bringt darüber hinaus noch den großen zusätzlichen Vorteil, daß es wesentlich lichtstärker ist und die Ablesungen sehr erleichtert, weil die Lichtlinie, die mit dem Spiegelgalvanometer erhalten wird, durch eine ganze Lichtfläche ersetzt wird. Es erlaubt sogar einer großen Zahl von Menschen gleichzeitige unmittelbare Ablesung der Anzeigen in einem mäßig erhellten Räume. Es erlaubt weiter, nötigenfalls den Sucher und die Lampe mit großer Geschwindigkeit umlaufen zu lassen, ohne daß die Leuchtkraft in der Nähe der Minima für eine leichte Ablesung zu schwach würde. Es erlaubt auch, Leuchtbilder großer Abmessungen mit einer Edelgaslampe geringen Stromverbrauches zu erhalten.

Es bringt im Verhältnis zu Spiegelgalvanometern noch den Vorteil, daß es der Polarcharakteristik keine Verzerrungen aufdrückt, da die Erscheinung der sich verlängernden und verkürzenden Leuchtsäule keinerlei Trägheitswirkungen unterliegt. Bei einem Spiegelgalvanometer dagegen bringt die Massenträgheit des beweglichen Gliedes in die Schärfe und Richtung der Minima Ungenauigkeiten

*o hinein, und zwar um so mehr, je höher die Drehgeschwindigkeit ist.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in vereinfachter Art an verschiedenen Ausführungsbeispielen eines Peilgerätes der neuen Art, und zwar zeigen

Abb. ι eine erste Ausführungsform eines Funkpeilgerätes nach der Erfindung,

Abb. 2 eine Abwandlung -eines Teiles dieses Peilgerätes,

Abb. 3 bis 6 verschiedene Abwandlungen der durch den Schirm eines solchen Peilgerätes sichtbaren Leuchtflächen,

Abb. 7 bis 10 Diagramme für die Schwingungsgröße der zwischen Kathode und Anode der Edelgaslampe angewendeten elektromotorischen Kraft als Funktion der Winkelstellung des umlaufenden Suchers.

In den verschiedenen Abbildungen sind entsprechende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. ^8{>

Abb. ι zeigt einen umlaufenden Sucher ^S2 in Gestalt einer senkrechtachsigen Rahmenantenne. Der hierin durch eine Hochf-requenzschwingung erzeugte Hochfrequenzstrom wird durch Gleitkontakte 3, 4 aufgenommen und in ⁸S einem Empfänger 5 verstärkt, der beispielsweise in bekannter Art Hochfrequenzverstärkerstufen, eine Detektorstufe und Niederfrequenzverstärkerstufen besitzt. Nötigenfalls kann dieser Empfänger außerdem noch eine Niederfrequenzdetektorstufe oder Reinigungsstufe besitzen, an die ihrerseits ein Verstärker angeschlossen ist, beispielsweise ein sogenannter Gleichstromverstärker.

Die Stärke des Stromes am Ausgange des ^9S Empfängers 5 ändert sich im allgemeinen in demselben Sinne wie die Schwingungsgröße der im Sucher induzierten elektromotorischen Kraft. Die Ausgangsklemmen ζ_α, 5₆ sind an die Enden γ_α, y_b eines Widerstandes 7 angeschlossen. Im Falle der ■ Abb. 1 sind diese Verbindungen so ausgeführt, daß der Strom im Widerstand vom Ende y_b zum Ende j_{a x} ' fließt. Infolge des Spannungsabfalles in diesem Widerstände hat das Ende γ_α also eine geringere Spannung als das andere Ende //,. Eine gesamte Spannungsdifferenz, hervorgerufen durch die Anschaltung einer von der Stromquelle 12 gelieferten konstanten Spannung und durch den Spannungsabfall im '^lo Widerstand 7, wird nun zwischen der Kathode 8_a und der Anode 8j einer Edelgaslampe, beispielsweise einer Neonlampe, angelegt, die sich gleichläufig mit dem Sucherrahmen 2 bewegt und senkrecht zu ihrer Um- ^l'⁵ laufachse unterhalb eines durchscheinenden Schirmes 9 angebracht ist. Diese Anordnung ist mit Hilfe von Schleifringkontakten 10, 11 verwirklicht, die mit der Edelgaslampe 8 umlaufen. Im Hinblick auf erleichterte Zündung besitzt diese vorteilhaft eine Hilfselektrode 8_(ί. die durch einen Schleifring 13 und einen gro-

ßen Widerstand 14 an die Kathode 8_fl angeschlossen ist.

Werden die Drehwinkel des umlaufenden Suchers als Abszissen dargestellt, so stellen sich die Spannungsschwankungen zwischen Kathode und Anode durch eine Linie nach Art der Linie 21 (Abb. 7) dar. Die Ordinaten dieser Linie sind in jedem Augenblick gleich der algebraischen Summe der Differenz der von der Stromquelle 12 gelieferten gleichbleibenden Spannung, die beispielsweise durch die zur Abszisse parallele Gerade 22 dargestellt ist, und des im Widerstand 7 durch den Ausgangsstrom des Empfängers erzeugten Spannungsabfalles; der Ausgangsstrom ändert sich dabei in demselben Sinne wie die im Sucherrahmen induzierte elektromotorische Kraft.

Die an die Röhre angelegte Spannung ist

ao nun so groß, daß die Lampe 8 dauernd leuchtet, und da die Lampe so angebracht ist, daß der Kopf ihrer Lichtsäule von der Umlaufachse weiter entfernt ist als deren Fuß, so ist die beim Umlaufen der Lampe durch den Schirm 9 hindurch erscheinende Leuchtfläche ähnlich der der Abb. 3. Diese Leuchtfläche ist innen durch einen Umfang 15 von überall gleichem Halbmesser entsprechend dem Abstand des Fußes der Leuchtsäule von der

3» Umlaufachse begrenzt, und außen ist sie durch eine polarenartige Linie 16 begrenzt, die zwei Einschnürungsteile i6_a entsprechend den beiden geringsten Empfangsstärken im Sucherrahmen 2 aufweist; diese Geringstwerte treten in den Stellungen auf, wo der Rahmen quer zu der Richtung steht, in der der zu beobachtende Sender liegt.

Statt die Edelgaslampe in der Anordnung gemäß Abb. 1 vorzusehen, könnte man sie auch gemäß Abb. 2 anbringen, also so, daß der Kopf der Lichtsäule der Umlaufachse der Lampe näher liegt als der Fuß der Lichtsäule.

Die durch den Schirm 9 erscheinende Leuchtfläche ist dann von der Art der in Abb. 4 dargestellten. Sie ist außen durch einen Umfang 15 begrenzt, der dem Umfang 15 der Abb. 3 ähnlich ist, und innen durch eine Linie 17 mit zwei Teilen 17„, die sich von der Umlaufachse entfernen und den geringsten Empfangsstärken des Suchers entsprechen.

Der Widerstand 7 kann an die Ausgangsklemmen des Empfängers auch so angeschaltet sein, daß der Strom vom Ende y_a zum Ende J_b hin durchläuft. Diese Verbindung kann erreicht werden, indem ein Stromwender 20 von der in vollen Linien dargestellten Lage in die in unterbrochenen Linien dargestellte andere Lage gebracht wird.

Für die neue Verbindung ist der Spannungsabfall im Widerstand 7 beim Stromdurchgang so, daß das mit der Stromquelle 12 verbundene Ende J_a eine höhere Spannung als das andere Ende J_b besitzt. Die algebraische Summe der von der Stromquelle 12 gelieferten Spannung und des Spannungsabfalles im Widerstand 7 ist dann eine solche, daß die gesamte zwischen Kathode und Anode liegende Spannungsdifferenz sich vermindert, wenn der Ausgangsstrom des Empfängers sich vermehrt. Diese Spannungsdifferenz ist durch die Linie 23 der Abb. 8 dargestellt.

Wenn die an die Röhre angelegte Differehzspannung so ist, daß die Lampe bis zu einem verhältnismäßig großen Abstande von ihrem Fuße leuchtet, so hat jede Vermehrung des Stromes am Ausgange des Empfängers 5 die Wirkung, die Länge der Leuchtsäule zu verringern.

Wenn die Edelgaslampe gemäß Abb. 1 angeordnet ist, hat die durch den Schirm 9 erscheinende Leuchtfläche den Charakter gemäß Abb. 5. Sie ist außen durch eine Linie 18 mit zwei vorspringenden Stellen ϊ8_α begrenzt, die den beiden geringsten Empfangsstärken im Sucher entsprechen.

Wenn die Lampe gemäß Abb. 2 angeordnet ist, hat die durch den Schirm 9 erscheinende Leuchtfläche den Charakter gemäß Abb. 6. Sie ist innen durch eine Linie 19 mit zwei Einschnürungen ig_a begrenzt, die sich der Umlaufachse nähern und den Geringstwerten der Empfangsstärke im Sucher entsprechen.

Kurven ähnlich denen der Abb. 4 bis 6 können auch durch Verwendung eines Empfängers solcher Bauart erhalten werden, daß die Austrittsstromstärke sich in entgegengesetztem Sinne wie die Schwingungsgröße der im Sucher erzeugten elektromotorischen Kraft ändert.

Wird in solchem· Falle zunächst angenommen, daß der Strom den Widerstand 7 so durchläuft, daß der Spannungsabfall sich zur Gleichspannung der Stromquelle 12 hinzuzählt, so hat die Linie, die die Schwingungsgröße der zwischen Kathode und Anode als Funktion der Winkelstellung des umlaufenden Suchers angewendete Spannung den Charakter der Linie 24 in Abb. 9. no

Diese Linie ist ähnlich der Linie 23 der Abb. 8 und zeigt, daß die gesamte zwischen Kathode und Anode der Edelgaslampe angewendete Spannungsdifferenz in umgekehrtem Sinne wie die- Schwingungsgröße der im umlaufenden Sucher erzeugten elektromotorischen Kraft sich ändert/

Wird dann angenommen, daß derselbe Empfänger an den Widerstand 7 so angeschlossen ist, daß der Spannungsabfall sich von. der Gleichspannung der Stromquelle abzieht, so hat die die Schwingungsgröße der

zwischen Kathode und Anode angewendeten Spannung darstellende Linie den Charakter der Linie 25 in Abb. 10.

Diese Linie ist der Linie 21 der Abb. 7 ähnlich und zeigt, daß die zwischen Kathode und Anode angewendete Spannungsdifferenz sich in demselben Sinne ändert wie die Schwingungsgröße der im umlaufenden Sucher erzeugten elektromotorischen Kraft.

1.0 Ebenso ist es selbstverständlich, daß die verwendete Edelgaslampe anders geartet sein kann als die dargestellte und daß sie nicht notwendigerweise mit Neon gefüllt zu sein braucht. .

Bei jeder beliebigen gewählten Anwendungsform des Gerätes kann ferner in bekannter Art am umlaufenden Sucher eine offene Antenne angebracht sein, um die Richtung festzustellen, in der sich der Sender befindet.

Auch statt der Rahmenantenne, kann ein anderer drehbarer Sucher Verwendung finden. Statt der Linien entsprechend Abb. 3 bis 6 entstehen dann andere Linien.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Funkpeilgerät mit unmittelbarer Ablesung, bei dem die Elektroden einer Edelgaslampe den Spannungsschwankungen der Ausgangsklemmen eines an den Sueher angeschlossenen Empfängers unterworfen sind und bei dem sich die radial zur Umlaufachse angeordnete Lampe mit solcher Geschwindigkeit dreht, daß infolge der Netzhautnachwirkung der von der Lampe während ihres Leuchtens beschriebene Weg dauernd auf dem Schirm sichtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelgaslampe eine über der Zündspannung liegende dauernde und gleichbleibende Erregerspannung hat, der die Ausgangsspannung des Empfängers überlagert wird, und daß die Lampe eine solche Elektrodenanordnung besitzt, daß die Länge der Leuchtsäule ein Maß für die angelegte Spannung ist.
2. 2. Funkpeilgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelgaslampe so angebracht ist, daß der Kopf ihrer Leuchtsäule von der Umlauf achse weiter entfernt ist als ihr Fuß.
3. 3. Funkpeilgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangskreis des Empfängers ein Umschalter vorgesehen ist, mittels dessen der Richtungssinn der der Edelgaslampe aufgedrückten Wechselspannung geändert werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen