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Peilempfänger Zum Ansteuern beliebiger drahtloser Sender sind Peilempfangsgeräte
bekannt, die mit einer gerichteten und einer ungerichteten Antenne arbeiten. Diese
sog. Zielsteuergeräte erzeugen durch rhythmische Umschaltung entweder der gerichteten
oder der ungerichteten Antenne wechselweise zwei Kardioidend:agramme, die zwei um
i8o° versetzte Lagen einnehmen und sich teilweise überschneiden. Erfolgt die Umschaltung
des einen der beiden Antennenkreise synchron mit der Umschaltung eines im niederfrequenten
Ausgangskreis liegenden optischen Anzeigeindikators, so erhält man auf diese Weise
eine optische Anzeige des innegehaltenen Kurses. In den meisten Fällen wird als
Anzeigeinstrument ein normales Zeigerinstrument verwendet, dessen Links-oder Rechtsausschlag
den Sinn der Abweichung des Fahrzeuges von der durch die Schnittlinie der beiden
Kardioidendiagramme gebildeten Kurslinie angibt.
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In Abb.i ist das Prinzip eines solchen Zielsteuergerätes dargestellt.
Mit a ist der Rahmen, mit b die Hilfsantenne und mit c der im Antennenkreis liegende
Umschalter be= zeichnet. In dem dargestellten Beispiel wird der Rahmenkreis periodisch
umgeschaltet. Selbstverständlich ist es möglich, an Stelle der Rahmenumschaltung
eine Umschaltung der Hilfsantenne vorzunehmen. Die von den beiden Antennen a und
b gelieferten Spannungen werden- dem Empfänger d zugeführt. Im Ausgangskreis
dieses Empfängers liegt ein zweiter Umschalter e, der synchron mit dem Umschalter
c arbeitet. An den' Umschalter e ist das Anzeigeinstrument i angeschlossen.
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Wie in Abb. 2 dargestellt erzeugt man durch die Umschaltung zwei Kardioidendiagramme
g
und h. Die Schnittlinie k wird dann die von dem Fahrzeug einzuhaltende
Richtung angeben, in der der Zeiger des Anzeigeinstrumentes f in Ruhe bleibt. Befindet
sich der Sender beispielsweise in Richtung der Linie m, so werden sich zwei Spannungswerte
ergeben, deren Amplituden durch die beiden Vektoren iz und o dargestellt sind.
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In Abb.3 ist dieser Fall nochmals herausgezeichnet. Die beiden hochfrequenten
Antennenspannungen, die im Rhythmus gleicher Zeichen umgeschaltet werden, sind durch
p und g dargestellt.
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Die bisher angewandte Anzeige mit einem optischen Instrument besitzt
erhebliche Nachteile. Einer der-Hauptnachteile liegt darin, daß Störspannungen eine
Abweichung des Zeigers des Anzeigeinstr umentes hervorrufen, so daß bei sehr starken
Störungen eine einwandfreie Anzeige überhaupt nicht mehr möglich ist. Weiterhin
bereitet es Schwierigkeiten, einen getasteten Sender mit Hilfe eines derartigen
Zielsteuergerätes anzufliegen.
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Es ist bereits bekannt, zur Vermeidung dieses Nachteiles die Peilanzeige
mit Hilfe eines Oszillographen vorzunehmen. Durch die oszillographische Aufzeichnung
ist es möglich, einwandfrei zwischen Peil- und Störspannungen zu unterscheiden,
da nur die Peilspannungen ein stehendes Bild erzeugen. Durch geeignete Wahl der
Nachleuchtdauer des Oszillographenschirmes im Falle einer Kathodenstrahlröhre ist
es möglich, auch heim Anflug getasteter Sender ein hinreichend ruhiges Bild zu erhalten.
Es ist ferner bekannt, bei Peilern mit rotierendem Antennensystem den Anzeigestrahl
eines Oszillographen synchron mit der Drehung des Antennensvstems um den Bildmittelpunkt
in Rotation zu versetzen und die Größe der jeweiligen 3uslenkung aus der Bildmitte
in Abhängigkeit von der augenblicklichen Empfangsspannung des Richtantennensystems
zu steuern.
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Die vorliegende Erfindung stellt nun einen Peilempfänger mit einer
gerichteten und einer ungerichteten Antenne dar, die mit wechselnder Poleng zusammengeschaltet
werden und bei dem unter Verwendung eines Oszillographen eine besonders markante
Anzeige von Größe und Sinn einer etwaigen Kursabweichung erhalten wird.
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Gemäß der Erfindung werden an die Ablenksysteme des Oszillographen,
der vorzugsweise aus einer Kathodenstrahlröhre bestehen soll, in der Phase gegeneinander
vorzugsweise um 9o° versetzte Spannungen bzw. Ströme von der Frequenz der periodischen
Umpolung der Antenne angelegt, und die Größe der radialen Ablenkung des Leuchtpunktes
auf dem Schirm wird durch die in den einzelnen Schaltperioden von der Antennenkombination
aufgenommenen Empfangsspannungen gesteuert.
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Befindet sich das Fahrzeug auf dem richtigen Kurs (k in Abb. 2), so
daß in den beiden Umpolstellungen von Rahmen und Hilfsantenne die aufgenommene Energie
gleich ist, so beschreibt der Leuchtfleck des Oszilhgraphen eine Kreisbahn, wenn
die Ablenkspannungen bzw. -ströme gleich groß und um 9o' phasenversetzt sind. Befindet
sich dagegen das Fahrzeug abseits vom Kurs, so ist die resultierende Spannung, die
auf den Oszillographenstrahl wirkt, während der einen Umpolstellung von Rahmen und
Hilfsantenne größer als in der anderen. Dementsprechend ist auch die radiale Ablenkung
des Leuchtfleckes während der einen Hälfte seiner Kreisbahn größer als während der
anderen Hälfte.
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Die Verhältnisse sind in Abb.4 und 5 dargestellt. Abb. q. zeigt die
sich bei Einhalten der Kursrichtung ergebende Kreisbahn, während Abb. 5 das sich
bei Abweichen von derselben ergebende Bild auf dem Leuchtschirm des Oszillographen,
bestehend aus zwei Halbkreisen von verschiedenem Radius, zeigt. Die periodische
Umpolung von Hilfsantenne und Rahmen zueinander geschieht zweckmäßigerweise unter
Verwendung von zwei im Gegentakt geschalteten Verstärkerröhren, die abwechselnd
im Rhythmus der lokalen Umpolfrequenz gesperrt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb.6 dargestellt.
Es bedeutet R die Rahmenantenne, H die Hilfsantenne. Zur Erzielung der periodischen
Umpolung von Hilfsantenne und Rahmen dienen zwei Verstärkerröhren V, und V", denen
eine Wechselspannung von einem örtlichen Generator C' r als Anodenspannung zugeführt
wird. Diese Wechselspannung bewirkt, daß die eine Röhre praktisch während einer
Halbperiode ihre vollkommene Durchlässigkeit besitzt, während die andere Röhre'vollkommen
gesperrt ist, und umgekehrt. In der gemeinsamen Verbindungsleitung der Gitterkreise
der Verstärkerröhren V1. V_ ist die Rahmenantenne angekoppelt, während die Hilfsantenne
über einen Transformator mit mittelangezapfter Sekundärspule auf die Gitter der
Röhren einwirkt. Je nachdem ob die Röhre V1 oder V2 gesperrt ist, fließt in dem
Sekundärstromkreis des Transformators T, der in der gemeinsamen Anodenleitung der
Röhren liegt, der Ausgangsstrom der Röhre V1 bzw. V2. Der Sekundärkreis des Transformators
T führt daher Ströme, die jeweils den beiden Umpolstellungen von Hilfsantenne und
Rahmen zueinander entsprechen. Die durch Gleichrichtung und gegebenenfalls Verstärkung
erhaltenen Sekundärströme des Transformators T erzeugen ein Spannungsgefälle, welches
der Beschleunigungselektrode einer
Braunschen Röhre B zugeführt
wird. Bildet sich daher unter dem Einfluß der- Empfangsströme an der Beschleunigungselektrode
der Braunschen Röhre eine große Spannung aus, so ist der Kathodenstrahl wenig ablenkbar;
sind dagegen die Spannungen nur klein, so ist der Kathodenstrahl stärker ablenkbar.
Dem Generator G werden über Phasenverzögerungsmittel P1, P2, P2, P4 Spannungen entnommen,
die um go° in der Phase gegeneinander versetzt sind, und .den Ablenkplattenpaaren
der Braunschen Röhre zugeführt.
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Statt die Antennenströme auf das Beschleunigungssystem der Braunschen
Röhre wirken zu lassen, ist es auch möglich, mit konstanter Beschleunigungsspannung
der Braunschen Röhre zu arbeiten und die von dem Generator G entnommenen Ablenkspannungen
der Braunschen Röhre in ihrer Größe nach Maßgabe der von der Antennenkombination
in ihrer jeweiligen Schaltstellung gelieferten Spannurigen zu modulieren.
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Die Verwendung von Elektronenröhren, denen die Umpolfrequenz als Betriebsspannung
zugeleitet wird, an Stelle eines mechanischen Unterbrechers, besitzt im Rahmen vorliegender
Erfindung besondere Vorteile, insofern die Umpolfrequenz dadurch bequem erhöht werden
kann, was ein ruhigeres Bild auf dem Oszillographenschirm zur Folge hat. An Stelle
von Verstärkerröhren können naturgemäß auch Dioden, gegebenenfalls auch gewöhnliche
Gleichrichter, Anwendung finden.
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Es ist besonders vorteilhaft, die Wechselspannungen für die Röhren
Vi, V.,, welche die Umschaltung bewirken, über eine Kippvorrichtung dem Generator
G zu entnehmen, um auf diese Weise die Umschaltung möglichst sprunghaft verlaufen
zu lassen.