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Eingangsschaltung für Peilempfänger nach der Minimummethode Bei Peilanordnungen,
die nach der Minimummethode arbeiten, wird außer der Richtantenne (Peilrahmen bzw.
Richtantennensystem in Verbindung mit Goniometer) eine ungerichtete Hilfsantenne
verwendet, die induktiv mit dem Eingang des Peilempfängers (d. h. mit dem im Gitterkreis
der ersten Verstärkerröhre liegenden Abstimmkreis) gekoppelt ist. Im Kreis dieser
Hilfsantenne liegen Mittel, die eine Reglung der Hilfsantennenspannung in bezug
auf Amplitude (und Phase) ermöglichen, um das Minimum des Peilrahmens zu schärfen,
das wegen der natürlichen Unsymmetrie des Rahmens verwischt ist.
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Die vorliegende Erfindung schlägt vor, bei der geschilderten Eingangsschaltung
der Peilanordnung außer der induktiven Kopplung zwischen ungerichteter Hilfsantenne
und dem Empfängereingangskreis eine zusätzliche kapazitive Kopplung herzustellen.
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Diese zusätzliche kapazitive Kopplung überträgt eine Kompensationsspannung
auf den Empfängereingang und dient zur Beseitigung eines Störeinflusses, der sich
darin äußert, daß die Rahmenminima nicht exakt senkrecht zur Rahmenebene liegen,
sondern um einen gewissen Winkel nach links bzw. rechts versetzt sind.
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Das Zustandekommen dieses Fehlweisungswinkels und seine Kompensation
durch die Maßnahmen der Erfindung ist im folgenden an Hand von Abbildungen im einzelnen
erläutert.
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Die Abb. I zeigt die bekannte Eingangsschaltung und die Abb. 2 die
neue Schaltung der Erfindung.
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In Abb. I ist die Eingangsröhre des Peilempfängers mit I bezeichnet,
in deren Gitterkreis ein aus der Spule 2 und dem Abstimmkondensator 3 gebildeter
Schwingungskreis liegt. An den Kreis 2, 3 ist der Peilrahmen 4 über die Kopplungsspule
5 angekoppelt. Zur Schärfung der Minimumtrübung wird die ungerichtete Hilfsantenne
6 verwendet, die über die Kopphmgsspule 7 induktiv mit dem Empfängereingangskreis
gekoppelt
ist. Im Kreis der Hilfsantenne liegt außerdem der DifferentialkondensatorS, der
zur Regelung der Hilfsantennenspannung in bezug auf Amplitude und Phase dient. Die
Kopplungsspule 7 ist zu diesem Zweck in der Mitte geerdet.
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Die am Empfängereingang auftretenden Spannungsverhältnisse sind zunächst
an Hand von in der Abb. I eingetragenen Vektoren erläutert. Die Vektoren V1 und
T7 bedeuten die von der Rahmenantenne gelieferten Spannungen, die in ihrer Amplitude
von der Rahmenstellung zum Sender abhängen und infolgedessen der Richtwirkung des
Rahmens unterworfen sind. Bei Durchgang der Rahmenebene durch das Minimum springt
die Phase um tSo°, so daß je nach der Rahmenstellung entweder der Vektor T 3 oder
V wirksam ist.
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Der Rahmen liefert jedoch wegen seiner natürlichen lDnsymmetrie nicht
nur die durch seine Richtwirkung bestimmte Spannung V1 bzw. i'-, sondern eine ungerichtete
Spannung, die durch den Vektor l a dargestellt ist und senkrecht auf T, bzw. 1%
steht. Diese ungerichtete Komponente bewirkt eine Trübung der Rahmenminima und damit
eine Verringerung der Peilschärfe. Zur Beseitigung der Minimumtrübung wird in bekannter
Weise die ungerichtete Hilfsantenne 6 herangezogen, deren Spannung je nach Stellung
des Differentialkondensators S in der Richtung des Vektors V4 bzw. Vs am Gitter
der Röhre wirksam wird. Die Einstellung des Differentialkondensators 8 erfolgt derart,
daß die Hilfsantemlenspannung der ungerichtetenRahmenkomponente in der Amplitude
gleich-, in der Phase jedoch entgegengesetzt gerichtet ist.
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Die Minimumtrübung ist also beseitigt, wenn der Vektor V4 bzw. V5
entgegengesetzt gleich dem Vektor T'3 ist.
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Die bisher beschriebene Wirkungsweise der Peilanordnung entspricht
dem Bekannten. Es wurde nun festgestellt, daß durch die induktiv angekoppelte Hilfsantenne
6 ein neuer Störeinfluß hervorgerufen wird, der sich darin äußert, daß die Rahmenminima
gegenüber ihrer Normallage verschoben werden. Dies beruht darauf, daß außer der
induktiven Kopplung zwischen der Spule 7 und der Eingangsspule 2 infolge der Kapazität
zwischen den beiden Wicklungen eine zusätzliche kapazitive Kopplung besteht, die
durch den gestrichelt in Abb. 1 eingetragenen Kondenstator 9 dargestellt ist. An
das Gitter der Röhre I gelangt je nach dem Verhältnis des Widerstandes des Kondensators
g zum Widerstand des Eingangskreises 2, 3 (Spannungsteilerwirkung) eine Störspannung.
Diese Störspannung läßt sich in zwei senkrecht aufeinanderstehende Komponenten zerlegen,
von denen die eine mit V3 in Phase ist, während die andere mit der Rahmenspannung
V1 bzw.
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V2 in Phase ist. Die erstere Störkomponente übt keinen schädlichen
Einfluß aus, da sie mit in den Minimumschärfungsvorgang einbezogen wird. Die mit
der Rahmenspannung in Phase bzw. in Gegenphase befindliche Störspannung bewirkt
jedoch, daß der Rahmen so weit aus seiner Nullstellung herausgedreht werden muß,
bis sich Rahmen spannung und Störspannung einander aufheben. Das Minimum des Rahmens
ist infolgedessen um einen Fehlweisungswinkel nach links oder rechts ausgelenkt.
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Zur Vermeidung dieses Störeinflusses wird erfindungsgemäß die Eingangsschaltung
gemäß Abb. 2 benutzt. Diese stimmt im Prinzip mit der Schaltung Abb. I überein,
enthält jedoch eine zusätzliche kapazitive Kopplung zwischen Hilfsantenne und Empfängereingangskreis
über den Neutralisationskondensator 10 und die Spule II. Über diesen Weg gelangt
eine Kompensationsspannung von der Hilfsantenne in den Empfängereingangskreis, die
der durch die Wicklungskapazität übertragenen Störkomponente entgegengerichtet ist
und durch entsprechende Einstellung des Neutralisationskondensators 10 in ihrer
Amplitude gleich groß gemacht wird. Bei richtiger Einstellung dieses Neutralisationskreises
ist der Einfluß der Wicklungskapazität zwischen 7 und 2 aufgehoben und der Fehlweisungswinkel
beseitigt.
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Da die Wicklungskapazität zwischen 7 und 2 konstant ist, kann der
Störeinfluß durch einmalige Einstellung des Neutralisationskondensators 10 beseitigt
werden (konstanter Fehler). Bei Verwendung eines Differentialkondensators 8 im Hilfsantennenkreis,
der einen ungünstigen Plattenschnitt aufweist, kann es jedoch vorkommen, daß bei
Durchdrehen dieses Differentialkondensators zum Zwecke der Hilfsantennenregelung
die an den Endpunkten I2 und I3 der Spule 7 wirksame Kapazität verändert wird. Diese
Kapazitätsänderung setzt sich in den Gitterkreis 2, 3 hinüber und bewirkt eine Verstimmung
desselben während der Hilfsantennenreglung.
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Damit ändert sich jedoch auch der Kreiswiderstand2, 3 und infolgedessen
auch das Spannungsteilerverhältnis der kapazitiven Kopplung g zum Widerstand des
Kreises 2,3.
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Die Kreisverstimmung wirkt sich infolgedessen dahingehend schädlich
aus, daß die kapazitive Störkomponente bei der Hilfsantennenregelung verändert wird
und die Neutralisation durch den Kondensator 10 nicht für jede Einstellung des Differentialkondensators
8 richtig ist (veränderlicher Fehler).
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Dieser Nachteil wird nach der weiteren Erfindung dadurch beseitigt,
daß der Plattenschnitt
des Differentialkondensators 8 so gewählt
wird, daß die an den Endpunkten 12 und I3 der Spule 7 wirksame Kapazität unabhängig
von der Stellung des Differentialkondensators 8 konstant ist. Dies kann z. B. durch
einen Differentialkondensator geschehen, dessen Läufer halbkreisförmig ist, während
die Ständerplatten a, b einen sichelförmigen Schnitt erhalten. Eine Dimensionierung
dieses Differentialkondensators erfolgt nach folgender Formel, wobei mit Ca bzw.
Cb die veränderliche Teilkapazität zwischen Läufer und feststehendem Plattensatz
a bzw. b, mit Cs die konstante Kapazität der äußeren Schaltung zwischen Läufer und
Mitte der Spule 7 bezeichnet ist.
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Ca = k . Cs - Cb (0,25 Cs - k) , Cb + (0,25 Cs - k) k ist ein Faktor,
der von Cs mid dem Höchstwert der Teilkapazität Ca oder Cb = Crnax nach folgender
Formel abgeleitet ist: - C,, 4 (Cnzax + Cs) Bei Anwendung eines derartigen Differentialkondensators
ist eine Verstimmung des Eingangskreises 2, 3 nicht mehr möglich, und die kapazitive
Störkomponente kann durch einmalige Einstellung des Neutralisationskondensators
10 kompensiert werden.