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Direkt anzeigender Peiler Zusatz zum Patent 70I o84 In dem Hauptpatent
70I o84 ist ein direkt anzeigender Peiler bleschrieben, bei dem unter Verwendung
eines rotierenden richtungsempfindlichen Empfangssystems und eines synchron rotierenden
Leuchtorgans, Oszillograph, durch besondere Ausbildung des letzterpen gleichzeitig
zwei gleiche, um einen bestimmten Winkel versetzte Polardiagramme eines Senders
aufgezeichriet werden, wobei die Schnittpunkte der Kurven zur Peilkennung benutzt
sind, so daß unscharfe Minima die Peilschärfe praktisch nicht beeinträchtigen. Gegenstand
der Zusatzerfindung sind Vorschläge zur Erhöhung der Empfindlichkeit dieser Peiieinrichtung.
Dabei wird die Peilung gleichzeitig, und zwar ohne zusätzliche Seitenbestimmung,
eindeutig gemacht.
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Die Empfindlichkeit des irl dem Hauptpatent 70I o84 beschriebenen
Peilers ist dadurch begrenzt, daß der innere u-nregelmäßige Störpegel die sonst
glatten Leuchtkurven kräuselt, so daß der Schnittpunkt unsicher wird. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch vermindert bzw. vermieden, daß der mit dem rotierenden Empfangssystem
aufgenommenen Signalspannung eine größere gleichphasige, richtungsunabhängige Signalspannung
(z. B. von einer Hilfsantenne) zugefügt wird. Da Störspannung und Signalspannung
sich quadratisch addieren, unterscheidet sich der Betrag der Gesamtspannung um so
weniger von dem der Signalspannung, je größer diese im Vergleich zur Störspannung
ist. In Abb. 1 ist z. B. für das rotierende Empfangssystem allein der absolute
Betrag
der Gesamtspannung als Funktion des Drehwinkels in der Kurve d aufgetragen, wenn
die Störspannung 30 °1O der maximalen Signalspannung beträgt. Die Signalspannung
e selbst ist gestrichelt ge zeichnet. Gemäß dem Hauptpatent 70I o84 werden zur Kennzeichnung
der Peilung zwei symmetrisch liegende Punktes, und P des Anstiegs bzw. des Abfalls
benutzt, die z. B. je etwa 22D von der Minimumstelle entfernt sind. An dieser Stelle
beträgt die Differenz: Gesamtspannung-S ignalspannunb etwa I0% der maximalen Signalspannung.
Es ist daher zu erwarten, daß die zeitliche Unregelmäßigkeit der Störspannung die
Kurve kräuselt und den Schnittpunkt unsicher macht.
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Setzt man nun der von dem rotierenden Empfangssystem gelieferten Signalspannung
zunächst eine gleich große, gleichphasige, aber winkelunabhängige Signalspannung
f zu, so erhält man ein Bild nach Abb. 2, wobei dieselbe Störspannung angenommen
ist wie in Abb. I. Die Kurve hat nur noch ein Minimum und entspricht in Polardarstellung
einer Kardioide. Wählt man, wie bereits in dem Hauptpatent 701 084 als zweckmäßig
erwähnt, in diesem Fall zur Peilung zwei Stellen, die je um 450 vom Minimum entfernt
liegen (P3 und P4), so ist an diesen Stellen die Differenz: Gesamtspannung - Signalspannung
etwa 12 °lo der maximalen winkelabhängigen Signalspannung. Der Vorteil der eindeutigen
Peilung ist in diesem Beispiel mit einer geringen Verschlechterung der Empfindlichkeit
erkauft. Wählt man aber, wie in Abb. 3 dargestellt. die winkelunabhängige Signalspannung
größer, z. B. doppelt so groß wie die Amplitude der winkelabhängigen, so ist an
den entsprechenden Stellen jetzt die Differenz: Gesamtspannung - Signalspannung
nur noch 3 % der maximalen winkelabhängigen Signalspannung. Der Einfluß der Störspannung
auf die Gesamtspannung ist jetzt bei dem betrachteten Beispiel an den zur Peilung
herangezogenen Stellen auf 113 bis 1J4 seines früheren Wertes gesunken.
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Durch Zusatz einer noch größeren winkelunabhängigen Hilfsspannung
kann dieser Einfluß noch weiter herabgedrückt werden.
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Wie man aus Abb. 3 sieht, ist die Form der Umrandungskurve d der hochfrequenten
Gesamtspannung fast identisch mit der Form der richtungsabhängigen Signal spannung
c.
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Durch Gleichrichtung kann man also den Winkelverlauf der richtungsabhängigen
Signalspannung trotz der Störspannung von 30 °/0 in fast reiner Form erhalten.
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Die winkelunabhängige Hilfsspannung gleicher Phase liefert am zweckmäßigsten
eine vertikale Antenne, die über einen abgestimmte Schwingkreis an den Empfänger
angekoppelt ist. Da es auf die absolute Größe dieser Spannung gar nicht sehr ankommt,
braucht der verschiedene Frequenzgang dieser bzw. der richtungsabhängigen Spannung
7tht korrigiert zu werden. Führt man die ichgerichtete Gesamtspannung dem Spiel
welinstrument mit Strahlzerlegung zu, so erhält man in jedem Fall eine eindeutige
und scharfe Peilung ohne zusätzliche Seitenbestimmung.
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Die Verwendung einer ungerichteten Antenne in Verbindung mit einem
rotierenden Rahmen ist zum Zwecke einer eindeutigen Richtungsl)estiinmung (Kardioidenbildung)
an sich bekannt. Die Anwendung dieses Vor schlages bei einem im Hauptpatent beschriebenen
Peiler mit rotierendem Rahmen und Aufzeichnung zweier sich kreuzender Leuchtkurven
ergibt jedoch den durchaus neuen technischen Effekt, eine genauere Ablesung des
Peilergehnisses zu ermöglichen.
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Ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Anordnung zeigt
Ahl). 4. Es bezeichnen At, A2, A1, A4 die vier Vertikalantennen eines Adcock-Goniometers,
die paarweise an die Feldspulen K1 und K2 angeschlossen sind.
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Die Suchspule s dieses Goniometers rotiert und induziert über die
mitrotierende, axialsymmetrische Koppel spule b die ebenfalls axialsymmetrische,
aber feste Koppelspule c, die gleichzeitig den Hauptteil der Induktivität des ersten
Abstimmkreises des Empfängers darstellt. Die kleine Koppelspule dieses Kreises dient
zur Ankopplung des gleichfalls abgestimmten Kreises i, der von der vertikalten Hilfsantenne
erregt wird. Die beiden Kreise sind lose, etwa kritisch, miteinander gekoppelt;
ihre Drehkondensatoren befinden sich zweckmäßig im Gleichlauf.
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Damit der zur Peilung benutzte Schnittpunkt der beiden Leuchtkurven
immer auf eine gut ablesl)are Zone der Mattsscheibe kommt, ist es zweckmäßig, den
Gleichstromanteil der g1eichgerichteten Gesamtspannung, der gerade der zugesetzten
Hilfsspannung entspricht, wegzukompensieren. Dies kann z. B. dadurch geschden, daß
das Spiegelinstrument eine zweite Wicklung erhält, die mit einem regelbaren Gleichstrom
gespeist wird. Besser und einfacher ist es, diesen Gleichstrom von dem Instrumentenkreis
abzusperren, z. B. durch einen Kondensator. In dem Instrumentenkreis fließt dann
ein reiner Wechselstrom mit einer Frequenz, die der Drehzahl des rotierenden Systems
entspricht, vorausgesetzt, daß der Gleichrichter linear arbeitet. Da die gleichzurichtenden
Amplituden immer relativ groß sind, Nullstellen und deren Umgebung kommen ja nicht
vor, so wird der Gleichrichter nahezu linear arbeiten mid demnach im Instrumentenkreis
ein
praktisch sinusförmiger Wechselstrom fließen.
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Für die Richtigkeit der Peilung ist die Charakteristik des Gleichrichters
nebensächlich; es kommt nur darauf an, daß er keine Hysterese hat.
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Um den im Instrumentenkreis fließenden Wechselstrom von restlichen
Unsauberkeiten zu säubern, die die Leuchtkurven kräuseln und damit die Peilung erschweren
könnten, wird zweckmäßig ein Serienresonanzkreis vorgeschaltet, der genau auf die
Umdrehungsfrequenz abgestimmt ist. Dieser Resonanzkreis bringt auch bei hoher Selektion
keine Verlagerung der Peilung mit sich, da der Strom in einem abgestimmten Kreis
immer gleichphasig ist mit der EMK, unabhängig von der Bandbreite. Natürlich ist
dabei vorausgesetzt, daß die Drehzahl sich nicht ändert.
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Es ist erwünscht, daß die Kreuzungspunkte der Leuchtkurven für alle
Sender, starke und schwache, auf einem Kreise liegen, der die Peilung gut abzulesen
gestattet. Zu diesem Zweck muß die Amplitude automatisch geregelt werden. Dazu kann
entweder der vom Instrumentenkreis abgeriegelte Gleichstrom oder die Amplitude des
im Instrumentenkreis fließenden Wechselstroms herangezogen werden. Im ersten Fall
kann die Regelung mit kleiner Zeitkonstante erfolgen wie bei einem normalen, fadinggeregelten
Telegraphieempfänger, im zweiten Fall muß die Zeitkonstante der Regelung so groß
sein, daß trotz der sinusförmig schwankenden Spannung während einer Umdrehung keine
merkliche Änderung der Empfindlichkeit auftritt.
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Bei einer Umdrehungsfrequenz von 25 Hz z. B. ist eine Zeitkonstante
von etwa ll2 Sek. erforderlich, damit der Schnittpunkt der Kurven sich nicht um
mehr als 1120 verlagert.
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Zwischen der automatischen Amplitudenregelung und dem Instrument liegt
zweckmäßig noch eine von Hand bedienbare Amplitudenregelung.
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Wie schon in dem Hauptpatent 70I 084 erwähnt, kann statt des dem
Minimum benachbarten Schnittpunkts der beiden Leuchtkurven auch der andere benutzt
werden, der in der Nähe des Maximums liegt; um ihn genau ablesen zu können, muß
die Ausschlagsrichtung des Spiegel instrumentes umgekehrt werden, damit der Schnittpunkt
nach außen zu liegen kommt.