DE711826C

DE711826C - Method for differentiating the four zeros present in an ambiguous night-time effect-free DF receiving system

Info

Publication number: DE711826C
Application number: DET48466D
Authority: DE
Inventors: Dr Albrecht Gothe; Dr Wilhelm Runge
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1937-04-07
Filing date: 1937-04-08
Publication date: 1941-10-07

Description

Verfahren zur Unterscheidung der bei einem mehrdeutigen nachteffektfreien Peilempfangssystem vorhandenen vier Nullstellen Die Minimumpeilung erfolgt meist mit Drehrahmen, die jedoch noch keine eindeutige Richtungsbestimmung ermöglichen, da sie zwei Minima besitzen. Erst durch Zuschalten einer ungerichteten Hilfsantenne, deren Strom annähernd gleich- oder gegenphasig zu dem des Rahmens ist, läßt sich die Peilung eindeutig machen. Weitere Peilverfahren, die von einer gerichteten und einer ungerichteten Antenne, beispielsweise einem Rahmen und einer Linearantenne, Gebrauch machen, liegen den bekannten- Zielkursempfängern zugrunde. Bei diesen Peilgeräten ist es notwendig, zur Seitenbestimmung eine zweite, um 90" gegen die erste verdrehte Rahmenantenne zu verwenden.Procedure for differentiating between ambiguous nocturnal effects Bearing reception system available four zero points The minimum bearing is usually done with rotating frames, which, however, do not yet allow a clear directional determination, because they have two minima. Only by connecting an omnidirectional auxiliary antenna, whose current is approximately in phase or in phase opposition to that of the frame make the bearing clear. Further direction finding methods, which are directed by a and an omnidirectional antenna, for example a frame and a linear antenna, Make use, are based on the known target price recipients. With these direction finders it is necessary to set a second side, rotated 90 "from the first Use loop antenna.

Da vertikal stehende Rahmen auch horizontal polarisierte Felder aufnehmen, sind diese einfachen Rahmenpeiler dem sogen. Nachteffekt;nterworfen. Since vertically standing frames also accept horizontally polarized fields, these simple frame direction finders are the so-called. Night effect; thrown in.

Zur Vermeidung dieses Effektes kann man bekanntlich zwei vertikale Rahmen koaxial anordnen und in gegeneinandergeschaltetem Sinne an einem gemeinsamen Empfänger anschließen. Dieses Doppelrahmensystem wird zur Peilung um eine vertikale Mittelachse so lange gedreht, bis beide Rahmen vom gepeilten Sender gleichphasig erregt werden, so daß sich die Empfangsspannungen zufolge der Gegenschaltung gerade aufheben. In order to avoid this effect, it is well known that two vertical Arrange the frame coaxially and in a mutually connected sense on a common Connect the receiver. This double frame system is used for bearing around a vertical one Center axis rotated until both frames are in phase from the directional transmitter are excited so that the received voltages according to the counter circuit are straight lift.

Ein solches Doppelrahmensystem besitzt nun aber vier Nullstellen, nämlich zwei für die beiden Stellungen bezüglich des gepeilten Senders, in denen sich die beiden Rahmenspannungen gerade aufheben, und zwei weitere um 90° hierzu versetzte für jene Stellungen, in welchen beide Rahmen im Empfangsnull stehen. Die ersten beiden, sogen. echten Minima sind nachteffektfrei, da die Rahmen in der entsprechenden Stellung keine horizontal polarisierte Komponenten aufnehmen können, während die beiden anderen (unechten) Minima durch die Raumwellen gestört werden. Es ist daher bei Doppelrahmenpeilera bzw. allgemein bei solchen äquivalenten Systemen, die aus zwei gcgeneinandergeschalteten Richtantennen bestehen, deren jede die Charakteristik eines Rahmens besitzt, erforderlich, zunächst die nachteffektfreien Minima von den anderen zu unterscheiden und hierauf die noch verbleibende Zweideutigkeit zu beseitigen. Diese Aufgabe liegt der vorliegenden Erfindung zugrunde. Such a double frame system now has four zeros, namely two for the two positions with respect to the directional transmitter in which the two frame tensions just cancel each other out, and two more around This is offset by 90 ° for those positions in which both frames are in reception zero stand. The first two, so-called. real minima are free of nocturnal effects because the frames Do not pick up any horizontally polarized components in the corresponding position can, while the other two (spurious) minima are disturbed by the sky waves will. It is therefore equivalent in the case of double-frame direction finders or, in general, in the case of such devices Systems consisting of two directional antennas connected in series, each of which has the characteristics of a frame, first of all, the nocturnal effects To distinguish minima from the others and then the remaining ambiguity to eliminate. The present invention is based on this object.

Zu diesem Zwecke wird in der geometrischen mitte des aus den beiden gegeneinandergeschalteten Richtantennen bestehenden Peilsystems eine Hilfsrichtantenne angeordnet, deren Charakteristik nach Form und Lage mit denen der beiden Hauptrichtantennen übereinstimmt. Entweder die Spannung der Hilfsantenne oder die resultierende Spannung des Doppelsystems, welche beide auf den Empfängereingang gegeben - werden, unterliegt, wie dies von den eingangs erwähnten Zielkursempfängern her bekannt ist, einer dauernden periodischen Umpolung. Synchron damit wird ein im Empfängerausgang liegendes Zeigerinstrument umgepolt, dessen Zeiger in Ruhe auf der Skalenmitte steht. Zur Erkennung der nachteffektfreien Minima wird das gesamte Antennensystem geschwenkt und gleichzeitig beobachtet, in welchem Sinne der Zeigerausschlag verläuft. Welche Vorgänge bei der Durchführung dieser Maßnahmen sich im einzelnen abspielen und wie auf Grund der Instrumentanzeige die Beseitigung der SIehrdeutigkeit erfolgt, wird nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. For this purpose, the geometric center of the two opposing directional antennas existing DF system an auxiliary directional antenna arranged, their shape and position characteristics with those of the two main directional antennas matches. Either the voltage of the auxiliary antenna or the resulting voltage of the double system, both of which are given to the receiver entrance, is subject to, as is known from the target price recipients mentioned at the beginning, a permanent one periodic polarity reversal. A pointer instrument located in the receiver output becomes synchronous with this reversed, whose pointer is at rest on the center of the scale. To identify the nocturnal effects Minima the entire antenna system is swiveled and observed at the same time, in which direction the pointer deflects. What operations in the implementation these measures take place in detail and how on the basis of the instrument display the elimination of the ambiguity is carried out below with reference to the drawings explained.

Abb. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung einen Doppelrahmenpeiler, dessen Rahmen R, und R2 einander gegengeschaltet und gleichzeitig mit dem Hilfsrahmen JI über den Eingangstransformator S an den Empfänger E angeschlossen sind. Im Ausgangskreis des Empfängers liegt der als Zeigerinstrument ausgebildete Indikator J. Fig. 1 shows a double-frame direction finder as an embodiment of the invention, whose frame R, and R2 are connected against each other and at the same time with the subframe JI are connected to the receiver E via the input transformer S. In the starting circle the receiver is the indicator designed as a pointer instrument J.

In Abb. 2 sind die Empfangsspannungen des Doppelrahmensystems und des Hilfsrahmens in Abhängigkeit von ihrer Winkellage bezüglich des Senders durch die Kurven R bzw. A dargestellt. Unter der Abszissenachse sind die den verschiedenen Winkelwerten entsprechenden Stellungen des Doppelrahmens von oben gesehen angedeutet unter der Annahme, daß die Bellen des geteilten Senders in der Ordinatenrichtung einfallen. Wenn die Ebenen aller drei Rahmen auf den Sender weisen (z. B. bei 0c), werden in allen Rahmen maximale Spannungen induziert. Jedoch weist das Doppelrahmensystem zufolge der Gegenschaltung der einzelnen Rahmen eine Nullstelle (echtes Minimum) auf. Stehen alle Rahmenebenen senkrecht zur Senderrichtung (bei go-), dann sind alle Rahmenspaunungen Null; das jetzt entstehende Minimum ist jedoch nicht nachteffektfrei, da die Rahmen in dieser Stellung auf horizontal polarisierte Felder aus der Senderrichtung ansprechen (unechtes Minimum). Bei weiterer Drehung des Peilsystems über die go3-Stellung hinaus kehren sich die Phasen der Empfangsspannungen sowohl des Doppelsystems wie der Hilfsantenne um. In der Stellung ISoG ergibt sich wieder eine nachteffektfreie Nullstelle, in der sich die Phase der Doppelrahmenspannung umkehrt, während die Hilfsrahmenspannung durch ein Maximum geht und ihre Phase beibehält. In Fig. 2 are the receiving voltages of the double frame system and of the subframe depending on its angular position with respect to the transmitter the curves R and A are shown. Below the axis of abscissas are the various Indicated positions of the double frame corresponding to angular values seen from above assuming that the split transmitter barks are in the ordinate direction get an idea. If the layers of all three frames point to the transmitter (e.g. at 0c), maximum stresses are induced in all frames. However, the double frame system according to the counter-connection of the individual frames a zero point (real minimum) on. If all frame levels are perpendicular to the transmitter direction (for go-), then are all frame voltages zero; However, the minimum that is now created is not free of nighttime effects, because the frame in this position on horizontally polarized fields from the transmitter direction address (fake minimum). With further rotation of the bearing system over the go3 position In addition, the phases of the received voltages are reversed both in the double system and the auxiliary antenna. In the ISoG position, there is again a night-time effect-free Zero point in which the phase of the double-frame voltage reverses, while the Subframe voltage goes through a maximum and maintains its phase.

Bei 270 ist wieder eine falsche Nullstelle, und nach einer ganzen Umdrehung erhält man bei 360 bzw. o' erneut das nachteffektfreie Minimum, von dem ausgegangen wurde.At 270 there is another wrong zero, and after a whole one Rotation you get at 360 or o 'again the nocturnal effect-free minimum, of which was assumed.

In der anderen Polung besitzt die Empfangsspannung des Hilfsrahmens die durch die Kurve A1 versinnbildlichte Amplituden- und Phasenabhängigkeit. The receiving voltage of the subframe has the opposite polarity the amplitude and phase dependency symbolized by curve A1.

Die eine Komponente der Eingangsspannung sowie die Ausgangsspannung des Empfängers werden nun gemäß einem Merkmal der Erflndung durch die Schalteinrichtungen U1 und U2 synchron umgepolt. Es überlagern sich dem nach. im Eingangskreis die Spannungen des Doppelrahmensystems und des Hilfsrahmens mit wechselnder Phase, und die Ausgangsspannungen beeinflussen das Instrument J mit wechselnder Ablenkrichtung. Die AN. 3 und 4 stellen den Verlauf des Zeigeraussehlages bei einer Drehung des Antennensystems dar. One component of the input voltage and the output voltage of the receiver are now according to a feature of the invention by the switching devices U1 and U2 polarity reversed synchronously. They overlap after that. the voltages in the input circuit of the double frame system and the subframe with alternating phase, and the output voltages affect the instrument J with changing deflection direction. The AN. 3 and 4 places shows the course of the pointer deflection when the antenna system is rotated.

In den nachteffektfreien Nullstellen (o , iSo 360 . . .) ist nur die Hilfsrahmenspannung vorhanden, die periodisch umgepolt wird und daher als Wechselspannung am Indikator J wirksam ist, weshalb der Zeiger in seiner Ruhelage verbleibt. Für einen bestimmten Winkel, z. B. 45 , wird sich die Spannung des Doppelrahmensystems zu der des Hilfsrahmens je nach der Phasenlage entweder addieren oder von dieser subtrahieren und einen Ausschlag bewirken, der je nach der Schaltphase zwischen U1 und U2 negativ (Abb. 3) oder positiv (Abb. 4) sein kann. Nach 90; Drehung sind alle Spanzungen wieder Null, und dementsprechend ist auch die Auslenkung des Instrument zeigers Null. Beim Weiterdrehen des Richtantennensystems wechseln, wie bereits erwähnt, in dieser falschen Nullstelle die Empfangs spannungen beider Antennensysteme gleichzeitig ihre Phase, so daß sich bei der ltmschaltung die Ausschlagrichtung am Instrument nicht ändert und der Zeiger vom Skalennullpunkt wieder in die gleiche Richtung wie im vorhergehenden Quadranten ausgelenkt wird. In the zero points without any night effects (o, iSo 360...) There is only the subframe voltage is present, which is periodically reversed and therefore as an alternating voltage is effective on the indicator J, which is why the pointer remains in its rest position. For a certain angle, e.g. B. 45, the tension of the double frame system will be to that of the subframe either add or from this depending on the phase position subtract and cause a deflection that depends on the switching phase between U1 and U2 can be negative (Fig. 3) or positive (Fig. 4). After 90; Rotation are all cuts back to zero, and the deflection of the instrument is accordingly pointer zero. When turning the directional antenna system further, change, as already mentioned, In this false zero, the receive voltages of both antenna systems at the same time their phase, so that when it is switched on the direction of deflection on the instrument does not change and the pointer moves from the zero point back to the same Direction is deflected as in the previous quadrant.

Anders liegen die Verhältnisse in den nachteffektfreien Nullstellen bei FOO und I80", denn dort wechselt nur die Hochfrequenz des Doppelrahmensystems ihre Phase, während die Spannung des Hilfsrahmens durch das Maximum geht und zu beiden Seiten der Nullstelle des Doppelrahmens gleichphasig ist. In diesen Nullstellen, in denen also der Hilfsrahmen gewissermaßen die Eigenschaften einer ungerichteten Antenne besitzt, wechselt daher zufolge der Umschaltung der Ausschlag des Instrumentzeigers bei der Drehung des Antennensystems sein Vorzeichen, und zwar entweder von einem negativen auf einen positiven Wert, wie bei I80" in Abb. 3, oder von einem positiven auf einen negativen Wert, wie bei I80" in Abb. 4.The situation is different in the zero points free of night effects at FOO and I80 ", because only the high frequency of the double frame system changes there their phase as the tension of the subframe goes through the maximum and increases both sides of the zero point of the double frame is in phase. In these zeros So in which the subframe to a certain extent has the properties of an undirected Antenna, therefore changes the deflection of the instrument pointer as a result of the switch when rotating the antenna system its sign, either by one negative to a positive value, as at I80 "in Fig. 3, or from a positive one to a negative value, as at I80 "in Fig. 4.

Damit ist ein eindeutiges Kriterium für die nachteffektfreien Nullstellen gegeben, denn es braucht bei der Drehung des Richtantennensystems nur darauf geachtet zu werden, ob der Zeiger tatsächlich durch Null hindurchgeht. This is an unambiguous criterion for zero points free of nighttime effects given, because it only needs to be taken into account when rotating the directional antenna system to be whether the pointer actually goes through zero.

(nachteffektfreie Nullstellen) oder ob er nur gegen Null und dann wieder zurückgeht (unechte Nullstellen).(zero-night effects) or whether it only approaches zero and then goes back again (false zeros).

Die Beseitigung. der für die nachteffektfreien echten Nullstellen noch verbleibenden Zweideutigkeit des Peilsystems erfolgt, wie dies bereits bei gewöhnlichen Peilrahmen in Verbindung mit einer ungerichteten Antenne durchgeführt wird, in der Weise, daß einer bestimmten Drehrichtung der Rahmen aus einer der richtigen Minimumstellungen heraus eine bestimmte Bewegungsrichtung für den Nulldurchgang des Zeigers zugeordnet wird. Dreht man nämlich das System stets im gleichen Sinn, dann erfolgt der Nulldurchgang, z. B. gemäß Abb. 3, in den mit o° 0 bzw. 360" bezeichneten Stellungen von einem positiven auf einen negativen Wert und in den anderen Nullstellen bei I80° von einem negativen auf einen positiven Wert. Ist bei o" 0 die richtige Nullstelle, dann kann man die Anordnung vorteilhaft so treffen, daß bei einer Drehung des Systems im Uhrzeigersinn auch der Instrumentzeiger im Uhrzeigersinn durch den Skalennullpunkt hindurchgeht. The elimination. the one for the real zeros free of night effects remaining ambiguity of the bearing system takes place, as was already the case with normal DF frames in connection with an omnidirectional antenna is, in such a way that a certain direction of rotation of the frame from one of the correct Minimum positions out a certain direction of movement for the zero crossing of the pointer is assigned. If you always turn the system in the same direction, then the zero crossing takes place, e.g. B. according to Fig. 3, in the designated with o ° 0 or 360 " Positions from a positive to a negative value and in the other zeros at I80 ° from a negative to a positive value. Is the correct one at o "0 Zero, then you can make the arrangement advantageous so that with a rotation of the system clockwise and the instrument pointer clockwise through the Zero point passes through it.

Das Anzeigegerät im Ausgang des Empfängers kann auch dazu benutzt werden, eine selbsttätige Einstellung der Peilanordnung zu bewirken, derart, daß sich die Peilanordnung stets in das richtige Minimum stellt. The display device in the output of the receiver can also be used for this are to cause an automatic adjustment of the bearing arrangement, such that the bearing arrangement is always in the correct minimum.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for differentiating between an adjustable No night-effect DF receiving system with two opposing directional antennas or Directional antenna systems in the reception diagram present two real ones from the to go " to do this, offset the two false zeros, especially for one of two double-frame direction finders in parallel, counter-connected frames, characterized in that that the DF voltage of the counter-connected system simultaneously with the Receiving voltage of a arranged in the geometric center of the DF antenna system Auxiliary directional antenna, their characteristics according to shape and position with the individual characteristics the main directional systems match, is fed to a common receiver, and that either the voltage of the auxiliary directional antenna or the resulting DF voltage of the counter-switched system while observing the display progress the pivoting of the entire antenna system in sync with one in the output circle The polarity of the pointer instrument lying on the receiver is constantly reversed.

2. The method according to claim I, characterized by such Interconnection of the directional antenna system and the auxiliary antenna, that of the real Minima that indicates the correct bearing direction in which the instrument pointer is moved in the same direction with the rotation of the directional antenna system over the SkaIa.