DE713534C - Drehfunkfeuer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein bekanntes Drehfunkfeuer, bei dem zwei aufeinander senkrecht stehende Richtantennen mit Doppelkreischarakteristiken mit den um go° phasenverschobenen Seitenbändern eines niederfrequent modulierten Trägers und eine ungerichtete Antenne mit der Trägerfrequenz allein gespeist werden. Auf diese Weise entsteht eine mit der Modulationsfrequenz des Trägers rotierende kardioidenförmige Richtstrahlung.

Im Ausgang eines auf dieses Drehfunkfeuer abgestimmten^ Empfängers erhält man die Rotationsfrequenz der Richtstrahlung mit einer Phasenlage, die von der Azimutlage des Empfängers bezüglich des Senders abhängt. Um eine Richtungsbestimmung durch Phasenvergleich zu ermöglichen, wird entweder einer ungerichteten Strahlung mit anderer Trägerfrequenz oder aber der ungerichteten Trägerstrahlung des Drehfunkfeuers selbst unter An: wendung einer Doppelmodulation die Rotationsfrequenz der Richtstrahlung mit richtungsunabhängiger Bezugsphase aufgedrückt.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese zusätzliche ungerichtete Strahlung bzw. die Doppelmodulation des ungerichteten Trägers der rotierenden Richtstrahlung einzusparen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Feldstärke der ungerichteten Antenne größer gewählt wird als die maximale Feldstärke des Riehtantennensystems und daß die Richtstrahlung durch eine synchron mit deren Rotation arbeitende Tastvorrichtung bei Durchgang der Hauptstrahlrichtung durch eine bekannte Bezugsrichtung kurzzeitig unterbrochen wird.

Die Erfindung soll nun unter Hinweis auf das in den Abbildungen dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In der Abb. ι stellt ι eine Wechselstroitnquelle dar, deren Frequenz z. B. 50 Hz beträgt. Die Wechselspannung liegt am Transformator 3 einer Tastvorrichtung· 5, die \inv: folgenden noch beschrieben werden soll, ijfndv an einem Spartransformator 7. Letzterer^s't. über eine Drossel 9 und einen Schalter mit· einem weiteren Transformator 11 verbunden. Die Wechselstromquelle 1 speist ferner über einen Schalter den Transformator 13. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren 11 und 13 haben Mittelanzapfungen, die über Milliamperemeter 14 geerdet sind. Die Enden der Sekundärwicklungen sind an die Anodenkreise zweier Gegentaktniodulatorai. 15. ι 7 bzw. 19. 21 angeschlossen. Im Eingang der Gegentaktmodulatoren liegt ein abgestimmter Kreis 23, der an den Ausgangstransformator eines an den Hochfrequenzgenerator 27 angeschlossenen Verstärkers 25 gekoppelt ist.

Der Verstärker 25 ist über einen Zwischen verstärker 26 an den Eingangskreis eines weiteren Verstärkers 29 angeschlossen, in dessen Ausgangskreis sich ein abgestimmter Kreis 31 mit dem angekoppelten Antennenkreis 33,35 befindet. Die Antenne 35 strahlt ungerichtet. An den Verstärker 29 ist außerdem ein Mikrophonverstärker 37 über einen Modulator 39 angeschlossen.
In .den Anodenkreisen der beiden Gegentaktmodulatoren 15, 17 bzw. 19,21 liegen je ein Paar veränderbare Kondensatoren 41 bzw. 57, die vorzugsweise gleich ausgebildet und mechanisch gekuppelt sind., und ferner je ein Differentialkondensator 43 bzw. 59. Die Kondensatoren bilden Teile von abgestimmten Kreisen, die symmetrisch aufgebaut sind und unterteilte Spulen 45 bzw. 63 sowie Blockkondensatoren 47 bzw. 61 enthalten. An diese Kreise sind die Eingangskreise 49 bzw. 65 der Richtantennen 53, 55 und 69,71 gekoppelt. Die Einzelantennen sind vorzugsweise in gleichen Abständen östlich und westlich bzw. nördlich und südlich von der Antenne 35 angeordnet, die im folgenden die Mittelantenne genannt werden soll.

Die Tastanordnung 5 dient dazu, den Oszillator 27 kurzzeitig zu unterbrechen. Zu diesem Zweck speist der Transformator 3 einen "53 Vollweggleichrichter 73. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters enthält dann ein Gemisch von Oberwellen der Frequenz der Wechselstromquelk' 1. Die vierte Oberwelle wird durch die Filterkreise 75 und 77 ausgesiebt und dem Transformator 79 zugeführt. Dieser ist mit dem Eingangskreis einer Gasentladungsröhre S1 verbunden, deren Ausgangskreis an eine zweite Gasentladungsröhre 83 geschaltet ist. In den Anodenkreisen der Gasentladungsröhren 81 und 83 liegen gekuppelte Schalter 85. In der rechten Kontaktstellung dieser Schalter arbeiten beide Röhren zusammen, in der linken dagegen arbeitet nur eine Röhre. In der letzteren Stel· - lung werden vier Tastimpulse in gleichen zeit- «5 '■■Hchen Abständen während einer Umdrehung· „der Richtstrahlung erzeugt. In der erstereu "'Stellung soll dagegen nur ein einziger Tastimpuls je Umdrehung erhalten werden. Zu diesem Zweck wird von der Sekundänvick- 7η lung 84 des Transformators 3 der Gasentladungsröhre 83 eine zusätzliche »Steuerspannung der Grundfrequenz zugeführt, die diese Röhre nur für einen der von der Röhre 81 erzeugten Impulse durchlässig macht. Die vier Tastimpulse werden bei Nord-, Süd-. Ost- bzw. Westdurchgang der Richtstrahlung zur genaueren Einregelung des Empfängers gegeben. Im normalen Betrieb wird die Strahlung, dagegen nur einmal je Umdrehung kurz- s« zeitig unterbrochen.

Die Gegentaktmodulaloren.i 5: und 17 IjZw. 19 und 21 liefern Seitenbänder gleicher Amplitude, die der Modulation des Träger? mit der Frequenz der Stromquelle 1 entspreeben. Durch die Wirkung der Drossel 9 arbeiten die Modulatoren jedoch "mit 90' Phasenverschiebung. Die Felder, die von den beiden Richtantennen erzeugt werden und jedes für sich Doppelkreischarakteristik besitzen, bewirken darin zusammen ein doppelkreisförmiges Feld, das mit der Frequenz der speisenden Wechselspannung' rotiert. Wenn die Mittclantenne mit der Trägerfrequenz gespeist wird, wird diesem rotierenden Feld ein konstantes Hochfrequenzfekl überlagert, das eine Verformung der rotierenden Richtcharakteristik bewirkt. Wäre die Amplitude des Trägers gleich der maximalen der rotierenden Richtstrahlung, so besäße die resultierende rotierende Charakteristik Kardioidenform. Wie eingangs schon angedeutet, erfordert die .erfindungsgemäße Erzeugung des Bezugsimpulses durch Wegtastung· der resultierenden Strahlung ein Überwiegen der Trägeramplitude, damit die resultierende Strahlungscharakteristik nicht selbst schon ein absolutes Null aufweist.

Durch die kurzzeitige Unterbrechung, beispielsweise in dem Augenblick, in dem das im Maximum der resultierenden Strahlung gegen Norden weist, wird nun ein Bezug-szeitpunkt festgelegt, mit Hilfe dessen die jeweilige Azimutlage des Empfängers ermittelt wird. Ein Empfänger, der sich in beliebiger Rieh- «15 tung bezüglich des Senders befindet, nimmt nämlich von der rotierenden Richtstrahlung' eine sinusförmige Niederfrequenz mit richtungsabhängiger Phase und den Bezugsimpul» mit unveränderlicher Phase auf, so daß durch Phasenvergleich die Richtung des Drehfunkfeuers bestimmt werden kann.

⁼Zur Einregelüng'der richtigen: Phasen-^;und AmpHtudenbeziehungen/der Ströme in ;den einzelnen - Antennen werden ■ zweckmäßig·' besondere Prufkreise vorgesehen. Beispielsweise werden die- Phasen der modulierenden niederfrequenten Spannungen in der Weise-geprüft, daß vom- Eingangskreis jedes Modulators zu dem Spulensatz-"" eines Dynamometers-i08 ■ (Äßkil) i|bgeziveigt"\vird;*-bei-.'riGKtiger-'Phasenlage (90⁰) bleibt -das Instrument ohne Ausschlag·. '-■'- ' - ' - ;

Für den Fall, daß mehrere Drehfunkfeuer zusammenarbeiten sollen, ist es zweckmäßig, alle Sender zwangsläufig gleichzeitig zu tasten,

if, wenn der Richtstrahl durch die Nordrichtung durchgeht.

Zum Empfang des erfindungsgemäßen. Drehfunkfeuers verwendet man zweckmäßig' Hochfrequenzverstärker mit automatischer

ao Verstärkungsregelung. Eine geeignete Schaltanordnung zeigt Abb. 2. Die ungerichtete Antenne 11 ist mit einer abstimmbaren Verstärkerstufe 113 verbunden, die über die Mischstufe 115 an den Zwischenfrequenzver-

7.5 stärker 117 angeschlossen ist. Die Ausgangsspannung· des Zwischenfrequenzverstärkers wird dem Demodulator 119 zugeführt. Die erhaltene Niederfrequenz steuert eine Endröhre 123, in deren Anodenkreis ein Transformator 125 liegt. Die automatische Regelung des Verstärkers 113 und des Zwischenfrequenzverstärkers 117 wird durch eine Hilfsverstärkerstufe 137 und eine Gleichrichterröhre 139 erhalten, die über Siebe die Vorspannungen der Verstärkerstufen 113, 117 beeinflußt.

Die Sekundärwicklung· des Transformators 125 ist an ein auf die Rotationsfrequenz der Richtstrahlung' abgestimmtes Filter angeschlossen, das aus den Spulen 129, 131 und den Kondensatoren 127, 133 und 135 besteht. Mit Hilfe eines Kreis Zeichners, der im Filterausgang liegt und zwei um 90⁰ phasenverschobene Spannungen liefert, wird in einer Oszillographenröhre 147 ein Drehfeld erzeugt. Der Kreiszeichner 141, 149 ist 'zu diesem Zweck an die Elektrodensysteme 143, 145 der Oszillographenröhre angeschlossen. Die Bezugsimpulse, die durch die Tastung der Strahlung entstehen, werden über einen Transformator 153, der über einen kleinen Kondensator an den Transformator 125 angeschlossen ist, dem Gitter 151 der Oszillographenröhre 147 zugeführt. Die niederfrequenten Ströme, die nach dem Demodulator 119 auftreten, sind in den Abb. 3a bis 3d dargestellt, und zwar zeigen die Linien X die Niederfrequenz und die Linien Y den Bezugsimpuls. Es ist ersichtlich, daß die relativen Phasen

ίο der Bezugsimptüse F in den Abb.3a bis 3d den Lagen Nord, Ost, Süd und- West des Drehfunkfeuers ^bezüglich-"des · .Empfängers entsprechen. -Die " entsprechenden" Schirmbilder sind, in-den Abb.4a bis 4d^:'dargestellt. Man erkennt, daß-die Kreisleuchtspur Z des Käthodenstvaßles durch die am Steuergitter wirksamen Bezugsimpulse an einer -bestimmten Stelle Unterbrochen-ist. - ■

-Außer der ■ Oszillögrapheijröhre ' können empfangsseitig auch andere Mittel -zur- -Anzeige der Phasenlage -der ;äüfgenommenen Niederfrequenz ^;:ün Vergleich zum· - Bezugsimpuls verwendet werden. Eine solche Anordnung ist in Abb. 5 dargestellt. Die Niederfrequenz wird ausgesiebt und einem Phasenteiler 163 zugefüHrt, · der einen Synchronmotor 165 speist. Auf der Motorwelle sitzt ein Zeiger:.i:6'7v :der sich synchron mit der Richtstrahlüng des Senders dreht. Die Bezugsimpulse werden z.B. über eine Gasentladungs- röhre 169 o·. dgl. dem Ausgang des Transformators 125 entnommen und einer Neonlampe 171 zugeführt, die den Zeiger 167 jedesmal bei Eintreffen eines Impulses kurzzeitig beleuchtet. Auf diese Weise wird die Lage des Senders stroboskopisch angezeigt.

Nach Abb. 6 werden die Ausgangsspannungen der Endröhre 123 des Empfängers einem Transformator 173 zugeführt, der zwei Sekundärwicklungen 175 und 177 besitzt. An diese schließen sich die Filterkreise 179 bzw. 181 an. Der Filterkreis 179 arbeitet über einen Phasenteiler auf ein Lincolnsches Synchroskopi85· Mittels des Filterkreises 181 werden die Impulse ausgesiebt und einem Kipposzil-Iatori87 zugeführt. Dieser arbeitet über das Filter 189 ebenfalls auf das Synchroskop 185. Das Lincolnsche Synchroskop ist ein gebräuchliches und bekanntes Instrument, welches in diesem Falle mit einer Kompaßteilung versehen ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drehfunkfeuer, bei dem zwei aufeinander senkrecht stehende Richtantennensysteme mit Doppelkreischarakteristiken mit den um 90⁰ phasenverschobenen Seitenbändem eines niederfrequent modulierten Trägers und eine ungerichtete Antenne mit der Trägerfrequenz allein gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke der ungerichteten Antenne größer ist als die maximale Feldstärke des Richtantennensystems und daß eine synchron mit der Rotation der Rieht- r strahlung arbeitende Tasteinrichtung vorgesehen ist, die bei Durchgang der resultierenden Hauptstrahlrichtung durch eine Bezugsrichtung die Strahlung kurzzeitig unterbricht.

2. Drehfunkfeuer nach Anspruch 1, da- - - durch gekennzeichnet, daß die Modulation

des Trägers und die Trägerunterdrückung in Gegentaktmodulatoren erfolgt.

3. Emipfangsanordnung für ein Drehfunkfeuer nach Anspruch 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die durch die Rotation der Richtstrahlung erhaltene Niederfrequenz und der durch die periodische Unterbrechung der Richtstrahlung erzeugte Impuls getrennt und einem Phasenindikator zugeführt werden.

4. Empfangsanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Oszillographeneinrichtung, vorzugsweise ein Braunsches Rohr, vorgesehen ist, deren Anzeigestrahl synchron mit der Rotationsfrequenz des Drehfunkfeuers eine Kreisablenkung erfährt, und daß an dieser Kreisablenkung durch eine zusätzliche Steuerung des Anzeigestrahls, vorzugsweise durch. Intensitätssteuerung, der Eintreffzeitpunkt der Bezugsimpulse kenntlich gemacht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

BERUN. GEDRUCKT IN »EU IiKItUSI)RrCKEHEI