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Nachteffektfreies Peilsystem Zur Erreichung einer nachteffektfreien
Peilung sind in den letzten Jahren die verschiedenartigsten Antennensysteme und
-kombinationen vorgeschlagen worden. Zu den am meisten bekannten gehört das Adcocksystem,
das vermöge seiner Richtungsselektion nur vertikale elektrische Felder aufnimmt
und so die Mißweisung verursachenden horizontalen Komponenten vermeidet; Voraussetzung
ist hierbei eine ausgezeichnete Symmetrierung des Antennen systems, die sich für
einen im elektrisch ungestörten freien Raum schwebenden Peiler auch durchführen
läßt. Die praktischen Anforderungen an einen Peiler verlangen aber seine Aufstellung
in fast unmittelbarer Erdnähe. Hierdurch wird die elektrische Symmetrie beispielsweise
des H -för migen Adcockpeilers stark gestört. Die unteren Dipolenden haben eine
wesentlich größere Kapazität gegen Erde als die oberen Enden. Man hilft sich hier
so, daß man durch justierbare Kondensatoren die Kapazität der oberen Dipolenden
auf den gleichen Wert erhöht. Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich dann eine Kompensation
für eine Welle, die unter einem bestimmten Höhenwinkel vp einfällt, in befriedigender
Weise erzielen. Wird aber der Höhenwinkel der einfallenden Welle variiert, so geht
die Kompensation verloren bzw. muß dann für den neuen Winkel besonders justiert
werden. Da in der Peilpraxis der Ort des Senders gerade die LTnbekannte darstellt,
ferner die momentane Höhe der Heavisideschicht nicht angebbar ist, kann auch der
Höhenwinkel 97 der einfallenden Welle nicht ermittelt und somit nicht die zugehörige
Kompensation eingestellt werden.
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Die Ausführungen über den Adcockpeiler gelten sinngemäß für alle
bisher bekannten nachteffektfreien Peiler, die sämtlich auf dem Gedanken beruhen,
die einfallende horizontale elektrische Komponente durch einen gleich großen negativen
Wert zu kompensieren (z. B. dipolkompensierter Rahmen), wobei aber nicht berücksichtigt
ist, daß der Gang der Fehlerkomponente mit dem Höhenwinkel von ausschlaggebender
Bedeutung ist.
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Nach der Erfindung sind zur Erzielung einies nachteffektfrejen Peilsysterns
mindestens zwei Antennen oder Antennensysteme, für die das Verhältnis der Antennenströme
bei normaler elektrischer Polarisation zu denen bei horizontaler Polarisation verschieden
ist und für die bei horizontaler Polarisation die Abhängigkeit
der
Antennenströme vom Höhenwinkel der einfallenden Welle bis auf einen konstanten Faktor
gleich ist, so gegeneinandergeschaltet, daß sich die durch die horizontale Polarisation
verursachten Antennenströme für alle Höhenwinkel gerade aufheben.
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Hierbei können beliebige Antennen oder Antennensysteme, die nur den
vorstehenden Bedingungen entsprechen müssen, verwendet werden. Der Gesamtwirkungsgrad
wächst mit der Verschiedenheit der Antennensysteme hinsichtlich des Verhältnisses
von aufgenominner horizontaler zu aufgenommener vertikaler Komponente, weil ein
um so kleinerer Betrag der für die Peilung dienenden vertikalen Komponente kompensiert
wird, je größer diese Verschiedenheit ist.
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Die Arbeitsweise des neuen Peilsystems ist im nachfolgenden beispielsweise
erläutert, wobei eine Gegeneinanderschaltung eines H-förmigen Adcockpeilers und
eines normalen Rahmenpeilers zugrunde gelegt ist.
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In der Abbildung ist eine Kurvenschar aufgetragen, die die Abhängigkeit
der Mißweisung α von dem Polarisationswinkel nu bei verschiedenen Höhen- oder
Elevationswinkeln für einen Rahmenpeiler darstellt. Die entsprechenden Fehlerkurven
für einen H-Adcockpeiler sind denen der Abbildung ähnlich bis auf Proportionalitätsfaktoren,
so daß die gezeichneten Kurven schematisch für beide Peilsysteme gelten können.
Es seien nun für die beiden Systeme die theoretischen Ansätze für die Peilminimumbedingung
getroffen: Rn(#) sin a cos R1, cos a sin #, (I) An(#) sin a cos @ = - Ah cos a sin
#, (2) wenn Rn(#) und Rh(#) die von # abhängigen, vom Rahmen aufgenommenen und An
(q,) und Ah(#) die ebenfalls von # abhängigen, vom Adcocl; aufgenommenen normalen
und horizontalen Komponenten bezeichnen. Sind die horizontalen Komponenten gleich
Null, so ergibt sich die richtige Peilung für α = o.
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Es bezeichnet also α die Mißweisung. Aus (1) und (2) geht hervor:
tg α = - Rh(#)/Rn(#) tg #, (1a) tg α = - Ah(#)/An(#) tg #. (2a) Bei
gegebenem Höhenwinkel # gilt also für beide Peilsysteme die allgemeine Gleichung
tg a = c tg .
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Der Einsatz dieser Gleichung in die experimentellen Fehlerkurven (schematisch
in Abb. 1) gibt eine ausgezeichnete Übereinstimmung, wobei der Parameter c für jede
Kurve einem Kurvenpunkt entnommen wird. Mit variierendem Höhenwinkel # muß c = F
(#) gesetzt werden. Es bezeichne daher Fr(#) = -Rn(#) den Fehlergang des Rahmens,
Fa(#) = -An(#) den Fehlergang des Adcocks.
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Werden Fr (9') und Fa (g7) aus den entspreehenden Fehlerkurven des
Rahmens und des Adcocks getrennt ermittelt und in Abhängigkeit vom Höhenwinkel #
aufgetragen, so zeigt der Vergleich der beiden Funktionen Fr(#) = K # Fa(#) wbeiK>i.
Da Rn(#) und An(#) bei von Null an wachsendem Höhenwinkel fast kon stant sind, ergibt
sich die Proportionalität Rh(#) # Ah(#). werden nun beide Peilsysteme gegeneinandergeschaltet,
so läßt sich durch Dimensionierung erreichen, daß Rh(#) = - Ah(#).
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Da andererseits Fr(#) = K # Fa(#) ist, ergibt sich An(#) = K # Rn(#),
d. h. es bleibt bei Gegenschaltung eine ab so lute Peilspannung übrig von der Größe
(K - 1) Rn(#).
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Die Peilspannung Rn(#) - An(#) würde sich ebenfalls zu Null kompensieren
und damit die Peilung unmöglich werden für k = 1, wenn man also versuchen wollte,
zwei Rahmen oder zwei gleiche Peilsysteme gegeneinanderzuschalten. Der Gesamtwirkungsgrad
des Peilsystems wächst also mit k. Die resultierende Peilspannung lautet demnach
auf Grund der Beziehungen (I) und (2) Pres = (K - 1) Rn(#) sin α cos Das Peilminimum
liegt nunmehr richtig bei = Null und ist unabhängig vom Höhenwinkel 9'.