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Peilantennensystem für den Kurzwellenbereich Es ist bekannt, daß man
zur Funkpeilung im Kurzwellenbereich nicht die übliche Rahmenpeilung anwenden kann,
bei der eine Rahmenantenne um eine vertikale Achse so lange gedreht wird, bis sie
minimale Energie aufnimmt, wobei dann der angepeilte Sender in der Richtung senkrecht
zur Rahmenebene liegt. Diese Methode, die bei langen und mittleren Wellen gute Ergebnisse
liefert, versagt bei Kurzwellen, da in diesem Falle horizontal potarisierte Feldkomponenten
im Empfang ort auftreten und Fehlanzeigen bewirken.
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Um den Empfang dieser Komponenten zu vermeiden, verwendet man zur
Kurzwellenpeilung offene Antennensysteme (Adcock-Antennen), beispielsweise nach
der in Abb. I dargestellten Form. Bei diesen Systemen erfolgt der Empfang ausschließlich
durch die vertikalen Antennenteile, während die horizontalen Teile elektrisch abgeschirmt
und symmetrisch aufgebaut sind, so daß die störende Horizontalkomponente des Feldes
nicht aufgenommen wird.
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Das Antennensystem nach Abb. I ist um eine vertikale Achse O-V drehbar
angeordnet.
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Die Antennen, B, C und D sind einander gleich und kreuzweise miteinander
verbunden.
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Die vom Senderfeld in die Antennen induzierten Spannungen heben sich
dann über die Ver,binldungsLeitung gerade auf, wenn die aus den Antennen A, B, C,
D gebildete Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der einfallenden Wellen steht.
In dieser Lage haben nämlich die induzierten Spannungen gleiche Phase und Amplitude,
so daß an den Klemmen a, ß wegen der Gegenschaltung keine Spannung auftritt. Für
eine bestimmte Einfallsrichtung der Wellen erhält man jedoch zwei Winkellagen des
Antennensystems, die minimalen Empfang ergeben. Wenn keine störenden Einflüsse wirksam
sind, dann unterscheiden sich diese beiden Lagen gerade um IsoO.
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Zur Bestimmung des Richtungssinnes sind bereits verschiedene Verfahren
vorgeschlagen worden, die auf die bei der Mittel- und Langwellenpeilung üblichen
Methoden zurückgreifen. Meist wird eine vertikale Hilfsantenne verwendet, deren
Empfangsspannung mit der Empfangsspannung des Antennensystems X, B, C, D in geeigneter
Phasenlage zusammengesetzt wird. Leider sind jedoch in der Praxis die Phasen und
Amplitudenbeziehungen nur schwer genau einzuhalten, und zwar aus folgendem Grund:
Da die Feldstärke des Senders bei Annäherung an den Erdboden rasch abnimmt, ist
man gezwungen, die Antennen in einer gewissen Höhe über Boden anzuordnen. Andererseits
ist es wieder erwünscht, das Empfangsgerät am Boden aufzustellen. Es muß daher das
Antennensystem mit dem Empfänger über eine lange Zuleitung verbunden werden, die
zur Vermeidung einer Strahlung abgeschirmt ist.
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Bei Wellenlängen unterhalb von 20 m, insbesondere aber bei Wellen
unter 10 m, fallen jedoch die Längen dieser Zuleitungen bereits in die Größenordnung
der empfangenen Wellen, d. h. sie werden gleich lang wie diese oder sogar noch länger,
so daß die Laufzeit der Wellen in den Zuleitungen beachtet werden maul'.
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Wenn man bestimmte Phasenbeziehungen zwischen den Spannungen am Ende
der Antennenzuleitungen erhalten will, dann ergeben sich Schwierigkeiten, da man
zumeist nicht bloß eine bestimmte Welle, sondern eine beliebige innerhalb eines
größeren Wellenbereiches peilen will. Man kann aber auch nicht die richtige Phasenbeziehung
durch entsprechende Änderung der Länge der Antennenzuleitungen wiederherstellen,
da hierdurch der Eingangsscheinwiderstand stark geändert wird.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen,
bei einem Peilantennensystem für den Kurzwel lenbereich, das aus einem als Richtantenne
dienenden System gegeneinandergeschaltete Einzelantennen und einer hinsichtlich
ihrer elektrischen Eigenschaften der Richtantenne möglichst gleich gemachten Hilfsantenne
zusammengesetzt ist, diese Hilfsantenne aus einem orthogonal zum Richtantennensystem
liegenden System von Einzelantennen zu bilden, die gleichartig aufgebaut und zueinander
angeordnet sind wie die Einzelantennen des Richtantennensystems, elektrisch jedoch
gleichsinnnig zusammengeschaltet sind.
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Bei der in Abb. 2 dargestellten Anordnung nach der Erfindung bleiben
die Längen der Antennenzuleftungen unverändert, und die Eingangskreise, zu denen
diese Antennenzuleitungen führen, haben gleichen Ruflgau.
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Das ganze Peilantennensystem besteht aus zwei Antennen systemen A,
B, C, D und A', B', C', D', die entsprechend der in Abb. I dargestellten Anordnung
aufgebaut, jedoch in verschiedener Weise verbunden sind. Die leiden Antennensysteme
stehen mit ihren E.henen senkrecht aufeinander und können um die Achse OT durch
eine mechanische Vorrichtung gemeinsam gedreht werden. Während die Antennen J B,
C und D, die das Riehtantennensystem bilden, kreuzweise miteinander verbunden sind,
werden die Antrennen,4', B', C' und D' gleichsinnig zusammengeschaltet und dienen
als Hilfsantennensystem.
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ÄVenn der Abstand zwischen den Antennen 4', B' und C', D' geeignet
gewählt ist, z. B. ungefähr # , dann besitzt dieses Antennen-4 system nur geringe
Richtwirkung. Der Scheinwiderstand des Hilfsantennensystems an den Klemmen y, ft
ist dem Scheinwiderstand des Richtantennensystems A, B, C, D an den Klemmen a, ß
gleich, während die Phasen der beiden Klemmenspannungen 90° gegeneinander verschoben
sind. Da die Scheinwiderstände der Antennensysteme gleiche Größe und Phasenwinkel
besitzen, bleiben die Ampl ituden- und Phasenbeziehungen zwischen den Eingangsspannungen
in einem größeren Wellenbereich unverändert erhalten.
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In kbb. 2 wurde zur Verdeutlichung der Zeichnung das Antennensystem
A', B', C' Df etwas tiefer als das System=4, B, C, D gezeichnet, und die Anschlußpunkte
der Antennenzuleitungen liegen nicht genau in der Nlitte der Verbindungsleitungen.
Es ist jedoch für den Fachmann leicht, die Anordnung so zu treffen, daß beide Systeme
in gleicher Höhe liegen und daß die Zuleitungen zu den Eingangsklemmen des Empfängers
gleich lang sind. In der Abbildung wurden auch keine biegsamen Zuleitungen oder
Schleifkontakte gezeichnet, die erforderlich sind. um das drehbare Peilantennensystem
mit dem meist ortsfesten Empfänger zu verbinden. Ebenso wurden die Abschirmungen
der Zuleitungen lveggelassen.
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Wenn aus einer bestimmten Richtung ein Signal empfangen und das Peilantennen
system so gedreht wird, daß an den Klem men x. ß minimale Spannung auftritt, dann
weist die Ebene der Antennen,4', B', C', D' gegen den Sender. An den Klemmen y,
wird man. daher eine Empfangsstärke erhalten. die ungefähr dem maximalen Empfang
an detl Klemmen x, ß entspricht, wenn cias System,4, B, C, D gegen den Sender weist.
sofern der Abstand der Antennen A', B' von dtll Antennen C', D' nicht zu groß ist
im Vergleich zur Wellenlänge. Diese Bedingung
ist jedoch normalerweise
erfüllt, da man in der Praxis diesen Abstand, wie bereits erwähnt, ungefähr 1/4
der Wellenlänge annimmt. Den Abstand der Antennen, B und C, D wählt man gleich groß
oder etwas größer.