-
Ausbildung des im Patent 706 538 benutzten Peilgoniometers Zusatz
zum Patent 706 538 Gegenstand des Hauptpatents ist ein Adcockantennensystem, bei
dem die Einzelantennen an die in der Mitte hochfrequenzmäß iggeerdeten Feldspulen
eines Goniometers angeschlossen sind, mit dem Kennzeichen, daß im Goniometer eine
oder mehrere zusätzliche Spulen derart angeordnet sind, daß in ihnen durch die zur
Erde fließenden Ströme eine Spannung induziert wird, die zur Seitenbestimmung und/oder
Enttrtibung ausnutzbar ist.
-
Als Ausführungsbeispiel dieses Gedankens ist im Hauptpatent die in
Abb. 1 wiedergegebene Schaltung für die Feld- und Hilfsspulen dargestellt, auf die
zur Erläuterung der Erfindung kurz eingegangen werden soll.
-
Auf einem Eisenring a sind vier Wicklungen f1 bis f4 90° gegeneinander
versetzt angeordniet. je zwei diametral gegenüberliegende Wicklungen sind an ihren
Enden miteinander verbunden. Ferner sind alle Wicklungen in der Mitte angezapft
und iiber diese Anzapfungen an die Einzelantennen des Richtantennensystems, z. B.
an zwei gekreuzte Adcocksysteme, angeschlossen. Der Wicklungssinn der einzelnen
Spulenhälften ist so gewählt, daß die Peilströme ein aus dem Ring austretendes resultierendes
Feld H erzeugern, während die gegen Erde abfließenden, vom Vertikalantenneneffekt
herrührenden Ströme einen
im Eisenring verbleibenden Ringfluß H'
liefern. Die Suchspule c des Goniometers ist auf einem drehbaren Eisenkern b angeordnet
und wird in bekannter Weise so eingestellt. daß sie durch den Peilfluß H nicht erregt
wird.
-
Auf dem Goniometerring a sind ferner vier in Serie geschaltete Hilfswicklungen
e1 bis e4 symmetrisch zwischen den einzelnen Feldspulenwicklungen verteilt. Diese
Hilfswicklungen werden durch den Ringfluß H' erregt.
-
Da der Ringfluß gegen den Peilfluß genau 90° phasenverschoben ist,
wird an den Klemmen der Hilfswicklung eine Spannung erhalten, die bezüglich der
Peilspannung eine genau definierte Phasenlage aufweist und daher zur Enttrübung
und / oder Seitenbestimmung brauchbar ist.
-
Die besdiriebene Schaltung der Feldspulen hat den Vorteil, daß die
Peilströme in den beiden Wicklungsteilen jeder Feldspulenhälfte f, von der Mittelanzapfung
derselben aus gesehen, symmetrisch verlaufen. Wenn daher die Stromverteilung längs
der Wicklung durch Ableitströme (z. B. über die Wicklungskapazität) geändert wird,
d. h. wenn der Stronibelag gegen die Wicklungsenden zu-oder abnimmt, dann bleibt
der für die Lage des entstehenden Goniometerfeldes maßgebliche Schwerpunkt im Diagramm
des Strombelages unverändert. In Abb. ia ist der Strombelag (Strom I als Funktion
des Abstandes r vom Wicklungsende) für eine Feld spulenhälfte f dargestellt. Man
erkennt, daß der schwerpunkt S des Diagramms die gleiche Winkellage einnimmt, die
er bei gleichmäßigem Strombelag aufweisen würde.
-
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, auch bei dieser Feldspulenschaltung
unter Umständen Winkelfehler auftreten können, die jedoch durch andere Ursachen
bedingt sind. Wenn man nämlich die Verbindungsleitungen V der einzelnen Feldspulenhälften
zur Erzielung einer größeren Hilfsspannung an Erde legt, dann sind die beiden Wicklungsteile
jeder Wicklungshälfte zwischen dem Auschlußpunkt der Antennen und dem Erdungspunkt
parallel geschaltet. Eine solche Parallel schaltung schadet nicht, solange die beiden
NViclilungsteile vom gleichen Feld durchsetzt sind. Wenn jedoch das Feld innerhalb
der beiden Wicklungshälften ver schieden ist, was durch das Zusammenwirken der beiden
gekreuzten Feldspulen bei beliebiger Lage des Senders im allgemeinen der Fall ist,
dann wird nach Parallelschaltung der beiden Wicklungsteile der Verlauf des resultierenden
Goniometerfeldes geändert.
-
Die beiden parallel geschalteten Wicklungsteile bildet nämlicll eine
Kurzschlußwicklung für das Feld der anderen Spule und besvirken als solche eine
Feldverdrängung in ihrer näheren Umgebung und damit Winkelfehler.
-
Gleichzeitig ergibt sich der Nachteil, daß diese Kurzschlußwicklung
auch die Induktivität der Suchspule vom Drehwinkel abhängig beeinflußt, so daß eine
Störung des Gleichlaufes im abgestimmten Suchspulenkreis und den übrigen abgestimmten
Empfängerkreisen auftritt.
-
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, die
diametral gegenüberliegenden Hälften der Feldspulenwicklungen derart in Serie zu
schalten, daß der Strombelag längs der Wicklungshälften bezüglich einer achsparallel
zu den Wicklungen verlaufenden Ebene symmetrisch ist. Dadurch werden die oben beschriebenen
frequenzabhängigen Winkelfehler vermieden.
-
Bei dieser Anordnung erhält man jedoch wegen der Serienschaltung der
einzelnen Wicklungen große Induktivitätswerte, so daß sie für Kurzwellengoniometer
nicht geeignet ist.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine Parallelschaltung
von Wicklungen nicht mehr stört, wenn bei entsprechender Wahl des Wicklungssinnes
die Schwerpunkte der Strombelage dieser Wicklungen zusammenfallen oder um einen
Winkel von 180° am Eisenring gegeneinander versetzt sind. Man kann sich nämlich
vorstellen, daß in diesem Fall beide Wicklungen vom gleichen Feld durchsetzt sind.
-
Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, das im Hauptpatent
benutzte Goniometer, insbesondere zur Kurzwellenpeilung, derart auszubilden, daß
die zur Erzeugung der Hilfsspannung für die Enttrübung und oder Seitenbestimmung
dienenden Hilfswicklungen auf einem die Feldspulenwicklungen tragenden Eisenring
angeordnet sind und vom Ringfluß des Goniometers erregt werden und daß die diametral
am Ring gegenüberliegenden Wicklungshälften jeder Feldspule aus zwei parallel geschalteten
Wicklungsteilen bestehen, die derart angeordnet sind, daß die Schwerpunkte der längs
der beiden Wicklungsteile aufgezeichneten Strombelagdiagraniiiie möglichst nahe
zusammenfallen.
-
Eine einfache Möglichkeit zur Durchführung dieses Gedankens ergibt
sich, wenn man die gesamte Wicklung in einzelne, am Umfang des Goniometers verteilte
Bündel unterteilt und die Bündel innerhalb jeder Wicklungshälfte derart zusammenfaßt,
daß benachbarte Bündel stets einem anderen der beiden Wicklungsteile angehören.
Die einzelnen Wicklungsbündel werden dabei zweckmäßig, einem älteren Vorschlag entsprechend,
so am Ring des Goniometers verteilt angeordnet, daß durch die entstehende Feldverteilung
eine höhere harmonische des Kopplungsverlaufes
bei der Drehung der
Sudispule herausfällt.
-
Zur Unterdrückung der fünften Harmonischen werden beispielsweise alle
Wicklungshälften der Feldspulen über einen Zentriwinkel von je 720 verteilt angeordnet
und in vier miteinander einen Winkel von 180 einschließende Bündel unterteilt.
-
In Abb. 2 ist die Anwendung des Erfindungsgedankens auf ein solches
Goniometer dargestellt. Zur Verdeutlichung der Abbildung wurde nur der Goniometerring
mit seinen Wicklungen gezeichnet. Die einzelnen Bündel der Feldspulenwicklungen
f1 bis f4 sind auf einem Eisenkern a aufgebracht, der zur genauen Wicklungsführung
zweckmäßig an den Stirn- oder Mantelseiten mit Nuten versehene Schablonen aus Isoliermaterial
trägt. Zwischen den Feldspulenwicklungen sind die in Serie geschalteten Hilfswicklungen
c, bis e4 vorgesehen. Jede der vier Feldspulenwicklungen ist in vier Bündel unterteilt,
von denen je zwei in Serie geschaltet sind. Die so entstehenden Paare von in Serie
geschalteten Wicklungsbündeln sind parallel einerseits an die Einzelantenne und
andererseits über Phasenregelglieder an Erde angeschlossen. Diese Zusammenschaltung
erfolgt erfindungsgemäß so, daß z. B. vom Antennenanschluß A3 aus gesehen das auf
der einen Seite der Wicklungsmitte liegende Bündel 2 mit dem auf der anderen Seite
liegenden Bündel 4 in Serie geschaltet wird. Ebenso sind die auf verschiedenen Seiten
bezüglich der Wicklungsmiíte angeordneten Bündel 1 und 3 in Serie geschaltet.
-
Der Vorteil, der durch diese Schaltweise (Abb. 3b) erzielt wird,
geht aus einem Vergleich mit der bisher üblichen Schaltung (Abb. 3a) hervor. Während
bei der in Abb. 3a gezeigten Schaltung die Schwerlinien S1, 2 und S3, 4 der beiden
Wicklungsteile einen Winkel von 36° miteinander einschließen, beträgt dieser Winkel
zwischen den Schwerlinien S1, 3 und S2, 4 bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach
Abb. 3b nur noch i80. Dadurch wird eine wesentliche Verminderung der Winkelfehler
und der Induktivitätsschwankungen der Suchspule erzielt.
-
Zur Erdung der Wicklungsenden ist es zweckmäßig, einen über den Umfang
des Eisenringes laufenden Erdungsring E rorzusehen. Alle Verbindungsleitungen zwischen
den einzelnen Wicklungsteilen werden ebenfalls am Umfang des Goniometerringes geführt,
so daß der Rotor leicht aus dem Stator entfernt werden kann.