-
Anzeigevorrichtung für Funkpeilanlagen mit t stetig sich drehender
Richtantenne und einem synchron mit dieser umlaufenden Feldstärkeindikator Die Erfindung
bezieht sich auf Apparate zur Funkpeilung, insbesondere auf Radiogoniometer, wie
sie bei Anordnungen zur Führung von Fahrzeugen mittels elektrischer Wellen benutzt
werden.
-
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für Funkpeilanlagen
mit stetig sich drehender Richtantenne und einem Synchron mit dieser umlaufenden
Feldstärkeindikator.
-
Für diese Anzeigeanordnung wird eine Elektronenröhre mit einer scheibenförmig
ausgebildeten Elektrode verwendet, deren Oberfläche mit einem fluoreszierenden Material
iiberzogen ist, während eine weitere Hilfselektrode dazu dient, den auf die scheibenförmige
Elektrode fallenden Elektronenstrahl derart zu beeinflussen, daß auf der fluoreszierenden
Fläche ein dulkler Sektor erscheint.
-
Es sind ferner Mittel vorgesehen, um die relativen Spannungen der
scheibenförmigen Elektrode und der Hilfselektrode in Abhängigkeit von der Stärke
der aufgenommenen elektrischen Wellen zu ändern. Derartige Elektronenröhren sind
bereits als Resonanzanzeiger in Rundfunkempfängern als sogenanntes » magisches Auge
verwendet worden, jedoch ist bisher eine Ausnutzung derartiger Anordnungen zur Sichtanzeige
für Funkpeilgeräte nicht bekanntgeworden.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren näher erläutert.
In Fig. I ist eine Elektronenröhre der vorbeschriebenen Art dargestellt.- Sie besitzt
einen Kolben I, in dem beispielsweise eine indirekt geheizte Kathode 2, ein Steuergitter
3, eine Anode 4 und eine scheibenförmige Elektrode 5 angeordnet sind. Die Elektrode
5 ist mit einem fluoreszierenden Material überzogen. Die Batterie 6 verbindet die
Kathode 2 mit der Scheibenelektrode 5, die ihrerseits über den
Widerstand
7 mit der Anode 4 in Verbindung steht. Mit der Anode 4 ist ferner noch eine Hilfselektrode
10 verbunden.
-
Bei dieser Einrichtung schwankt die Spannung der Hilfselektrode 10
in Abhängigkeit von der dem Gitter 3 aufgedrückten Spannung. Die Elektrode 10 dient
dazu, den von der Kathode 2 zum, Fluoreszenzschirm 5 verlaufenden Elelitronenstrahl
abzulenken, um dadurch auf dem Schirm 5 einen dunklen Sektor erscheinen zu lassen.
Je größer qie Spannungsdifferenz zwischen der Elektrode 10 und der Elektrode 5 ist,
um so größer ist der Winkel des dunklen Sektors. Bei einer besonders zweckmäßigen
Ausführungsform der Anordnung wird die Kathode 2 senkrecht in dem Kolben I angeordnet,
wobei das Gitter 3 und die Anode 4 als konzentrische Zylinder die Kathode umgeben.
Die scheibenförmige Elektrode 5 besteht aus einer napfförmig ausgebildeten Scheibe,
die oberhalb der oberen Enden von Gitter und Anode in einer rechtwinklig zu deren
Achse verlaufenden Ebene angeordnet ist. Das obere Ende der Kathode ragt durch eine
Öffnung in der NIitte der Elektrode 5 hindurch. Die Hilfselektrode 10 besteht aus
einem flachen, schmalen Metallstreifen, der parallel zur Kathode durch die gleiche
Öffnung hindurchragt.
-
Fig. 2 zeigt eine Kurve, die den Ablenliwinkel des dunklen Sektors
in Abhängigkeit von der Spannung V des Gitters 3 anzeigt, wenn die Anode und die
Elektrode 5 entsprechend der Anordnung der Fig. I gespeist werden. Die Gittervorspannung
O-a (Fig. 29 wird so eingestellt, daß, wenn keine Zeichen empfangen werden, der
Winkel O-a.' des dunklen Sektors nur wenige Grade auf dem Schirm ausmacht. Der Schirm
erscheint dann wie in Fig. 3 beleuchtet mit einem dunklen Sektor 8. Wird dem Steuergitter
3 ein Zeichen zugeführt, so daß dadurch die negative Spannung am Gitter erhöht wird,
so sinkt der Anodenstrom und damit die Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden
5 und d I0, und der dunkle Sektor wird vollkommen unterdrückt; das Bild, das so
entsteht, zeigt lediglich eine dunkle Scheibe g in der Nijitte eines beleuchteten
Kreisringes, wie aus Fig. 4 ersichtlich.
-
Werden nun Zeichen auf das Steuergitter entsprechend der Anordnung
nach Fig. 1 übertragen, die von einer Rahmenantenne aufgenommen werden, deren Charakteristik,
wie aus Fig. 5 ersichtlich. Kardioidenform besitzt, und zwar Zeichen, wie sie beispielsweise
zur Führung von Fahrzeugen benutzt werden, so wird die Anzeigevorrichtung bei entsprechender
Einstellung nur für die Richtung O-S einen dunklen Sektor zeigen, d. h. also nur
für die Richtung, in der der Sender selbst liegt. Bei jeder anderen Richtung wird
die Scheibe vollständig beleuchtet sein. Durch Einregulierung der festen Vorspannung
O-a. wie oben für Fig. 2 erläutert, kann die elektrische Empfindlichkeit des Systems
geändert werden, so daß eine sehr genaue Richtungsbestimmung möglich ist.
-
Wird die Anzeigevorrichtung auf derselben Achse wie der rotierende
Rahmen der Feileinrichtung aufgebaut, so daß die Achse des Schirmes mit der Drehachse
zusammenfällt. so werden die verschiedenen Spannungen mit Hilfe von Schleifringen
und Bürsten zugeführt. Da der Empfänger ein kardioidenförmiges Diagramm oder ein
entsprechend geformtes, ähnliches Diagramm aufweist, ergibt sich, daß der Leuchtring
der Anordnung bei allen Einstellungen des Rahmens erhalten bleibt, ausgenommen in
dem Fall, in dem Minimumempfang vorhanden ist, d. h. in der Richtung ö-X (Fig. 5)
auf den Sender. In diesem Fall erscheint ein dunkler Sektor an derselben Stelle
des Anzeigeschirmes entsprechend der Übereinstimmung des Weges des Fahrzeuges mit
der Senderrichtung. Der Schirm der Röhre kann von einer feststehenden Gradeinteilung
umgeben werden. Die Ablesung erfolgt auf der Winkelhalbierenden des dunklen Sektors
entweder durch einfache Schätzung oder mit Hilfe eines beweglichen Diopters.
-
Der Empfangs rahmen und die Anzeigevorrichtung können gleichzeitig
durch einen Motor eine dauernde Drehbewegung erhalten, während die Skala mit der
Gradeinteilung. die den Anzeiger umgibt, feststeht. Es ist auch möglich. den Rahmen
und den Anzeiger auf verschiedenen Achsen zu montieren, jedoch ist es dann notwendig,
automatisch wirkende mechanische oder elektrische Einrichtungen vorzusehen, um die
Bewegungen zu synchronisieren.
-
Mit der vorbeschriebenen Anordnung kann die Anzeige in jedem Augenblick
während der Drehung des Rahmens abgelesen werden.
-
Die Richtungsanzeige wird durch Tastung oder Modulation der Zeichen
nicht beeinflußt, da der durch Abnahme der Empfangsspannung bei der Zeichenübermittlung
hervorgerufene dunkle Sektor nicht stets an derselben Stelle erscheint, weil der
Anzeiger rotiert, und da infolge der Trägheitserscheinungen des menschlichen Auges
durch den sich bald da, bald dort zeigenden Sektor nur eine allgemeine Herabsetzung
der Helligkeit des Schirmes verursacht wird.
-
Kurzzeitige schwache Störzeichen, die mit der Frequenz der empfangenen
Welle einfallen, werden zwar gleichzeitig mit dem dunklen Sektor angezeigt, jedoch
unterscheiden
sie sich von dem den Schattensektor umgebenden Lichtkreis
sehr deutlich durch den erheblich geringeren Grad ihrer Helligkeit.
-
Fig. 6 zeigt, in welcher Weise sich Störungen auf dem Schirm bemerkbar
machen, die auf kurzzeitiges Ausbleiben des Empfanges zurückzuführen sind. Der Sektor
O-S zeigt das gewünschte Signal an. Der Strich O-B zeigt ein einzelnes Interferenzzeichen,
während die punktierten. Linien O-C mehrere dicht nebeneinanderliegende atmosphärische,
den Empfang verhindernde Störungen kenntlich machen.
-
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß das magische Auge
eine Hochvakuumröhre ist, also von Druckänderungen des Gasinhaltes unabhängig ist,
was z. B. bei Temperaturänderungen eine gleichbleibende Arbeitsweise gewährleistet.
Ferner bleiben Stromstöße von atmosphärischen Störungen ohne Einfluß, sofern sie
in einem Augenblick auftreten, der nicht der Peilrichtung entspricht. Schließlich
ist die strichförmige Anzeige mittels des magischen Auges für die Markierung der
Richtung besser geeignet als ein mit einer rotierenden Glimmlampe gewonnenes Lichtbild.
Außerdem gibt das magische Auge ein gleichmäßiges, von Flackern freies Bild.
-
In Fig. 7 ist eine Schaltungsanordnung für eine Funkpeilanlage mit
Sichtanzeige dargestellt. Der mechanische Teil der Anordnung, d. h. Antriebsmotor
für Rahmen und Anzeiger, Sahileifringe und Bürsten, und die Skala zur Ablesung der
Einstellung sind in der Abbildung fortgelassen. Mit A ist die senkrechte Antenne,
mit C der Rahmen und mit R ein für Radiogoniometer üblicher Empfänger bezeichnet.
Der Ausgangskreis des Empfängers ist über einen Transformator T mit einer Gleichrichteranordnung
RD verbunden, der die niederfrequenten Zeichen zugeführt werden. Die gleichgerichteten
Spannungen werden dem Gitterkathodenkreis einer der Anordnung der Fig. 1 entsprechenden
Röhre zugeführt. Die Bezeichnung der einzelnen Teile dieser Anordnung entspricht
der der Fig. 1. Der Anodenkreis umfaßt ein Potentiometer P, durch dessen Einstellung
der Arbeitswert der Anordnung festgelegt werden kann. Die Polarität der am Gitter
auftretenden Spannungen ist in der Zeichnung angegeben. Der Kondensator c dient
als Ausgleichskondensator und liegt parallel zu den Klemmen des Gleichrichters RD.
-
Die in Fig. 7 dargestellte Anordnung stellt lediglich ein Ausführungsbeispiel
dar, ohne daß der Erfindungsgedanke auf diese Ausführungsform beschränkt ist.