DE757346C

DE757346C - Nachlaufpeiler

Info

Publication number: DE757346C
Application number: DER104803D
Authority: DE
Inventors: Donald Spencer Bond; Wendell Laverne Carlson
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1938-03-19
Filing date: 1939-03-21
Publication date: 1953-04-16
Also published as: FR851600A; US2314029A; GB526537A

Description

Die Erfindung betrifft einen Nachlaufpeiler, bei dem die Richtantenne selbsttätig in das Empfangsminimum gedreht wird, und hat zur Aufgabe, das Drehmoment des Stellmotors für die Richtantenne im Bereich der Minimumzone zu vergrößern.

Es ist bereits bekannt, die Richtantenne eines Peilers durch einen umschaltbaren Motor, dessen Schaltkontakte von der Empfängerausgangsspannung gesteuert werden, selbsttätig in das Empfangsminimum zu drehen. In dieser Stellung wird dann der Motor durch Relaiskontakte abgeschaltet. Infolge der unsicheren Arbeitsweise der Relais erwiesen sich diese Anordnungen für die Praxis jedoch nicht hinreichend zuverlässig.

Dieser Nachteil wird vermieden, wenn man an Stelle eines kontaktgesteuerten Motors einen Mehrphasenmotor verwendet, dessen eine Wicklung mit einer phasenstarren Wechselspannung gespeist wird, während an seiner anderen Wicklung eine in ihrer Amplitude und Phase von der Einfallsrichtung der Wellen abhängige Wechselspannung gleicher Frequenz liegt. Die Anwendung eines solchen in der Technik der Ferneinstellung gebräuchlichen Motors bei Nachlaufpeilern ist bereits

in der Weise bekannt, daß an die eine Wicklung eine phasenstarre Hochfrequenz und an die andere die Empfangshochfrequenz einer vom Motoranker gedrehten Richtantenne gelegt wird. Abgesehen von der aus Leistungsgründen unerwünschten Verwendung von Hochfrequenz zur Steuerung des Motors hat diese bekannte Anordnung noch den Nachteil, daß das Drehmoment des Stellmotors im Bereich der Minimumzone sehr gering wird.

Diese Nachteile werden bei der Erfindung dadurch vermieden, daß die Motorsteuerung durch niederfrequente Wechselspannungen erfolgt, wobei die in ihrer Phasenlage von der Einfallsrichtung der Wellen abhängige Wechselspannung in bekannter Weise durch Flimmerumschaltung des Richtantennensystems gewonnen wird, und daß ferner Mittel zur Erhöhung des Drehmomentes im Bereich der Minimumzone vorgesehen werden. Die Erfindung betrifft demnach einen Nachlaufpeiler mit Richtantenne und Hilfsantenne, bej dem von den Empfangs spannungen des Antennensystems nach dem Flimmerprinzip eine in Phase und Amplitude vom Richtungssinn und der Größe der Ausweichung der Richtantenne aus dem Minimum abhängige Wechselspannung abgeleitet wird, dessen Kennzeichen darin besteht, daß bei Verwendung eines Zweiphasenmotors zur Nachsteuerung der Richtantenne diese Wechselspannung an der einen und eine örtlich erzeugte Wechselspannung gleicher Frequenz und konstanter Phase an der anderen Wicklung dieses Motors liegt und daß eine automatische Verstärkungsregelung vorgesehen ist, welche den Verstärkungsgrad entweder für die von der gerichteten oder von der ungerichteten Antenne aufgenommene Empfangsspannung in Abhängigkeit von der Ausgangs wechselspannung derart steuert, daß das Drehmoment des Zweiphasenmotors während der Drehung der Richtantenne bis nahe zur Minimumlage angenähert konstant bleibt.

Die Erfindung soll nun unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert werden.

Bei der Anordnung nach Abb. 1 ist eine statisch abgeschirmte Rahmenantenne 1, die natürlich durch ein anderes richtungsempfmdliches Organ ersetzt werden kann, über den Übertrager 5 an den Gitterkreis der Eingangsröhre 3 gekoppelt. Im Anodenkreis 6 dieser Röhre liegen Schaltelemente, die entweder rein kapazitiven oder induktiven Widerstand aufweisen, z. B. ein dämpfungsfreier verstimmter Schwingungskreis 6, so daß die Anodenwechselspannung um 90⁰ in der Phase gedreht wird. Die Spannung des Kreises 6 wird im Gleichtakt einer Gegentaktstufe 7, 9 zugeführt. Die Anodenkreise der Gegentaktröhren enthalten die Primärwicklung 11 des Hochfrequenzübertragers 13. An diesen Übertrager ist ferner die ungerichtete Antenne 15 über die Spule 17 gekoppelt. Die Sekundärwicklung des Übertragers liegt im Eingangskreis des Empfängers 19, der als Geradeausoder Überlagerungsempfänger ausgebildet sein kann und nach dessen Demodulationsstufe gegebenenfalls eine Niederfrequenzverstärkerstufe folgen kann. Ferner kann in bekannter Weise eine selbsttätige Verstärkerregelung vorgesehen sein.

Im i\.usgangskreis des Empfängers liegt die Verstärkerstufe 21, deren verstärkte Spannungen über ein Bandfilter 23 dem Gitterkreis der Röhre 25 zugeführt werden. Im Anodenkreis dieser Röhre liegt ein Niederfrequenztransformator, über welchen eine Gegentaktverstärkerstufe 27, 29 beaufschlagt wird. Im Ausgang der Gegentaktverstärkerstufe liegt der Niederfrequenztransformator 21, dessen Sekundärwicklung direkt an die eine Feldwicklung 33 des Zweiphasenmotors 35 angeschlossen ist. Die andere Feldwicklung 37 dieses Motors ist über einen Phasenschieber 39 mit einer örtlichen Wechselstromquelle, z. B. einem Generator 41, verbunden. An den Klemmen dieses Generators liegt ferner der Transformator 43, dessen Sekundärwicklung 45 über Serienwiderstände 46 die Modulator- go röhren 7, 9 im Gegentakt steuert.

Von der Verstärkerstufe 25 führt nun erfindungsgemäß eine Verbindungsleitung 47 zu der Anode 49 einer Diodenstufe, die gegebenenfalls auch mit der Hochfrequenzverstärkerröhre 3 in einem gemeinsamen Kolben untergebracht werden kann. Diese Anode ist über einen Widerstand 51 auch an Erde angeschlossen. Vom Mittelpunkt dieses Widerstandes 51 führt über ein Filter 53 eine Verbindungsleitung an die untere Klemme der Sekundärwicklung des Hochfrequenzübertragers 5, der seinerseits am Steuergitter der Hochfrequenzstufe 3 liegt. In dieser Verbindungsleitung kann auch eine Gleichspannungsquelle 54 zur Vorspannung des Gitters liegen, die z. B. einer Batterie entnommen werden kann, so daß die Gitterspannung unabhängig von der am Widerstand 56 auftretenden automatischen Vorspannung geändert werden kann. Die am Widerstand 56 auf tretende Vorspannung wirkt als Verzögerungsspannung und bestimmt jenen Schwellenwert der Spannung, bei dem die automatische Verstärkungsregelung für die Seitenbänder (wie dies im folgenden noch erläutert werden soll) einsetzt.

Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Anordnung ist nun folgende: Die vom Rahmen aufgenommenen Empfangsspannungen werden in der Hochfrequenzstufe 3 -verstärkt und den Gegentaktmodulatoren 7,9 zugeführt, die abwechselnd im Rhythmus der örtlichen

Niederfrequenz getastet werden. Auf diese Weise entstehen im Ausgangskreis dieser Gegentaktstufe Seitenbandfrequenzen, während der Träger selbst unterdrückt ist. Wegen der oogradigen Phasenverschiebung im Ausgangskreis der Hochfrequenzstufe 3 setzen sich diese Seitenbänder mit der Empfangsspannung der ungerichteten Antenne 15 derart zusammen, daß das normale Achterdiagramm des Rahmens durch das kreisförmige Diagramm der ungerichteten Antenne in eine Kardioide verformt wird. Die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Empfängers 19 weist dann die gleiche Frequenz auf wie die am Gegentaktmodulator wirksame Tastwechselspannung. Die Amplitude dieser Ströme und ihre Phase ist abhängig von der Größe und dem Richtungssinn der Ausweichung des Richtantennensystems aus der Lage minimalen Empfanges. Diese Wechselspannung veränderlicher Phase und Amplitude liegt an der einen Feldwicklung 33 des Zweiphasenmoto>rs 35. An der anderen Feldwicklung 37 liegt eine Wechselspannung gleicher Frequenz, aber konstanter Phase. Es wird daher der Rotor des Zweiphasenmotors je nach der relativen Phasenlage der Ströme in den beiden Wicklungen einmal im und das andere Mal entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. Werden im Ausgang des Empfängers keine Modulationsströme erhalten, d. h. wenn sich das Richtantennensystem in der Lage minimalen Empfanges befindet, wird auf den Rotor kein Drehmoment ausgeübt, da in diesem Fall nur eine der beiden Wicklungen beaufschlagt wird. Da der Rotor des Zweiphasenmoto>rs über geeignete Mittel (versinnbildlicht durch die Bezugslinie 57) mit dem Richtantennensystem gekoppelt ist, wird dieses durch seine Empfangsspannungen selbsttätig in die Minimumlage gedreht. Die jeweilige Lage des Antennensystems kann mit Hilfe eines Zeigers 58 an der Skala 60 zur Anzeige gebracht werden.

Für den Fall, daß keine automatische Verstärkungsregelung in der Empfangsanordnung vorgesehen ist, wurde nun gefunden, daß die Empfangs spannung des Rahmens in der Nähe der Minimumzone im Verhältnis zu der Empfangsspannung der ungerichteten Antenne zu gering und andernfalls bei großer Ausweichung des Richtantennensystems aus dem Minimum zu groß ist. Im ersteren Fall erhält man dann eine zu geringe, im zweiten Fall eine zu große Modulation des von der ungerichteten Antenne abgeleiteten Trägers durch die Empfangsspannungen des Richtantennensystems. Wenn die Seitenbänder im Ausgang des Gegentaktmodulators die von der ungerichteten Antenne abgeleitete Hochfrequenz amplitudenmäßig stark übersteigen, dann kommt dies einer übersteuerten Modulation gleich. Diese bewirkt eine Verminderung der niederfrequenten Grundwelle im Ausgang des Empfängers. Es wird daher sowohl wenn der Träger übermoduliert als auch wenn er untermoduliert ist, eine Verminderung der niederfrequenten Ausgangsspannung eintreten und in weiterer Folge, da diese Ausgangsspannung eine der beiden Phasen des Stellmotors speist, wird in diesen Lagen eine Verminderung des Drehmomentes, welches auf den Rotor ausgeübt wird, auftreten. Diese Verhältnisse sind in Abb. 2 dargestellt.

Um eine Übermodulation der von der ungerichteten Antenne abgeleiteten Trägerspannung durch die Ausgangsspannungen der Gegentaktmodulatoren 7,9 zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung eine automatische Verstärkungsregelung vorgesehen, die in, Abhängigkeit von der jeweiligen Amplitude der niederfrequenten Ausgangsspannung arbeitet und so bemessen wird, daß die Empfindlichkeit der Hochfrequenzstufe 3 vergrößert oder vermindert wird, so daß ein im wesentlichen konstanter Modulationsgrad und daher auch eine konstante niederfrequente Ausgangs^- spannung bis nahe in die Minimumlage erhalten wird. Wie in Abb. 3 dargestellt wurde, erhält man auf diese Weise ein bis ins Minimum nahezu konstantes Drehmoment im Stellmotor. Um den Verlauf des Drehmomentes in Abhängigkeit von der Winkelausweichung des Richtantennensystems im Betrieb einregeln zu können, ist es vorteilhaft, eine einstellbare Verzögerungsspannung für die Verstärkungsregelung einzuführen.

In ähnlicher Weise, wie oben dargelegt wurde, kann die automatische Verstärkungsregelung natürlich auch im Kreise der ungerichteten Antenne angebracht werden, wodurch ebenfalls über einen weiten Bereich eine Konstanthaltung des Modulationsgrades erzielt wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine zusätzliche Hochfrequenzverstärkerstufe vorzusehen, welche dann im entgegengesetzten Sinn durch die aus dem Niederfrequenzkreis abgeleitete Kontrollspannung beeinflußt werden muß wie die Steuerkreise der Gegentaktmodulatoren. Eine solche Anordnung ist schematisch in Abb. 4 dargestellt. Da die einzelne Schaltelemente der in Abb. 1 dargestellten Anordnung im wesentlichen entsprechen, ist es nicht erforderlich, näher auf diese schematische Zeichnung einzugehen.

Claims

Patentansprüche:
i. Nachlaufpeiler mit Richtantenne und Hilfsantenne, bei dem von den Empfangsspannungen des Antennensystems nach dem Flimmerprinzip eine in Phase und Amplitude vom Richtungssinn und der

Größe der Ausweichung der Richtantenne aus dem Minimum abhängige Wechselspannung abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Zweiphasenmotors zur Nachsteuerung der Richtantenne diese Wechselspannung an der einen und eine örtlich erzeugte Wechselspannung gleicher Frequenz und konstanter Phase an der anderen Wicklung dieses Motors liegt und daß eine automatische Verstärkungsregelung vorgesehen ist, welche den Verstärkungsgrad entweder für die von der gerichteten oder von der ungerichteten Antenne aufgenommene Empfangsspannung in Abhängigkeit von der Ausgangswechselspannung derart steuert, daß das Drehmoment des Zweiphasenmotors während der Drehung der Richtantenne bis nahe zur Minimumlage angenähert konstant bleibt.
2. Nachlaufpeiler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einregelung des Verstärkungsgrades bzw. der Wirksamkeit der selbsttätigen Regelvorrichtung vorgesehen sind.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 550515,
555 826, 630912;

britische Patentschrift Nr. 385 498;

französische Patentschrift Nr. 610229.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 5832 4.