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Verfahren zur Richtungsbestimmung Zusatz zum Patent 767 354 Das Hauptpatent
betrifft ein Verfahren zur Richtungsbes timmung mittels eines rotierenden Funkfeuers,
das in Abhängigkeit vom jeweiligen Azimut bestimmte Kennzeichen aussendet. Am Empfangsort
werden sowohl der Feldstärkeverlauf der rotierenden Strahlung kontinuierlich markierenden
Kennzeichen ihrem Wert entsprechend direkt übereinander aufgeschrieben.
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Um eine Eindeutigkeit der Richtungsanzeige zu erhalten, wird im Hauptpatent
als sog. Leitstrahldiagramm, dessen Feldstärkeverlauf bei Durchgang durch den Empfangsort
aufgeschrieben wird, eine einseitig gerichtet und eine Nullstelle aufweisende Strahlung
benutzt. Zur Kennzeichnung des jeweils durchlaufenen Azimuts dieser Strahlung bzw.
der Null stelle sind ein zweiter Sen.der und ein zweites, synchron rotierendes Antennensystem
vorgesehen, dessen 5 trahlungsmaximum mit dem Minimum des Leitstrahldiagramms zusammenfällt.
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Wie bei allen rotierenden Funkfeuern, die eine direkte Anzeige oder
Aufzeichnung der Peilwerte vermitteln, setzt auch das Verfahren gemäß dem Hauptpatent
eine obere Grenze für die Rotationsgeschwindigkeit der Richtstrahlung voraus, die
etwa bei einem Umlauf je Älinute liegt. Damit ist aber auch der Peilhäufigkeit eine
Grenze gesetzt, womit indessen den Anforderungen der Prasis nicht immer gedient
ist. Die Erfindung befaßt sich daher mit sendeseitigen Maßnahmen, welche die Vergrößerung,
der Peillläufigkeit zum Ziel haben. Zu diesem Zweck soll an Stelle einer einseitig
gerichteten Strahlung eine solche benutzt werden, welche für das Leitstralildiagramm
mehrere. vorzugsweise zwei, um 180° gegeneinander versetzte Nullstellen aufweist.
Jede dieser Nullstellen muß dann von je einem weiteren, einseitig berichteten und
mit den entsprechenden Richtungskennzeichen modulierten Strahlungsdiagramm überdeckt
sein. Für diese, die Nullstellen überdeckenden Strahlungsdiagramme wird man natürlich
die gleiche Trägerfrequenz verwenden.
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Ebenso können die Abtastsignale ein und derselben Zwischenträgerfrequenz
aufmoduliert sein.
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An sich ist es bei Funkfeuern bekannt, ein rotierendes Peildiagramm
mit zwei Nullstellen, wie es z. B. eine Rahmenantenne liefert, zu verwenden. Man
ist jedoch stets bestrebt, die hierdurch bedingte Doppeldeutigkeit der Peilanzeigs
auszuschalten. Durch die Anwendung des im Hauptpatent vorgeschlagenen Registrierverfahrens
wird diese unerwünschte Mehrdentigkeit der benutzen Diagrammform gerade in vorteilhafter
Weise ausgenutzt.
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Gegenüber einer einseitig gebündelten Strahlung, wie im Hauptpatent
vorgesehen, weist eine mit den noch zu beschreibenden Mitteln erzeugte Strahlung
gleichzeitig den besonderen Vorteil auf, daß sie frei von störenden Nebenzipfeln
ist. Eine solche für den vorliegenden Zweck als ideal zu betrachtende Strahlung
läßt sich nämlich in einfacher Weise mit Hilfe eines bekannten Adeockantennensystems,
beispielsweise eines H-Adcocksystems, herstellen. Ein solches Antennensystem wird
man zweckmäßig im Ultrakurzwellengebiet betreiben.
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Ausführungsbeispiele für die Antennensysteme sind in den Zeichnungen
dargestellt.
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Abb. I und 2 zeigen zunächst nochmals den Unterschied zwischen der
dem Hauptpatent zugrunde liegenden Strahlungsform und der nach der vorliegenden
Erfindungsvorgesehenen.
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In Abb. I ist a, b das Leitstrahldiagramm, c das Kennzeichendiagramm,
Gemäß Abb. 2 besteht das Leitstrahldiagramm nunmehr aus den beiden Hälften d und
c, die zwei ausgeprägte Sullstellen einschließen. Die eine dieser beiden Sullstellen
wird von einem Kennzeichendiagramm j, die andere von einem Kennzeichendiagramm g
überdeckt.
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Entsprechend der Mehrzahl der vorhandenen Nullstellen des Leitstrahldiagrammes
und der Nlchrzahl der diese Nullstellen überdeckenden Kennzeichendiagramme muß nunmehr
auch eine entsprechende Anzahl von Abtasteinrichtungen auf der Sende seite Verwendung
winden.
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Eine solche Abtasteinrichtung hat, wie im I lauptpatent sowie in
einem späteren Vorschlag bereits beschrieben, den Zweck, bei der Drehung des Ricbtantennensystems
die einzelnen Winkel grade und die Winkelwerte als Tastmodulation auf das Kennzeichendiagramm
zu geben. Diese Abtasteinrichtungen, die bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
also in einer AIehrzahl vorgesehen werden müssen, sind nun derart einzustellen,
daß sie jeweils den Sektor abtasten, in dessen Mitte sich ein Älinimum des Leitstrahldiagrammes
befindet. In den meisten Fällen wird eine Verstellbarkeit der Abtastvorrichtung
erforderlich sein, da es praktisch nicht immer zu erreichen ist, daß die beiden
bzw. vier oder mehr Sullstellen genau um 1800 (bzw. 90 usw.) gegeneinander versetzt
liegen Ein Antennensystem, das zur Durchführung des Erfindungsgedankens Verwendung
finden kann, ist schematisch in Draufsicht in Abb. 3 und in Seitenansicht in Abb.
4 dargestellt. Zur Erzeugung des Leitstrahldiagramms n, d wird ein normales H-Adcockantennensystem
verwendet, das aus den beiden in einem Abstand von etwa i.12 bis ¼. A angeordneten
Dipolen h und r besteht. Diese Dipole besitzen in dem Ausführungsbeispiel eine Länge
von i/2. Unterhalb oder oberhalb dieses Antennensystems befindet sich dasjenige,
das die beiden Richtdiagramme f und g nach Abb. 2 erzeugen soll. Zu beiden Seiten
einer die Reflexionsfläche darstellenden Platte k sind aus Einzelstrahlern »11,
n1, p1 bzw, m2, n2, p2 bestehende Antennensysteme angeordnet. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besitzen die 2/2 langen Einzelstrahler eines solchen Systems
untereinander gleichfalls einen Abstand von #/3. Weiterhin ist erforderlich, daß
die breite derReflexionsfläche die Dipolenden beiderseits um mindestens i.l überragt.
Auch muß der Abstand der Dipolenden @t und r von der einen Kante der Reflexionsfläche
wenigstens i/4 betragen.
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Die gesamte Anordnung ist mechanisch derart zusammengebaut, daß sie
gemeinsam gedreht werden kann. Diese Maßnahme ist in Abb. 3 und 4 im Prinzip dadurch
dargestellt, daß ein Kasten q das gesamte Strahlersystem aufnimmt. Selbstverständlich
muß dieser
Kasten aus einem die Strahlung in keiner Weise bchindernden
Material bestehen.
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Wie bereits erwähnt, besitzt der Erfindungsvorschlag den erheblichen
Vorteil, daß Strahlerziepfel des Leitstrahldiagramms, die im Fall der Verhältnisse
nach Abb. 1 auftreten und dann auf der Empfangsseite zur Aufzeichnung mehrerer,
nur schwer unterscheidbarer Nullstellen führen, bei Zugrundelegung der strahlungsverhältnisse
nach Abb. 2 nicht mehr vorhanden sind. Da außerdem nur in den beiden Nullzonen die
Empfangsspannung verschwindet, besteht die Möglichkeit, eine Empfindlichkeitsregelung
der Empfangseinrichtung mit kleiner Zeitkonstante einzuführen.
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Eine weitere Verbesserung der im Rahmen des Hauptpatents vorgesehenen
Maßnahmen besteht in folgendem: Um das Starten und Stoppen der Aufzeichnungsvorrichtung
nur zu genau definierten Zeitpunkten vor und nach dem Durchgang der Minima des Letitstrahldiagramms
zu bewirken, sollen gemäß dem weiteren Erfindungsgedanken jeweils die Linien gleicher
Feldstärken, durch die vier Überschneidungspunkte der Diagramme d, e und f, g verlaufend,
ausgenutzt werden. Die praktische Ausführung dieses Gedankens ist in verschiedenster
Weise möglich. So kann man ein Differenzinstrument vorsehen, das, je nachdem, welcher
Strahlungsanteil überwiegt, nach der einen oder anderen Seite ausschlägt.
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Das Differenzanieigeinstrument wird dann dazu benutzt, um den Motor
für die Schreibeinrichtung zu starten und zu stoppen. Diese Schaltungen werden in
den Stellungen vorgenommen, in denen die aus den Kennzeichen und dem Leitstrahldiagramm
gebildeten Schnittlinien den Empfänger durchlaufen.
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Eine andere Ausführungsmöglichloeit dieses zusätzlichen Erfindungsgedankens,
die Schnittlinien der beiden Diagramme g und e bzw. f und g zum Starten der Schreibvorrichtung
zu benutzen, besteht darin, die in diesem Fall auftretende Maximumamplitude der
sich aus den beiden Trägerfrequenzen bildenden Schwebungsfrequenz auswerten. Es
ist also vorausgesetzt, daß die beiden Antennensysteme (h, r bzw. m, n, p) mit zwei
verschiedenen Hochfrequenzen gespeist werden, die jedoch nur relativ wenig voneinander
abzuweichen brauchen. Getrennt werden die beiden Strahlungen durch verschiedene
Modulationsfrequenzen, die im Empfangsteil durch niederfrequente Weichen ausgesiebt
werden. (Die erwähnte Schwebungsfrequenz muß natürlich größer sein als diese Moul
ati on 5 frequenzen.) Die Wiederausscbaltung des Transports der Sch,reibvorrichtung
erfolgt nun entweder nach Ablauf einer definierten Zeitspanne, die dem von zwei
Schnittlinen eingeschlossenen Winkel entspricht; in dem auch die Minimumzone liegt,
oder aber mit Hilfe des zweiten Maximums der Schwebungsamplitude.