DEB0024221MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. Februar 1953 Bekanntgemacht am 3. November 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine auf der Grundlage der Phasenmessung zwischen den Antennerispannungen aufgebaute Anordnung zur Peilung, insbesondere auch zur nachteffektfreien Peilung.

Eine bekannte Peilanordnung besteht aus zwei auf einer horizontalen, um die vertikale Mittelachse drehbaren Basis angeordneten gleichartigen Antennen, beispielsweise Rahmen oder Vertikaldipolen. Die in den beiden Antennen induzierten Spannungen werden gegeneinandergeschaltet und auf den Peilempfänger gegeben, so daß also, wenn die Antennenbasis senkrecht auf der Verbindungslinie zum Sender steht und daher beide Antennen mit gleicher Phase und Amplitude erregt werden, die Gegenschaltung die Spannung Null ergibt. In allen anderen, von dieser Peilstellung abweichenden Stellungen findet man dagegen eine endliche Differenzspannung. Der erforderliche genaue, gleichzeitig amplituden- und phasenmäßige Abgleich dieser Antennenanordnung macht mit Rücksicht auf die witterungsmäßig bedingte Veränderlichkeit der Antennenbauteile sowie die Forderung eines für einen großen Frequenzbereich wirksamen Abgleichs sehr große Schwierigkeiten,.

Um diese Schwierigkeiten wenigstens zum Teil zu vermeiden, kann, man, wie bereits bekannt, zur Peilung die Phasen der in den beiden Antennen erzeugten Spannungen miteinander vergleichen.

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Dabei entfällt nämlich die Förderung eines amplitudeninäl.ligeii Abgleich* der beiden Antennen, während der phasenmüßige Abgleich zunächst noch bleibt. Die h.-ideu Antennenspanmingen werden getrennten Verstärkern zugeführt, deren Ausgänge auf einen J'hasenmesser, beispielsweise auf die beiden Plattenpaarc eines l'raunscheii Rohres, geschaltet werden. Die Peilstclhing ist dann durch eine gleichphasige Krrcgung der beiden Antennen

ίο ausgezeichnet und wird auf dem !!raunsehen Rohr durch das Auftreten einer geraden Linie angezeigt, wenn in den beiden Yerstärkerkanälen von den Anleimen bis zum 1 'haseumcsser gleiche I'hasendrehungen auftreten. Da diese Voraussetzung im allgemeinen jedoch nicht erfüllt ist. wird es erforderlich, vor jeder 1'filling eines Senders eine Kiehung der Anordnung oder, inii anderen Worten, einen phaseninäl.ligen Abgleich vorzunehmen. Für diese F.iehung wird ein 11 ilfssender benötigt, der auf der Welk· des zu peilenden Senders eine auf (Ut M itlelsenkrecliten der lVilanteiiiienbasis angeordnete I lilfsauleinie speist, die ihrerseits die beiden Anleimen des l'eilsyslenis gleichphasig erregt. Zum /wecke der F.ichung wird die verschiedene l'hasenlauf/eil in den beiden YerMärkcrwegcn durch einen in einem oder beiden Verstärkerwegen liegenden Phasenschieber derart kompensiert, dall auf dem liraiuischen Rohr an Stelle der ICIIi])Se eine gerade Linie erscheint. Da bei der F.ichung der zu peilende Sender im allgemeinen nicht abgeschaltet wird, ist man genötigt, eine abweichende, der zu peilenden Welle jedoch möglichst benachbarte Welle (Absland höchstens einige 100 Hertz) zu wählen. Alle diese gerälcmäl.iigen und hedienungsinäßigen Forderungeii bedingen natürlich einen hohen Aufwand, vor allem auch an Zeil, für den Peilvorgang.

I'".s ist bekannt, die !'hase einer 11 ilisantenne zu variieren und ihre Spannung mit den Spannungen zweier F.iiifangsantciinen zu je einer resultierenden Spannung zusammenzulassen. Anschließend werden aber nicht die Phasen der resultierenden Spannungen gemessen und deren Ditleren/. gebildet, sondern es wird die Phasenmodulation in eine Amplitudenmodulation der resultierenden Spannungen umgesetzl, die gleichgerichtet und gegengeschaltet werden und deren Differenz zur Steuerung irgendwelcher automatischer Führungseiiirichtungen verwendet wird. Die bekannte Anordnung weist nur dann eine charakteristische l'eilstellung auf, wenn eine völlige Amplittidcngleiehheit der beiden Anleinienspaimungcn des l'eilsyslenis garantiert ist. F.rlindungsgcmäß wird eine völlige. Unabhängigkeit von den Phasen- und Aiiiplitudenverhältnissen der beiden Antennen- und Verstärkerwege bei einer Anordnung zur Peilung, insbesondere nachteffektfreicn Peilung, von Sendern mit Hilfe zweier an den 1''.11(U¹Ii einer um die vertikale Mittelachse drehbaren, horizontalen llasis angeordneten Antennen, deren vom gepeilten Sender induzierten Spamiun-

(i(i gen getrennten Verstärkern zugeführt und mittels eines Phaseninessers verglichen werden, dadurch erzielt, dall am Peilort Mittel vorgesehen sind, die das System der vom fernen Sender einfallenden ebenen Phasenflächen durch Bildung eines von einem zusätzlichen Strahler herrührenden modulierten Feldes in der Umgebung der Pcilanordnung derart periodisch verformen, daß die dadurch hervorgerufene Modulation der Phasendifferenz der in den Antennen der Peilanordnung induzierten Spannungen nur in der Peilstellung verschwindet, und daß ferner Mittel vorgesehen sind, um diese Modulation der Phasendifferenz der Antennenspannungen in einem Phasenmesser in Stromschwankungen umzusetzen und abzuhören oder zu messen. J )ie periodische Verformung des Systems der ebenen Phasenflächen kann auf vielerlei Weise hervorgerufen werden.

Ks handelt sich bei der Peilanordnung nach der Erfindung nicht mehr um eine Peilung auf der Grundlage der Phasendifferenzmessung, sondern um eine Peilung durch Messung der zeitlichen Änderungsgeschwindigkeit der Phasendifferenz, so daß die absolute Größe der Phasendifferenz nicht mehr in die Peilung eingeht und ein phasenmäl.tiger Abgleich überflüssig wird.

Der Gegenstand eier Erfindung ist im folgenden an einigen in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, die lediglich schematisch wiedergegeben sind, erläutert. Man kann beispielsweise eine periodische Verformung geeigneter Art dadurch erzielen, daß man eine durch das zu peilende Feld miterregte, gegebenenfalls entdämpfte Reflektorantenne in der Mittelsenkrcchten, vorzugsweise 111 der Mitte der Antennenbasis, aufstellt und die Abstimmung der Reflektorantenne periodisch lindert. Zur Peilung wird dann die Tatsache benutzt, daß die im Rhythmus der Abstimmungsschwankung auftretende Modulation der Phasendifferenz der Antennen des Pcilsystcms in der PViI-stellung verschwindet. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist aus den Abb. 1 bis 5 ersichtlich. In Abb. ι bedeuten A₁ und A., die beiden Antennen des Peilsystems, R die .Reflektorantenne, V das in die Reflektorantenne eingeschaltete Verstimmungsglied, dessen periodische Verstimmung sowohl auf elektrischem als auch auf mechanischem Wege erzeugt werden kann, E₁ und /;., die beiden Verstärker, P den Phasenmesser, der die Phasendiffercnzen in bekannter Weise in zugeordnete Stromoder Spannungswerte umsetzt, und M eine bekannte Einrichtung, welche die Modulation der im Phasenmesser gemessenen Phasendifferenz der beiden Antennenspannungen zur Anzeige bringt.

Die Abb. 2 zeigt das System der ebenen Phasenilächen der einfallenden Welle und das System der kreisförmigen Phasenflächen der Reflektorantenne. Abb. 3 zeigt das für eine diskrete Phase des Reflektors gezeichnete P)Hd der durch den Reflektor verformten Phasenflächc. Die unverformten Phasenilächen des einfallenden Keldes sind gestrichelt angedeutet. Die Wirkungsweise dieser Anordnung wird am besten an Hand der Abb. 4 klar. Abb. 4 zeigt die Vektordiagramme, der in den beiden Antennen A₁ und -Ί, des Peilsystems erzeugten Spannungen in zwei ausgezeichneten Stellungen der Antennenbasis (vgl. Abb. 2) bezüglich der Rich-

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tung der einfallenden Welle. In der Stellung I-I addieren sich die gleichphasigen Vektoren R₁ und R₂ des Reflektor fei des zu den gleichphasigen Vektoren des einfallenden Feldes. In der Stellung H-II dagegen addieren sich die gleichphasigen Vektoren R₁ und R₂ des Reflektorfeldes zu den verschiedenphasigen Vektoren E₁ und E₂ des einfallenden Feldes. Der Phasenunterschied zwischen -E₁ und E₂ ist dabei durch die Basislänge gegeben. Er

ίο wurde in der Abb. 4 zu einer halben Wellenlänge gewählt. Bei einer periodischen Verstimmung des Reflektors bleibt die Phasendifferenz der verschiedenen Antennenspannungen E₁ + R₁ und E₂ + R₂ in der Stellung I-I konstant, erfährt aber in der ■ Stellung H-II (wie in allen anderen Stellungen mit Ausnahme der Peilstellung I-I) eine Modulation im Rhythmus der Verstimmungsechwankungen der Reflektorantenne und mit einer Amplitude, die aus der Abb. 5 zu entnehmen ist. In dieser Abbildung ist durch die mit den Vektoren R₁ und R₂ geschlagenen Kreisbögen der Modulationshub + 71/2 der Phasenmodulation der Reflektorantenne angedeutet. Die Phasendifferenz in der Stellung II-II, für welche die Abb. 5 gezeichnet ist, schwankt zwischen den Werten 9J₁ = 105⁰ und φ₂ = 255 °.

Wird nun die Phasendifferenz der Antennenspannungen in bekannter Weise in eine Stromanzeige umgesetzt, so erscheint die Modulation der Phasendifferenz als Modulation des den Phasendifferenzen zugeordneten Stromes, die hinter dem ■ Phasenmesser abgehört oder angezeigt werden kann. Die Peilung des Senders ist dann durch die Stellung der Antennenbasis gegeben, in welcher die Modulation verschwindet.

Eine andere Möglichkeit, durch periodische Verformung des Systems der Phasenflächen der Phasendifferenz der Antennenspannungen eine für eine Peilung verwendbare Modulation aufzudrücken, ist dadurch gegeben, daß man die Reflektorantenne R mit einer von der Frequenz des zu peilenden Senders etwas abweichenden Frequenz speist und damit zu einer Hilfsantenne macht. Die Addition der beiden frequenzverschiedenen Spannungen führt dann zu resultierenden Antennenspannungen, die wieder eine Phasenmodulation aufweisen. Im Vektordiagramm der Abb. 6 sind wieder die Antennenspannungen E₁ + R₁ und E₂-\-R₂ für die Stellung H-II und für eine Basislänge von der Größe einer halben Wellenlänge aufgezeichnet. Man erkennt, daß die Phasendifferenz der beiden Spannungen in der Stellung II-II eine Modulation von der Größe 2 0_O erfährt. Die Abb. 7 zeigt eine Periode des Verlaufs der Phase Θ der resultierenden Antennenspannung E + R für ein Amplitudenverhältnis R/E — 0,5, und zwar in Abhängigkeit von der Phase φ des Vektors R und Abb. 8 die modulierte Phasendifferenz Δ Θ der resultierenden Spannungen beider Antennen bei phasenverschiedeneT Erregung der beiden Antennen durch die einfallende Welle. Auch hier tritt in allen Richtungen der Antennenbasis mit Ausnahme der Peilrichtung eine Modulation der Phasendifferenz auf, deren Beobachtung für die Peilung benutzt werden kann, ohne daß eine Eichung bzw. ein Phasenabgleich der Anordnung notwendig wird.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Hilfsantenne statt auf der Mittelsenkrechten der Antennenbasis auch in der Verlängerung der Basis aufgestellt werden. In diesem Falle verschwindet die Modulation der Phasendifferenz, wenn die Basis in die Richtung des Senders zeigt, und die Hilfsantenne nach der Seite des Senders hin liegt. Die Anordnung hat also den Vorteil einer einfachen Seitenbestimmung. Ihre Wirkungsweise ist aus der Abb. 9 ersichtlich. In der Abb. 9 sind verschiedene ausgezeichnete Stellungen der Antennenbasis im Felde der einfallenden ebenen Phasenflächen aufgezeichnet. In den Stellungen α und b treten zu den gleichphasigen Vektoren E₁ und E₂ des einfallenden Feldes verschiedenphasige Felder R₁ und R₂ der Hilfsantenne R. Nur in der Stellung c treten zu den pliasenverschiedenen Feldstärken E₁ und E₂ phasenverschobene Feldstärken R₁ und R₂ mit der gleichen Phasenverschiebung, wie sie die Feldstärken E₁ und E₂ aufweisen. Nur in dieser Stellung verschwindet also die Modulation der Phasendifferenz.

In weiteren Ausführungsbeispielen kann man zur Erfüllung anderer Forderungen die Verformung des Feldes der Phasenflächen statt 'durch eine Hilfs- oder Reflektorantenne durch ein System von Hilfs- oder Reflektorantennen hervorrufen und dieses System durch amplituden-, phasen- oder frequenz-' modulierte Schwingungen erregen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι . Anordnung zur Peilung, insbesondere nachteffektfreien Peilung, von Sendern mit Hilfe zweier an den Enden einer um die vertikale Mittelachse drehbaren, horizontalen Basis angeordneten Antennen, deren vom gepeilten Sender induzierten Spannungen getrennten Verstärkern zugeführt und mittels eines Phasenmessers verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß am Peilort Mittel vorgesehen sind, die das System der vom fernen Sender einfallenden ebenen Phasenflächen durch Bildung eines von einem zusätzlichen Strahler herrührenden modulierten Feldes in der Umgebung der Peilanordnung derart periodisch verformen, daß die dadurch hervorgerufene Modulation der Phasendifferenz der in den Antennen der Peilanordnung induzierten Spannungen nur in der Peilstellung verschwindet, und daß ferner Mittel vorgesehen sind, um diese Modulation der Phasendifferenz der Antennenspannungen, in einem Phasenmesser in Stromschwankungen umzusetzen und abzuhören oder zu messen.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Verformung des Systems der ebenen Phasenflächen durch eine — gegebenenfalls entdämpfte ·— Reflektorantenne erzeugt ist, deren Abstimmung periodisch geändert wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Verformung

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   des Systems der ebenen Phasenflächen durch eine I lilfsantenne erzeugt ist, die mit einer der Frequenz des gepeilten Senders benachbarten Frequenz gespeist ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs- oder Reflektorantenne auf der Mitte oder der Mittelsenkreehten der Antennenbasis aufgestellt ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ΊIiIfs- oder Re flektorantenne auf der Verlängerung der Antennenbasis aufgestellt ist.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Verformung des Systems der ebenen Phasenflächen durch ein Antennensystem erzeugt ist.

   Angezogene Druckschriften:
   Französische Patentschrift Nr. 1 001 651.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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