-
Als H-Adcocksystem ausgebildetes Peilgerät Bei der vorliegenden Erfindung
handelt es sich um ein Peilgerät mit gegeneinander geschafteten Vertikaldipolen,
und zwar nach Art des H-Adcocksystems.
-
Beim Peilen mit Rahmenantennen usw. hat man nicht nur mit der direkt
einfallenden Strahlung, sondern auch mit der indirekten Strahlung zu rechnen, die
durch ihre Reflexion an der Heavisideschicht eine Polarisationsdrehung erfährt und
somit Anlaß zu Mißweisungen geben kann (Nachteffekt).
-
Die wichtigste Anordnung zur Vermeidung des Nachteffektes ist die
Adcockantenne; sie besteht aus zwei Vertikaldipolen, die durch horizontale Leitungen
auf den gemeinsamen Empfänger gekoppelt sind (Abb. I und 2).
-
Mit dieser Antennenanordnung erreicht man, daß sich die in den Horizontalleitungen
fließenden gleich großen und entgegengesetzt gerichteten Ströme in ihrer Fernwirkung
aufheben. Gegebenenfalls schirmt man auch noch die Horizontalleitungen sorgfältig
ab, damit diese nicht selbst aus dem Außenfeld Energie aufnehmen können. Die mit
Hilfe der beiden Vertikalantennen aufgenommenen gleich großen Spannungen werden
gegeneinander geschaltet. Der Peiler arbeitet also nach einer Nulimethode.
-
Derartige Antennenanordnungen stellen in theoretischer Hinsicht sehr
gute und empendlich arbeitende Peilgeräte dar.
-
Die Abgleichung dieser zunächst sehr einfach erscheinenden Anordnung,
die eine Gleichheit der Amplituden und eine Phasenverschiebung von genau I800 in
beiden Teilen erfordert, ist aber praktisch außerordentlich schwierig.
-
Die verteilte Eigenkapazität der oberen und der unteren Dipolhälften
S0 und Su ist nicht gleich, da die unteren Dipolhälften infolge der Nähe des Erdbodens
E oder der nächsten Bezugsebene, deren Potential bei kurzen Wellen dem Erdpotential
gleich zu setzen ist, eine erhöhte gegenseitige Kapazität besitzen (Erdkapazitäten
C1t in Abb. I und 2). Auch wenn man die Dipole sehr hoch über der Erde anordnet,
so daß die Erdkapazitäten beider Hälften gleich werden, bleibt immer noch die Kapazität
CH gegenüber der HaltevorrichtungH zu berücksichtigen, die ebenfalls die gegenseitige
Kapazität der unteren Dipolhälften vergrößert.
-
Zur Beseitigung dieser Kapazitätsunsymmetrie sind eine Reihe von
Vorschlägen gemacht worden. So ist eine in Abb. I dargestellte Anordnung bereits
bekannt, bei der in Reihe mit den unteren Dipolhälften Verkürzungskapazitäten Cr
eingeschaltet sind, um
die gegenseitige Kapazität der oberen und
unteren Dipolhälften untereinander gleichzumachen.
-
Es ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei der eine Nachbildung
der erhöhten gegenseitigen Kapazität der unteren Dipolhälften durch Parallelschaltung
einer Ausgleicbskapazität Cp zu den oberen Dipolhälften vorgenommen wird (vgl. dazu
Abb. 2). Obwohl dieser bekannten Einrichtung bereits die Aufgabe zugrunde lag, eine
Symmetrierung der Dipole zu erreichen, besitzt sie Mängel, die ihre Einführung in
die Praxis unmöglich machen. Durch die Einschaltung des Kondensators Cp wird durch
die horizontalen Anschlußleitungen in Verbindung mit den Dipolen ein Rahmen erzeugt,
der die bekannten, durch den Nachteffekt bedingten Peilfehler hervorrufen würde.
Außerdem ist es bei dieser bekannten Anordnung nicht moglich, jeden Dipol für sich
zu symmetrieren, wie es für einen sauberen Abgleich notwendig ist.
-
Um nun ein wirklich einwandfreies H-Adcocksystem zu schaffen, wird
gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, in die oberen Dipolhälften je eine
regelbare Kapazität von einer solchen Größe einzuschalten daß die an den oberen
und unteren Dipolhälften auftretenden Spannungen gleich gror sind.
-
Mit den der Erfindung zugrunde liegenden Mitteln soll also eine Stromspannungsverteilung
auf den oberen und den unteren Dipolhälften erreicht werden, die symmetrisch zu
den Mittel, punkten der Dipole verläuft.
-
Untersucht man einmal die Amplitudenverteilung auf den beiden Dipolhälften
S0 und S, so muß man feststellen, daß die der oberen Hälfte wesentlich von der unteren
Hälfte verschieden ist.
-
Zum Verständnis der Erfindung soll deshalb an Hand der Abb. 3 bis
6 der Strom verlauf 1 bzw. der Spannungsverlauf U an einigen in elektrischer Beziehung
verschieden gestalteten Dipolen dargestellt werden.
-
In Abb. 3 ist ein Dipol gezeigt, der in 2/2 erregt ist und dessen
Eigenkapazitäten und Teilkapazitäten gegenüber der Umgebung an allen Stellen gleich
sind; der Dipol soll also im Raum schwebend gedacht sein Die Amplitudenverteilung
ist völlig symmetrisch zum Mittelpunkt M des Dipole. Der Spannungsknoten U, und
der Strombauch 1B des Dipoles fallen zusammen.
-
In Abb. 4 ist ein ähnlicher Dipol gezeigt, dessen untere Hälfte Su
dem Erdboden E oderder nächsten Bezugsebene relativ nahe ist. Je größer aber nun
die an einem Ende wirksame Kapazität CE ist, um so weiter rückt der Spannungsknoten
UK von der Mitten des Dipoles weg, und zwar nach der Kapazität Ce hin. Der Strombauch
IB fällt nicht mehr mit der Mitte M zusammen. Die an den Enden des Dipoles auftretenden
Spannungen U, und U «, weichen in ihrer Größe stark voneinander ab.
-
In Abb. 5 ist ein Dipol gezeigt, auf den der Erfindungsgedanke Anwendung
gefunden hat. In Reihe mit der oberen von der Erde abgewandten Hälfte S0 ist ein
Kondensator C geschaltet. Der Spannungs- und Stromverlauf ist jetzt ein wesentlich
anderer. Die Spannungen an den Enden U, und UO sind gleich geworden, die Stromverteilung
J verläuft symmetrisch zur Mitte M des Dipoles (vgl. zu Abb. 4 und 5 »Drahtlose
Telegraphie« von Zenneck und Rukop, 5. Auflage, I925, S. SI bis 55).
-
In Abb. 6 ist die zur Abnahme der Empfangs schwingungen notwendige
Koppelschleife T eingezeichnet. Die Spannungsknoten U, und U1c,, - liegen symmetrisch
zur Schleife T. Das Strommaximum IT ist etwas verflacht und erstreckt sich gleichmäßig
über die Koppelschleife.
-
In Abb. 7 ist das erfindungsgemäße Peilgerät dargestellt. Es sind
Symmetrierungskapazitäten C' und C" in Reihe mit den oberen Dipolhälften 50 und
So" eingeschaltet.
-
Die Kapazitäten sind in ihrer Größe veränderbar und werden so bemessen,
daß die an den oberen und unteren Dipolenden auftretenden Spannungen gleich groß
werden. Die von beiden Antennen aufgenommenen Spannungen werden in der HorizontalleitungLH
gegeneinander geschaltet, so daß sich bei gutem Abgleich ihre Wirkungen auf ein
Empfangsgerät G aufheben.
-
Abb. 8 zeigt eine konstruktiv besonders günstige Ausführung der Symmetrierungskapazität.
Der Kondensator ist in den Befestigungsisolator O eingebaut. Die obere Dipolhälfte
S0 bzw. deren unteres EndeBI ist durch eine nicht leitende verlustfreie Zwischenlage
D (Dielektrikum) von dem zweiten Belag Ba getrennt, der seinerseits mit der Koppelschleife
T verbunden ist.
-
Abb. g zeigt eine andere Ausführung des Erfindungsgedankens, wie
sie besonders für den praktischen Betrieb in Frage kommen wird. Die Symmetrierungskapazität
ist veränderbar ausgeführt. Die obere Dipolhälfte S0 ist in der Nähe der Koppelschleife
T zu einem Hohlzylinder erweitert worden. Zwischen dem Außenbelag B2 und dem Innenbelag,
des Symmetrierungskondensators ist ein rohrförmiges Stück D aus einem Material mit
höherer Dielektrizitätskonstante als Luft vorgesehen. Dieses Dielektrikum kann in
Richtung der Pfeile auf und ab bewegt werden. Auf diese Weise kann die Kapazität
stetig und vor allem während des Betriebes geändert werden.