Räumlicher Peiler. Um die Aufgabe zu lösen, von einem Empfangsort aus die Richtung einfallender Wellen festzustellen, kann man sich auf der Erdoberfläche des Rahmenpeilers bedienen. Stellt man sich dagegen vor, da.ss der Sender- in und Empfangsort frei im Raume schwe ben, und die Erdoberfläche und andere lei tende Gebilde beliebig weit entfernt sind, so ist der Rahmenpeiler zur Ermittlung der Richtung, in der der Sender liegt, ungeeig net.
Der Rahmenpeiler liefert nämlich nur die Richtung der magnetischen Kraftlinien, die, den Senderpunkt konzentrisch umschlin gend, am Empfangsort eintreffen. Mit der Richtung der magnetischen Kraftlinien am Empfangsort ist aber nur eine Ebene fest gelegt, in der der Sender liegt, nämlich die normal auf der Richtung der magnetischen Kraftlinien stehende Ebene. Zur Festlegung der Richtung des Senders gehört aber die Kenntnis von zwei durch den Empfangsort gehenden Ebenen, in denen beiden der Sen der liegt. Das gleiche gilt von der Peilung mit einem einzelnen Dipol. Mit ihm lässt sich die Richtung der elektrischen Kraftlinien, die, den Sender konzentrisch umschlingend, am Empfangsort eintreffen, ermitteln.
Damit ist aber wiederum nur eine Ebene festgelegt, in der der Sender liegt, und zwar die Ebene normal zu der Richtung der elektrischen Kraftlinien.
Um nun die räumliche Richtung eines Senders zu peilen, kann man erfindungsge mäss folgendermassen verfahren: Mit dem Rahmen eines Peilers wird eine geradlinige elektrische Antenne, ein Dipol, konstruktiv so verbunden, dass der Dipol senkrecht auf der durch die Rahmenwindun gen festgelegten Ebene steht. Beide können entweder über zwei getrennte Gleichrichter mit demselben Indikator additiv verbunden oder aber so auf den gleichen Gleichrichter geschaltet sein, dass die Spannungen, die die vom Dipol empfangene elektrische Feld stärke und die vom Rahmen empfangene gleichphasige, magnetische Feldstärke am Gleichrichtereingang erzeugen, Komponenten mit 90 Phasenverschiebung besitzen.
In bei den Fällen wird erreicht, dass am Indikator nur dann Null erscheint, wenn sowohl die im Dipol erregte, als auch die im Rahmen er regte EMK, beide getrennt voneinander, Null sind. Ein solcher Peiler kann von einem Sender nur dann Null zeigen, wenn sein An tennengebilde so orientiert ist, dass sowohl die magnetischen, als auch die elektrischen Kraftlinien in der Rahmenebene verlaufen, da sonst entweder im Dipol oder im Rahmen eine EMK erregt würde. Damit ist die räum liche Richtung des Senders eindeutig fest gelegt. Sie ist gleich der Richtung des Di pols, das heisst gleich der Richtung senkrecht zur Rahmenebene.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind auf der Zeichnung dargestellt. In den beiden Abbildungen be zeichnen 1 und 2 einen Peilrahmen bezw. eine zu diesem senkrecht angeordnete lineare Antenne (Dipol). Die relative Lage der bei den Antennen in bezug aufeinander bleibt durch den geeigneten mechanischen Zusam- inenbau bei allen Orientierungen des An- tennensysterries aufrechterhalten.
Bei der Anordnung gemäss der Fig. 1 er regt der Rahmen 1 einen Empfänger 3 und die lineare Antenne 2 einen Empfänger 3'. Die Empfänger sind von irgendeiner üb lichen Bauweise. Es genügt daher zum Ver ständnis der Anordnung, sie einfach durch Vierecke anzudeuten. Die an ihren Ausgän gen erscheinenden gleichgexichteten Ener gien werden, wie gezeigt, durch Hinterein- anderschaltung der Ausgangsklemmen ad diert und erregen ein Messinstrument 4, des sen Zeiger bei Vorhandensein der zu peilen den Wellen gewünschter Frequenz nur dann einen Nullausschlag hat, wenn die lineare Antenne 2 in der Richtung zum Peilsender orientiert ist.
Bei der Anordnung nach Fig. 2 erregen der Rahmen und die lineare Antenne einen gemeinschaftlichen Empfänger 3, aber die von ihnen herrührenden Erregungsspannun- gen sind gegeneinander um einen bestimm ten Winkel, zum Beispiel um 90 , dadurch verschoben, dass in die Zuführungsleitungen der einen oder der beiden Antennen an sich bekannte Phasendrehvorrichtungen 6 bezw. 6' eingeschaltet sind.
Auch hier wird beim Peilen das von dem Ausgang des gemein schaftlichen Empfängers 3 gespeiste Mess- instrument 4 durch passende Orientierung des Antennensystemes auf Nullausschlag ge bracht, was darauf hinweist, dass die zu pei lende Strahlung in der Richtung der linearen Antenne ankommt.
Die bisher bekanntgewordenen Anord nungen, in denen die lineare Antenne in der Rahmenebene verläuft, sind zur Lösung der vorliegenden Aufgabe nicht geeignet. Orien tiert man nämlich zunächst den Rahmen so, dass er nichts empfängt, dass also die mag netischen Kraftlinien durch seine Ebene hin durchlaufen, so kann man die Antenne inner halb der Rahmenebene bis zum völligen Ver schwinden des Empfanges drehen, ohne dass dabei das Rahmennull verloren ginge. In der Lage aber, in der die Antenne nichts auf nimmt, liegt sie nunmehr selbst in der Rich tung der magnetischen Feldlinien, da die Antenne erstens in der Rahmenebene liegt und zweitens senkrecht zur elektrischen Feldstärke.
Wäre das erstere oder das zweite nicht der Fall, so würde ja die Kombination Leistung aus dem magnetischen oder dem elektrischen Feld aufnehmen. Fällt aber die magnetische Feldrichtung mit der Richtung der Antenne zusammen, so kann man nun mehr den Rahmen um die durch die Antenne festgelegte Achse beliebig herumdrehen, ohne dass das System Energie aufnimmt. Es liefert also keinerlei Aussage über die Rich tung, aus der Wellen in der auf der Antenne normalen Ebene einfallen. Man kann hier über nur dann Aufschluss erhalten, wenn man erfindungsgemäss, wie oben angegeben. die Antenne senkrecht zur Rahmenebene an ordnet.
Spatial direction finder. To solve the task of determining the direction of incident waves from a receiving location, one can use the direction finder on the earth's surface. If, on the other hand, one imagines that the transmitter and receiver are floating freely in space, and that the surface of the earth and other conductive structures are as far away as desired, then the direction finder is unsuitable for determining the direction in which the transmitter is located net.
The frame direction finder supplies only the direction of the magnetic lines of force which, concentrically wrapping around the transmitter point, arrive at the receiving location. With the direction of the magnetic lines of force at the receiving location, however, only one plane is fixed in which the transmitter is located, namely the plane normal to the direction of the magnetic lines of force. To determine the direction of the sender, however, requires knowledge of two levels going through the receiving location in which both of the sender is located. The same is true of bearing with a single dipole. It can be used to determine the direction of the electrical lines of force which, concentrically wrapping around the transmitter, arrive at the receiving location.
But this again only defines one plane in which the transmitter lies, namely the plane normal to the direction of the electrical lines of force.
In order to find the spatial direction of a transmitter, one can proceed as follows according to the invention: A straight electrical antenna, a dipole, is structurally connected to the frame of a direction finder in such a way that the dipole is perpendicular to the plane defined by the frame windings. Both can either be additively connected to the same indicator via two separate rectifiers, or they can be connected to the same rectifier in such a way that the voltages that generate the electrical field strength received from the dipole and the in-phase magnetic field strength received from the frame at the rectifier input have components with 90 Own phase shift.
In the cases it is achieved that the indicator only shows zero when both the EMF excited in the dipole and the EMF excited in the frame, both separately from one another, are zero. Such a direction finder can only show zero from a transmitter if its antenna structure is oriented in such a way that both the magnetic and the electrical lines of force run in the frame plane, otherwise an EMF would be excited either in the dipole or in the frame. This clearly defines the spatial direction of the transmitter. It is equal to the direction of the dipole, that is, equal to the direction perpendicular to the frame plane.
Two embodiments of the invention are shown in the drawing. In the two figures be 1 and 2 draw a bearing frame respectively. a linear antenna (dipole) arranged perpendicular to it. The relative position of the antennas in relation to one another is maintained by the suitable mechanical assembly in all orientations of the antenna system.
In the arrangement according to FIG. 1, the frame 1 excites a receiver 3 and the linear antenna 2 excites a receiver 3 '. The receivers are of any conventional design. It is therefore sufficient to understand the arrangement simply to indicate it with squares. The equi-xed energies appearing at their outputs are added, as shown, by connecting the output terminals in series and excite a measuring instrument 4, whose pointer only has a zero deflection when the waves of the desired frequency to be located are present, if the linear antenna 2 is oriented in the direction of the tracking device.
In the arrangement according to FIG. 2, the frame and the linear antenna excite a common receiver 3, but the excitation voltages originating from them are shifted relative to one another by a certain angle, for example by 90, as a result of the fact that the feed lines of one or of the two antennas known phase rotation devices 6 respectively. 6 'are switched on.
Here, too, the measuring instrument 4 fed by the output of the common receiver 3 is brought to zero deflection by suitable orientation of the antenna system, which indicates that the radiation to be measured arrives in the direction of the linear antenna.
The arrangements that have become known so far, in which the linear antenna runs in the frame plane, are not suitable for solving the present problem. If you first orient the frame so that it receives nothing, i.e. the magnetic lines of force run through its plane, you can rotate the antenna within the frame plane until the reception disappears completely without losing the frame zero would go. In the position in which the antenna does not pick up anything, it is now itself in the direction of the magnetic field lines, since the antenna is firstly in the frame plane and secondly perpendicular to the electric field strength.
If the first or the second were not the case, the combination would absorb power from the magnetic or the electric field. However, if the direction of the magnetic field coincides with the direction of the antenna, the frame can now be rotated around the axis defined by the antenna without the system absorbing energy. It does not provide any information about the direction from which waves arrive in the plane normal to the antenna. Information can only be obtained here if, according to the invention, as indicated above. the antenna is arranged perpendicular to the frame plane.