Wie hatten Vier-Gänge-LF-Funknavigationsbereiche ihre Strahlen anders als in 90 ° / 180 ° -Winkeln?

Das in den 1930er und 1940er Jahren für die Flugzeugnavigation (in den USA und anderswo) verwendete Vier-Gänge -Niederfrequenz-Funkbereichssystem verwendete ein Paar Richtantennen (mit achtförmigen Strahlungsmustern) in einem Winkel von 90 Grad zueinander. Eine Antenne würde das Morsecodemuster für "A" (⋅-) und die andere für "N" (-⋅) wie folgt übertragen:

Vier-Gänge-Funkreichweite

Wenn sich das Flugzeug auf Kurs befindet, sind die Signale des Senders „A“ und des Senders „N“ gleichwertig und überlagern sich zu einem Dauerton:

A+N

Wenn die Antennenmuster bei 90° liegen und die Sendeleistung für die beiden Signale gleich ist, dann liefert das System vier verschiedene Kurse, die ein Flugzeug fliegen könnte (oder acht, wenn man die reziproken Kurse weg von der Station zählt).

Bei der Untersuchung von Diagrammen für tatsächliche Installationen sieht man jedoch oft, dass die vier Kurse nicht in 90 ° -Winkeln verlaufen:

Starker Feldinstrumentenansatz

Wie wurde dies in der Praxis erreicht? Ich kann sehen, dass durch Erhöhen der relativen Stärke eines Senders im Vergleich zum anderen die Kurse so angepasst werden könnten, dass sie sich in einem anderen als einem rechten Winkel kreuzen (so für das obere Diagramm, vorausgesetzt, A ist stärker als N):

\ N /
 \ /
A X A
 / \
/ N \

Aber wie würden asymmetrische Muster wie das im Stout-Field-Diagramm oben arrangiert, bei denen die entgegengesetzten Kurse nicht in 180°-Winkeln zueinander stehen?

Ich habe eine funktionierende 4-Gänge-Funkreichweite an meinem Privatflughafen. Sie können eine Funkreichweite "krähen", indem Sie die HF-Phase der Antennen ändern. Außerdem können Sie die Kurse mit einem RF-Goniometer um 90 Grad verschieben. Ich nutze meine Funkreichweite für echtes Fliegen.
@ Davidfrantz: durch Ändern der Phase eines Paares in Bezug auf das andere Paar oder einer Antenne innerhalb eines Paares in Bezug auf die andere?

Antworten (2)

Hier ist die detaillierte Erklärung von Edward Laportes Artikel Radio Antenna Engineering über die Adcock-Antenne . Kurz gesagt wird die relative Phase der Spannungen, die jedes gegenüberliegende Antennenpaar speisen, um einige Grad von den normalen 180 Grad verändert. Dies bewirkt, dass die gegenüberliegenden Keulen des Antennenmusters "schief" werden, wobei eine Keule schrumpft und die gegenüberliegende sich ausdehnt. Indem die relativen Stärken der A- und N-Seite auf diese Weise gesteuert werden, können die Kursazimute verändert werden. Zusätzlich wird ein Goniometer verwendet, um jedes der zwei Muster separat zu drehen. Zusammengenommen können Sie so etwas erreichen:

Adcock-Array-Muster, das willkürliche Beziehungen zwischen Kursen durch Kombination von Stromphasen und Goniometerposition veranschaulicht.

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Verzeihung. Werde es jetzt tun.
Der direkte Link zum Kapitel über Adcock-Antennen ist defekt (hat einen falschen abschließenden Schrägstrich). Ich würde es beheben, aber anscheinend sind Änderungen mit weniger als sechs Zeichen nicht erlaubt (!)

Sie können die Stärke jedes der vier Balken unabhängig voneinander variieren. Anzunehmen, dass die Antennen einfache Dipole sind, ist zu einfach.

Auch das Gelände um das Antennenarray hat eine Auswirkung auf die empfangene Signalstärke für jeden Strahl.

Ich bin mir nicht sicher, ob das zweite Bilddiagramm nur durch Variieren der Signalleistung erreicht werden kann. Ich denke, Sie können vier separate Antennen verwenden und die Rückseite jeder einzelnen abschirmen, um eine der Keulen des Strahlungsdiagramms zu töten.
Die Idee mit vier separaten Antennen mit Abschirmung ist sinnvoll, aber anscheinend wurden in den meisten Installationen Adcock-Antennen verwendet , die aus vier miteinander verbundenen Monopolantennen bestehen. Könnte eine elektrische oder physikalische Asymmetrie zwischen den beiden Antennen in jedem Paar das Ausbreitungsmuster verändern? (Sehr wenig über das Diagramm in Wikipedia macht für mich Sinn – jede Antenne ist auch mit Masse verbunden? – aber dann weiß ich wenig über HF-Technik, und daher meine Frage.)
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