Hoofdindex » Pictures » Oorlogen » Electronica » HF/DF
HF/DF
High Frequency Direction Finder
WO II

Een succesvolle wapen tegen de duitse onderzeeboten was de radiogoniometrie, het localiseren van zenders. Het systeem was zo doeltreffend dat een onderzeeboot in een paar seconden gelocaliseerd kon worden.

De richting van een zender kan bepaald worden door een raamantenne te gebruiken. Een raamantenne is richtingsgevoelig en geeft een maximum en een minimumsignaal tweemaal per omwenteling. Hetzelfde effekt is merkbaar met een AM radio met ferrietstaaf. De nauwkeurigste richting wordt bepaald door naar een minimum signaal te zoeken.

Afbeelding rechts:
Deze radiogoniometer werd door de duitsers gebruikt om de zenders van het weerstand te localiseren. De uitzendingen gebeuren in morse en duren ongeveer een minuut, lang genoeg om de duitsers de mogelijkheid te bieden een peiling te doen. Met meerdere goniometers kan de lokatie van de zender bepaald worden door driehoeksmeting.

Een schip heeft talrijke metalen strukturen (bewapening, staalplaten ter bescherming, enz). Het is niet mogelijk om zo'n draaibare antenne in de radiohut te gebruiken. Men gebruikt een dubbel kader op het dek en het signaal wordt naar een kleine radiogoniometer gestuurd. Deze meter bestaat uit twee kleine spoelen die gevoed worden door de grote kaders en een draaibaar spoeltje in het midden. De twee spoelen genereren hetzelfde veld als het veld dat buiten het schip aanwezig is. Door het draaibaar spoeltje te verdraaien kan men hier ook de richting van de zender bepalen. Dit systeem werd door Ettore Bellini en Alessandro Tosi uitgevonden en werd overgenomen door de geällieerden.

Tweede afbeelding rechts:
Goniometer Bellini-Tosi

Men heeft meer dan een minuut nodig om de richting van de zender te bepalen. Dit is veel te lang, de duitse radio-operatoren zijn getraind om een bericht in minder dan 20 seconden uit te zenden. Alle mogelijke situaties worden voorgesteld door een combinatie van een paar letters zodat het bericht zeer kort kan zijn.

Een beter systeem is nodig. De engelsen moeten daarbij op verschillende radiobanden luisteren. Een eerste systeem werd door Frankrijk uitgeprobeerd voor de oorlog. De ontvangstspoel draait met een snelheid van 120 toeren per minuut en een schaal met richtingsaanduiding draait simultaan. Als het signaal aanwezig is, dan wordt een neonlampje kortstondig ingeschakeld zodat de richting min of meer bepaald kan worden. Dit systeem was niet nauwkeurig en de fransen hebben het systeem vernietigd bij de aanvang van de oorlog in mei 1940.

Men moet een beter systeem vinden. Het kader wordt niet meer gebruikt (die blijkt te gevoelig te zijn voor storingen), maar een Adcock aantenne die speciaal voorzien is om peilingen te doen. Het signaal van de twee antennes wordt naar twee identieke versterkers gestuurd. De twee versterkers moeten nauwkeurig afgesteld zijn zodat de relatieve amplitude en fase van beide antennesignalen behouden blijft. Het versterkte signaal wordt naar de beide afbuigplaten van een oscilloskoop gestuurd en het spoor dat op het scherm geschreven wordt wijst naar de richting van de zender. Een beter systeem is er niet!

Het systeem HF/DF ("huff-duff") is zelf nuttiger dan de radar: het systeem gebruikt niet de weerkaatste radiogolven (die zeer zwak zijn) maar het radiosignaal van de duikboot zelf. Het bereik bedraagt meer dan duizend kilometer, terwijl de radar zijn doel maar op een 100-tal kilometer kan localiseren.

Alle frekwenties die door de duitsers gebruikt worden worden permanent afgescand. Indien een signaal ontvangen wordt, dan wordt de ontvanger op die frekwentie geblokkeerd. De operator regelt dan de frekwentie bij om een zo scherp mogelijk beeld op de skoop te krijgen.

Een vijandige zender kan in minder dan 20 seconden gelocaliseerd worden (verschillende schepen en stationnen aan land worden samen ingezet om een nauwkeurige driehoeksmeting te doen). De duitsers kunnen niet meer zenden, of ze worden direct gelocaliseerd. Dit systeem heeft een grote rol gespeeld in de oorlog in de atlantische oceaan, meer dan de radar.

Maar de onderzeeboten zijn de enige wapens die nog van betekenis zijn voor de duitsers. De communicatie met het hoofdkwartier is belangrijk en er moet een systeem gevonden worden om sneller een bericht te versturen.

De verbetering zal de vorm aannemen van het Kurier-systeem (KZG44/2), die vanaf augustus 1944 ontwikkeld wordt. Het systeem bestaat uit een drum met 85 lamellen die ofwel naar de buitenkant (aktief) ofwel naar de binnenkant (geen funktie) verplaatst kunnen worden. Het bericht wordt op de drum in morse gekodeerd, met één lamel naar buiten gevolgd door een lamel naar binnen voor een punt. Een streep werd gekodeerd met twee lamellen naar buiten en één lamel naar binnen. Tussen letters staan er twee pauses. De drum wordt in rotatie gebracht en de zender wordt gedurende één omwenteling ingeschakeld. De uitzending duurde minder dan een seconde en was niet te localiseren.

Derde en vierde afbeelding:
De drum van de Kurier (KZG44/2) en de versterkerschakeling die het pick-up signaal versterkte om de zendbuis aan te drijven.

Het bericht begon altijd met 25 aktieve lamellen om de ontvanger in te schakelen, gevolgd door een 20ms pauze en dan een bericht. De aanwezigheid van een lamel werd opgevangen door een magnetische pick up en het signaal werd sterk versterkt. De KZG44/2 werd gebruikt in plaats van een morse seinsleutel.

De geällieerden een oplossing voor dit probleem (een fototoestel dat automatisch ee foto nam van het skoopbeeld als er een syncpuls ontvangen werd, maar de oorlog was nagenoeg ten einde voor de duitsers en het aantal aktieve Kurier toestellen was eerder beperkt.

De ontvanger KGR-1 was een volledig nieuw systeem om het bericht dat minder dan een seconde duurde te kunnen optekenen. Het antennesignaal wordt versterkt en naar een skoop gestuurd waarvan slechts de verticale afbuiging gebruikt wordt. Om inbranden van de beeldbuis te voorkomen wordt de staal onderdrukt zolang er geen signaal ontvangen wordt. De synchronisatiepulsen schakelen een electromagneet in, die een pal lostrekt, waardoor een trommel één rotatie kan doen. De trommel wordt bekleed met fotogevoelig papier dat belciht wordt de de skoop.

Vijfde en zesde beeld:
Voorstelling van de ontvanger en beeld dat op het fotopapier opgeschreven wordt.

Het betreft een testuitzending, want in een echte oorlogssituatie worden de syncpulsen niet opgetekend. De electronica en de electromagneet hebben meer dan 100ms nodig om in werking te treden en de trommel vrij te geven.

Zoals de Hellschreiber heeft de KGR-1 ontvanger één groot pluspunt: de interpretatie van de kode wordt door een mens gedaan, en die doet dat veel beter dan een machine. Mensen kannen eun swerk vetroord bricht tocj lenzen, terwijl er toen geen rekenkracht was om digitale filtertechnieken toe te passen zoals nu.

De complete ontvanger bestond uit drie radio-ontvangers, één afgestemd op de juiste frekwentie en de twee anderen juist boven en onder de juiste frekwentie afgestend. Zelfs al gebruikt de zender niet precies de juiste frekwentie, toch kan het bericht ontvangen worden. Er is immers geen operator die snel genoeg de ontvanger kan bijstellen. De drie ontvangers sturen drie oscilloscopen die een spoor schrijven op hetzelfde sttrook papier. Een verlopen zendfrekwentie kwam vaak voor in oorlogsitutaties, en zeker aan boord van onderzeeboten.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's