Een interessante pagina over de VLF zenders

Als de duikboten boven water gingen om te communiceren konden ze snel ontdekt worden door de verkenningsvliegtuigen die rond de convooien cirkelden. Het was dus nodig dat het duits opperbevel berichten naar de duikboten kon sturen zonder dat ze boven water moesten komen.

De zeer lage radiofrekwenties kunnen onder water ontvangen worden tot een diepte van 20 meter. Dit was ideaal voor de duikboten, maar een beetje minder voor de zendstation. Een zendstation moet een antenne hebben die minstens even groot is als de golflengte, dus in theorie 18km voor een frekwentie van 16.55kHz. Zo'n grote antenne is natuurlijk niet mogelijk, maar door verschillende ingrepen uit te voeren kon de antenne in grootte beperkt worden. Het rendement van de duitse Goliath antenne bedroeg 50% voor 15kHz en zelfs 90% bij 30kHz. Het zendvermogen bedroeg 1000kW. De zendbuizen waren watergekoeld en het warm water werd naar een koeltoren gestuurd.

De antenne was 1.6km lang en had de vorm van een driehoek met drie masten van 210 meter (in magenta aangeduid) en steunpilaren om de antennedraden gestrekt te houden (in het geel). De masten maakten deel uit van de antenne en waren van de grond geïsoleerd door ceramische isolatoren met een doormeter van 1.7 meter. De isolatoren konen een spanning van 300kV weerstaan. De constructie had de vorm van een drievoudige zonnescherm, ieder scherm had een doormeter van 800m. Om het rendement van de antenne nog te verbeteren werden er geleidende strips in de bodem gelegd op 40cm diepte. De metalen strips hadden een totale lengte van honderden kilometers.

Iedere afstemkring had een spoel van 5 meter hoog en doormeter van 3.5 meter. Ieder mast had zijn eigen afstemkring. Om de afstemming te veranderen kon men een tweede spoel (doormeter 3.2 meter) in de eerste schuiven. De wikkeling bestond uit draad met een rechthoekige doorsnede van 7×50mm.

De zender werd meestal gebruikt voor morse signalen op 16.55kHz, maar kon ook Hellschreiber kode zenden tussen 30 en 60kHz. Tussen 45 en 60kHz was ook spraak mogelijk, maar de bandbreedte was zeer beperkt en de spraak was moeilijk verstaanbaar.

Bij spraak en Hell modus werd er constant uitgezonden, de draaggolf werd AM gemoduleerd. In Hell modus werd de draaggolf gemoduleerd door een signaal van 900Hz die in de ontvanger gedetecteerd kon worden. Als de zender in morse modus geschakeld werd, dan werd de helft van de zendbuizen als weerstand gebruikt om het zendvermogen te dissiperen, om te vermijden dat de belasting continu zou veranderen met de uitgezonden kodes.

De Goliath zender was klaar begin 1943. Na de tweede wereldoorlog laggen de installaties in russisch gebied en werd de zender gedemonteerd en terug gebouwd in het moederland. Er waren 3000 treinwagons nodig om de volledige installatie te vervoeren. De zender werd opnieuw gebruikt in Rusland (toen de USSR) voor de communicatie met de duikboten.

De geäliieerden waren natuurlijk op de hoogte van het bestaan van de zender, maar die werd nooit gebombardeerd. De gebruikte code was toen al in Engeland gekraakt en zo konden de Engelsen een idee hebben van de positie en aktiviteiten van de onderzeeboten. Dit is de reden waarom de kleine duitse meteoboten ook met rust gelaten werden: de gecodeerde meteoberichten hadden een redelijk vaste struktuur en vormden de basis om de meer belangrijke berichten te ontcijferen.

Om berichten naar het hoofdquartier te sturen konden de duikboten een dergelijk lage frekwentie niet gebruiken. De antenne zou veel te groot moeten zijn en het benodigd vermogen kon niet opgewekt worden. De duikboten gingen even boven water, zonden hun bericht en gingen dan weer snel onder water. Tijdens het zenden konden de duikboten immers gelocaliseerd worden. Een radio-operator had niet meer dan 20 seconden nodig om de positie van een duikboort te vinden. Meer informatie is te vinden op de pagina radio-goniometrie. Een verbetering door de geällieerden (een snellere manier om de zender te localiseren) werd gecounterd door een manier om het bericht sneller te zenden (Kurier systeem), dat op zijn beurt gecounterd werd door een engels systeem.

VLF zenders worden tegenwoordig niet meer gebruikt voor de communicatie met bijvoorbeeld duikboten. Iedereen kan de signalen ontvangen en het signaal kan volledig verstoord worden in oorlogstijd. Onderzeeërs laten een boei los, uitgerust met een UHF zender voor communicatie met militaire satellieten. De boei zelf heeft een kabelverbinding met de onderzeeër die honderd meter onder water kan blijven. De zeer gerichte stralen naar de satelliet kunnen moeilijk opgevangen worden door de vijand.