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Anordnung zur Bestimmung von F ! MgzeugMheN mittels Schallwellen.
Es wurde bereits ein Verfahren zur Höhenbestimmung von Flugzeugen mittels Echolotung vorgeschlagen, bei dem eine konstante Trägerfrequenz, welcher eine kleinere Stossfrequenz impuls- artig überlagert ist, von einem Schallsender (Lautsprecher) ausgestrahlt wird, und die sich selbsttätig nach der höhenabhängigen Laufzeit der Schallwellen zwischen Flugzeug und Erdboden einstellende
Modulationsstossfrequenz in einem Empfangsgerät mit einem Frequenzmesser oder Impulszähler zur An- zeige gebracht und dazu benutzt wird, die ausgestrahlten Trägerwellen mit einem neuen Impuls zu modulieren. Die sich einstellende Impulsfrequenz gibt direkt die Laufzeit des Schalles und damit die
Flughöhe an.
Der Vorteil dieses Verfahrens bestand einmal darin, dass eine mit Störimpulse modulierte
Trägerwelle sich besser als Störimpulse ohne Trägerwelle verstärken lassen. Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Trägerfrequenz ausserhalb des Frequenzbandes der Flugzeuggeräusche gelegt werden kann, beispielsweise auf 5000 Hz, die sieh gut in Luft ohne wesentliche Absorption abstrahlen lässt.
Um nun zu vermeiden, dass bei der vorgeschlagenen Einrichtung die ausgestrahlten Trägerwellen trotz Abschirmung bereits auf direktem Wege das Aufnahmemikrophon beaufschlagen, wird gemäss der vorliegenden Erfindung ein Echolotgerät mit einer Vorrichtung zur Aufhebung der Wirkung der auf den Empfänger unmittelbar auftreffenden Sendesehallwellen vorgeschlagen, die den Empfänger während der Dauer der Einwirkung der direkten Welle blockiert, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Hilfsmikrophon vorgesehen ist, das von der direkten Welle zeitlich früher beaufschlagt wird als das Hauptmikrophon und welches die Empfangsbereitschaft des Hauptmikrophons so steuert, dass nur das Echo und nicht die direkte Schallwelle wirksam wird.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Figur schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Die vom Schallsender (Lautsprecher) 3 auszustrahlenden Schwingungen werden vom Schwingrohr 1 erzeugt und werden vom Rohr 2 verstärkt. Das Verstärkerrohr 2 ist normalerweise durch die Gittervorspannung 4 blockiert und arbeitet nur, wenn an den Klemmen 5 Spannungsimpulse auftreten, die das Gitterpotential soweit verlagern, dass die Röhre 2 wirksam wird und bei 3 Schallwellen zur Ausstrahlung gelangen lässt. Die während der Stossdauer ausgestrahlten Schallwellen werden am Erdboden reflektiert, vom Mikrophon 6 empfangen, von der Röhre 7 verstärkt und schliesslich durch den einen Zweig der Duodiode 8 gleichgerichtet.
Der hier gleichgerichtete Spannungsstoss wird dem Schallsender zugeführt, wo er eine neue Schallausstrahlung auslöst usw.
Ein Impulszähler oder Frequenzmesser 9 gibt die Häufigkeit der Stösse an.
Um zu vermeiden, dass das Empfangsmikrophon 6 direkt von den Schallwellen des Lautsprechers 3 beaufschlagt wird, anstatt nur vom Echo, ist erfindungsgemäss eine Hilfseinrichtung vorgesehen, die den Empfänger kurzzeitig selbsttätig abschaltet, bevor diese störenden direkten Schallwellen das Mikrophon 6 erreichen. Für diesen Zweck dient ein zweites Mikrophon 10, welches dem Sehallsender 3 räumlich näher steht als das Hauptmikrophon 6, so dass die direkten Schallwellen das Nebenmikrophon 10 auch eher beaufschlagen als das Hauptmikrophon 6. Die Aufgabe des Hilfsmikrophons 10 besteht nun darin, dass die hier erzeugten Mikrophonströme nach ihrer Gleichrichtung im zweiten Zweig der Duodiode 8 die Röhre 7 ausser Betrieb setzen, bevor die direkte Schallwelle zum Hauptmikrophon gelangt, wo sie durch die Blockierung der Röhre 7 nicht verstärkt werden kann.
Die Blockierung bleibt während der Dauer der Einwirkung der direkten Schallwelle vom Schallsender
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aufrecht erhalten. Durch entsprechende Wahl der Kapazität 11 ist die Sperrzeit der Röhre 7 beliebig einstellbar.
Die kurzzeitige Ausserbetriebsetzung des Empfängers lässt sich selbstverständlich erfindungsgemäss auch mit andern Mitteln durchführen, beispielsweise ohne Verwendung eines Hilfsmikrophons 10, dadurch, dass ein vom Sender gesteuertes, einstellbares, verzögerndes Relais vorgesehen wird, welches zwar das Mikrophon bis zum Eintreffen der Echowelle betriebsbereit macht, jedoch auch bewerkstelligt, dass die vorher eintreffenden direkten Schallwellen unwirksam bleiben. Die Blockierungsspannung kann dann direkt vom Sender entnommen und dem zweiten Zweig der Duodiode 8 zugeführt werden.
Es ist dabei darauf zu achten, dass die Sperrung von Sender und Empfänger nicht gleichzeitig erfolgt und dadurch der Sehallsender über den Empfänger zu früh abgeschaltet wird.
Der Sender kann auf zwei verschiedene Arten arbeiten. Entweder strahlt der Schallsender den grössten Teil der Zeit und die Modulationsimpulse unterbrechen oder schwächen kurzzeitig die Sehallausstrahlung oder der Sender strahlt nur während der Dauer der Modulationsimpulse. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird vom zweiten Verfahren Gebrauch gemacht.
Die gegenseitige Entfernung des Haupt-und Hilfsmikrophons zum Sel13l1sender kann bei der Erfindung einstellbar sein. Ebenso können Mittel vorgesehen sein, z. B. elektrische Mittel, mit deren Hilfe die Sperrdauer der Echoaufnahmegeräte einstellbar ist.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann schliesslich auch so ausgebildet sein, dass der die Empfangsbereitschaft des Empfängers sperrende Spannungsstoss unter Verwendung bekannter Verzögerungsmittel direkt vom Sender, der vorteilhaft mit Thyratrons betrieben wird, entnommen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Eeholotgerät mit einer Vorrichtung zur Aufhebung der Wirkung der auf den Empfänger unmittelbar auftreffenden Sendesehallwellen, welche den Empfänger während der Dauer der Einwirkung der direkten Welle blockiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfsmikrophon vorgesehen ist, das von der direkten Schallwelle zeitlich früher beaufschlagt wird als das Hauptmikrophon und welches die Empfangsbereitschaft des Hauptmikrophons so steuert, dass nur das Echo und nicht die direkte Schallwelle wirksam wird.