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Gleitwegbake
Die Erfindung bezieht sich auf Gleitwegbaken, u. zw. insbesondere auf solche, bei denen der
Gleitweg durch die Zone gleicher Feldstärke zweier Strahlungen festgelegt wird.
Es wurden bereits Gleitwegbaken zur Erzeu- gung von Strahlungsfeldern für die Führung von
Flugzeugen zu einem Landeplatz vorgeschlagen, bei denen zwei Antennen oberhalb des Erd- bodens angeordnet und mit verschieden gekenn- zeichneten Strömen gespeist werden, so dass sich die Richtdiagramme der beiden unterschiedlich gekennzeichneten Strahlungen überschneiden und unter dem für den Gleitweg erwünschten Winkel eine Zone gleicher Feldstärke bilden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kon- struktive Vereinfachung gegenüber den früher vorgeschlagenen Ausführungsformen und löst diese Aufgabe dadurch, dass nur zwei strahlende Antennen oberhalb des Erdbodens verwendet werden. Eine dieser Antennen ist in solcher Höhe über dem Erdboden angeordnet, dass sie ein fächerförmiges Richtdiagramm mit einer Nullzone in Richtung des gewünschten Landewinkels ergibt. Es ist bekannt, dass die Strahlungskeulen beiderseits der Nullzone infolge der eingeprägten Eigenschaften von fächerförmigen Richtdiagrammen gegenphasig sind. Die zweite Antenne ist in anderer Höhenlage über dem Erdboden angeordnet, u. zw. vorzugsweise tiefer, wobei diese Höhenlage so gewählt ist, dass eine Strahlungskeule dieser Antenne die beiden die Nullzone einschliessenden Strahlungskeulen der anderen Antenne überlappt.
Die Phasenverhältnisse für die Speisung der oberen und unteren Antenne (Rahmen) sind, wie später noch erläutert wird, so gewählt, dass sich die überlappende Strahlung teils zu den die Nullzone einschliessenden Strahlungen addiert und teils davon subtrahiert, u. zw. derart, dass die resultierenden Strahlungsdiagramme einen Gleitweg unter dem gewünschten Landewinkel festlegen.
Zum besseren Verständnis der Aufgabenstellung und des Lösungsweges der Erfindung soll ein Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert werden, von denen Fig. 1 eine zweckmässige Ausführungsform einer Gleitwegbake nach der Erfindung darstellt und die Fig. 2 und 3 Richtdiagramme
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lator 14 herrührenden Seitenbänder gegenphasig zusammen. Wegen der Gegenphasigkeit der Strahlungen in den beiden die Nullzone einschliessenden Keulen erfolgt die entsprechende Superposition der Seitenbänder in der unteren Keule in entgegengesetztem Sinne. Man erhält auf diese Weise zwei sich überlappende resultierende Diagramme für die beiden Modulatoren, die eine in Richtung der Nullzone des Diagrammes 21 verlaufende Zone gleicher Signalstärke bilden, wie das in Fig. 3 durch die Diagramme 31 und 32 angedeutet ist.
Eine kurze Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung soll das Verständnis für die Betriebsweise und die günstigste Einregelung der beiden Rahmenantennen erleichtern. Es seien dementsprechend zwei in den Höhenlagen h1 und h2 oberhalb des Erdbodens angeordnete Antennen betrachtet. Die Strahlungsintensität der oberen Antenne in einer Vertikalebene ist darstellbar durch A =2 sin (kl. sin 0), in gleicher Weise ergibt sich für die Strahlungsintensität der unteren Antenne
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wobei h1 und h2 die Höhe der oberen bzw. unteren Antenne über dem Erdboden und 0 den Erhebungswinkel bedeuten.
Man erkennt, dass das Richtdiagramm A eine Nullzone unter einem kleineren Erhebungswinkel hat als das Richtdiagramm B, da h1 grösser als h2 ist. Die Höhe h1 soll so gewählt werden, dass die erste Nullzone unter dem Winkel auftritt, der für den Gleitweg gewünscht wird. Die Höhe h2 ist hingegen so zu wählen, dass eine Strahlungskeule diese Nullzone des ersten Diagrammes überdeckt. Im allgemeinen ist eine geeignete Höhe h2 etwa die Hälfte der Höhe kl.
Wenn Ai etwa sechs Wellenlängen beträgt,
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In Fig. 1 wurde eine besonders zweckmässige Anordnung dargestellt, bei der zwei unterscheidbare Strahlungen dauernd zusammenwirken ; es ist aber erkennbar, dass der Grundgedanke der Erfindung auch auf andere Anordnungen angewendet werden kann. In Fig. 4 ist beipielsweise ein getasteter Speisekreis dargestellt, welcher den kontinuierlich arbeitenden Speisekreis von Fig. 1 ersetzen kann. Bei dieser Anordnung ist wieder ein Hochfrequenzgenerator 42 vorgesehen ; gegebenenfalls kann diese Hochfrequenz mit einer Tonfrequenz moduliert werden, um die Bakentastung in einfacher Weise akustisch anzeigen zu können. Der Hochfrequenzgenerator 42 speist die Antennen 10 und 11 über die Leitungen 17 und 18. Nimmt man die gleichen Abstandsverhältnisse wie in Fig. 1 an, dann ergeben sich Richtdiagramme, die ähnlich den in Fig. 2 dargestellten sind.
Damit sich das Richtdiagramm 22 beiderseits der Nullzone mit den Keulen des Richtdiagrammes 21 teils additiv und teils subtraktiv zusammensetzt, ist ein Umschalter 43 vorgesehen, der von einer Tasteinrichtung 44 gesteuert wird und die Phasen der über die Leitung 17 und 18 verlaufenden Ströme in einem entsprechenden Rhythmus in bezug aufeinander umpolt.
Die Anwendung einer horizontal polarisierten Strahlung ist vorzuziehen, da der Erdboden für solche Wellen in den meisten Fällen als vollkommen leitend angesehen werden kann, besonders für die normalerweise in Betracht kommenden kleinen Erhebungswinkel.
Man erkennt, dass die beschriebene erfindunggemässe Anordnung konstruktiv überaus einfach ist, da sie nur zwei Antennen erfordert. Die einzige Einregelung, die zur Erzielung des gewünschen Gleitweges notwendig ist, bezieht sich auf die Höhenlage der Antennen. Es ist klar, dass verschiedene andere Antennenarten an Stelle der dargestellten verwendet werden können. Ferner sind verschiedene weitere Änderungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich. Für die Speisung der Antennen sind zwei Speisequellen erforderlich, die entweder durch getrennte Ausgänge eines gemeinsamen Generators oder durch zwei voneinander getrennte Generatoren gebildet werden können.
Beispielsweise brauchen die Seitenbänder, die der Antenne 10 zugeführt werden, nicht von dem gleichen Hochfrequenzgenerator abgeleitet werden, der die Antenne 11 speist, sondern sie können von einem getrennten Generator geliefert werden, der auf der gleichen Trägerfrequenz arbeitet. Ferner kann man an Stelle der dargestellten Brücke für die Erzeugung der die Antenne 10 speisenden Seitenbänder auch einen Gegentaktmodulator verwenden. Im allgemeinen ist jedoch die Brückenanordnung wegen ihrer Einfachheit einem Gegentaktmodulator vorzuziehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gleitwegbake, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Antenne in solcher Höhe oberhalb des Landefeldes angeordnet ist, dass sie ein Richtdiagramm mit einer Nullzone erzeugt, die im wesentlichen mit dem gewünschten Gleitwegwinkel zusammenfällt, und zusätzlich eine zweite Antenne in solcher Höhe über dem Landefeld angeordnet ist, dass sie ein Richtdiagramm mit einer diese Nullzone überdeckenden Strahlungskeule erzeugt.