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Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage
Das Stammpatent Nr. 222705 betrifft eine Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage. belderder Dopp- ler-Effekt entweder durch die Art des Empfanges einfallender elektromagnetischer Wellen ohne Rich- tungsmodulation, die von einem Sender ausgestrahlt werden, hervorgerufen wird (Peller) oder bei der der
Doppler-Effekt bei der Ausstrahlung der Wellen diesen bereits als eine Frequenzmodulation als das die
Richtungsinformation enthaltende Kriterium aufgedrückt wird (Funkfeuer).
Dabei findet einGrossbasis-An- tennensystem Verwendung, das aus einer Anzahl von auf der Peripherie eines Kreises von mehreren Wel- lenlängen Durchmesser angeordneten Einzelantennen besteht, von denen j ew eils zwei genau oder ungefähr auf einem Durchmesser liegende Einzelantennen im Falle eines Funkfeuers in zyklischer Reihenfolge mit Sendeenergie gespeist werden oder bei dem im Falle eines Peilers diese Einzelantennen jeweils in derselben Weise an den Eingang eines Spezialempfängers angeschaltet werden.
Arbeitet die Anlage als Funkfeuer, so wird die eine der jeweils wirksamen Antennen mit der Hochfrequenzleistung einer bestimmten Frequenz fo eines Senders gespeist, der mit der scheinbaren Umlauffrequenz der Antennen (Schaltfrequenz 30 Hz) unter Einhaltung eines bestimmten Modulationsgrades (30go) amplitudenmoduliert ist. Die jeweils andere wirksame Antenne wird mit etwa 100/0 der Leistung der ersten Antenne einer um einen bestimmten Betrag (10 kHz) verschiedenen Frequenz (d. h. entweder niedriger oder höher liegenden Frequenz) gespeist.
Dadurch entsteht empfangsseitig eine Schwebung der Differenzfrequenz (10 kHz), die einerseits mit der Modulationsfrequenz (30 Hz) amplitudenmoduliert, anderseits auf Grund des Doppler-Effektes mit der scheinbaren Umlauffrequenz (30 Hz) richtungsabhängig frequenzmoduliert ist.
Das Leistungsverhältnis der Hochfrequenzspannung hat auf die Bildung einer Schwebung an sich keinen Einfluss ; es ist nur derart gewählt, damit die Schwebung einen sinusförmigen Verlauf annimmt. In an sich bekannter Weise werden aus der Amplitudenmodulation empfangsseitig die Bezugsspannung, aus der Frequenzmodulation die Richtungsspannung gewonnen. Die Richtungsbestimmung erfolgt durch Phasenvergleich der Bezugsspannung mit der Richtungsspannung.
Die Erfindung bezieht sich auf die Anwendung des Systems zur Richtungsbestimmung für ein Funkfeuer.
Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, wird infolge des stetigen Ortswechsels der Antenne die die amplitudenmodulierte Hochfrequenzspannung ausstrahlt, dieser in unerwünschter Weise eine weitere Amplitudenmodulation mit der Umschaltfrequenz aufgedrückt. Diese unerwünschte Amplitudenmodulation setzt sich empfangsseitig gemäss ihrer Phase mit der der Hochfrequenzspannung aufgedrückten, der Ableitung der Bezugsspannung dienenden Amplitudenmodulation zu einer resultierenden Modulation zusammen, u. zw. in der Weise, dass diese resultierende Niederfrequenzspannung je nach der Lage der abstrahlenden Antenne bzw. je nach der Lage des Empfangsortes einen mehr oder weniger grossen Phasenfehler enthält.
Durch die Massnahmen der Erfindung wird dieser Fehler völlig beseitigt.
Es ist bekannt, diesen Fehler durch besondere Ausgestaltung des Antennensystems, z. B. durch Auslegen eines hinreichend grossen Gegengewichtes zu verkleinern, eine völlige Unterdrückung des Fehlers ist jedoch mit diesen Massnahmen allein nicht möglich. Ausserdem ist der Aufwand, der bei den Erdungs-
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massnahmen getrieben werden muss, sehr gross und verursacht eine erhebliche Kostenerhöhung für das Antennensystem.
Es wird daher erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass bei jeder Anschaltung zusätzlich noch einmal ein Wechsel der Schaltzyklen erfolgt, wobei in der einen Stellung das obere und in der andern Stellung das untere Modulationsseitenband abgestrahlt wird.
Dieseunerwünschte richtungsabhängigeAmplitudenmodulationkanndadurch kompensiert-werden, dass dieAussendung derHochfrequenzsignale in zwei aufeinanderfolgenden Schaltzyklen erfolgt, u. zw. derart, dass beim ersten Schaltzyklus die eine Antenne die Leistung des Senders mit der Umlauffrequenz (30 Hz) amplitudenmoduliert aussendet (Hauptträger), während die andere Antenne etwa 100/0 der Leistung der ersten Antenne einer um etwa 10 kHz erhöhten Frequenz, also das obere Seitenband einer mit 10 kHz amplitudenmodulierten Trägerfrequenzspannung, ausstrahlt, wie es im Stammpatent beschrieben worden ist.
Im zweitenSchaltzyklus sendet die erste Antenne das entsprechende untereseitenband der Modulation (fo-lO kHz) aus, während die zweite Antenne wie vorher, den Hauptträger, also die'Frequenz-fcrmodu- liert mit der Umlauffrequenz, aussendet.
Man ersieht,-dass-sowobl-dieus-derscneinbarenBewegung der Antennen resultierendeFrequenzmodu- lation der Hochfrequenzspannung als auch die dem Hauptträger aufgedrückte, der Ableitung der Bezugsspannung dienende Amplitudenmodulation in beiden Schaltzyklen phasenmässig übereinstimmen, dass jedoch die durch den Ortswechsel entstehende unerwünschte Amplitudenmodulation in zwei aufeinanderfolgenden Schaltzyklen jeweils mit einer Phasenverschiebung von 1800 empfangsseitig auftritt. Dadurch ist eine vollständige Kompensation des Phasenfehlers ermöglicht.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Das Kreisantennensystem 1 besteht aus einer Anzahl von Strahlern, die z. B. zwei Dipole 2 und 2',
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