CH389041A - Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes - Google Patents

Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes

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CH389041A
CH389041A CH305860A CH305860A CH389041A CH 389041 A CH389041 A CH 389041A CH 305860 A CH305860 A CH 305860A CH 305860 A CH305860 A CH 305860A CH 389041 A CH389041 A CH 389041A
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Kramar Ernst Ing Dr
Steiner Fritz Ing Dr
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Description


  Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des     Dopplereffektes       Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur  drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des       Dopplereffektes,    welche als Peilstation oder als  Funkfeuer, z. B. als     Grossbasis-Doppler-Drehfunk-          feuer    verwendbar ist, das geeignet ist, unter Bei  behaltung der für die     VOR-Drehfunkfeuer    bereits  verwendeten Serienempfänger eine grössere Gelände  unabhängigkeit und Stabilität der Peilung herbeizu  führen.  



  Bei den bekannten     VOR-Drehfunkfeuern,    die  mit einem     Kleinbasis-Antennensystem    arbeiten, ist  das grösste Problem in der Praxis die Wahl des Auf  stellungsortes, weil durch Reflexionen an Hindernis  sen (Mehrwegausbreitung) beträchtliche Peilfehler  entstehen können. Durch     Grossbasissysteme        können     derartige Fehler, wie bekannt ist, vermieden werden.  



  Es ist auch schon ein     Grossbasis-Doppler-VOR-          Drehfunkfeuer    bekannt geworden, das für die Zu  sammenarbeit mit den üblichen     VOR-Empfängern     geeignet ist. Es besteht aus einem System von kreis  förmig angeordneten Antennen und einer in der  Mitte dieses Kreises befindlichen Einzelantenne.

   Die  Speisung des gesamten Antennensystems erfolgt in       der        Weise,        dass        die        Mittelantenne        ca.        90'%        der        Lei-          stung    des VOR-Senders abstrahlt, während mit den       restlichen        10'%        der        Leistung        die        Antennen        der     Kreisanordnung nacheinander über eine Schaltein  richtung gespeist werden.

   Die Sende-Energie, die  von der Mittelantenne abgestrahlt wird, ist, um die  durch Norm festgesetzten Daten beim Empfang ein  halten zu können, in der Frequenz gegenüber der  von den Kreisantennen abgestrahlten Energie um  einen Betrag von 9960 Hz, verschoben und mit  einer Frequenz von 30 Hz, die in diesem Falle die  Bezugsfrequenz darstellt,     amplitudenmoduliert.    Die  ser Betrag von 9960 Hz entspricht der für die ge  bräuchlichen     VOR-Drehfunkfeuer    festgesetzten Fre-         quenz    des Zwischenträgers für die Bezugsfrequenz.

         Bekanntlich    wird bei den üblichen     VOR-Drehfunk-          feuern    die Bezugsfrequenz     ungerichtet    als Frequenz  modulation eines     Hilfsträgers    von 9960 Hz mit 30  Hz unter Einhaltung eines     Frequenzhubes    von 480  Hz übertragen. Die richtungsabhängige Modulation  entsteht empfangsseitig infolge der     senderseitigen     Rotation einer     Kardioide    als     Amplitudenmodulation     der empfangenen     Hochfrequenzenergie.     



  Bei dem eben besprochenen bereits bekannten       Doppler-VOR-Drehfunkfeuer    wird die Bezugsfre  quenz also als     Amplitudenmodulation    der von der  Mittelantenne abgestrahlten Energie übertragen,  während sich die     jeweilige    Richtungsmodulation, die  in einem     Aufpunkt    wahrgenommen wird, aus der       senderseitig    durchgeführten tatsächlichen oder simu  lierten Antennenbewegung (zyklische     Anschaltung)     auf einem Kreise ergibt, und empfangsseitig - wie  bekannt - als     Frequenzmodulation    mit der Um  lauffrequenz der durch     Schwebung    zwischen beiden  empfangenen Trägern entstandenen Frequenz von  9960 Hz vorliegt.  



  Um des weiteren die durch     ICAO-Standard    fest  gelegten Daten für die     VOR-Drehfunkfeuer    einzu  halten, ist es ausserdem notwendig, bei der festge  legten Umlauffrequenz von 30 Hz und dem eben  falls festgelegten     Frequenzhub    von 480 Hz den An  tennenkreisdurchmesser entsprechend gross zu ma  chen, nämlich ca. 5 Wellenlängen, da ja der     Fre-          quenzhub    proportional dem     Antennenkreisdurch-          messer    und der Umlauffrequenz ist, d. h.

   der auf  dem Kreise erreichten Geschwindigkeit der     Anschal-          tung,    oder anders ausgedrückt, der Geschwindigkeit  der durch zyklisches Anschalten nachgebildeten Be  wegung einer Einzelantenne auf dem Kreise.  



  Ferner ist bereits ein System zur Richtungs  bestimmung vorgeschlagen worden, das eine Auf-           wandsverminderung    für derartig modifizierte     VOR-          Drehfunkfeuer    hinsichtlich des Antennensystems be  absichtigt.

   Diese wird dadurch erzielt, dass bei  einem nur halb so grossen Kreisdurchmesser des  Antennensystems der erforderliche     Frequenzhub    von  480 Hz unter sonst gleichen Umständen dadurch  erzielt wird, dass nicht eine Antenne scheinbar auf  einem Kreise umläuft, sondern dass anstatt der fe  sten Mittelantenne eine weitere Antenne der Kreis  anordnung gespeist wird, dass also<I>zwei</I> genau oder  ungefähr auf einem Durchmesser gegenüberliegende  Antennen scheinbar umlaufen, deren eine ca.

   90 0/0  der in der Frequenz um einen Betrag (9960 Hz) ver  schobenen     Leistung        mit    der Bezugsfrequenz von  30 Hz     amplitudenmoduliert    abstrahlt, während die       andere        ca.        10'%        der        Leistung        eines        unmodulierten     Trägers abstrahlt.  



  Die bekannten und früher vorgeschlagenen Sy  steme lassen sich jedoch noch bedeutend verbessern,  wie im folgenden gezeigt werden wird.  



  Um empfangsseitig die     Schwebungsfrequenz     9960 Hz einigermassen     sinusförmig    zu erhalten,  müssen die Leistungen der beiden vom Funkfeuer  ausgestrahlten Trägerfrequenzen sehr verschieden  sein. Verhalten sich die Leistungen der von den bei  den scheinbar rotierenden Antennen abgestrahlten  Energiebeträge ungefähr wie 9:1, dann ist eine     sinus-          förmige        Schwebungsfrequenz    noch gewährleistet.  



  Des weiteren lässt sich sowohl bei dem bekann  ten als auch bei dem früher vorgeschlagenen System  nicht vermeiden, dass die aufgenommene Energie  am     Empfangsort    infolge der     Reflektorwirkung    der  Antennen des Funkfeuers mit der Umlauffrequenz       amplitudenmoduliert    erscheint. Diese Amplituden  modulation ist sehr störend, da sie ortsabhängig ist,  und kann daher zu Peilfehlern Anlass geben. Bei  dem bekannten System mit einer Mittelantenne und  <I>einer</I> scheinbar umlaufenden Antenne trittzusätzlich  zur erwünschten     Amplitudenmodulation    des Trägers  mit der     Differenzfrequenz    (9960 Hz) auch eine un  erwünschte Phasenmodulation auf. Das bedeutet  einen Verlust an Sende- bzw. Empfangsenergie.  



  Es wird daher eine Anlage zur drahtlosen Rich  tungsbestimmung auf Grund des     Dopplereffektes     unter Verwendung einer tatsächlichen oder simulier  ten, kreisförmigen Antennenbewegung vorgeschla  gen, welche sich dadurch auszeichnet, dass eine  kreisförmige Antennenanordnung mit einer Mittel  antenne vorgesehen und die kreisförmige Bewegung  zweier mindestens angenähert auf einem Durchmes  ser einander gegenüberliegend angeordneter Anten  nen realisiert oder simuliert ist, dass weiter über die  Mittelantenne ein hochfrequenter Hauptträger ge  führt ist, während die auf der Kreisbahn befindli  chen beiden Antennen mit einer     Modulationseinrich-          tung    verbunden     sind,

      in welcher     zwei    Seitenträger  erzeugt werden, von denen einer jeder der beiden  Antennen zugeordnet ist, wobei die Seitenträger in  gleichem     Frequenzabstand    oberhalb und unterhalb  der     Hauptträgerfrequenz    liegen.    Diese Anlage lässt sich als Funkfeuer ausbilden,  wobei die Mittelantenne sendeseitig vorgesehen ist  und die kreisförmige Bewegung zweier genau oder  annähernd auf einem Durchmesser einander gegen  überliegend angeordneten Antennen realisiert oder  simuliert ist, weiter die Mittelantenne den mit einer  niederfrequenten, mit der Kreisbewegung synchroni  sierten Bezugsspannung (z.

   B. 30 Hz Bezugs  frequenz)     amplitudenmodulierten,    hochfrequenten  Hauptträger aussendet, während die auf der Kreis  bahn befindlichen beiden Antennen je einen der Sei  tenträger ausstrahlen, wobei die Seitenträger in glei  chem     Frequenzabstand    (z.

   B. 9960 Hz Hilfsträger  frequenz) oberhalb und unterhalb der Hauptträger  frequenz liegen, und ihre Phasenlagen denjenigen  von Seitenbändern erster Ordnung entsprechen, die  aus der     Amplitudenmodulation    des Hauptträgers mit  einer entsprechenden     Hilfsträgerfrequenz    hervor  gehen, und     empfangsseitig    Einrichtungen zur Auf  nahme der verschiedenen Träger, zur Gewinnung  der     Hilfsträgerfrequenz,    der Bezugsspannung und  der die Richtungsinformation in Gestalt der relati  ven Phasenlage zur Bezugsspannung enthaltenden,  aus der     Frequenzdemodulation    der     Hilfsträgerfre-          quenz    hervorgehenden Wechselspannung vorgesehen  sind.  



  Die vorgeschlagene Anlage lässt sich sinngemäss  auch in ihren Prinzipien empfängerseitig anwenden,  d. h. sie kann auf eine Peilstation übertragen wer  den.  



  Im Falle der Peilstation wird sendeseitig (anzu  peilendes Objekt) der     Hochfrequenzträger    ohne  Richtungsinformation ausgestrahlt, während emp  fangsseitig (Peilstation) die Mittelantenne vorgese  hen ist, und die kreisförmige Bewegung zweier ge  nau oder annähernd auf einem Durchmesser einan  der gegenüberliegender Antennen realisiert oder  simuliert ist, wobei die von der Mittelantenne aufge  nommene Trägerenergie dem Empfängereingang  direkt zugeführt wird, die von den beiden auf der  Kreisbahn befindlichen Antennen aufgenommenen  Trägerenergien jedoch mit einer     Hilfsträgerfrequenz,     z.

   B. 9960 Hz, getrennt trägerlos moduliert werden  und die entstandenen Seitenbänder erster Ordnung  dem Empfängereingang zugeführt werden, wobei  nach     Amplitudendemodulation    die     Hilfsträgerfre-          quenz,    und aus dieser durch     Frequenzdemodulation     die die Richtungsinformation enthaltende Spannung  gewonnen wird, während die Bezugsspannung in an  sich bekannter Weise einem mit der Kreisbewegung  der Antennen synchronisierten Generator entnom  men wird.  



  Durch diese Art der Ausgestaltung und Speisung  eines     Doppler-Drehfunkfeuers,    bzw. einer Peil  station, ergeben sich gegenüber den bekannten und  vorgeschlagenen Systemen einige bedeutende Vor  teile. Für einen im Fernfeld eines derartigen Dreh  funkfeuers gelegenen Empfänger wirkt diese     Art    der  Ausstrahlung wie die Ausstrahlung eines modulier  ten Trägers von einer einzigen Antenne, wie dies bei      einem gewöhnlichen Rundfunksender der Fall ist.

   Es  wird also praktisch ein Träger, der mit 9960 Hz       klirrfaktorfrei        amplitudenmoduliert    ist, empfangen,  während bei den bekannten und früher vorgeschla  genen Systemen die Niederfrequenz durch     Schwe-          bung    zweier hochfrequenter Träger entsteht.  



  Ein weiterer Vorteil für die     Senderseite    besteht  darin, dass die Antennen auf der Kreisanordnung  mit einem sehr kleinen Teil der Energie gespeist  werden können, um empfangsseitig die durch     ICAO-          Standard    festgelegten Normen, insbesondere den       Modulationsgrad        von        30        %        zu        erreichen        (je        2,25     der Gesamtenergie).  



  Dadurch, dass eine Mittelantenne vorgesehen ist,  die den mit der Bezugsfrequenz     amplitudenmodu-          lierten    Träger ausstrahlt, und ausserdem<I>zwei,</I> auf  dem Kreise tatsächlich oder scheinbar umlaufende  Antennen, entsteht im Fernfeld eine doppelte     Orts-          diversity,    wodurch die Geländeunabhängigkeit noch  weiter zunimmt.  



  Während es bei der Ausgestaltung eines Dreh  funkfeuers notwendig ist, die durch     ICAO-Standard     geforderten Daten, insbesondere hinsichtlich des       Modulationsgrades    des Trägers von 30     'o/o,    einzuhal  ten, um die zur Zusammenarbeit mit den eingeführ  ten     VOR-Drehfunkfeuern    serienmässig hergestellten  Empfänger weiter ohne Änderung benutzen zu kön  nen, ist man bei einer Peilstation naturgemäss an  diese Norm nicht gebunden.  



  Es können daher die dem Empfängereingang zu  geführten Träger- und     Seitenträgerenergien    in einem  solchen Verhältnis stehen, dass     Modulationsgrade          bis        zu        100        %        realisiert        werden.        Dies        bedeutet        eine     Empfindlichkeitssteigerung für eine Peilstation.  



  Die Erfindung wird beispielsweise anhand von  2 Figuren näher erläutert, von denen     Fig.    1 sche  matisch ein     Drehfunkfeuer,        Fig.    2 dagegen eine  Peilstation darstellt.  



  Wenn es auch bei der Ausgestaltung und Spei  sung des     Drehfunkfeuers    möglich ist, den Haupt  träger und die Seitenträger getrennt zu erzeugen und  sie den verschiedenen Antennen in der richtigen  Phasenbeziehung getrennt zuzuführen, so ist in     Fig.     1 jedoch eine zweckmässige Ausgestaltung eines der  artigen Funkfeuers schematisch gezeichnet, in der  die     Seitenträgerenergien    durch Modulation eines  Teiles der Sendeenergie mit einer     Hilfsträgerfrequenz     erzeugt werden.

   Mit dem grössten Teil der Leistung       eines        Senders        1,        nämlich        95,5        %        wird        eine        Mittel-          antenne    3 eines     Kreisantennensystems    2, bestehend  aus einer Anzahl von Einzelantennen D, gespeist.

    Diese     Hochfreauenz    wird jedoch vorher noch in  einem     Modulator    4 mit dem für die Peilung wichti  gen Bezugssignal, beispielsweise 30 Hz,     amplituden-          moduliert,    das in bekannter Weise mittels eines     Ge-          nerators    T aus der tatsächlichen oder simulierten  Umlauffrequenz des kreisförmigen Antennensystems  gewonnen wird. In diesem     Modulator    4 kann dem  Träger bei K auch noch eine weitere, der Nachrich  tenübertragung dienende Modulation erteilt werden.

      Ein sehr kleiner Teil der Leistung des Senders 1,       insgesamt        4,5        %,        wird        in        einer        an        sich        bekannten          Modulationsrichtung    5, die aus einer Kombination  von Gegentakt- oder anderen gebräuchlichen     Modu-          latoren    (z.

   B. steuerbaren     Reaktanzen,        Zener-Dio-          den)    und einer Summe- und     Differenz    bildenden  Brückenanordnung besteht (deutsche     Patentschriften     888714 und 911627)     mit    einer weiteren Nieder  frequenzspannung eines Generators G, beispiels  weise 9960 Hz,     amplitudenmoduliert,    in der Weise,  dass die in     zwei        Modulatoren    6 und 7 erhaltenen       Modulationsprodukte    zwei diagonal gegenüberlie  genden Punkten (c, d) jener aus Impedanzen beste  henden Brückenanordnung H zugeführt werden,

   an  deren beiden anderen gegenüberliegenden Punkten  <I>(a</I> und<I>b)</I> dann in bekannter Weise nur das obere,  bzw. untere Seitenband (ohne Träger) mittels Kopp  lungsanordnungen 8 und 9 ausgekoppelt werden  können. Die     Seitenbandenergien    werden dann  beispielsweise zwei, auf einem zylindrischen Rotor  gegenüberliegenden Belägen B einer an sich be  kannten rotierenden     kapazitiven,    aus     Stator    S und  Rotor R bestehenden Schalteinrichtung zugeführt,  über die die     Seitenbandenergien    infolge der durch  einen Motor M bewirkten Rotation des Rotors R  nacheinander an alle Beläge A des     Stators    S gekop  pelt; und somit immer je zwei Antennen der Kreis  anordnung zugeführt werden.  



  Ein im Fernfeld eines derartig arbeitenden Dreh  funkfeuers gelegener Empfänger empfängt also den  über die Mittelantenne 3 abgestrahlten, mit der Be  zugsfrequenz (30 Hz)     amplitudenmodulierten    Träger  sowie die beiden durch die Modulation mit der       Hilfsträgerenergie    (9960 Hz) entstandenen Seiten  bänder, die jeweils gleichzeitig von zwei Antennen  D der Kreisanordnung abgestrahlt werden. Das  wirkt sich im Empfänger, der mit diesem Funkfeuer  zusammenarbeitet, so aus, als ob von ihm ein mit  der     Niederfrequenzspannung    von 9960 Hz     ampli-          tudenmodulierter    Träger eines gewöhnlichen Rund  funksenders empfangen würde.

   Die beiden Modula  tionen von 30 Hz und 9960 Hz werden     empfangs-          seitig    in bekannter Weise gleichgerichtet und durch  Filter getrennt.  



  Wenn nun die     kapazitive    Schalteinrichtung des  Senders (Rotor R) rotiert, ist empfangsseitig die aus  der     Amplitudenmodulation    gewonnene     Niederfre-          quenzspannung    der Frequenz 9960 Hz, wie bekannt,  mit der Rotationsfrequenz     frequenzmoduliert,    und  die Phase der aus der     Frequenzmodulation    abgeleite  ten, bezüglich der Frequenz der Rotationsfrequenz,  z. B. 30 Hz, gleichen     Niederfrequenzspannung    von  30 Hz beinhaltet, wie ebenfalls bekannt, die Ein  fallsrichtung der im Empfänger aufgenommenen  Wellenfront.

   Die Phasenmessung und deren Anzeige  erfolgen mittels einer der bekannten     Mess-    und An  zeigeeinrichtungen. Die Empfangseinrichtung ent  spricht genau dem üblichen Typ von     VOR-Empfän-          gern.         Die Verwendung der Anlage als Peilstation, die       mit    einem     unmodulierten    Sender ohne Richtungs  modulation zusammenarbeitet, ist in     Fig.    2 schema  tisch dargestellt. Das Antennensystem 2 mit der Mit  telantenne 3 und den auf dem Kreise befindlichen  Einzelantennen D entspricht genau dem in der     Fig.     1 gezeichneten.

   Ebenso entspricht die     kapazitive     Schalteinrichtung, mit Hilfe derer die Antennen auf  der Kreisbahn nacheinander an die Empfangsein  richtung angeschaltet werden, genau derjenigen der       Fig.    1. Sie wird mit Hilfe des Motors M angetrieben,  wie durch die gestrichelte Verbindung 10 angedeu  tet ist.  



  Die von der Mittelantenne 3 aufgenommene  Energie wird über eine Leitung 11 dem Eingang  eines Empfängers 12 direkt zugeführt. Die von den  jeweils zwei Antennen D der Kreisanordnung aufge  nommenen Energien werden über Leitungen 13 bzw.  14     einer        Modulationseinrichtung    15     zugeführt,    die  genau in der gleichen Weise aufgebaut ist, wie die       Modulationseinrichtung    5 der     Fig.    1. Sie besteht im  wesentlichen aus zwei     Modulatoren    16, bzw. 17,  welch     letzterem    ein     900-Phasenglied    18 vor- bzw.

    nachgeschaltet ist, und einer aus Impedanzen beste  henden Brückenanordnung 19, deren zwei gegen  überliegende Punkte in die     Modulatoren    16 bzw. 17  führen.  



  In der in     Fig.    2 ausgezogen gezeichneten Stel  lung führen die Leitungen 13 und 14 an zwei ge  genüberliegende Punkte der Brückenanordnung. Die       Modulationseinrichtung    15 wird also hier in umge  kehrtem Sinne betrieben, wie die     Modulationsein-          richtung    5 der     Fig.    1.

   Es kann bewiesen werden,  dass dies jedoch auf die Funktion ohne     Einfluss    ist ;  es können auch die von den Antennen aufgenomme  nen Energien, wie durch gestrichelte Linien bei x  und y an den Antennen und an den     Modulatoren     angedeutet ist, zuerst in die     Modulatoren    eingege  ben, und die Seitenbänder an gegenüberliegenden  Brückenpunkten ausgekoppelt werden, wie dies  durch gestrichelte Linien p und q an der Brücken  anordnung sowie am Empfängereingang angedeutet  ist. Die durch gestrichelte Linien angedeutete Funk  tion der     Modulationsanordnung    15 entspricht dann  genau der Anordnung 5 der     Fig.    1.  



  Die     Modulatoren    16 und 17 werden auch mit  zwei um 900 phasenverschobenen Spannungen der       Hilfsträgerfrequenz    (z. B. 10     kHz)    aus einem Gene  rator 20 gespeist. Dadurch entstehen in bekannter  Weise am Ausgang der     Modulatoren    an Leitungen  21 bzw.

   22 die Seitenbänder als     Modulationspro-          dukte    der von den Kreisantennen aufgenommenen  Energie und der     Hilfsträgerenergie.    Diese werden  zusammen mit der von der Mittelantenne empfange  nen     Hauptträgerenergie    dem Eingang des Empfän  gers 12     zugeführt.    Das wirkt sich im Empfänger 12  so aus, als ob ein mit der Frequenz des Hilfsträgers       amplitudenmodulierter    Träger empfangen worden  wäre. Durch die Rotation der Schalteinrichtung bzw.

    des     tatsächlichen    oder simulierten Umlaufes der    Einzelantennen D auf einem Kreise ist die     Hilfs-          trägerfrequenz    nach der     Demodulation,    wie bekannt,  mit der Umlauffrequenz     frequenzmoduliert.    Die  am Ausgang des Empfängers 12 auftretende Nieder  frequenzspannung der Frequenz des Hilfsträgers (10       kHz)    wird über einen Hochpass 21, der die dem zu  peilenden Sender anhaftende Nachrichtenmodulation  nicht     hindurchlässt,

      einem Begrenzer 22 zugeführt  und anschliessend in einem     Frequenzdemodulator    23       demoduliert.    Die am Ausgang des Demodulators 23  auftretende     Niederfrequenzspannung,    deren Phase  im Vergleich zu einer mittels eines Generators T ge  wonnenen, mit der Rotationsfrequenz der Schaltein  richtung     synchronisierten    Bezugsfrequenz die Rich  tung der einfallenden Wellenfront beinhaltet, wird  in einem     kombinierten        Phasenmess-    und Anzeige  gerät 24 bekannter     Art        phasenmässig    mit der Be  zugsfrequenz verglichen und der     Messwert    angezeigt.

    Eine dem empfangenen Träger etwa anhaftende  Nachrichtenmodulation kann am Ausgang des Emp  fängers 12 über einen Tiefpass 25 ausgefiltert und  mittels eines Lautsprechers 26 hörbar gemacht wer  den.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes unter Verwendung einer tatsächlichen oder simulierten, kreisförmigen An tennenbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass eine kreisförmige Antennenanordnung mit einer Mittel antenne vorgesehen und die kreisförmige Bewegung zweier mindestens angenähert auf einem Durchmes ser einander gegenüberliegend angeordneter Anten nen realisiert oder simuliert ist, dass weiter über die Mittelantenne ein hochfrequenter Hauptträger ge führt ist, während die auf der Kreisbahn befind lichen beiden Antennen mit einer Modulationsein- richtung verbunden sind,
    in welcher Seitenträger er zeugt werden, von denen je einer jeder der beiden Antennen zugeordnet ist, wobei die Seitenträger in gleichem Frequenzabstand oberhalb und unterhalb der Hauptträgerfrequenz liegen. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Anlage nach Patentanspruch, ausgebildet als Funkfeuer, dadurch gekennzeichnet, dass die kreis förmige Antennenanordnung mit der Mittelantenne sendeseitig vorgesehen ist, dass weiter die Mittel antenne den mit einer niederfrequenten, mit der Kreisbewegung synchronisierten Bezugsspannung amplitudenmodulierten Hauptträger aussendet, wäh rend die beiden auf der Kreisbahn befindlichen An tennen je einen der beiden Seitenträger ausstrahlen, deren Phasenlagen denjenigen von Seitenbändern er ster Ordnung entsprechen, die aus der Amplituden modulation des Hauptträgers mit einer entsprechen den Hilfsträgerfrequenz hervorgehen,
    und dass emp- fangsseitig Einrichtungen zur Aufnahme der ver schiedenen Träger, zur Gewinnung der Hilfsträger- frequenz, der Bezugsspannung und der die Rieh- tungsinformation in Gestalt der relativen Phasenlage zur Bezugsspannung enthaltenden, aus der Fre- quenzdemodulation der Hilfsträgerfrequenz hervor gehenden Wechselspannung vorgesehen sind. 2.
    Anlage nach Patentanspruch, ausgebildet als Peilstation, dadurch gekennzeichnet, dass die kreis förmige Antennenanordnung mit der Mittelantenne empfangsseitig vorgesehen ist und der Hochfre- quenzträger sendeseitig ohne Richtungsinformation ausgestrahlt wird, dass weiter die von der Mittel antenne aufgenommene Trägerenergie dem Emp fängereingang direkt zugeführt wird, die von den beiden auf der Kreisbahn befindlichen Antennen aufgenommenen Trägerenergien jedoch mit einer Hilfsträgerfrequenz getrennt und mit Unterdrückung des Trägers moduliert werden und die so entstande nen Seitenbänder erster Ordnung dem Empfänger eingang zugeführt werden,
    dass nach Amplituden- demodulation die Hilfsträgerfrequenz und aus dieser durch Frequenzdemodulation die die Richtungsinfor mation enthaltende Spannung gewonnen wird, wäh rend die Bezugsspannung einem mit der Kreisbewe gung der Antennen synchronisierten Generator ent nommen wird. 3. Anlage nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Seitenträgerfrequenzen als Modulationsprodukte erster Ordnung des Haupt trägers mit einem Hilfsträger gewonnen werden. 4.
    Anlage nach Unteranspruch 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, dass die Amplitudenmodula- tion des Hauptträgers, bzw. des aufgenommenen Trägers, allgemein kurz gesagt, mit dem Hilfsträger mit einer Einrichtung erfolgt, die aus einer Brücken anordnung besteht, an deren einem Paar von Dia gonalpunkten je ein Modulator angeschlossen ist, de nen einerseits die Hilfsträgerfrequenz mit 90o rela tiver Phasenverschiebung zugeführt wird, und an deren brückenfernen Klemmen andererseits, in einem Fall über ein 90,1-Phasenglied, der Haupt träger zugeführt wird, bzw.
    die Seitenträger als Sei- tenbänder abgenommen werden, und an deren ande rem Paar von Diagonalpunkten die Seitenträger als Seitenbänder abgenommen werden, bzw. der Haupt träger zugeführt wird. 5. Anlage nach Unteranspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass bei der abgestrahlten bzw. dem Empfängereingang zugeführten Energie das Verhältnis zwischen Hauptträger- und Seiten trägerenergie von eins verschieden gewählt ist, da mit empfangsseitig nach der Demodulation die Hilfs- trägerfrequenz möglichst verzerrungsfrei wiederge wonnen wird. 6.
    Anlage nach Unteranspruch 1 oder 5, da durch gekennzeichnet, dass, die Gesamtenergie zu 100 % angesetzt, von der abgestrahlten bzw. der dem Empfängereingang zugeführten Energie etwa 95,5 % auf den Hauptträger und je 2,
    25 1% auf die beiden Seitenträger entfallen. 7. Anlage nach Unteransruch 2 und 4 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass am Eingang des Emp fängers die Seitenträgerenergie nach Massgabe der über die Mittelantenne aufgenommenen Haupt trägerenergie derart gesteuert wird, dass das ge wünschte eingestellte Energieverhältnis von der In tensität des einfallenden Trägers unbeeinflusst bleibt. B. Anlage nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Modulatoren aus steuerbaren Reaktanzen, z.
    B. Zener-Dioden, aufgebaut sind, und dass die Beeinflussung der Seitenträgerenergie durch Steuerung der Spannung des den Modulatoren zugeführten Hilfsträgers erfolgt. 9. Anlage nach Unteransprüchen 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, dass zur Anschaltung der auf der Kreisbahn befindlichen Antennen an die spei senden Sender, bzw. an den Empfänger, eine rotie rende kapazitive Schalteinrichtung vorgesehen ist.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3248733A (en) * 1959-02-28 1966-04-26 Int Standard Electric Corp Radio beacon
DE1276141B (de) * 1959-02-28 1968-08-29 Standard Elektrik Lorenz Ag Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage
US3691560A (en) * 1961-02-02 1972-09-12 Calvin M Hammack Method and apparatus for geometrical determination
NL293383A (de) * 1962-05-30
NL295108A (de) * 1962-07-09
GB1024242A (en) * 1962-11-29 1966-03-30 Standard Telephones Cables Ltd Radio navigation system
FR1605519A (de) * 1963-05-21 1978-06-19
US3262117A (en) * 1963-10-14 1966-07-19 Collins Radio Co Digital omnirange system of higher accuracy than existing omnirange systems
US3277482A (en) * 1963-12-16 1966-10-04 Acf Ind Inc Navigation or position locating system transmitting carrier and side band waves separately from spaced radiators
US3412405A (en) * 1964-09-14 1968-11-19 Motorola Inc Side lobe response reducing system
FR2108146B1 (de) * 1970-07-17 1977-11-10 Thomson Csf
BE769039A (fr) * 1970-07-17 1971-11-03 Thomson Csf Station de radionavigation a hautes performances
GB1317310A (en) * 1970-12-29 1973-05-16 Standard Telephones Cables Ltd Radio navigation beacon
US3778831A (en) * 1971-04-07 1973-12-11 N Marchand Compatible double precision doppler omnidirectional bearing system
GB1352670A (en) * 1972-10-26 1974-05-08 Standard Telephones Cables Ltd Antenna array
DE2507401C3 (de) * 1974-02-20 1980-10-09 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales O.N.E.R.A., Chatillon- Sous-Bagneux, Hauts-De-Seine (Frankreich) Verfahren zur Bestimmung der Lage eines ersten Sende- und/oder Empfangsgerätes in bezug auf ein zweites Sende- und/oder Empfangsgerät und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2269086B1 (de) * 1974-04-26 1980-01-04 Onera (Off Nat Aerospatiale)
GB1499327A (en) * 1974-07-30 1978-02-01 Standard Telephones Cables Ltd Radio navigation beacon
FR2357911A1 (fr) * 1976-07-09 1978-02-03 Onera (Off Nat Aerospatiale) Balise de radio-navigation aerienne
CA1159933A (en) * 1979-09-12 1984-01-03 Bayly Engineering Limited Phase directional antenna array and phased ring combiner for radio direction finding
US4281809A (en) * 1979-12-13 1981-08-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of precision bombing
FR2476853A1 (fr) * 1980-02-26 1981-08-28 Thomson Csf Dispositif de controle d'un systeme de radionavigation du type vor doppler et systeme vor doppler le comprenant
DE3108980C2 (de) * 1981-03-10 1983-09-08 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Doppler-Drehfunkfeuer mit einer Überwachungseinrichtung
DE3310649A1 (de) * 1983-03-24 1984-09-27 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Einkanalpeiler
EP1868007B1 (de) * 2006-06-13 2012-10-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Phasenkorrekturgerät, inbesondere für Doppler-VOR Antennenarray
US8774837B2 (en) 2011-04-30 2014-07-08 John Anthony Wright Methods, systems and apparatuses of emergency vehicle locating and the disruption thereof

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2188649A (en) * 1936-03-09 1940-01-30 Rca Corp Antenna
DE696987C (de) * 1936-08-18 1940-10-03 Lorenz Akt Ges C Drehbare Antennenanlage
US2367372A (en) * 1941-01-04 1945-01-16 Rca Corp Radio directional indication system
NL135042C (de) * 1942-05-27
US2444425A (en) * 1943-08-09 1948-07-06 Standard Telephones Cables Ltd Antenna array
US2481509A (en) * 1945-09-05 1949-09-13 Paul G Hansel Directional system
US2502131A (en) * 1947-03-20 1950-03-28 Int Standard Electric Corp Radio direction finder
GB798218A (en) * 1955-11-23 1958-07-16 Marconi Wireless Telegraph Co Improvements in or relating to radio direction finding systems
US2985876A (en) * 1957-01-23 1961-05-23 Marconi Wireless Telegraph Co Aerial systems

Also Published As

Publication number Publication date
US3144649A (en) 1964-08-11
FR84167E (fr) 1964-12-04
FR83803E (fr) 1964-10-23
CH378380A (de) 1964-06-15
GB899951A (en) 1962-06-27
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DE1123000B (de) 1962-02-01
BE580710A (fr) 1960-01-15
FR83860E (fr) 1964-10-31
FR89223E (fr) 1967-05-26
FR77655E (fr) 1962-04-06
GB1007180A (en) 1965-10-13
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GB1015592A (en) 1966-01-05
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GB908837A (en) 1962-10-24
GB1041777A (en) 1966-09-07
US3115633A (en) 1963-12-24
GB1088384A (en) 1967-10-25
BE635150A (de) 1964-01-20
BE627007A (de) 1963-07-11
NL289191A (de) 1965-03-25
US3181159A (en) 1965-04-27
FR85930E (fr) 1965-11-05
FR1231952A (fr) 1960-10-04
FR77463E (fr) 1962-03-09

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