DE1014611B

DE1014611B - Transceiver for pulse return jet operation

Info

Publication number: DE1014611B
Application number: DET9757A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Bruckmann
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1954-07-20
Filing date: 1954-07-20
Publication date: 1957-08-29

Description

Sendeempfangsgerät für Impulsrückstrahlbetrieb Die Erfindung betrifft ein Sendeempfangsgerät, das Impulseelektromagnetischer Schwingungen sehr kurzer Wellenlänge aussendet und einen Teil der von einem Gegenstand, welcher von solchen Impulsen getroffen wird, zurückgeworfenen Schwingungen aufnimmt. Transceiver for pulse return mode The invention relates to a transceiver that emits pulses of electromagnetic waves for a very short time Emits wavelength and part of that of an object, which of such Impulse is hit, absorbs reflected vibrations.

Geräte dieser Art werden bekanntlich benutzt, um festzustellen, ob sich innerhalb ihrer Reichweite irgendwelche Rückstrahler befinden, und um die Lage dieser Rückstrahler zu ermitteln.Devices of this type are known to be used to determine whether there are any reflectors within their range and around the location to determine this reflector.

Rückstrahlgeräte dieser Art enthalten einen Sender, der die Schwingungsimpulse erzeugt und über eine Antennenanordnung ausstrahlt, und einen Empfänger, der die Rückstrahlimpulse über dieselbe oder eine besondere Antennenanordnung aufnimmt. Die Frequenz der ausgestrahlten Schwingungen liegt gewöhnlich in der Größenordnung von 3. .35GHz; die Impulsdaner beträgt etwa 0,5 Mikrosekunden und weniger, die Impulsfolgefrequenz hat die Größenordnung von Kilohertz. Zur Erzeugung der auszustrahlenden Schwingungen bedient man sich gewöhnlich einer Magnetfeldröh, re, die verhältnismäßig teuer ist. Die Empfangsimpulse werden mit einer Schwingung anderer Frequenz überlagert und in einer Mischstufe auf eine niedrigere Zwischenfrequenz umgesetzt, die weiter verstärkt wird. Zur Anzeige der Empfangsimpulse dient eine Braunsche Röhre mit Leuchtschirm. Reflective devices of this type contain a transmitter that sends the oscillation pulses generated and radiated via an antenna arrangement, and a receiver that the Receives return pulses via the same or a special antenna arrangement. The frequency of the emitted vibrations is usually of the order of magnitude from 3. .35GHz; the pulse is about 0.5 microseconds and less, the pulse repetition rate has the order of magnitude of kilohertz. To generate the vibrations to be emitted one usually uses a magnetic field tube, which is relatively expensive. The received pulses are superimposed with an oscillation of a different frequency and converted to a lower intermediate frequency in a mixer stage, which further amplifies will. A Braun tube with a fluorescent screen is used to display the received pulses.

Zur Erzeugung der Überlagerungsschwingungen verwendet man vorwiegend eine Triftröhre, insbesondere ein Refiexklystron, das einfacher herzustellen und daher billiger ist als eine Magnetfeldröhre.To generate the superimposition vibrations one mainly uses a drift tube, especially a Refiexklystron, which is easier to manufacture and therefore cheaper than a magnetron.

Während es zur Erzielung einer großen Reichweite in der Größenordnung von 50 km erforderlich ist, Impulsleistungen von mehreren kW abzustrahlen, gibt es auch Einsatzmöglichkeiten für Impulsrückstrahlgeräte, bei denen eine Reichweite von einigen hundert Metern oder wenigen Kilometern völlig genügt. Dies gilt beispielsweise für die Überwachung von Rollfeldern auf Flugplätzen oder für Schiffsradargeräte, die in der Fluß-, Binnensee- oder Kanalschiffahrt verwendet werden. Es ist das Ziel der Erfindung, ein Impulsrückstrahlgerät zu schaffen, das einfach aufgehaut und billig ist und dadurch dieser Geräteart ein weitere Verbreitung sichert. While it is on the order of achieving a large range of 50 km is required to radiate pulse powers of several kW there There are also uses for pulse reflectors that require a range of a few hundred meters or a few kilometers is sufficient. This is the case, for example for monitoring maneuvering areas at airfields or for ship radar devices, which are used in river, inland lake or canal shipping. It is the goal of the invention to provide a pulse retroreflector that is simply built up and is cheap and thus ensures a wider distribution of this type of device.

Es ist bereits ein Impufsrückstrahlgerät bekannt, in welchem eine Dreielektrodenröhre mit Steuergitter die Sendeimpulse erzeugt, in den Impulspausen mit einer anderen Frequenz schwingt und dann als Überlagerer fiir den Empfangsteil des Gerätes ausgenutzt wird. Der Übergang zwischen diesen beiden Betriebszuständen der Dreielektrodenröhre wird anodenseitig in der Weise bewerkstelligt, daß der Anode zur Erzeugung der Sendeimpulse die von einem Impulsgenerator gelieferten rechteckigen Hochspannungsimpulse aufgedrückt werden, während die Anode in den Impulspausen eine niedrigere Speisespannung erhält. Die Abhängigkeit der Frequenz der mittels einer Dreielektrodenröhre in Selbsterregungsschaltung erzeugten Schwingungen von der Anodenspannung ist gering, so daß die Gewinnung der in Empfängern von Impulsrücl<strahlgeräten üblichen hohen Zwischenfrequenz mit einer solchen Anordnung auf Schwierigkeiten stößt. There is already a pulse retroreflector known in which a Three-electrode tube with control grid that generates transmission pulses in the pulse pauses oscillates with a different frequency and then as a superimposed for the receiving part of the device is being used. The transition between these two operating states the three-electrode tube is accomplished on the anode side in such a way that the anode to generate the transmission pulses the rectangular ones supplied by a pulse generator High voltage pulses are applied, while the anode in the pulse pauses a receives lower supply voltage. The dependence of the frequency of the means of a Three-electrode tube in a self-excitation circuit generated oscillations from the anode voltage is low, so that the gain in receivers of pulse return devices usual high intermediate frequency with such an arrangement on difficulties bumps.

Es ist ferner bekannt, in einem Impulsrückstrahlgerät an Stelle einer Dreielektrodenröhre mit Steuergitter eine Magnetfeldröhre zu verwenden und das Umtasten der Frequenz und Leistung der von ihr erzeugten Schwingungen wiederum durch eine Änderung der Anodenspannung zu bewirken. Zur Einkopplung der von der Magnetfddröhre erzeugten Schwingungen in den Mischgleichrichterkreis des Empfängers ist bei der bekannten Anordnung eine Querverbindung zwischen den beiden zur Senden und zur Empfangsantenne führenden Leitungen vorgesehen Bei einer Magnetfeldröhre ist zwar die Schwingungsfrequenz von der Anodenspannung stärker abhängig als bei einer Dreielektrodenröhre, jedoch ist eine Anodenspannungsänderung häufig mit einem Umspringen in eine andere Schwingungsform verknüpft, so daß die Betriebsverhältnisse schwer zu übersehen und zu beherrschen sind. Abgesehen davon ist das Umtasten der Betriebsspannung in einem Leistung verbrauchenden Anodenstromkreis stets mit einem beträchtlichen Geräteaufwand verbunden. It is also known to use in a pulse retroreflector in place of a Three-electrode tube with control grid to use a magnetron and toggle the frequency and power of the vibrations generated by it in turn by a To cause change in the anode voltage. For coupling the from the Magnetfddröhre generated vibrations in the mixer rectifier circuit of the receiver is at the known arrangement a cross connection between the two for transmitting and receiving antenna leading lines provided In a magnetron tube, the oscillation frequency is indeed more dependent on the anode voltage than with a three-electrode tube, however is a change in the anode voltage often with a switch to another waveform linked, so that the operating conditions are difficult to overlook and control are. Apart from that, switching the operating voltage is a power-consuming one Anode circuit always associated with a considerable amount of equipment.

Die Erfindung vermeidet die vorhin erwähnten Nachteile der bekannten Einrichtungen. Gegenstand der Erfindung ist ein Sendeempfangsgerät für Impulsrückstrahlbetrieb, mittels dessen fortlaufend Impulse sehr hoher Schwingungsfrequenz in einer Röhre erzeugt und abgestrahlt und die von einem Gegenstand zuriickgeworfenen Impulse mit einer von derselben Röhre in n den Impulspausen mit geringerer Leistung erzeugten Schwingung einer anderen Frequenz über- lagert und nach Verstärkung angezeigt werden, mit dem Kennzeichen, daß die Schwingröhre ein Reflexklystron ist, dessen Bremselektrode während der Impulszeiten und Impulspausen derart verschiedene Spannungen erhält, daß die benötigten unterschiedlichen Leistungen und Frequenzen zustande kommen. The invention avoids the aforementioned disadvantages of the known ones Facilities. The subject of the invention is a transceiver for pulse reflection mode, by means of which continuous pulses of very high oscillation frequency in a tube generated and emitted and the impulses thrown back by an object one generated by the same tube in n the pulse pauses with lower power Vibration of a different frequency camps and after reinforcement with the indication that the vibrating tube is a reflex klystron, whose braking electrode is so different during the pulse times and pulse pauses Tensions received that required different powers and frequencies occurrence.

Diese Anordnung erlaubt eine betriebssichere Anderung der Schwingungsfrequenz und Leistung innerhalb weiter Grenzen und mit einfachen Mitteln, nämlich durch Änderung der Vorspannung an diener leistungslos arbeitenden Elektrode, und eröffnet einen Weg zum Bau kleiner und leichter Impulsrückstrahlgeräte.This arrangement allows a reliable change in the oscillation frequency and performance within wide limits and by simple means, namely through change the bias on the powerless working electrode, and opens a Way to build small and lighter pulse reflectors.

Der Aufbau und die- -Wirkungsweise eines Reflexklystrons dürfen als bekannt vorausgesetzt werden. The structure and the mode of action of a reflex klystron may as are assumed to be known.

Eine solche Röbre enthält eine Kathode, die einen Elektronenstrahl liefert. Dieser durchsetzt zwei hintereinander angeordenet Gitter, welche die Kapazitätsflächen eines Hohlraumresonators bilden. Das zwischen diesen beiden Gittern wirksame Hochfrequenzfeld erteilt dem Elektronenstrahl eine Geschwindigkeitsmodulation. Der Ele-ktronenstrahl - gelangt dann zu einer negativ vorgespannten Brerms-oder Spiegelelektrode, von der er zu den Gittern zurückgetrieben wird. Auf dem Hin-. undRüdveg verwandelt sich die Geschwindigkeitsmodulation in eine Dichtemodulation, und in diesem Zustand gibt der Elektronenstrahl Schwingleistung an den Hohlraumresonator ab. Bekanntlich hängt sowohl die Frequenz der von einem REflexklystron erzeugten Schwingung als auch die von ihm abgegebene Schwingungsleistung von der Spannung der Bremselektrode ab. Dieser Zusammenhang ist in Abb. 1 scfihematisch dargestellt. Längs der Abszissenachse ist die Bremselektrodenspannung Ub und längs der Ordinatenachse nach oben die Frequenz f und die Leistung der erzeugten Schwingung und nach unten die Zeit-t aufgetragen. Die voll ausgezogene Kurve gilt für die Frequenz, die- gestrichelte für die Leistung. Wie man sieht, entspricht einer Bremselektrodenspannung Um eine Frequenz K und eine Leistung N', während der Bremselektrodenspannung Ub" die Werte f" und N" zugeordnet sind.Such a tube contains a cathode, which is an electron beam supplies. This penetrates two grids arranged one behind the other, which form the capacitance surfaces of a cavity resonator. The high frequency field effective between these two grids gives the electron beam a velocity modulation. The electron beam - then arrives at a negatively biased Brerms or mirror electrode from which he is driven back to the bars. On the way. andRüdveg changes the speed modulation into a density modulation, and in this state there the electron beam from oscillating power to the cavity resonator. As is known, depends both the frequency of the oscillation generated by a reflex klystron and the The vibration power emitted by it depends on the voltage of the brake electrode. This The connection is shown schematically in Fig. 1. Is along the axis of abscissa the braking electrode voltage Ub and the frequency along the ordinate axis upwards f and the power of the generated oscillation and, downwards, the time t. The full curve applies to the frequency, the dashed curve to the power. As can be seen, a braking electrode voltage Um corresponds to a frequency K and a Power N ', while the brake electrode voltage Ub "is assigned the values f" and N " are.

Ändert man daher dìe-Bremselektrodenspannung nach der in der unteren Hälfte- des Schlaubildes aufgetragenen Zeitfunktion sprunghaft zwischen den Werten Ub' und Ut", SO nimmt die erzeugte Schwingung abwechselnd die Wertepaaref', N' und t, N" an. Die Zeit t' ist die Impulszeit, während welcher die dann erzeugte Schwingung ausgestrahlt wird, während t" die Impulspause darstellt, in welcher die Röhre als Überlagerer arbeitet. Beispielsweise kann t' = 0,1 Mikrosekunde und (t'+t") = 1 ms gewählt werden. Die Änderung der Bremselektrodenspannung kann etwa in der Weise erfolgen, daß einer Vorspannung Ub' in an sich bekannter Weise ein periodischer Rechteckimpuls überlagert wird.If you change the voltage of the brake electrode after that in the lower one Half of the graph plotted time function jumped between the values Ub 'and Ut ", SO the generated oscillation alternately takes the value pairs', N' and t, N ". The time t 'is the pulse time during which the oscillation then generated is emitted, while t "represents the pulse pause in which the tube is used as Overlay works. For example, t '= 0.1 microsecond and (t' + t ") = 1 ms can be selected. The change in the braking electrode voltage can be roughly in the manner take place that a bias voltage Ub 'in a known manner a periodic Square pulse is superimposed.

Während gemäß Abb. 1 diese Änderung der Bremselektrodenspannung so erfolgt, daß Ub" im gleichen Schwingbereich des Reflexklystrons liegt wie Ub', wird bei der in Abb.2 angedeuteten Betriebsweise der Schwingbereich, zu welchem Ut' gehört, bei der Umsteuerung der Bremselektrodenspannung auf Ut" verlassen. Ub" ist dabei wieder so gewählt, daß sich innerhalb des zugehörigen Schwingbereiches eine Leistung N" ergibt, welche in einem erwünschtenVerhältnis kleiner ist als die Leistung N' während der Sendezeiten. While according to Fig. 1 this change in the braking electrode voltage so occurs that Ub "is in the same vibration range of the reflex klystron as Ub ', becomes in the mode of operation indicated in Fig. 2, the vibration range to which Ut 'belongs, when reversing the brake electrode voltage to Ut "leave. Ub" is included again chosen so that there is a performance within the associated oscillation range N "results, which in a desired ratio is less than the power N ' during airtime.

Der Aufbau des Gerätes ist schematisch in Abb. 3 dargestellt. Das Reflexklystron 1 enthält eine Kathode 2, die beiden einen Teil des Hohlresonators bildenden Gitterelektroden 4, 5 und die Bremselektrode 6. Der Hohlraumresonator 3 ist mittels eines Kopplungsstiftes 7 mit einer Hohlrohrleitung 8 verhunden, die zur Sendeantenne 9 führt. Die Empfangsantenne 10.ist an eine weitere Hohlrohrleitung 11 angeschlossen in welcher in der Nähe des hinteren Endes ein Mischgleichrichter 12 angeordnet ist. The structure of the device is shown schematically in Fig. 3. That Reflex klystron 1 contains a cathode 2, both of which are part of the hollow resonator educational Grid electrodes 4, 5 and the braking electrode 6. The cavity resonator 3 is by means of a coupling pin 7 with a hollow pipe 8 connected to the transmitting antenna 9 leads. The receiving antenna 10 is connected to a further hollow pipe 11 in which a mixing rectifier 12 is arranged near the rear end.

Während die beiden Gitterelektroden 4, 5 eine konstante positive Vorspannung 13 erhalten, wird der negativen Vorspannung 14 der Bremselektrode 6 des Reflexklystrons eine von dem Kippgerät 15 erzeugte Impulsspannung mit dem aus Abb. 1 ersichtlichen zeitlichen Verlauf überlagert, so daß das Reflexklystron abwechselnd Schwingungen mit den Frequenzen ß und f" erzeugt. In der lIohlrohrleitung 8 ist ein Filter 16 an sich bekannter Art eingebaut, welches nur die Schwingungen der Sendefrequenz f' zur Antenne 9 gelangen läßt. Das der Antenne abgekehrte Ende der Hohlrohrleitung 8 wird mittels eines verschiebbaren Ahstimmkolbens 17 so abgeschlossen, daß eine günstige Ankopplung des Reflexklystrons gewährleistet ist. While the two grid electrodes 4, 5 have a constant positive Bias voltage 13 is obtained, the negative bias voltage 14 of the braking electrode 6 becomes of the reflex klystron a pulse voltage generated by the tilting device 15 with the off Fig. 1 visible time course superimposed so that the reflex klystron alternates Vibrations with the frequencies ß and f "are generated. In the hollow pipeline 8 is a filter 16 built in known type, which only the vibrations of the Transmission frequency f 'can reach the antenna 9. The end of the facing away from the antenna Hollow pipeline 8 is closed by means of a displaceable tuning piston 17 so that that a favorable coupling of the reflex klystron is guaranteed.

Die beiden Hohlrohrleitungen 8 und 11 sind so ausgebildet, daß sie zumindest an den antennenfernen Enden einen Teil einer Längswand gemeinsam haben. The two hollow pipes 8 and 11 are designed so that they have a part of a longitudinal wall in common at least at the ends remote from the antenna.

In dieser Zwischenwand ist eine Kopplungsöffnung 18 oder eine andere. an sich bekannte Kopplung zwischen den beiden Hohl rohrleitungen angeordnet. Diese Kopplung wird zweckmäßig so bemessen, daß sie für die Sendefrequenz f' nicht oder nur wenig durchlässig ist, jedoch die Xberlagerungsfrequenz f" mindestens in dem Maße durchläßt, wie es die empfangsseitige Mischung mit dem von der Antenne 10 aufgenom menen Impuls erfordert. Ferner ist in der Hohlrohrleitung 11 ein Filter 19 eingebaut, welches nur die Frequenz f' der ankommenden Impulse durchläßt. Das hintete Ende der Hohlrohrleitung 11 wird mittels eines verschiebbaren Abstimmkolens 20 so abgestimmt, daß ein günstiges Ankopplungsverhältnis für den Misohr gleichrichter 12 besteht. An letzterem ist ein Zwischen frequenzverstärker 21 angeschlossen, der mit einer Gleichrichterstufe abschließt von welcher die Impulsspannungen an das Sichtgerät 22 abgegeben werden und dort in an sich bekannter Weise die StrahistromL stärke der Braunschen Röhre steuern. Der Gleichlauf des Elektronenstrahls der Braunschen Röhre mit der Impulsfolge wird in an sich bekannter Weise dadurch gewährleistet, daß die in dem Kippgerät 15 erzeugten Impulse auch dem Sichtgerät zugeführt werden und dort gegebenenfalls nach vorausgehender Umformung die Albenkbewegung des Elektronenstrahls steuern.In this intermediate wall there is a coupling opening 18 or another. known coupling between the two hollow pipes arranged. These Coupling is expediently dimensioned in such a way that it does not or does not apply to the transmission frequency f ' is only slightly transparent, but the superposition frequency f "at least in that The extent to which the mix at the receiving end with the one received by the antenna 10 can pass through requires a momentum. Furthermore, a filter 19 is installed in the hollow pipe 11, which only lets through the frequency f 'of the incoming pulses. The back end the hollow pipeline 11 is tuned by means of a displaceable tuning piston 20 so that that there is a favorable coupling ratio for the misohr rectifier 12. At the latter, an intermediate frequency amplifier 21 is connected with a Rectifier stage terminates from which the pulse voltages to the display unit 22 and there the StrahistromL strengthens in a manner known per se control the Braun tube. The synchronism of the Braun's electron beam Tube with the pulse train is ensured in a manner known per se by that the pulses generated in the tilting device 15 are also fed to the viewing device and there, if necessary after previous reshaping, the Albenk movement of the electron beam steer.

Während der Impulszeit t' erzeugt das Reflexklystron eine Schwingung mit der Frequenz,", welche über die Antenne 9 abgestrahlt wird und wegen der frequenzselektiven Kopplungseigenschaften der Kopplungsöffnung 18 nicht oder nur mit verschwindend kleiner Amplitude in die Hohlrohrleitung 11 gelangt. During the pulse time t 'the reflex klystron generates an oscillation with the frequency ", which is radiated via the antenna 9 and because of the frequency-selective Coupling properties of the coupling opening 18 not at all or only to a small extent small amplitude enters the hollow pipeline 11.

In den Impulspausen erzeugt das Refiexklystron eine Schwingung von der Frequenz y'und vorzugsweise mit kleinerer Amplitude. Diese wird von der Sendeantenne 9 durch das Filter 16 ferngehalten und tritt durch die Kopplungsöffnung 18 in die Hohlrohrleitung 11 ein. Sie kann sich dort wegen der Sperrwirkung des Filters 19 nicht in Richtung zur Empfangsantenne 10 fortpflanzen, sondern gelangt ebenso wie die von der Empfangsantenne 10 aufgenommenen Rückstrahlimpulse von der Frequenz f' zum Mischgleichrichter 12. Die dort gebildete Zwischenfrequenz wird dem Zwischenfrequenzverstärker 21 zugeführt und bewirkt während der Dauer des Empfangsimpulses eine Ent sperrung oder Vergrößerung des Strahlsftomes der im Sichtgerät vorhandenen Braunschen Röhre.In the pulse pauses the Refiexklystron generates an oscillation of the frequency y 'and preferably with a smaller amplitude. This is done by the transmitting antenna 9 kept away by the filter 16 and passes through the coupling opening 18 into the Hollow pipe 11 a. It can be there because of the blocking effect of the filter 19 do not propagate in the direction of the receiving antenna 10, but arrives just like the reflected pulses received by the receiving antenna 10 at the frequency f 'to the mixer rectifier 12. The intermediate frequency formed there is used by the intermediate frequency amplifier 21 and causes an Ent during the duration of the received pulse blocking or enlargement of the beam flow of the Braun tube present in the sighting device.

Wenn auch in Abb. 3 zum Zwecke einer übersichtlicheren Darstellung getrennte Antennen für Senden und Empfang verwendet wurden, ist doch die Anwendung der Erfindung keineswegs auf diesen Fall beschränkt. Auch bei Doppelausnutzung einer einzigen Antenne für Senden und Empfang kann mit den gleichen Vorteilen von der Erfindung Gebrauch gemacht werden. Even if in Fig. 3 for the purpose of a clearer representation separate antennas were used for sending and receiving, is the application the invention is by no means restricted to this case. Even if one is used twice single antenna for sending and receiving can have the same advantages of the Invention use can be made.

PATENTANSPROCHE 1. Sendeempfangsgerät für Impulsrückstrahlbetrieb, mittels dessen fortlaufend Impulse sehr hoher Schwingungsfrequenz in einer Röhre erzeugt und abgestrahlt und die von einem Gegenstand zurückgeworfenen Impulse mit einer von derselben Röhre in den Impulspausen mit geringerer Leistung erzeugten Schwingung einer anderen Frequenz überlagert und nach Verstärkung angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingröhre ein Reflexklystron (1) ist, dessen Bremselektrode (6) während der Impulszeiten und Impulspausen derart verschiedene Spannungen (um', Ubll) erhält, daß die benötigten unterschied- lichen Leistungen und Frequenzen zustande kommen. PATENT CLAIM 1. Transceiver for pulse reflection mode, by means of which continuous pulses of very high oscillation frequency in a tube generated and emitted and the pulses reflected by an object with it one generated by the same tube in the pulse pauses with lower power Vibration of another frequency is superimposed and displayed after amplification, characterized in that the vibrating tube is a reflex klystron (1) whose Brake electrode (6) so different during the pulse times and pulse pauses Tensions (um ', Ubll) receive that the required different performance and frequencies come about.

Claims

2. transceiver according to claim 1, characterized in that A rectangular pulse voltage is superimposed on a fixed bias voltage of the brake electrode will.

3. transceiver according to claim 2, characterized by a tilting device (15), the impulses to both the braking electrode (6) of the reflex klystron and to control the electron beam in the viewing device (22) emits.

4. Transceiver according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the vibrating tube (1) with a hollow pipe leading to the transmitting antenna (9) (8) is coupled and this by means of a coupling device, e.g. B. a coupling opening (18), which allows the superimposition frequency (f ") to pass better than the transmission frequency (f '), with a hollow pipe (11) leading to the receiving antenna (10), to which a mixer rectifier (12) is connected, is coupled.

Documents considered: French patents No. 851 762, 959 950.