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Richtantennensystem zur Durchführung einer räumlichen Peilung Die
Erfindung befaßt sich mit dem Problem der räumlichen Peilung und bezweckt insbesondere
die Ausbildung eines Richtantennensystems zur Durchführung einer solchen Peilung.
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Es ist bereits bekannt, eine räumliche Peilung nach dem Summe-Differenz-Verfahren
vorzunehmen, das gegenüber der Peilung mit einem in einem Rotationsparabol defokussiert
rotierenden Dipol den Vorteil besitzt, daß die Peilung von Anderungen unabhängig
ist, die während eines Umlaufes des Dipols bei einem Antennensystem mit rotierender
Antenne auftreten können. Die dadurch gegebenenfalls bedingten Peilfehler treten
also bei dem Summe-Differenz-Verfahren nicht auf.
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Das bekannte Summe-Differenz-Verfahren in Anwendung auf die räumliche
Peilung wurde nun zur Ermöglichung der Bildung einer Summenspannung und zweier die
Seiten- und die Höhenabweichungen angebender Differenzspannungen in Verbindung mit
einem Antennensystem angewendet, das aus insgesamt vier Antennenteilen besteht,
die symmetrisch zu einem senkrecht stehenden Achsenkreuz angeordnet waren. Derartige
Flächenantennen sind jedoch beim Übergang auf sehr kurze Wellen, insbesondere bei
Wellen in der Größenordnung von 10 cm und weniger, nicht mehr geeignet, weil es
dann schwierig wird, die erforderliche Anzahl von Dipolen mit der für das Summe-Differenz-Verfahren
erforderlichen Genauigkeit herzustellen.
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Es ist ferner ein Richtantennensystem zur Durchführung einer Peilung
nach dem Summe-Differenz Verfahren bekannt, das aus einem Rotationsparabol besteht,
in dem zwei Strahler derart defokussiert angeordnet sind, daß sie zur Bildung einer
aus der Seitenpeilung sich ergebenden Differenzspannung und zur Bildung der Summenspannung
zusammenfaßbar sind. Dieses bekannte Antennensystem kann wegen der Verwendung eines
Reflexionsparaboloids als Reflektor auch für sehr kurze Wellenlängen ohne weiteres
mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden. Nachteilig an dieser bekannten
Richtantennenanordnung ist jedoch, daß die zur Summendifferenzbildung dienende Vorrichtung
hinter dem Parabolspiegel angeordnet ist, so daß die von den Strahlern empfangene
Energie über getrennte relativ lange Verbindungsleitungen zur summen- und differenzbildenden
Anordnung geführt werden muß. Gerade bei den für das Summen-Differenz-Peilverfahren
in Frage kommenden kurzen Wellenlängen können jedoch bereits geringste Längenunterschiede
oder Unsymmetrien in den Zuleitungen starke Phasenverschiebungen und damit schwerwiegende
Meß fehler verursachen.
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Zweck der Erfindung ist es, die bei der bekannten
Richtantenne durch
Anordnung der summen- und frequenzbildenden Vorrichtung hinter der Parabolantenne
entstehenden langen Verbindungsleitungen mit den Strahlern und die dadurch verursachten
Meßfehler zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß wird ein Richtantennensystem vorgeschlagen, bestehend
aus einem Rotationsparaboloid als Reflektor und darin angeordneten Strahlern oder
Strahlergruppen zur Durchführung einer räumlichen Peilung nach dem Summe-Differenz-Verfahren
in der Weise, daß jeweils zwei Gruppen zur Bildung einer aus der Seitenpeilung sich
ergebenden Differenzspannung, zwei Gruppen zur Bildung einer aus der Höhenpeilung
sich ergebenden Differenzspannung und alle Strahler oder Strahlergruppen zur Bildung
der Summenspannung zusammenfaßbar sind, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß
ein die Schaltelemente für die Summen- und Differenzbildung aufnehmender Kopf in
dem Parabol auf dessen Achse angeordnet ist und daß ein das Parabol axial durchdringendes
Rohr vorgesehen ist, durch welches die - Summen- und Differenzspannungen den Empfängern
zugeführt werden.
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Der Aufbau eines Antennensystems zur Durchführung einer räumlichen
Peilung soll an Hand einiger Ausführungsbeispiele in den Zeichnungen näher erläutert
werden.
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In den Abb. 1 und 2 sind zunächst bekannte Schaltanordnungen wiedergegeben,
aus denen das Prinzip der räumlichen Summe-Differenz-Peilung erkennbar ist. Abb.
1 stellt eine Brückenanordnung dar, in die die von den vier Einzelantennen abgenommenen
Spannungen eingekoppelt werden. Die Einkopplung erfolgt an den Punkten a, b, c und
d, und zwar derart, daß den Punkten a und c die von den beiden oberen Antennen und
den Punkten b und c die von den beiden
unteren Antennen abgenommenen
Spannungen zugeführt werden. Sind die Kondensatoren jeder Teilbrücke und die dargestellten
Transformatoren der Brücke untereinander gleich, so tritt an den Klemmen 1 die Summenspannung
sämtlicher Einzelsysteme auf. An den Klemmen 2 tritt eine Spannung dann auf, wenn
die Erregung der mit den beiden Punkten a und b verbundenen Einzel antennen in ihrer
Phase von der mit den beiden Punkten c und d verbundenen Einzelantennen abweicht,
wenn also die Einfallsrichtung seitlich von der Normalen auf die Antenne abweicht.
An den Klemmen 3 tritt nur dann eine Spannung auf, wenn die Erregung der beiden
oberen Antennen in der Phase von der Erzeugung der beiden unteren Antennen abweicht,
wenn also eine Abweichung in der Höhe vorhanden ist. Da die drei Klemmenpaare 1,
2 und 3 auch untereinander voneinander entkoppelt sind, ist es möglich, mit Hilfe
einer in Abb. 1 dargestellten Brückenanordnung sowohl die Summenspannung als auch
die Differenzspannungen für Seiten- und Höhenlabweichung abzuleiten. Diese Spannungen
werden dann ebenfalls in an sich bekannter Art den entsprechenden Eingangsklemmen
von drei Empfängern4, 5 und 6 zugeführt.
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Die Eingangsklemmen sind in Abb. 2 mit den gleichen Bezugszeichen
wie die Ausgangsklemmen der Schaltung gemäß Abb. 1 bezeichnet, so daß man ohne weiteres
erkennen kann, daß im Ausgang des Empfängers 4 die Summenspannung, im Ausgang des
Empfängers 5 die Seiten-Differenzspannung und im Ausgang des Empfängers 6 die Höhen-Differenzspannung
auftritt. Jeweils einer der beiden Differenzspannungen wird mit der Summenspannung
zur Anzeige in einem Braunschen Rohr zusammengefaßt. Es sind demgemäß zwei Braunsche
Röhren 7 und 8 für die Anzeige der Seitenabweichung und für die Anzeige der Höhenabweichung
vorhanden.
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In Abb. 3 der Zeichnungen ist in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
für ein Richtantennensystem, das zur Durchführung einer räumlichen Summe-Differenz-Peilung
geeignet ist, dargestellt. Die Dipole A, B, C und D sind symmetrisch zur Parabolachse
P mit gleicher Polarisationsrichtung angeordnet.
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Erfindungsgemäß werden die einzelnen Strahler in einem Auswertekopf
derart zusammengefaßt, daß an einem Klemmenpaar dieses Kopfes die Summenspannung,
an einem anderen die horizontale Differenzspannung und an einem dritten Klemmenpaar
schließlich die vertikale Differenzspannung auftritt. Ein Ausführungsbeispiel für
die Erfindung ist in Abb. 6 wiedergegeben. Bei dieser Ausführungsform wurde von
einer Dipolanordnung ausgegangen, wie sie in Abb. 3 dargestellt ist. Die beiden
Dipole A und B werden mit Hilfe von Stäben 10 und 11 im Parabol-
spiegel gehalten.
Die von diesen Dipolen abgenommenen Spannungen werden einem Auswertekopf 9 zugeführt.
Die in diesem Auswertekopf gebildeten Summe- und Differenzspannungen gelangen über
die Leitungen 13, 14 und 15, die in einem den Parabolspiegel axial durchstoßenden
Rohr (12) verlaufen, auf die entsprechenden Empfänger. In den Abb. 4 und 5 sind
in kartesischen Koordinaten das Summendiagramm und das Differenzdiagramm, z. B.
für Seitenpeilung, wiedergegeben. Es ist wichtig, daß die Bündelung der Einzelantennen
so erfolgt, daß sich beim Differenzdiagramm ein steiler Null-Durchgang ergibt. Die
DipoleA B, C und D müssen also innerhalb des Parabols derart angeordnet werden,
daß man die entsprechenden Richtdiagramme erhält. Dafür ist im wesentlichen die
Größe der Defokussierung, d. h. ihr Abstand von der Parabolachse P, maßgebend. In
den Abb. 3 und 6 ist der Abstand der Dipole von der Achse P lediglich der besseren
Darstellung halber be sonders groß gewählt. In Wirklichkeit liegen die Dlpole sehr
viel näher um die Parabolachse herum. Es dürfte daher zweckmäßig sein, den Auswertekopf
9 so groß auszubilden, daß er gleichzeitig eine Abschirmung der direkten Strahlung
der einzelnen Dipole bewirkt.
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PATENTANSPROCHE: 1. Richtantennensystem, bestehend aus einem Rotationsparaboloid
als Reflektor und darin angeordneten Strahlern oder Strahlergruppeen, zur Durchführung
einer räumlichen Peilung nach dem Summe-Differenz-Verfahren in der Weise, daß jeweils
zwei Gruppen zur Bildung einer aus der Seitenpeilung sich ergebenden Differenzspannung,
zwei Gruppen zur Bildung einer aus der Höhenpeilung sich ergebenden Differenzspannung
und alle Strahler oder Strahlergruppen zur Bildung der Summenspannung zusammenfaßhar
sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schaltelemente für die Summen- und Differenzbildung
aufnEhmender Kopf in dem Parabol auf dessen Achse angeordnet ist und daß ein das
Parabol axial durchdringendes Rohr vorgesehen ist, durch welches die Summen- und
Differenzspannungen den Empfängern zugeführt werden.