DE1027264B

DE1027264B - Omnidirectional radio beacon

Info

Publication number: DE1027264B
Application number: DEI10587A
Authority: DE
Inventors: Gus Stavis
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1955-07-04
Filing date: 1955-08-25
Publication date: 1958-04-03

Description

deutschesGerman

Die Erfindung bezieht sich auf Allrichtungsfunkfeuer, insbesondere auf solche, die eine Azimutbestimmung durch Phasenvergleich ermöglichen.The invention relates to omnidirectional radio beacons, particularly those which determine azimuth enable by phase comparison.

In der Flugnavigation werden Funkfeuer mit rotierendem Peilstrahl verwendet, um in Flugzeugen in jeder beliebigen Richtung die Azimutbestimmung vornehmen zu können. Solche Funkfeuer sind universell verwendbar im Gegensatz zu den sogenannten Leitstrahlbaken, die nur einige ausgezeichnete Richtungen bzw. Sektoren festzustellen gestatten.In flight navigation, radio beacons with a rotating bearing beam are used to guide airplanes into to be able to determine the azimuth in any direction. Such beacons are universal usable in contrast to the so-called beacon beacons, which only have a few excellent directions or sectors.

Bei einer bekannten und viel verwendeten Ausführungsform eines Funkfeuers erfolgt die Azimutbestimmung durch Phasenvergleich. Bei diesem bekannten System läuft ein Richtstrahldiagramm einer Antennenanordnung mit einer bestimmten Geschwindigkeit um, so daß an einem entfernten Empfängsort eine der Form des Richtstrahldiagramms entsprechende Amplitudenmodulation der empfangenen Hochfrequenzenergie entsteht, deren Grundfrequenz durch die Umlaufgeschwindigkeit des Richtstrahldiagramms bestimmt ist. Die auf diese Weise durch die Rotation erzeugte Modulationskurve kann als »Richtungseinhüllende« oder kurz »Peilwelle« bezeichnet werden. Damit ein Flugzeug den Azimut bezüglich eines Funkfeuers feststellen kann, muß außerdem ein Bezugssignal übertragen werden, das, bezogen auf die Peilwelle, eine feste Phasenbeziehung aufweist. Die gegenseitige Phasenbeziehung zwischen Bezugssignal und Peilwelle ist von der Winkellage des Empfangsortes bezüglich der Lage des Funkfeuers abhängig. Richtungs- und Bezugssignal werden in einer vorgegebenen Richtung, beispielsweise Nord, derart zueinander in Beziehung gebracht, daß beide Signale in Phase liegen. Durch Bestimmung der Phasendifferenz zwischen Peilwelle und Bezugssignal kann also die Richtung des Flugzeuges bezüglich des Funkfeuers festgestellt werden.In a known and widely used embodiment of a radio beacon, the azimuth is determined by phase comparison. In this known system, a directional beam diagram runs Antenna arrangement at a certain speed around, so that at a remote receiving location an amplitude modulation of the received signals corresponding to the shape of the directional beam diagram High-frequency energy is created, the base frequency of which is determined by the speed of rotation of the directional beam diagram is determined. The modulation curve generated by the rotation in this way can be used as a "Directional envelope" or "bearing wave" for short. So that an aircraft is in azimuth a radio beacon, a reference signal must also be transmitted which, based on the bearing wave, has a fixed phase relationship. The mutual phase relationship between The reference signal and bearing wave are based on the angular position of the receiving location in relation to the position of the radio beacon addicted. Direction and reference signals are sent in a given direction, e.g. north, related such that both signals are in phase. By determining the The phase difference between the bearing wave and the reference signal can therefore affect the direction of the aircraft with respect to the Radio beacon can be detected.

Es wurde festgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, zur Übertragung von Richtungs- und Bezugssignalen die Impulsmodulationstechnik zu verwenden. Dabei werden die Impulse des Richtungssignals mit mindestens einer sinusförmigen Modulationskurve durch das Richtdiagramm der Antenne des Funkfeuers amplitudenmoduliert. Aus den Impulsen wird in bekannter Weise empfangsseitig die Einhüllende bzw. Peilwelle abgeleitet.It has been found that it is particularly advantageous to use the pulse modulation technique to transmit directional and reference signals. The impulses of the directional signal are provided with at least one sinusoidal modulation curve amplitude modulated by the directional diagram of the antenna of the radio beacon. The impulses become The envelope or bearing wave is derived in a known manner on the receiving side.

Das Bezugssignal wird nach allen Richtungen hin gleichzeitig übertragen, empfangsseitig gleichgerichtet und in seiner Phase (oder zeitlichen Lage) mit der gewonnenen Peilwelle verglichen und ergibt eine Azimutanzeige. Bei Allrichtungsfunkfeuern, die mit Phasenvergleich arbeiten und bei denen ein sich in der Amplitude änderndes, umlaufendes Richtdiagramm übertragen wird, das an keinem Punkt seines Um-Allrichtungsfunkfeuer The reference signal is transmitted simultaneously in all directions and rectified at the receiving end and compared in its phase (or temporal position) with the bearing wave obtained and results in a Azimuth display. In the case of omnidirectional radio beacons that work with phase comparison and in which a the amplitude changing, circumferential directional diagram is transmitted, which at no point of its omnidirectional beacon

Anmelder:Applicant:

International Standard Electric
Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)International Standard Electric
Corporation, New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Gus Stavis, Ossining, N. Y. (V. St. A.),Gus Stavis, Ossining, N.Y. (V. St. A.),

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

laufes auf Null einzieht, und bei dem ein Bezugsimpuls immer dann nach allen Richtungen abgestrahlt wird, wenn eine ausgezeichnete Stelle des Strahlungsdiagramms eine Bezugsrichtung, beispielsweise Nord, durchläuft, besteht nun keine Schwierigkeit, empfangsseitig einen örtlichen Generator mit dem aufgenommenen Bezugsimpuls zu synchronisieren oder eine Bezugsschwingung von dem Bezugsimpuls abzuleiten, solange der Rauschpegel unterhalb des Signalpegels des Bezugsimpulses liegt.running to zero, and in which a reference pulse is always emitted in all directions If a marked point in the radiation diagram has a reference direction, e.g. north, runs through, there is now no difficulty on the receiving side to synchronize a local generator with the recorded reference pulse or derive a reference oscillation from the reference pulse as long as the noise level is below the signal level of the reference pulse.

Der durchschnittliche Rauschpegel ist zwar in den meisten Fällen immer kleiner als das Richtungssignal, es ist jedoch denkbar, daß der Empfangsort in einer Richtung minimalen Amplitudenpegels liegt, so daß das Bezugssignal an dieser Stelle der Richtungseinhüllenden nicht aufgenommen werden kann.The average noise level is in most cases always smaller than the directional signal, however, it is conceivable that the receiving location lies in a direction of minimum amplitude level, so that the reference signal cannot be recorded at this point of the directional envelope.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Funkfeuer zu schaffen, das selbst bei ungünstigsten Verhältnissen, wenn der Rauschpegel sehr groß ist, noch sicher arbeitet.It is therefore the object of the invention to create a radio beacon that, even under the most unfavorable conditions, if the noise level is very high, it still works safely.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Funkfeuern zur Richtungsbestimmung durch Phasenvergleich, welche ein rotierendes Richtstrahldiagramm aussenden und dadurch empfangsseitig eine Amplitudenmodulation der Energie hervorrufen und welche außerdem Bezugsimpulse mit Hilfe von Zwischenträgern abstrahlen, zum Zwecke der sicheren Durchführbarkeit der Peilung bei Vorhandensein eines größeren Störpegels mehrere Bezugsimpulse in verschiedenen Richtungen, vorzugsweise zwei Bezugsimpulse in .um 180° versetzten Richtungen (z. B. in Nord- und Südrichtung), synchron mit der Umdrehungsfrequenz des Richtstrahldiagramms ausgesendet werden.According to the invention, this object is achieved in that, in the case of radio beacons, to determine the direction by phase comparison, which send out a rotating directional beam diagram and thus on the receiving side cause an amplitude modulation of the energy and which also have reference pulses Radiate the help of intermediate carriers, for the purpose of the reliable feasibility of the bearing in the presence a larger interference level several reference pulses in different directions, preferably two reference pulses in directions offset by 180 ° (e.g. in north and south direction), synchronous emitted at the frequency of rotation of the directional beam diagram.

709 958/292709 958/292

In der Zeichnung wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtIn the drawing, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows

Fig. IA die Polarkoordinatendarstellung eines Strahlungsdiagramms eines Funkfeuers,1A shows the polar coordinate representation of a radiation diagram of a radio beacon,

Fig. 1B eine graphische Darstellung der Empfangsspannung, über der Zeitachse aufgetragen, 1B shows a graphic representation of the received voltage, plotted over the time axis,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Funkfeuers, auf das die Erfindung Anwendung finden kann,2 is a block diagram of a radio beacon to which the invention can be applied;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Empf angs-Fig. 3 is a schematic representation of the receiving

einem bestimmten Azimut steht. Es geht beispielsweise durch das Feld des Abnahmekopfes 21, wenn das Maximum der Keule 14 in Nordrichtung steht, bzw. durch das Feld des Abnahmekopfes 22, wenn das Maximum der Keule 14 sich um 180° gedreht hat und nach Süden zeigt. Die Ausgangsspannung des Abnahmekopfes 21 gelangt über eine Koppeleinrichtung 23 an einen Generator 24 einer bestimmten Frequenz, beispielsweise 100 kHz, und stößt diesen Ge-a certain azimuth. It goes, for example, through the field of the pick-up head 21 if that Maximum of the club 14 is in the north, or through the field of the removal head 22, if the Maximum of the club 14 has rotated 180 ° and points to the south. The output voltage of the Pick-up head 21 reaches a generator 24 of a certain frequency via a coupling device 23, for example 100 kHz, and encounters this

seite mit dem Bezugswellengenerator in Zusammen- i° nerator an. Seine Ausgangsenergie wird an die arbeit mit einem Funkfeuer, welches die Einrich- Impulsstufe 4 weitergeleitet, so daß Hochfrequenzside in conjunction with the reference wave generator. Its output energy is sent to the work with a radio beacon, which the Einrich pulse stage 4 forwarded, so that high frequency

tungen der Erfindung enthält, undfeatures of the invention, and

Fig. 4 und 5 Diagramme, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung gemäß der Erfindung dienen.4 and 5 are diagrams used to explain the operation of the arrangement according to the invention to serve.

In den Fig. IA und IB ist das Strahlungsdiagramm einer Antenne dargestellt, wie es bei einem Funkfeuer Verwendung finden kann. Das Strahlungsdiagramm gemäß Fig. IA läuft mit konstanter Geschwindigkeit um, so daß ein Empfänger innerhalb der Reichweite des Senders Signale mit sinusförmig sich ändernder Amplitude registriert, wie es in Fig. IB dargestellt ist. Die Sinuswelle des Diagramms in Fig. 1B enthält eine sinusförmige Grundwelle und eine sinusförmige dritte Harmonische.In Figures IA and IB is the radiation pattern an antenna, as it can be used in a radio beacon. The radiation diagram according to FIG. IA runs at a constant speed, so that a receiver within the range of the transmitter registers signals with sinusoidally changing amplitudes, as shown in Fig. IB is shown. The sine wave of the diagram in Fig. 1B includes a fundamental sinusoidal wave and a sinusoidal third harmonic.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform eines Allrichtungsfunkfeuers 1 und einer mit diesem zusammenarbeitenden beweglichen Empfangsstation 2 mit den Einrichtungen gemäß der Erfindung schematisch dar-In Fig. 2 is an embodiment of an omnidirectional beacon 1 and a cooperating with this movable receiving station 2 with the Devices according to the invention schematically

impulse der Frequenz 100 kHz schließlich als Modulation des Trägers zum Strahler 7 gelangen. Die Ausgangsenergie des Abnahmekopfes 22 gelangt in gleicher Weise über eine Koppeleinrichtung 25 auf einen zweiten Generator 26, der beispielsweise eine Frequenz von 20OkHz erzeugt, weiter zur Impulsstufe 4 und von da endlich als 200-kHz-Modulation des Trägers zum Strahler.pulses with a frequency of 100 kHz finally reach the radiator 7 as a modulation of the carrier. the Output energy of the removal head 22 arrives in the same way via a coupling device 25 a second generator 26, which generates a frequency of 20OkHz, for example, on to the pulse stage 4 and from there finally as a 200 kHz modulation of the carrier to the radiator.

Aus Fig. IB ist zu erkennen, daß die bei einemFrom Fig. IB it can be seen that the at a

bestimmten Azimut von der Antenne 6 aufgenommene Energie Impulse 27 enthält, die mit der Trägerfrequenz auftreten. Weiterhin sieht man eine Impulsgruppe 28 als Darstellung der Nordrichtung mit einer Impuls-25 Wiederholungsfrequenz von 100 kHz und weiterhin eine Gruppe von Impulsen 29, die den Bezugsimpuls für die Südrichtung darstellen. Auch diese Impulsgruppen liegen natürlich innerhalb der durch die Rotation des Strahlungsdiagramms als Sender empfangsgestellt. Der Sender enthält einen Trägerfrequenz- 3° seitig entstehenden Modulationshüllkurve.
generator3, der ausgangsseitig mit einer Hochfrequenz- Der in Fig. 2 dargestellte Empfänger der beweg-Specific azimuth received by the antenna 6 contains energy pulses 27 which occur at the carrier frequency. Furthermore, one sees a pulse group 28 as a representation of the north direction with a pulse repetition frequency of 100 kHz and furthermore a group of pulses 29 which represent the reference pulse for the south direction. These pulse groups, too, are of course within the range received by the rotation of the radiation diagram as a transmitter. The transmitter contains a carrier frequency modulation envelope on the 3 ° side.
generator3, the output side with a high frequency The receiver shown in Fig. 2 of the moving

impulsstufe 4 verbunden ist, über die der Hochfre- liehen Station ist mit einer ungerichteten Empfangsquenzsender 4 a im Rhythmus der Trägerfrequenz antenne 30 ausgerüstet, deren Energie in üblicher impulsmoduliert wird. Die impulsmodulierte Hoch- Weise über Hoch- und Zwischenfrequenzstufen 31 sof requenzenergie gelangt über einen Antennenkoppler 5 35 wie einen Detektor 32 an einen Verstärker gelangen', an den Strahler 7, der zum Antennensystem 6 gehört. Seine impulsförmige Ausgangsspannung enthält die Der feste Rundstrahler 7 ist nur zur Erläuterung als Richtungseinhüllende und die Bezugsimpulse, wie dies Einzelstrahler dargestellt, kann jedoch zum Zwecke in Fig. 1B dargestellt worden ist, und wird einerseits der vertikalen Bündelung der Energie auch aus einer einer Impulsverbreiterungsstufe 34 und einem Spitzen-Mehrebenenanordnung bestehen. Um die Antenne 7 40 gleichrichter 35, andererseits einem Amplitudenbeherum befindet sich eine Scheibe 8, auf der mehrere grenzer 37 zur Gewinnung der Bezugsimpulse zuge-Reflektoren 9,10 und 11 in einem Winkelabstand von führt. Die am Spitzengleichrichter 35 gewonnene 120° angebracht sind. Der Abstand der Reflektoren Richtungshüllkurve 17 wird einem Filter 36 für die vom Mittelstrahler ist so gewählt, daß das Diagramm Grundfrequenz zugeleitet, dessen Ausgangsspannung der Fig. IA mit zwei Hauptkeulen 12,13 und einer 45 eine Sinuswelle der Grundfrequenz der Modulation Nebenkeule 14 entsteht. Ein Motor 15 treibt die darstellt, und zwar mit einer Phasenlage, die derimpulse level 4 is connected, via which the high frequency station is borrowed with an undirected receiving frequency transmitter 4 a in the rhythm of the carrier frequency antenna 30 equipped, the energy in the usual is pulse modulated. The pulse-modulated high mode via high and intermediate frequency stages 31 sof frequency energy reaches an amplifier via an antenna coupler 5 35 like a detector 32 ', to the radiator 7, which belongs to the antenna system 6. Its pulsed output voltage contains the The fixed omnidirectional radiator 7 is only for explanation as a directional envelope and the reference pulses, like this Individual radiators shown, but may have been shown for the purpose in Fig. 1B, and is on the one hand the vertical concentration of the energy also from a pulse broadening stage 34 and a tip multilevel arrangement exist. Around the antenna 7 40 rectifier 35, on the other hand an amplitude container there is a disc 8 on which several limiters 37 for obtaining the reference pulses are supplied reflectors 9,10 and 11 at an angular distance of leads. The one obtained at the peak rectifier 35 120 ° are attached. The distance between the reflectors direction envelope 17 is a filter 36 for the from the center radiator is chosen so that the diagram is fed to the fundamental frequency, its output voltage 1A with two main lobes 12, 13 and one 45 a sine wave of the fundamental frequency of the modulation Side lobe 14 arises. A motor 15 drives the represents, with a phase position that the

Winkellage des Empfangsortes zum Sender entspricht. Corresponds to the angular position of the receiving location to the transmitter.

Die Ausgangsspannung des Begrenzers 37 wird in 50 zwei Filtern 38 bzw. 39 für 100 bzw. 200 kHz voneinander getrennt. Wenn also eine der Nordrichtung entsprechende Impulsgruppe der Frequenz 100 kHz aufgenommen wird, liefert das Filter 38, und wenn eine der Südrichtung entsprechende Impulsgruppe mit monischen entsprechend dem Umlauf aller Keulen 12, 55 einer Frequenz von 200 kHz aufgenommen wird, lie-13 und 14 moduliert ist. fert das Filter 39 einen Impuls an den Sinuswellen-The output voltage of the limiter 37 is 50 two filters 38 and 39 for 100 and 200 kHz from each other separated. So if a pulse group corresponding to the north direction with a frequency of 100 kHz is recorded, delivers the filter 38, and if a pulse group corresponding to the south direction with monic is recorded corresponding to the circulation of all lobes 12, 55 at a frequency of 200 kHz, lie-13 and 14 is modulated. the filter 39 produces a pulse on the sine wave

Der Motor 15 treibt außerdem über eine Kupplung generator 40. Das sinusförmige Bezugssignal aus dem 18 eine Scheibe 19 aus nichtmagnetischem Material Generator 40, das mit den Bezugsimpulsen phasensynchron mit der Scheibe 8 und somit auch synchron synchronisiert ist, wird auf eine Koinzidenzstufe 41 mit dem Umlauf des Strahlungsdiagramms an. Auf 60 gegeben-, welcher außerdem die Grundschwingung der dem Rand der Scheibe 19 ist ein kleines Stück 20 aus Richtungseinhüllenden vom Filter 36 über einen ferromagnetischem Material befestigt. Es sind weiter- Phasenschieber 42 zugeführt wird. Die Phase der hin zwei magnetische Abnahmeköpfe 21 und 22 vor- sinusförmigen Grundwelle der Richtungseinhüllenden gesehen, durch welche jedesmal dann ein Spannungs- wird mittels des Phasenschiebers 42 so eingestellt) impuls geliefert wird, wenn das ferromagnetische 65 daß sie mit der Bezugsquelle aus dem Generator 40 in Material das Feld eines- Äbnahmekopfes- durchläuft. Phase ist. Die zur Herstellung der Koinzidenz not-Das kleine Stück des ferromagnetischen: Materials ist wendige Phasenverschiebung stellt ein Maß für den an einer solchen Stelle des Umfangs der Scheibe 19 Azimut des Empfängers 2 gegenüber dem Sender 1 dar. befestigt, daß es die Abnahmeköpfe 21 und 22 immer Bei den bisher bekannten Funkfeuern wurde nurThe motor 15 also drives a clutch generator 40. The sinusoidal reference signal from the 18 a disk 19 made of non-magnetic material generator 40 which is phase synchronous with the reference pulses is synchronized with the disk 8 and thus also synchronously, a coincidence stage 41 with the rotation of the radiation diagram. Given on 60 - which is also the fundamental oscillation of the the edge of the disc 19 is a small piece 20 of directional envelopes from the filter 36 over a attached to ferromagnetic material. There are further phase shifter 42 is supplied. The phase of towards two magnetic pick-up heads 21 and 22 pre-sinusoidal fundamental wave of the directional envelope seen through which each time a voltage is set by means of the phase shifter 42 so) pulse is delivered when the ferromagnetic 65 is connected to the reference source from the generator 40 in Material passes through the field of an acceptance head. Phase is. The not-Das for establishing the coincidence small piece of ferromagnetic: material is maneuverable represents a measure of the phase shift at such a point on the circumference of the disk 19 represents the azimuth of the receiver 2 with respect to the transmitter 1. attached that it was the pick-up heads 21 and 22 only with the previously known radio beacons

dann durchläuft, wenn das Strahlungsdiagramm in 70 ein Bezugsimpuls während eines Umlaufs übertragen.then passes through when the radiation diagram in 70 transmits a reference pulse during one revolution.

Scheibe 8 über die Kupplung 16 mit bestimmter Umdrehungsgeschwindigkeit, beispielsweise mit 30 Umdrehungen pro Sekunde, an, wodurch das Strahlungsdiagramm der Fig. 1A in Rotation versetzt wird.Disc 8 via the clutch 16 at a certain speed of rotation, for example at 30 revolutions per second, whereby the radiation diagram 1A is set in rotation.

Auf Grund des umlaufenden Richtdiagramms treten an einem Empfangsort Impulse auf, deren Einhüllende 17 mit einer Grundfrequenz entsprechend dem Umlauf der Nebenkeule 14 und mit einer Har-Due to the rotating directional diagram, pulses occur at a receiving location, their envelope 17 with a fundamental frequency corresponding to the rotation of the side lobe 14 and with a har-

Ist nun am Empfangsort ein-hoher Rauschpegel, wie in Fig. 1B durch die Linie 43 angedeutet ist, vorhanden und liegt der Nordimpuls auf Grund der Richtung des Empfangsortes gerade im Minimum der Modulationskurve, so ist es ziemlich sicher, daß das Bezugssignal 28 durch den Rauschpegel unterdrückt wird. Wird jedoch ein zweites .Bezugssignal 29 übertragen, das dem ersten gegenüber um 180° phasenverschoben ist, so ist sichergestellt, daß mindestens eines der beiden aufgenommen werden kann. ■If there is now a high noise level at the receiving location, as indicated in FIG. 1B by the line 43 and due to the direction of the receiving location, the north impulse is just at the minimum of Modulation curve, it is fairly certain that the reference signal 28 is suppressed by the noise level will. However, if a second reference signal 29 is transmitted, that is phase shifted by 180 ° with respect to the first, it is ensured that at least either of the two can be included. ■

In Fig. 3 ist ein Bezugswellengenerator 40 dargestellt, wie er etwa beim Empfänger 2 einer beweglichen Station verwendet werden kann. Die beiden getrennten Bezugsimpulse für die Nord- und Südrichtung werden den Gittern von Elektronenröhren 43 und 44 zugeführt. Entweder eines oder beide Bezugssignale gelangen daher mittels des Übertragers 45 auf den Sinusgenerator 46. Die Polarität des über den Übertrager 45 kommenden Signals gibt an, ob es der Nord- oder der Südimpuls ist, so daß die Frequenz des Sinusgenerators 46 durch jedes der beiden Bezugssignale synchronisiert werden kann. Um nun sicherzustellen, daß die Ausgangsspannung des Sinusgenerators 46 absolut in Phase mit den Bezugssignalen ist, wird die eigentliche Sinuswelle des Generators 46 dem Gitter einer Röhre 47 über einen PhasenschieberIn Fig. 3, a reference wave generator 40 is shown, as it can be used for example with the receiver 2 of a mobile station. The two separated Reference pulses for the north and south directions are given to the grids of electron tubes 43 and 44 supplied. Either one or both reference signals therefore arrive by means of the transmitter 45 the sine wave generator 46. The polarity of the signal coming through the transmitter 45 indicates whether it is the North or the South pulse is so that the frequency of the sine wave generator 46 by each of the two reference signals can be synchronized. Now to ensure that the output voltage of the sine wave generator 46 is absolutely in phase with the reference signals, the actual sine wave of the generator 46 becomes the grid of a tube 47 via a phase shifter

49 und die Leitung 48 zugeführt. Der Anodenkreis der Röhre 47 ist über zwei Leitungen 51 α und 51 & und zwei Kondensatoren 52 a und 52 & mit den Dioden 50a und 50& verbunden. Nur der positive Teil einer Sinuswelle, die am Eingang der Röhre 47 liegt, wird durch die Diode 50 a hindurchgelassen, während der negative Teil von der Diode 50 & durchgelassen wird. Die Ausgangsspannungen der Dioden49 and the line 48 supplied. The anode circuit of the tube 47 is via two lines 51 α and 51 & and two capacitors 52a and 52 & connected to diodes 50a and 50 &. Only the positive one Part of a sine wave, which is at the input of the tube 47, is passed through the diode 50 a, while the negative part is allowed to pass through diode 50 &. The output voltages of the diodes

50 a und 50 & sind über eine Integrierschaltung 55, bestehend aus einem Widerstand 56 und einem Kondensator 57, und mittels der Leitung 58 mit dem Phasenschieber 49 verbunden. Auf Grund der Arbeitsweise der Integrationsschaltung in Verbindung mit den Dioden 50a und 506 führt die Leitung 58 keine Spannung, wenn die Ströme der Dioden einander gleich sind. In diesem Falle heben sich nämlich die positiven und negativen Teile des Eingangssignals auf.50 a and 50 & are via an integrating circuit 55, consisting from a resistor 56 and a capacitor 57, and by means of the line 58 to the phase shifter 49 connected. Due to the way the integration circuit works in conjunction with the Diodes 50a and 506, the line 58 carries no voltage, when the currents of the diodes are equal to each other. In this case the positive ones cancel each other out and negative parts of the input signal.

Die gleichgerichteten Bezugssignale werden außerdem dem Gitter einer Gasentladungsröhre 59 zügeführt, die immer dann einen Ausgangsimpuls abgibt, wenn ein Bezugsimpuls am Steuergitter liegt. Die Ausgangsimpulse von Röhre 59 werden den in Reihe geschalteten Primärwicklungen der Anodenübertrager 60 und 61 zugeführt. Die Übertrager 60 und 61 sind so geschaltet, daß für jeden Impuls an den Primärwicklungen der Ausgangsimpuls an der Sekundärwicklung des Übertragers 60 negativ ist. Dieser wird der Kathode der Diode 50 b zugeführt. Der Ausgangsimpuls der Sekundärwicklung des Übertragers 61 ist positiv und wird der Anode der Diode 50 α zugeführt. Daher werden beide Dioden jeden aufgenommenen Impuls durchlassen, jedoch mit verschiedener Polarität.The rectified reference signals are also fed to the grid of a gas discharge tube 59 which emits an output pulse whenever a reference pulse is applied to the control grid. The output pulses from tube 59 are applied to the series connected primary windings of anode transformers 60 and 61. The transformers 60 and 61 are connected in such a way that for each pulse on the primary windings the output pulse on the secondary winding of the transformer 60 is negative. This is fed to the cathode of the diode 50 b. The output pulse of the secondary winding of the transformer 61 is positive and is fed to the anode of the diode 50 α. Therefore, both diodes will let through every received pulse, but with different polarity.

Die Fig. 4 und 5 dienen nun der Erklärung der Arbeitsweise des Bezugswellengenerators nach Fig. 3.FIGS. 4 and 5 now serve to explain the operation of the reference wave generator according to FIG. 3.

In Fig. 4 A ist eine Sinuswelle gezeigt, wie sie vom Generator 46 dem Gitter der Röhre 47 zugeführt wird. Der positive Teil 53 geht über die Diode50 a, während der negative Teil 54 über die Diode 50 b geht.In FIG. 4 A, a sine wave is shown as it is fed from the generator 46 to the grid of the tube 47. The positive part 53 goes through the diode 50 a, while the negative part 54 goes through the diode 50 b.

In Fig. 4 B sind die am Eingang der Röhre 59 liegenden Bezugsimpulse dargestellt, wenn die Sinuswelle der Kurve nach Fig. 4 A mit den Bezugsimpulsen phasen- und frequenzgleich ist. Auf Grund der sich im Generator 46 einstellenden Synchronisation stellt der erste Impuls 62 das Bezugssignal für Nord dar, während der zweite Impuls 63 das Bezugssignal für Süd darstellt. Da jeder Impuls von beiden Dioden 50 a und 50 & durchgelassen wird, ergibt sich die in Fig. 4 C gezeigte Ausgangsspannung der beiden Dioden für die Bezugsimpulse. Die- vollständige Ausgangsspannung der beiden Dioden 50 a und 506 ist in Fig. 4D dargestellt. Da die Bezugssignale und die Sinuswelle bezüglich ihrer Phase und ihrer Frequenz synchronisiert sind, sind die Flächen unterhalb und überhalb der Nullinie der Kurve D gleich, so daß nach der Integration durch die Schaltung 55 die Ausgangsspannung auf der Leitung 58 Null ist.FIG. 4B shows the reference pulses at the input of the tube 59 when the sine wave of the curve according to FIG. 4A is in phase and frequency with the reference pulses. Due to the synchronization established in the generator 46, the first pulse 62 represents the reference signal for north, while the second pulse 63 represents the reference signal for south. Since each pulse is allowed to pass by both diodes 50a and 50 &, the output voltage of the two diodes shown in FIG. 4C results for the reference pulses. The complete output voltage of the two diodes 50 a and 506 is shown in FIG. 4D. Since the reference signals and the sine wave are synchronized with respect to their phase and their frequency, the areas below and above the zero line of curve D are equal, so that after integration by circuit 55, the output voltage on line 58 is zero.

Die Kurven der Fig. 5 stellen den Fall dar, bei dem die Sinuswelle aus dem Generator 46, die in Fig. 5 A dargestellt ist, nicht in Phase mit dem in Fig. 5 B gezeigten Bezugssignal an der Röhre 59 liegt. In Fig. 5 C ist die Ausgangs spannung der Dioden 50 a und 50b entsprechend dem Bezugssignal dargestellt. Fig. 5 D zeigt die Ausgangsspannung der Dioden 50 a und 5Oi', die sich aus der Kombination der Sinuswelle der Kurve A und den Impulsen der Kurve C ergibt. Da beide Eingangsspannungen nicht in Phase sind, ist die Impulsfläche oberhalb der Nullinie während des positiven Teils der Sinuswelle größer als die Impulsfläche unterhalb der Nullinie während des positiven Teils der Sinuswelle. Nach Integration in der Anordnung 55 ergibt sich eine Regelgleichspannung, die dem Phasenschieber 49 zugeführt wird, um die Phase der Ausgangsspannung des Generators 46 zu ändern. Während des negativen Teils der Sinuswelle wird eine Regelgleichspannung entgegengesetzter Polarität über die Leitung 58 auf den Phasenschieber 49 gegeben. Diese Regelspannungen versuchen nun den Phasenschieber so einzustellen, daß die durch den Phasenschieber 49 hindurchgehende Ausgangsspannung des Generators 46 gleiche Phasenlage erhält wie die Bezugssignale. Wenn nur ein Bezugssignal aufgenommen wird — gleichgültig ob es ein Nordsignal oder ein Südsignal ist —, wird eine Regelspannung erzeugt, die den Phasensynchronismus der Ausgangsspannung des Phasengenerators 49 mit dem Bezugssignal herstellt. The curves of FIG. 5 represent the case where the sine wave from generator 46 shown in FIG. 5A is not in phase with the reference signal shown in FIG. 5B on tube 59. In Fig. 5 C is the output voltage of the diodes 50 a and 50b prepared according to the reference signal. 5D shows the output voltage of the diodes 50a and 50i ', which results from the combination of the sine wave of curve A and the pulses of curve C. Since both input voltages are out of phase, the pulse area above the zero line during the positive part of the sine wave is larger than the pulse area below the zero line during the positive part of the sine wave. After integration in the arrangement 55, a DC control voltage results, which is fed to the phase shifter 49 in order to change the phase of the output voltage of the generator 46. During the negative part of the sine wave, a DC control voltage of opposite polarity is applied to the phase shifter 49 via the line 58. These control voltages try to adjust the phase shifter so that the output voltage of the generator 46 passing through the phase shifter 49 has the same phase position as the reference signals. If only one reference signal is recorded - regardless of whether it is a north signal or a south signal - a control voltage is generated which establishes the phase synchronization of the output voltage of the phase generator 49 with the reference signal.

Das Prinzip dieser Erfindung kann auch auf die Verwendung mehrerer Bezugssignale ausgedehnt werden.The principle of this invention can also be extended to the use of several reference signals will.

Claims

Patent claims:

1. Radio beacon to determine the direction by phase comparison with the emission of a rotating one Directional beam diagram, which as a result of its rotation at one point, an amplitude modulation generated from the received energy according to the shape of the directional beam diagram, and with the emission of reference pulses with the help of intermediate carriers, characterized in that for the purpose of safe feasibility of the Bearing in the presence of a large interference level several reference pulses in different Directions, preferably two reference pulses in directions offset by 180 °, synchronous with the Frequency of rotation of the directional beam diagram are emitted.

2. radio beacon according to claim 1, characterized in that the reference pulses magnetic pick-up heads synchronously with the rotation of the directional beam diagram.

3. Receiver for a radio beacon according to claim 1 or 2, characterized in that the Reference pulses separated from the bearing content via a tube arrangement and a sine wave generator

synchronize its phase-adjustable output voltage for phase comparison can be used.

4. Receiver according to claim 3, characterized in that with the aid of an integration circuit from the reference pulses and from this derived sinusoidal voltage a control

voltage is generated by which the phase of the sine wave generator automatically changes with the the reference pulse is brought into agreement.

Considered publications:
Swiss patent specification No. 270 875.

For this purpose 2 sheets of drawings