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Funküberwachungsanlage mit mehreren Überlagerungsempfängern und wenigstens
einem Peiler Die Erfindung betrifft eine Funküberwachungsanlage mit mehreren Oberlagerungsempfängern
und wenigstens einem Peiler, dessen Hochfrequenzteil auf die gerade eingestellte
Empfangsfrequenz eines dieser Empfänger abgestimmt werden soll.
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Derartige Gerätekombinationen werden z.B. für Überwachungszwecke
benötigt. Hierbei werden mehrere Horchempfänger vorgesehen, die entweder jeweils
auf einen bestimmten Sender abgestimmt sind oder aber getrennt bedient werden. Häufig
ist nun neben der Frequenz und dem Nachrichteninhalt eines Empfangssignals auch
die Einfallsrichtung der Welle von Interesse. Zur Bestimmung dieser Größe wird,
um auch die Einfallsrichtung kurzzeitiger Signale bestimmen zu können, vorzugsweise
ein nach dem Watson-Watt-Prinzip arbeitender Peiler verwendet.
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Für die manuelle Abstimmung des Peilempfängers - auf einen mit einem
der Horchempfänger empfangenen Sender wird bekanntlich große Sorgfalt und relativ
viel Zeit benötigt. Hierdurch kann in vielen Fällen trotz der Verwendung eines Kurzzeitpeilers
die Einfallsrichtung nicht mehr bestimmt werden, weil der Sender inzwischen nicht
mehr sendet. Es ist zwar bekannt, daß man eine relativ genaue und auch relativ schnelle
Abstimmung eines Empfängers mit Hilfe eines hochgenauen Steuergenerators und eines
Servomechanismus erreichen kann, wobei dem Steuergenerater entsprechende Steuerbefehle
aufgegeben werden; jedoch wird wegen der notwendigen hohen Genauigkeit der Aufwand
bei dieser bekannten Anordnung sehr groß.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe könnte z. B. dadurch
gelöst werden, daß man mehrere Peiler vorsieht, deren dritter Kanal für die Überwachung
ausgenutzt wird. Bei Auffinden eines interessanten Senders steht dann gleichzeitig
die Einfallsrichtung zur Verfügung. Eine derartige Funküberwachungsanlage wäre aber
sehr teuer, da man gleichzeitig mehrere teuere Peiler einsetzen muß.
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Es hat sich auch gezeigt, daß es in vielen Fällen aus Genauigkeitsgründen
nicht ausreicht, in an sich bekannter Weise die Abstimmspannung eines elektronisch
abgestimmten Empfängers für die Abstimmung des Peilers heranzuziehen.
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Gegenüber diesen bekannten Möglichkeiten unterscheidet sich die erfindungsgemäße
Lösung in vorteilhafter Weise dadurch, daß ohne großen Aufwand eine sehr genaue
Abstimmung des Peilempfängers erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird die beschriebene
Aufgabe dadurch gelöst, daß die Mischstufe des Peilers vom zugehörigen Oszillator
ab und an den Oszillator des Empfängers, auf dessen Emp-
fangsfrequenz der Peilempfänger
gerade abgestimmt werden soll, bei gleicher Zwischenfrequenz direkt, bei verschiedener
Zwischenfrequenz nach entsprechender Umsetzung um einen bestimmten Frequenzbetrag
anschaltbar ist, und daß an sich bekannte Mittel vorgesehen sind, um die Eingangskreise
des Peilempfängers auf die Frequenz abzustimmen, auf die die Eingangskreise des
angeschalteten Empfängers abgestimmt sind.
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In leicht einzusehender Weise wird die hohe Genauigkeit in sehr kurzer
Zeit durch die gleichzeitige Verwendung der (gegebenenfalls versetzten) Oszillatorfrequenz
des Empfängers auch im Peilempfänger erreicht. Durch die Oszillatorabstimmung des
Peilempfängers möglicherweise auftretende Ungenauigkeiten, die den größten Einfluß
auf die Abstimmung haben, sind einfach nicht mehr möglich. Dabei wird diese hohe
Genauigkeit aber durch einen Aufwand, der nahezu Null ist, erzielt. Man kann zur
Übertragung der Oszillatorfrequenz natürlich zwischen jedem der Empfänger und dem
entsprechenden Eingang des Peilempfängers eine Verbindungsleitung vorsehen und in
diese Verbindungsleitung einen Schalter einschalten, der von Hand geschlossen wird,
wenn über einen der Empfänger ein interessanter Sender empfangen wird. Es ist jedoch
auch möglich, die Schalter als elektronische Schalter auszubilden, wobei diese jeweils
dann betätigt werden, wenn der zugehörige Empfänger einen Sender empfängt.
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Die Mittel zur Abstimmung der Eingangskreise des Peilempfängers auf
den im angeschalteten Empfänger empfangenen Sender können in verschiedener Weise
aufgebaut sein. Werden z. B. in beiden Geräten zur Abstimmung der Eingangskreise
mechanisch betätigte
gleiche Abstimmittel verwendet, so kann man
eine an sich bekannte Regelschaltung mit einem eingeschalteten Servoantrieb für
die Welle der Abstimmmittel im Peilempfänger benutzen. Der Regelschaltung werden
jeweils Kriterien über die Stellung beider Wellen eingegeben und sie veranlaßt eine
Nachregelung der Abstimmwelle des Peilers so lange, bis die Abstimmungen beider
Abstimmittel sich entsprechen, d. h. die eingegebenen Kriterien beider Wellen etwa
gleich sind. Zur Ableitung des Kriteriums kann z. B. jeweils ein Drehmelder, der
dann eine Wechselspannung liefert, oder aber auch ein Präzisionspotentiometer, welches
eine Gleichspannung abgibt, benutzt werden. Es sei erwähnt, daß sich der Aufwand
für die Nachstimmung der Eingangskreise in Grenzen hält, da es ja bei den Eingangskreisen
keineswegs auf eine gleich große Genauigkeit, wie bei der Abstimmung des Oszillators,
ankommt. Auch sei noch darauf hingewiesen, daß wie für die Oszillatorfrequenz auch
hier Verbindungsleitungen mit Schaltern vorgesehen werden, wobei die Schalter für
die beiden Leitungen vorzugsweise gleichzeitig betätigt werden.
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Noch einfacher wird der Aufbau der Abstimmeinrichtung für die Eingangskreise
des Peilempfängers, wenn beide, die Empfänger und der Peilempfänger elektronisch
abgestimmt werden. In diesem Falle braucht lediglich die Abstimmspannung bzw. der
Abstimmstrom des angeschalteten Empfängers auf die entsprechenden Elemente des Peilempfängers
übertragen werden.
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Die beiden bis jetzt beschriebenen Verfahren zur Abstimmung der Eingangskreise
des Peilempfängers haben den Nachteil, daß sie nur dort verwendbar sind, wo die
Eingangsteile der Empfänger und des Peilempfängers gleich ausgebildet sind.
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Im folgenden soll nun ein Verfahren beschrieben werden, welches unabhängig
von der Ausbildung der Kreise in den Geräten angewendet werden kann.
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Man verwendet nunmehr als Kriterium für die Abstimmung des Peilers
nicht mehr die Stellung seiner Drehkondensator- oder Variometerachse oder bei elektronischer
Abstimmung die Steuerspannung oder -strom, sondern die Frequenz des abgeschalteten
Oszillators des Peilers. Dieser Oszillator ist sowieso erforderlich, um den Peiler
selbständig ohne Horchempfänger betreiben zu können. Er ist in bekannter Weise in
Gleichlauf mit den HF-Vorkreisen des Peilers. Bei der erfindungsgemäßen Zusammenschaltung
von Horchempfängern und Peiler wird nun die Frequenzdifferenz zwischen dem Oszillator
des Horchempfängers und dem Oszillator des Peilempfängers nach Größe und Richtung
gemessen. Mit Hilfe einer Regelanordnung wird die Frequenz des Oszillators des Peilers
so lange automatisch verändert, bis diese Differenz zu Null wird. Da, wie erwähnt,
Oszillator und HF-Kreise des Peilempfängers in Gleichlauf sind, sind jetzt beide
bis auf den Restfehler der Regelschaltung auf dieselbe Frequenz wie der Horchempfänger
abgestimmt. Dieser Restfehler kann mit tragbarem Aufwand so gering gemacht werden,
daß die Abstimmgenauigkeit für die HF-Kreise ausreicht.
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Für die Oszillatorabstimmung wäre diese Genauigkeit jedoch nicht ausreichend.
Die den Mischstufen beider Geräte zugeführten Frequenzen sind auf Grund des vorn
erwähnten Merkmals b von diesem Restfehler unabhängig und damit exakt gleich. Der
im Peiler vorhandene Oszillator dient nur zur Er-
zeugung einer Pilotfrequenz für
die Regelung der Hochfrequenzkreise.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem vier Horchempfänger mit einem Peiler zusammenarbeiten. Die einzelnen Horchempfänger
umfassen je eine Antenne (11, 21, 31 und 41). Es kann aber auch an Stelle der vier
Antennen eine Antenne mit einem Antennenverteiler benutzt werden. Die abstimmbaren
Hochfrequenzverstärker sind mit 12, 22, 32 und 42, die Misohstufe mit 13, 23, 33
und 43 und die frequenzbestimmenden Oszillatoren mit 14, 24, 34 und 44 bezeichnet.
An die Mischstufen schließen sich feste Zwischenfrequenzverstärker 15, 25, 35 und
45 an, auf welche dann Demodulatoren, Niederfrequenzverstärker und z. B. Lautsprecher
oder Kopfhörer 16, 26, 36 und 46 folgen.
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Durch von Hand betätigbare Schalter 10, 20, 30 und 40 kann jeweils
einer der Empfänger mit dem Peilempfänger derart verbunden werden, daß dieser auf
die Empfangsfrequenz des eingeschalteten Empfängers abgestimmt wird. Der Peiler
selbst ist im gewählten Ausführungsbeispiel als Zweikanalpeiler ausgebildet. Die
Verwendung eines solchen Peilgerätes ist keineswegs zwingend notwendig, jedoch wegen
der Kurzzeitigkeit der Feststellung des Einfallswinkels vorzuziehen. Der Peiler
der Zeichnung umfaßt das hier schematisch dargestellte Antennensystem 51, z. B.
einen Kreuzrahmen, dem Zweikanalempfänger bestehend aus den abstimmbaren Hochfrequenzverstärkern
52, den Mischstufen 53, dem Oszillator und den Zwischenfrequenzverstärkern 54 und
das Anzeigegerät 55. Soll der Peiler mit den Empfängern zusammen arbeiten, so wird
der Schalter 57 in die -dargestellte Schalterstellung gebracht, d. h. der Oszillator
56 von der Mischstufe 53 getrennt. In der gezeichneten Schaltstellung des Schalters
57 wird demgegenüber die Sammelschiene 58 mit den Eingängen der Mischstufe 53 verbunden.
Ist eine der Tasten 10, 20, 30 und 40 gedrückt, so wird diesen Mischstufen 53 die
Oszillatorfrequenz des entsprechenden Empfängers zugeführt. Es sei hier angenommen,
daß beide Geräte auf die gleiche Zwischenfrequenz abgestimmt sind. Damit ist dann,
setzt man eine entsprechende Abstimmung der Hochfrequenzkreise einmal voraus, gewährleistet,
daß in beiden Geräten exakt die gleiche Frequenz empfangen wird.
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Die Einstellung der Hochfrequenzkreise 52 des Peilempfängers wird
hier nun durch das zuletzt beschriebene Verfahren bewirkt: Sowohl die Oszillatorfrequenz
des angeschalteten Empfängers als auch die Frequenz des Oszillators 56 des Peilers
wird einem Phasendiskriminator 59 zugeführt. Sind die Frequenzen der zugeführten
Spannungen ungleich, dann wird eine Wechselspannung erzeugt, die im Verstärker 60
verstärkt wird und auf das Glied 61 einwirkt. Über dieses Glied wird eine periodische
Veränderung der Frequenz sowohl des Oszillators 56 als auch der Hochfrequenzkreise
52 bewirkt. Bei dieser Veränderung wird auch die Frequenz der zugeführten Spannung
von der Sammelschiene 58 überlaufen. Sobald die beiden Frequenzen gleich sind, liefert
der Phasendiskriminator 59 eine Gleichspannung, die proportional der Phasendifferenz
zwischen den beiden Spannungen ist. Diese Gleiohspannung regelt den Oszillator 56
und damit auch die Hochfrequenzkreise so nach, daß beide Frequenzen gleich bleiben.
Da auch derartige Regelsysteme relativ schnell arbeiten,
ist nach
Drücken einer der Tasten 10, 20, 30 oder 40 der Peilempfänger in sehr kurzer Zeit
und mit einer sehr hohen Genauigkeit abgestimmt.
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Die Regelschaltung wurde in der Zeichnung so dargestellt, als ob
sie mechanisch arbeiten würde.
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Diese Darstellung wurde nur zur Erklärung des Prinzips gewählt. Bei
elektronischer Abstimmung des Oszillators 58 und der Hochfrequenzkreise braucht
das Glied 61 nur eine entsprechende Gleichspannung oder einen Gleichstrom zu liefern.
Damit vereinfacht sich die Regelschaltung gegenüber der bei mechanischer Abstimmung.
Zur Nachstimmung der Hochfrequcnzteile kann das Nachstimmkriterium auch mit Hilfe
eines Frequenzdiskriminators gewonnen werden, der eine Nachstimmung gemäß der Abweichung
der Oszillatorfrequenz von der Sollfrequenz bewirkt.
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Es ist auch eine automatische Anschaltung der Empfänger an den Peilempfänger
möglich. Hierzu wird ein Teil der Ausgangsenergie der Zwischenfrequenzverstärker
15, 25, 35 und 45 Gleichrichtern 17, 27, 37 und 47 zugeführt. Überschreitet deren
Ausgangsspannung einen durch die Glieder 18, 28, 38 und 48 festgelegten Schwellwert,
so werden Schalter, die hier als Kontakte 19', 29', 39', und 49' der Relais 19,
29, 39 und 49 dargestellt sind, betätigt. Es können an Stelle von Relais natürlich
auch entsprechende elektronische Einrichtungen verwendet werden. Bei Empfang eines
Signals in einem der Empfänger, wird also der Peiler auf die entsprechende Empfangsfrequenz
abgestimmt und damit die Einfallsrichtung des Signals bestimmt. Diese Ausbildung
der Gerätekombination ist dort von Vorteil, wenn mehrere jedoch selten belegte Sendekanäle
dauernd überwacht werden sollen. Eine Bedienung der Geräte ist dann nicht notwendig.