DE1237648B - Verfahren zur Darstellung eines abwechselnd hohen und niederen Sendepegels eines tonfrequent modulierten Funkfeuers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

GOIs

Deutsche Kl.: 21 a4-48/14

Nummer: 1237 648

Aktenzeichen: U 9030IX /21 a4

Anmeldetag: 8. Juni 1962

Auslegetag: 30. März 1967

Die Erfindung betrifft die Modulation eines nachfolgend als Funkfeuer bezeichneten Senders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wesentliche Einsparung an Batteriestrom zu erzielen, wobei trotzdem die Eigentümlichkeiten der Hochfrequenzausstrahlung des Funkfeuers mit den Betriebseigenarten des Empfangsgerätes in Übereinstimmung sein sollen. Diese wirtschaftliche Batterieausnutzung kann dann sehr wichtig sein, wenn das Funkfeuer Teil eines Luft-See-Rettungssystems ist, das ein Überlebender, der gerettet werden soll, bei sich trägt und das Signale aussendet, die vom Rettungsflugzeug empfangen werden sollen.

Die Erfindung geht von bekannten Funkfeuern aus, bei denen die wirtschaftliche Ausnutzung der Batterie dadurch erzielt wird, daß eine sinusförmige, tonmodulierte HF-Schwingung mit verschiedenen Sendepegeln periodisch ausgestrahlt wird, wobei einer verhältnismäßig kurzen Sendeperiode eine verhältnismäßig lange Restperiode folgt. Üblicherweise, aber nicht ausschließlich, sind diese Perioden 1 Sekunde bzw. 2¹Is. Sekunden lang. Benutzt man ein sogenanntes Blauschriftsystem, so wird dort eine intermittierende Ablenkung des Zeigers des Peilgerätes bzw. Zielanfluggerätes entweder nach links oder nach rechts bewirkt, das ist im allgemeinen eine ausreichende Anzeige dafür, daß sich ein Überlebender in der Nähe befindet und reicht zu dessen Peilung bezüglich des Kurses des Flugzeuges aus. Wenn das Flugzeug jedoch direkt über dem Überlebenden fliegt, kann eine genaue Zielanzeige nur dann erhalten werden, wenn das Funkfeuer in diesem Augenblick sendet. Die Zielanzeige besteht dann in einer Schwingung des Zeigers um die Nullstellung entprechend der beim Passieren des toten Winkels empfangenen Phasenlage. Da das Flugzeug in der Restperiode von 2V2 Sekunden eine beträchtliche Entfernung zurücklegen kann, kann die genaue Lagebestimmung eines Überlebenden in der Dunkelheit oder im Nebel stark beeinträchtigt werden.

Auf der anderen Seite wird die Anzeige, daß sich das Flugzeug direkt über dem Sender befindet, nur während einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne benötigt, so daß eine verhältnismäßig geringe Strahlungsenergie der Hochfrequenz ausreicht, um die notwendige Anzeige im Empfänger zu bewirken. Ferner kann in einem anderen Flugzeugempfangssystem, das eine amplitudenempfindliche Peileinrichtung benutzt, der Zeiger des Zielfluggerätes während der Abwesenheit des Signals für 2V2 Sekunden ungehindert weglaufen, aber bei kurzen Entfernungen kann man dies dadurch vermeiden, daß man ein Verfahren zur Darstellung eines abwechselnd
hohen und niederen Sendepegels eines tonfrequent modulierten Funkfeuers

Anmelder:

Ultra Electronics Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. F. Eitner, Patentanwalt,

München 5, Erhardtstr. 8

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 8. Juni 1961 (20 770)

Signal geringer Stärke während der 2V2 Sekunden dauernden Restperiode aussendet. Die relative Stärke, die für eine zufriedenstellende Rettungsaktion ausreichend'ist, kann 200 mW für 1 Sekunde und 40 mW für 2¹Iz Sekunden betragen.

Ausgehend vom Stand der Technik besteht der erste Schritt zum erfindungsgemäßen Vorschlag darin, an Stelle einer sinusförmigen Modulation eine Modulation mit Rechteckimpulsen zu verwenden.

Aus der Impulstechnik ist es bereits bekannt daß die Senderöhre nur eine geringe Gleichstromleistung benötigt, wenn die Impulsdauer nur ein kleiner Bruchteil der Periodendauer der Impulsfolgefrequenz ist. Solche Sender arbeiten trotz großer Impulsleistung sehr wirtschaftlich.

Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe wird ein Verfahren zur Darstellung eines tonfrequent modulierten Funkfeuers angegeben, bei dem erfindungsgemäß die tonfrequente Modulation in an sich bekannter Weise durch Impulsmodulation erfolgt, und zwar derart, daß der hohe und der niedere Sendepegel durch entsprechende Wahl der Tastverhältnisse eingestellt werden.

Hierbei kann zweckmäßig das niedere Tastverhältnis beim niederen Sendepegel zusätzlich oder nur durch Wahl einer entsprechend niederen Grundfrequenz der Impulsmodulation dargestellt werden.

Bei der nachfolgenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, die nur beispielsweise eine Verkörperung der Erfindung darstellen.

709 547/151

Claims (3)

1. 3 4

   Fig. 1 zeigt die Modulationscharakteristik des rigerer Energie arbeitet, sondern in den Fällen, wo

   Funkfeuers; dies zulässig ist, überhaupt nicht sendet.

   Fig. 2 zeigt die mittlere ausgestrahlte Leistung; Die Hüllkurve der Hochfrequenz ist in Fig. 4

   F i g. 3 zeigt die Hüllkurve der hochfrequenten dargestellt.

   Schwingung während der kurzen Sendeperiode von 5 Die Modulationscharakteristik kann durch irgend-

   1 Sekunde, der die Periode von 2V2 Sekunden folgt, ein bekanntes Verfahren erzielt werden. Bei einer

   während der die Aussendung mit niedrigerer Energie bekannten Methode erhält man die Modulation z. B.

   erfolgt; dadurch, daß eine gebräuchliche Modulationsspan-

   F i g. 4 zeigt die Hüllkurve der Hochfrequenz- nung mit einer Wiederholfrequenz von 1000 Hz zu-

   schwingung während der kurzen Sendeperiode, der 10 sammen mit einer Steuerspannung auf die erste Stufe

   die Restperiode von 2¹Iz Sekunden folgt, und die des Senders gegeben wird. Der Modulationsformer

   F i g. 5 und 6 zeigen in einem Blockschaltbild kann z. B. eine sinusförmige Spannung sein. Das

   zwei Methoden, um die Modulationsfrequenz zu for- geformte Modulationssignal erscheint dann nachein-

   men, bevor man sie den Hochfrequenzträgerstufen ander derart in sämtlichen Stufen, daß die in F i g. 3

   zuführt, um die gewünschte Modulationscharakteri- 15 dargestellte Schwingungsform für zwei bestimmte

   stik zu erhalten. Werte der Steuerspannung erhalten wird. Die

   In F i g. 1 ist die Modulationscharakteristik eines Steuerspannung wird durch einen eigenen MultiFunkfeuers gemäß der Erfindung dargestellt. Wie vibratorkreis erzeugt und hat die Form einer tmbereits ausgeführt, hat die Modulation eine Frequenz symmetrischen niederfrequenten Rechteckwelle,
   von 1000 Hz, d. h. eine Periodendauer von 1 Milli- 20 Bei einer anderen Methode zur Erzeugung der Sekunde. Wie ferner bereits erwähnt und wie aus der gewünschten Modulationscharakteristik wird die Mo-Zeitskala der zugeordneten F i g. 2 ersichtlich ist, dulationsspannung zuerst in die gewünschte Form erfolgt die Abstrahlung von dem Funkfeuer für gebracht, bevor man sie, wie in F i g. 5 gezeigt, den 1 Sekunde mit voller Stärke und für 2Va Sekunden Hochfrequenzstufen zuführt. Bei diesem Beispiel sind mit verminderter Stärke. Diese beiden Sendestärken 35 die Perioden mit hoher und niedriger Sendestärke werden dadurch erhalten, daß man das sogenannte 1 Sekunde bzw. 3 Sekunden lang gewählt.
   Zeichen-Pausen-Verhältnis der Modulationsspannung Die gewünschte Form der Modulationsschwingung variiert. Während der kurzen Periode von 1 Sekunde erhält man von zwei Multivibratoren. Der erste ist die Hochfrequenzenergie für eine längere Zeit auf Multivibrator 1 erzeugt eine sehr niederfrequente ihrem erreichbaren maximalen Wert als auf ihrem 30 Rechteckwelle mit einer Wiederholzeit von 4 Sekun-Nullwert, während in der langen Periode von 2V2 Se- den und einem Zeichen-Pausen-Verhältnis von 1:3. künden das umgekehrte der Fall ist. Die mittlere ab- Der zweite Multivibrator 2 erzeugt eine unsymmetrigestrahlte Energie ist, wie in F i g. 2 gezeigt, in den sehe Rechteckwelle von 1000 Hz mit einem Zeichenzwei Fällen sehr verschieden. In dem Fall, in dem Pausen-Verhältnis von 1:6 während 1 Sekunde und die Sendestärken 200 und 4OmW sind, erhält man 35 von 4:1 während 3 Sekunden. Der zweite Multieine zufriedenstellende zeitliche Verteilung der Sende- vibrator 2 erzeugt die Vorspannung für die erste stärken in bezug auf die wirtschaftliche Ausnutzung quarzgesteuerte Hochfrequenzschwingstufe 3 des Sender Batterie und das Funktionieren des Systems. ders. Der Hochfrequenzoszillator wird durch die bei-

   In F i g. 3 ist die Hüllkurve der Hochfrequenz dar- den Gleichstromausgangspegel des zweiten Multivigestellt. Es ist ein Vorteil dieser Darstellung, daß 40 brators 2 entweder ganz ein- oder ganz ausgeschaltet man nur zwei Leistungspegel der Hochfrequenz- Der erste Multivibrator ist mit dem zweiten derart energie betrachten muß, nämlich den maximal er- zusammengeschaltet, daß das Zeichen-Pausen-Verreichbaren Wert und Null, d. h., es ist nur notwendig, hältnis der Ausgangsschwingung des zweiten Multidie Hochfrequenzstufen so einzustellen, daß sie die vibrators davon abhängt, ob die Ausgangsschwingung maximal mögliche Leistung abgeben, die Modulation 45 des ersten ein »Zeichen« oder eine »Pause« ist. Falls schaltet sie dann nur ein und aus. es erwünscht ist, kann die Grundfrequenz des zweiten

   Ein weiterer Vorteil dieses Modulationssystems ist, Multivibrators gleichzeitig mit dem Wechsel in sei-

   daß man das Funkfeuer fortlaufend in den Kopf- nem Zeichen-Pausen-Verhältnis geändert werden,

   hörern der Flugzeugempfangseinrichtung hört und Wenn es erforderlich ist, daß während der 3-Sekun-

   man eine zusätzliche Anzeige beim direkten Über- 50 den-Periode keine Sendung erfolgt, kann der zweite

   fliegen des Funkfeuers entweder durch ein Ver- Multivibrator, wie in F i g. 6 dargestellt, durch den

   schwinden des Tones oder durch einen schwanken- ersten so getastet werden, daß die Rechteckwelle

   den Ton erhält. von 1000 Hz für 1 Sekunde erzeugt wird und dann

   Die Grundfrequenz der Modulation kann für die der 1000 Hz Multivibrator für die folgenden 3 Sekua-

   Perioden mit hoher und niedriger Durchschnitts- 55 den in diejenige seiner zwei Lagen umgeschaltet wird,

   leistung verschieden gewählt werden. Man erhält da- die der ausgeschalteten Hochfrequenzschwingung ent-

   durch einen besser unterscheidbaren Ton in den spricht. Die Hüllkurve der erzeugten Hochfrequenz

   Kopfhörern der Empfänger. ist in F i g. 4 dargestellt.

   Es ist zu beachten, daß während der kurzenPeriode Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß die mittlere ausgestrahlte Energie in der Nähe ihres 60 es eine ganze Reihe von Möglichkeiten gibt, um den Spitzenwertes ist, wodurch man eine entsprechende Gegenstand der Erfindung zu realisieren.
   Signalstärke der Modulationsgrundfrequenz erhält. _p ...
   Deshalb ist für einen gegebenen Spitzenwert der er- Patentansprüche:
   zielbaren Hochfrequenzenergie die zu überbrückende 1. Verfahren zur Darstellung eines abwechselnd Entfernung zwischen Sender und Empfänger größer, 65 hohen und niederen Sendepegels eines tonfreals wenn die Modulation symmetrisch wäre. Diesen quent modulierten Funkfeuers, dadurch geVorteil kann man auch ausnutzen, wenn man in der kennzeichnet, daß die tonfrequente Modulängeren Periode von 2V2 Sekunden nicht mit nied- lation in an sich bekannter Weise durch Impuls-

   modulation erfolgt, und zwar derart, daß der hohe und der niedere Sendepegel durch entsprechende Wahl der Tastverhältnisse eingestellt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das niedere Tastverhältnis beim niederen Sendepegel zusätzlich oder nur durch Wahl einer entsprechend niederen Grundfrequenz der Impulsmodulation dargestellt ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsfrequenz mit der Änderung des Zeichen-Pausen-Verhältnisses so geändert wird, daß man ein besser unterscheidbares Hörsignal erhält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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