DE1591279A1 - Zwischenstufe fuer Funkgeraete zur Verbindung von zwei Antennen mit unterschiedlicher polarer Richtcharakteristik - Google Patents
Zwischenstufe fuer Funkgeraete zur Verbindung von zwei Antennen mit unterschiedlicher polarer RichtcharakteristikInfo
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
Dipl. ing, B. B-QXZER
89AFGSBUKO
[. 4-33
Augsburg, den 5» Juli 1967
Der Minister für Technologie in der Regierung Ihrer
Majestät der Königin der Vereinigten Königreiche von Großbritannien und Nordirland, Millbank Tower, Millbank,
London, S«Wo1·., England
Zwischenstufe für Funkgeräte zur Verbindung von zwei
Antennen mit unterschiedlicher polarer Richtcharakteristik
Die Erfindung betrifft Funkgeräte und insbesondere
Funkgeräte zur Herstellung von Verbindungen nach bzw. zwischen Flugzeugen, Kraftfahrzeugen oder anderen beweglichen
Fahrzeugen aller Art.
009843/047
Aus aerodynamischen oder baulichen Gründen bereitet es Schwierigkeiten, auf einem Flugzeug eine einzige
Antenne anzuordnen, welche eine nach allen Richtungen gleichförmige Richtcharakteristik aufweist. Im allgemeinen kann man jedoch zwei Antennen vorsehen, so daß
entweder die eine oder die andere dieser "beiden Antennen
eine zufriedenstellende Sendung oder einen zufriedenstellenden
Empfang in einer "beliebig gewählten Richtung ermöglicht. Wird Jedoch ein derartiges Antennenpaar in
einfacher Weise verbunden, so treten zwischen den Signalen
der beiden Antennen gegenseitige Interferenzen auf, so
daß die Kombination der genannten Signale eine stark
unregelmäßige, unerwünschte polare Richtungscharakteristik besitzt. "
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zwei Antennen eines Flugzeugs oder eines anderen Fahrzeugs
derart miteinander zu verbinden, daß sich im wesentlichen die Eigenschaften einer einzigen Antenne
mit nach allen Richtungen hin gleichförmiger Richtcharakteristik ergeben.
Diese Aufgabe wird vermittels einer Zwischenstufe für Funkgeräte zur Verbindung von zwei Antennen.mit.
0Q9843/(H78
unterschiedlicher polarer Riehtungscharakteristik erfindungsgemäß
dadurch gelöst,· daß mit den Antennen jeweils
gesonderte Signalübertragungsstrecken verbunden sind, die jeweils elektrisch steuerbare, eine gegenseitige
Phasenverschiebung zwischen den Signalen auf den beiden Signalübertragungsstrecken erzeugende Phasenverschiebungseinrichtungen enthalten und über eine Überlagerungsstufe
mit einer gemeinsamen Signalleitung in Verbindung stehen, welch letztere mit einem Phasendetektor verbunden ist,
daß ferner eine StÖrsignalerzeugungseinrichtung vorgesehen
ist, von welcher eine Störsignalschwingung nach dem Phasende.tektor bzw. entsprechende Veränderungen der
Phasenverschiebung erzeugende Störsignalsehwingungen
nach den Phasenverschiebungseinrichtungen gelangen und
daß schließlich der Phasendetektor derart mit den Phasenverschiebungseinrichtungen
verbunden ist, daß er diese abhängig von den von ihm empfangenen, die Frequenz der
Störsignalschwingungen aufweisenden Signale auf der gemeinsamen Signalleitung im Sinne der Erzeugung einer
Phasengleichheit der über die beiden Signalübertragungsstrecken geführten Signale an der tlberlagerungsstufe
steuert·
Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung
""3 "■ 009843/0478
einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.. In 'den
Zeichnungen stellen dar:
Figur 1 ein schematisches Schaltbild
einer erf indungsgemäßen Zwischenstufe für Funkgeräte,
Figur 2 ein Schaltbild eines Phasen
detektors, welcher einen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Figur 1 bildet,
Figur 3 ein Schaltbild eines Phasenver-
schiebungs-Netzwerkes, welches die Grundeinheit der in Figur 1
wiedergegebenen Phasenverschiebungs-.einrichtungen
bildet,
Figur 4 ein Schaltbild einer bestimmten
Ausführungsform einer veränderlichen Induktivität, wie sie in
den Phasenverschiebungseinrichtungen
der erfindungsgemäßen Schaltung
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nach Figur 1 verwendet werden • " kann, ·
Figur 5 ein Schaltbild einer Phasenver
schiebungseinrichtung für die
-.-. erfindungsgemäße Schaltung nach
Figur 1,
Figur 6 ein schematisches Schaltbild
eines Schaltungsteiles, welcher ■-..'"■ zu der erfindungsgemäßen Einrichtung
nach Figur 1 hinzugefügt werden kann,
Figur 7 - ein schematisches Schaltbild einer
anderen Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen
Zwischenstufe für Funkgeräte und
Figur 8 ein Schaltbild des Grundzeit-
Schaltkreises für die erfindungsgemäße Einrichtung nach Figur ?·
In Figur 1 der Zeichnungen sind Antennen 1 und 2 dargestellt,
die Jeweils über Phasenverschiebungseinrichtungen
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und 4 mit den Eingängen eines beispielsweise gebräuchlichen
Hybrid-Ringes 5 bzw» einer Überlagerungsstufe verbunden sind.
Der Summenausgang der Überlagerungsstufe 5 ist mit dem
Eingang eines Empfängers 6 verbunden» Der Ausgang dieses Empfängers wird einerseits einem Informationssignal-Filter
6 und andererseits einem Störsignal-Filter 8 zugeleitet. Der Ausgang des ersteren ist mit einer Ausgangsleitung
9 verbunden, während der Ausgang des Störsigna !-Filters 8 an einen Phasendetektor 10 angeschlossen
ist. . ■ - "
Der Ausgang eines Störsignal-Oszillators 11 ist sowohl an, den Phasendetektor 10 als auch an eine Phasen-Teilungsstufe
12 angeschlossen. Die Gleichstrom-Gegentaktausgänge
des Phasendetektors 10 werden im Sinne einer Addition mit den Gegentaktaus gangen der Phasenteilerstufe
12 kombiniert und sind jeweils mit den Phasenverschiebungseinrichtungen
3 und 4- im Sinne einer gegensinnigen
Steuerung derselben verbunden. In der Zeichnung ist
ferner ein Funkstrahl B dargestellt, welcher die Antennen
1 und 2 erreicht.
Im folgenden wird nun die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung nach Figur 1 beschrieben. Es sei ange-
"6" . 009843/0476
nommen, daß das Funksignal die Antennen 1 und 2 als Parallelstrahlenbündel von einer entfernten Strahlungsquelle
aus erreicht. Das ffunksignal, welch.es an einem
Punkt in der Mitte zwischen den Antennen 1 und 2 eintrifft,
kann durch den Ausdruck
B ° cositft
beschrieben werden. Hieraus läßt, sich leicht ableiten,
daß die sich an den Antennen 1 und 2 einstellenden Spannungen folgendermaßen beschrieben werden können:
E · cosjöJt -§^ (θ)]
worin ^. · (Θ) eine Phasendifferenz bedeutet, welche in
bekannter Weise unter anderem von dem Abstand zwischen den Antennen und dem Einfallswinkel (Θ) des Strahlungsbündels
abhängt. Die Phasenverschiebungseinrichtungen und 4 sind so ausgelegt, daß sie gleiche und entgegengesetzt
gerichtete Phasenverschiebungen einer Größe erzeugen,
welche durch die miteinander kombinierten Ausgangssignale des Phasendetektors 10 einerseits urrLder
Phasenteilungsstufe 12 andererseits gesteuert wird. Diese Phasenverschiebungen können folgendermaßen ausgedrückt werden:. K
(P)
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-Z2 fco Ή (t)j
worin der Ausdruck Zp Cp) eine Funktion des Ausgangssignales
(p) des Phasendetektors 10 und der Ausdruck JT, (t) eine Funktion des Ausgangssignales des Störsignal
oszillators 11 bedeuten.
Der Ausgang der Phasenverzögerungseinrichtung 3
ist folgendermaßen zu beschreiben:
E . cos|u)t -Z1 (Θ) +J2 (p) +/3-(t)J
während der Ausgang der Phasenverschiebungseinrichtung 4·
folgendermaßen wiedergegeben werden kann:-
B . cosfotft + Z1 Cö) - §2 Cp) - /3 Ct)J
Werden diese AusgangsSignaIe in dem Hybrid-Ring 5
bzw. in der Überlagerungsstufe miteinander kombiniert,
so bilden sie ein Summensignal, dessen Amplitude dem
folgenden Ausdruck proportional ist;
2 ο B . cosjwt] · COs[Z2 Cp) +/3 Ct) - Z1 C©)J.
Aus diesem Summensignal leitet der Störsignalfilter
8 ein Ausgangssignal ab, das nachstehendem Ausdruck
proportional isti
+./3 Ct) -Z1 Co)J,
009843/0476
und welches einem Eingang des Phasendetektors 10 zugeleitet
wird« Dem anderen Eingang dieses Phasendetektors wird ein von dem Störsignaloszillator 11 erzeugtes Signal A*JzTx"(t) zugeführt. Praktisch ist die Punktion JT,(t)
sinusförmig und kann durch, den Ausdruck sina>ot Taeschrieben
werden, wobei· öj die Kreisfrequenz bedeutet, welche von
der Kreisfrequenz ca des eintreffenden !"unksignales verschieden
ist. A bedeutet eine Konstante.
Das Signal
weist ein Minimum jeweils im Bereich eines positiven
.Scheitelwertes der Funktion JZT, (t) auf. Dei? Phasendetektor
10 spricht tatsächlich auf die Höhe eines solchen Minimums an und sein Ausgang ist von dem Vorzeichen und
der Größe der Differenz
in der Weise abhängig, daß ein Servosignal gebildet wird,
welches das System im Sinne der Erreichung der Bedingung
■-. J^2(P)-J1 (Ö)
beeinflußt. Bei der Ausführungsform, der Erfindung nach
Figur 1 der Zeichnungen stellt der Phasendetektor 10
zwei Ausgangssignale im gegenseitigen Gregentaktverhältnis
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bereit, welche jeweils zur Steuerung der Phasenverschiebungseinrichtung
3 und 4- dienen, so daß die Höhe des jeweils untersuchten Minimums des Signales
cos|>2 (p) +J3 Ct) -J1 (O)J
auf einen kleinsten Wert gebracht wird. Hierdurch wird die Wirkung erzielt, daß der Summenausgang der Überlagerungsstufe
5 ein Maximum erreicht, wodurch auch die Amplitude des über den Filter 7 nach.der Ausgangsleitung
gelangenden Informationssignales auf einen Maximalwert
gebracht wird. TJm eine gute Wirkung zu erzielen, muß
die beschriebene Regelschleife mit Bezug auf das Störsignal
einen hohen Verstärkungsfaktor und eine geringe Bandbreite aufweisen. In praktischen Ausführungsformen
wird die Bandbreite "des Störsignalfilters 8 zweckmäßiger-'weise
in der Große von ungefähr 1 % der Bandbreite des
Empfängers 6 gewählt.
Werden die Einstellungen der Phasenverschiebungseinrichtungen 3 und 4- konstant gehalten, so ist die
polare Richtcharakteristik der gesamten Anordnung derjenigen einer einfachen Kombination aus zwei lediglich
miteinander verbundenen Antennen in etwa gleich, wobei in der Charakteristik Wellen entstehen, die durch
Interferenzen zwischen den Signalen der beiden Antennen
" 10 " 009843/0476
verursacht werden. Eine gegenseitige Veränderung der Einstellungen der Phasenverschiebungseinrichtungen 5
und 4 führt dazu, daß die Wellen in der Charakteristik gedreht werden« Wird die Einstellung der Phasenversehiebungseinrichtungen
3 und 4- jedoch durch die Ausgangssignale des Phasendetektors 10 in der oben beschriebenen
Weise gesteuert, so bewirkt der Empfang eines Signales eine Einstellung der gegenseitigen, durch
die Phasenvers chi ebungs einrichtungen 3 und 4- vorgenommenen
Phasenverschiebungen, bis eine Welle der Richtcharakteristik
mit größter Empfindlichkeit in den Bereich der Einfallsrichtung des empfangenen Signales
geräte Durch das erfindungsgemäße System wird daher
die Wirkung einer Antennenanordnung mit einer polaren
Richtcharakteristik erzielt, welche die Form der Einhüllenden der Charakteristiken aufweist, die erzielt
werden können, wenn die Regelschleife abgetrennt wird und jeweils einzelne Einstellungen der gegenseitigen
Phasenverschiebungen an den Phasenverschiebungseinrichtungen
3 und 4- vorgenommen werden. Diese Einhüllende.
ist frei von starken Unregelmäßigkeiten und wenn die.
Antennen 1 und 2 in geeigneter Weise ausgewählt werden, so ergibt sich im wesentlichen eine Richtcharakteristik
mit nach allen Richtungen gleichförmiger Empfindlichkeit.
- ΛΛ -
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Das System kann auch dazu verwendet werden, ein Antwortsignal auszusenden. Dieses Antwortsignal kann dem
Summenausgang der Überlagerungsstufe 5 zugeleitet werden. Bs teilt sich dann in zwei gleiche Signale,
welche die Phasenvers chie bungs einrichtung en 3 bzw. 4-durchlaufen
und mit solcher gegenseitiger Phasenbeziehung über die Antennen 1 und 2 abgestrahlt werden, daß sie
sich im Sinne einer Summation überlagern und in Richtung
auf die ursprüngliche Funksignalquelle ein verstärktes Signal ergeben. Es muß jedoch selbstverständlich dafür
Sorge getragen werden, daß die Einstellungen der.Phasenverschiebungseinrichtungen
für die Dauer der Sendung des Antwortsignales konstant gehalten werden.
Figur 2 der Zeichnungen zeigt den bereits in Figur 1 bei 10 angedeuteten Phasendetektor 10 im einzelnen.
Er enthält einen gebräuchlichen Foster-Seeley-Phasendiskriminator.
Dieser besitzt die mit 15 und 16 bezeichneten Eingangsklemmen, die innerhalb der gesamten
Schaltung mit dem Ausgang des Störsignalfilters 8 verbunden
sind. Eine weitere Eingangsklemme 17, die in der praktischen Schaltung mit dem Ausgang des Störsignaloszillators
11 (Figur 1) verbunden ist, steht mit dem Phasendiskriminator 14 über einen Transformator 18 in
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Verb Innung. Di e Au s gangskl emm en des Pha s endi skr imina t or s
sind jeweils über Widerstände R1 bzw» R2 mit den Ausgangsanschlüssen
19 bzw. 20 verbunden. Parallel zu diesen Ausgangsanschlüssen 19 und 20 sind zwei zueinander
in Serie geschaltete, gleiche Widerstände R3 und R4 gelegt, deren Verbindung geerdet ist. Diese Schaltung
der Widerstände R1, R2, R3 und R4 liefert einen Gleichst
rom- Gegentaktaus gang, welcher zum Erdpotential symmetrisch ist.
Figur 3 der Zeichnungen zeigt ein steuerbar veränderliches
Phasenverschiebungsnetzwerk mit den Eingangsanschlüssen 21 und 22 sowie mit den AusgangsanSchlussen
und 24-, Das Netzwerk hat die Gestalt einer überbrückten
T-Schaltung mit zwei in Reihe zueinander zwischen den
Anschlüssen 21 und 23 liegenden veränderbaren Induktivitäten L, einer veränderbaren Querkapazität 20, welche
zwischen den Verbindungspunkt der beiden Induktivitäten L und eine zwischen den Anschlüssen 22 und 24 verlaufende
Leitung angeschlossen ist, und schließlich mit einer veränderbaren
Kapazität 0/2, die zwischen die Anschlüsse
und 23 gelegt ist.
Ehaeenverschiebungseinrichtungen 3 und 4 nach
0098Λ3/0Λ78
1 der Zeichnungen enthalten elektronisch steuerbare Phasenverschiebungsnetzwerke, welche grundsätzlich in
der aus Figur 3 ersichtlichen Weise aufgebaut sind. Bei diesen Netzwerken werden sowohl die Induktivitäten
als auch"die Kapazitäten durch Anordnungen mit kapazitäts-"veränderlichen
Dioden gebildet und können gleichzeitig durch Einstellung der über diese Dioden fließenden Gleichströme
verändert werden. Die Kapazität C/2 wird durch zwei zueinander in Reihe geschaltete kapazitätsveränderliche Dioden gebildet, während die Kapazität 2C die Forin
zweier kapazitätsveränderlicher Dioden in Parallelschaltung hat ο Jede der Induktivitäten L besteht im
wesentlichen aus einer durch eine kapazitätsveränderliche Diode abgeschlossenen /V/4—Wellenleitung. Die beiden
Enden jeder der Induktivitäten L nach Figur 3 müssen
jedoch für die Funk-Betriebsfrequenz gegenüber Erde isoliert sein, so daß die Verwendung einer koaxialen
λ/4—Wellenleitung nicht zweckmäßig wäre und keine
besonderen Vorteile mit sich brächte. Aus diesem Grunde wird eine Zweidrahtleitung verwendet. Diese Zweidrahtleitung
ist von einer geerdeten Abschirmung umgeben, wodurch Einflüsse aufgrund von Interferenzen und Wechselwirkungen
vermieden werden· Hierdurch treten an sich gewisse weitere Schwierigkeiten auf, welche jedoch durch
die in Figur 4- gezeigte und im folgenden näher beschriebene
.' -λΑ _ - 009843/0478
Anordnung überwunden werden. . .
Aus Figur 4- der Zeichnungen ist zu ersehen, daß
die Anschlüsse 25 und 26 jeweils mit einem Ende der zwei
Leiter einer 7-/4-Zweidraht-Wellenleitung 27 verbunden sind.
Eine veränderliche Kapazität VC, welche praktisch die
Form einer kapazitätsveränderlichen Diode hat, ist an dem von den Anschlüssen 25 und 26 abgelegenen Ende
der Wellenleitung 27 zwischen deren Leiter geschaltet.
An die kapazitätsveränderliche Kapazität VC ist außerdem ein Ende einer weiteren 7^-/4—Zweidraht-Wellenleitung
29 gelegt, deren anderes Ende an eine verhältnismäßig große, unveränderliche Kapazität CX angeschlossen
ist. Die aus den beiden Wellenleitungen 2? und 29 und den Kapazitäten VC und CX gebildete Anordnung
ist von einer geerdeten Abschirmung 28 umgeben.
Entsprechend der allgemein bekannten Theorie transformiert die A/4~Wellenleitung^27 den elektrischen
Einfluß der veränderlichen Kapazität VC in der Weise, ·
daß sie wie eine an den Anschlüssen 25 und 26 liegende veränderliche Induktivität wirkt. Es tritt jedoch die
Schwierigkeit auf, daß bei einer festen und wirkungsvollen
Ausbildung der Abschirmung 28 nicht verhindert
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00 9-84 3/04
/ffe
werden kann, daß die Leiter der Wellenleitung 27 jeweils mit der Abschirmung 28 in unerwünschter Weise
als Übertragungsleitungen zusammenwirken. Ließe man die sich so bildenden ÜTaertragungsleitungen auf der Seite
der veränderlichen Kapazität 70, welche durch die kapazitätsveränderliche Diode gebildet wird, im Leerlaufzustand
bestehen, so würden sie, nachdem sie eine elektrische Länge von einer Viertelswellenlänge aufweisen,
gegenüber den Anschlüssen 25 und 26 mit Bezug auf die Punkfrequenz einen Kurzschluß nach Erde bilden.
Die in Figur 4 gezeigte Lösung zur Überwindung dieser
Schwierigkeiten sieht vor, daß die in unerwünschter Weise wirksamen Übertragungsleitungen durch die Wellenleitung
29 um ein weiteres Viertel einer Wellenlänge verlängert werden und dann offen gelassen bzw. im
Leerlaufzustand belassen werden» Die Kapazität OX, welche gegenüber der ITunkfrequenz als Kurzschluß wirkt,
stellt sicher, daß die Leitung 29 die veränderliche Kapazität VO nicht etwa kurzschließt, sondern nur die
Wirkung einer parallelliegenden, großen Impedanz hat.
Innerhalb der gesamten Schaltungsanordnung ist es zweckmäßig, die Hiasenversohiebungsnetzwerke auf
die normale Impedanz der Verbindung von Antenne und
ORiGiNALINSPECTEP
" 16 " €09843/0478
Empfänger in der Größe von 50 Ohm anzupassen» Es stehen Jedoch normalerweise nur Zweidraht-Wellenleitungen mit
einer Impedanz von 90Ohm zur Verfügung. In praktischen Ausführungsformen
ist daher die in Figur 4· gezeigte Wellenleitung 27 durch zwei gesonderte Zweidraht-Wellenleitungen
mit einer Impedanz von 90 Ohm ersetzt, welche zueinander parallel geschaltet sind, wie dies in Figur 5 der
Zeichnungen gezeigt ist.
Figur 5 zeigt im einzelnen den Aufbau des steuerbar
veränderlichen Phasenverschiebungsnetzwerkes und der Schaltung, über welche die, die Phasenverschiebung
steuernden Signale dem genannten Netzwerk zugeführt werden. Das Phasenverschiebungsnetzwerk weist eine koaxiale Hochfrequenz-Eingangsleitung und eine ebenfalls
koaxiale Hochfrequenz-Ausgangsleitung 32 auf„ Zwischen
dem Innenleiter der Eingangsleitung 31 und dem Innenleiter
der Aüsgangsleitung 32 liegen jeweils in Serie
zueinander zwei kapazitätsveränderliche Dioden YDI und VD2.
Diese Dioden entsprechen der zwischen den Anschlüssen 21
und 23 liegenden veränderlichen Kapazität 0/2 nach Figur 3* Zwei kapazitätsveränderliche Dioden VD3 und VD4·
sind zueinander parallel geschaltet und auf einer Seite geerdet. Sie entsprechen den veränderlichen Kapazitäten
' _ 009 8 43./(U 7-6
nach, Iigur 3*
Zur Verwirklichung der Induktivität L auf der linken
Seite von Eigur 3 ist eine Schaltung ähnlich der nach Figur 4 vorgesehen, welche zwei Zweidraht-Wellenleitungen
und 36 enthält, deren Leiter zueinander parallel geschaltet
sind, wobei jeweils ein Draht jeder Zweidraht-Wellenleitung
mit dem Innenleiter der Eingangsleitung 31 verbunden
ist, während der jeweils andere Draht mit derjenigen Seite der Dioden VD3 und VD4 in Verbindung steht, welche
der geerdeten Seite gegenüberliegt. Die Zweidraht-Wellenleitungen haben jeweils eine Länge von einem Viertel
der Wellenlänge und sind jeweils gesondert abgeschirmt. Eine weitere kapazitätsveränderliche Diode VD5 ist
zwischen die von der Eingangsleitung 31 und den kapazitätsveränderlichen
Dioden VD3 und VD4 abgewandten Enden der Zweidraht-Wellenleitungen 35 und 36 geschaltet» Eine
weitere abgeschirmte Zweidraht-Wellenleitung 37 in einer
Länge von einem Viertel der Wellenlänge ist mit einem Ende an einen in seiner Größe unveränderlichen Kondensator 38 und mit dem anderen Ende an die soeben genannte
kapazitätsveränderliche Diode VD5 angeschaltet. Eine ganz genau entsprechende Anordnung, welche die Zweidrahtleitungen
39, 40 und 41, die kapazitätsveränderliohe
00984370476
Diode VD6 und einen unveränderlichen Kondensator 4-2
enthält, ist zwischen den Innenleiter der Ausgangsleitung 32 einerseits und diejenige Seite der kapazitätsveränderlichen
Dioden VD3 und VD4- gelegt, welche von der Erde abgekehrt ist·. Dieser Schaltungsteil entspricht
der Induktivität L auf der rechten Seite der Darstellung nach Figur 3. Die gesamte Phasenverschiebungsschaltung
ist innerhalb einer geerdeten Abschirmung 4-7 angeordnet,
welche auch die Abschirmungen der einzelnen Zweidraht-Wellenleitungen
mit umfaßt.
Ein Steuersignal-Eingangsanschluß 4-3 ist über
eine Schaltung zur Korrektur der Linearität und ein abgeschirmtes Kabel 4-4- mit dem Phasenverschiebungsnetzwerk
verbunden. Der Innenleiter des Kabels 44 ist über einen Widerstand R9 mit dem Verbindungspunkt zwischen
den kapazitätsveränderlichen Dioden VD1 und VD2 und
über einen Widerstand E10 mit derjenigen Seite der
kapazitäts veränderlichen Dioden VD3 und VD4 zusammengeschaltet, welche von der geerdeten Seite abgekehrt
ist. Zwischen Erde und die Innenleiter der Leitungen 3Ί
und 32 sind jeweils noch Hochfrequenzdrosseln 4-5 und 4-6
gelegt, welche einen Strompfad für den Steuergleichstrom der kapazitätsveränderlichen Dioden VDI, VD2, VD5 und VD6
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bilden,, ■
Die Schaltung zur Korrektur der Linearität enthält einen Spannungsteiler, der aus den Widerständen R11 und R12
gebildet ist, welche in Serie 'zueinander zwischen den Steuersignal-Eingangsanschluß 43 und Erde gelegt sind.
Zu dem Widerstand R11 liegen ein Kondensator GY und außerdem zwei zueinander in Reihe geschaltete Zenerdioden ZD1
und ZD2 parallel» Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R11 und R12 ist mit dem Innenleiter des abge-'
schirmten Kabels 4-4- verbunden. Um nun sicherzustellen, daß eine ausreichende Phasenverschiebung erzielt wird,
enthalten die Phasenverschiebungseinrichtungen 3 und 4-des
Übersichtsschaltbildes nach Figur 1 in Wirklichkeit jeweils zwei Schaltungen nach Figur 5» wobei die Übertragungsstrecken
für die Funksignale zueinander in Reihe geschaltet sind, während die Steuersignal-Eingangsanschlüsse
zusammengeschaltet sind.
Ein Ausgang der Phasenteilungsstufe 12 und der
Ausgangsanschluß 19 des Phasendetektors 10 (Figur 2)
sind jeweils mit dem Steuers ignal-Eingangsanschluß 4-3
jedes der Phasenverschiebungsnetzwerke der Phasenverschiebungseinrichtung
3 (Figur 1) verbunden, während der
" 20 - 0Ό9843/0476
jeweils andere Ausgang der Phasenteilungsstufe 12 und
der Ausgang 20 des Phasendetektors 10 (Figur 2) an den
Steuersignal-Eingangsanschluß 4-3 jedes der Phasenverschiebungsnetzwerke der Phas enverschiebungs einrichtung 4-angeschlossen
sind»
Während des Betriebes verändert sich die wirksame Kapazität der kapazitätsveränderlichen Dioden innerhalb
jedes der Phasenverschiebungsnetzwerke in bekannter Weise entsprechend der Größe des über sie jeweils hinwegfließenden
Gleichstromes. Diese Ströme werden durch die Spannung gesteuert, welche den Steuersignal-Eingangsanschluss
en 43 zugeführt wird, und welche eine überlagerungswelle
mit der Frequenz der Störsignalschwingung aufweist. Die Schaltung zur Korrektur der Linearität gleicht; die
Michtlinearität der Beziehung zwischen dem jeweiligen
Gleichstrom durch die betreffende kapazitätsveränderliche Diode einerseits und deren wirksamer Kapazität andererseits
aus. Die Zenerdioden ZD1 und ZD2 sind so gewählt, daß sich eine ausreichend genaue Kompensation ergibt.
Dies ist von Bedeutung, da die Nicht!inearitat, falls
sie nicht in ausreichendem Maße ausgeglichen wurde, eine
starke Schwankung des Verstärkungsfaktors der Schleife
des betreffenden Systems bei jeweils verschiedenen Ein- "
~ 21 " 009843/0476
Stellungen der Phasenverschiebung §\ (p) verursachen
würde. Dies wiederum, könnte zu unstabilen Zuständen
oder bei bestimmten Einstellungen zu einer nicht zufriedenstellenden
Wirkungsweise führen. Der Kondensator GY gleicht die Wirkung aus, welche die Streukapazität des
Kabels 4-4- anderenfalls auf die Wirkungsweise des durch die Widerstände E11 und R12 gebildeten Spannungsteilers
haben würde. ;
Bei der Schaltung nach Figur 1 der Zeichnungen tritt noch das Problem auf, daß eine schrittweise und
sich addierende Einstellung der Phasenverschiebung vorgenommen
wird, was gelegentlich dazu führen kann, daß eine Anhäufung erfolgt, bis die von den Phasenverschiebungseinrichtungen 3 und 4- verlangten Phasenverschiebungen
zu große Werte erreichen (insbesondere außerhalb eines bevorzugten Arbeitsbereiches der Phasenverschiebungseinrichtungen)
« Dies kann zu einer unerwünschten Nichtlinearität
der Regelschleife bzw? der Servoschleife
führen,, so daß es zu einer Betriebsstörung kommt. Diese
Schwierigkeit kann in einfacher Weise durch eine zusätzliche Schaltungsmaßnahme überwunden werden, die in Figur
dargestellt ist.
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. 0 09843/04 7 6
Figur 6 zeigt einen Teil der Leitungen, welche
die Ausgänge des Phasendetektors 10 jeweils mit den
Steuersignal-Eingangsanschlussen der Phasenverschiebungseinrichtungen
3 und 4 nach Figur 1 verbinden. Eine dieser Leitungen ist an den Eingang eines Schwellenwert-Schaltkreises
50 angeschlossen. Der Ausgang dieses Schwellenwert-Schaltkreises 50 dient zur Steuerung eines
Relais 51. Die normalerweise geöffneten Kontakte dieses Relais 51 sind derart angeordnet, daß sie die Steuersignal-Eingangsanschlüsse mit Erde verbinden, sobald
das Relais betätigt wird. Es ist nun dafür Sorge getragen, daß der Schwellenwert-Schaltkreis 50 immer dann das
Relais 51 betätigt, wenn die geforderten Phasenverschiebungen zu groß werden» Hierdurch wird die Phasenverschiebung
vorübergehend zu Full gemacht, wonach das Servosystem bzw. die Regelschleife ihre Arbeit von
neuem aufnehmen kann. Wirkungsmäßig wird hierdurch das System derart geschaltet, daß es auf einer anderen Welle
der Richtcharakteristik arbeitet, nämlich auf derjenigen Welle, welche.die geringste Phasenverschiebung erfordert,
um die geforderte Empfindlichkeit in der gewünschten
Richtung zu erzeugen.
Es sind verschiedene Abwandlungen möglich« BeispieIs-
" 25 " 009843 /0476
weise kann anstelle der Überlagerungsstufe 5, welche durch, einen Hybrid-Ring gebildet wird, auch eine andere
Bauart einer Additionsstufe verwendet werdeno Es ist
zwar notwendig, daß die Phasenverschiebungen + JZT, (t)
und -J^zXt) im wesentlichen gleich und entgegengesetzt
gerichtet sind, doch ist es nicht von wesentlicher Bedeutung, zueinander gleiche und entgegengesetzt gerichtete
Phasenverschiebungen + jFp Cp) und -JTp^P)
zu verwenden. Der Phasendetektor 10 braucht daher nicht
einen symmetrisch ausgeglichenen Gegentaktausgang aufzuweisen.
Er kann daher nur mit einem einzigen Ausgang ausgestattet sein, mittels welchem die relative Phasenverschiebung
durch Einstellung an nur einer Phasenverschiebungseinrichtung
gesteuert wird0 Die Verwendung eines symmetrisch ausgeglichenen Gegentaktausganges zur
Erzeugung jeweils gleicher und entgegengesetzt gerichteter Phasenverschiebungen bringt jedoch den Vorteil mit sich,
daß die Neigung zu Schwankungen vermieden wird, wodurch sich eine bessere Stabilität und Genauigkeit des gesamten
Systems erzielen läßt.
Es ist ferner zweckmäßig, in der Hegelschleife ein
nichtlineares Element anzuordnen, so daß das Ansprechen der Schleife verhältnismäßig rasch erfolgt, wenn ein
009843/0476
großes Fehlersignal auftritt und verhältnismäßig große
Verstellungen erfolgen· sollen, sich jedoch entsprechend
verlangsamt, wenn die Bedingungen für eine optimale Einstellung angenähert werden, und das Fehlersignal ab-■
nimmt ο Hieraus ergibt sich einerseits ein vorteilhaftes
rasches Ansprechen und andererseits eine gute Sicherheit
gegen Pendelungeno
Der oben im Zusammenhang mit Figur 2 der Zeichnungen beschriebene Phasendiskriminator muß besonders sorgfältig
aufgebaut werden, damit zu große Schwankungen und Abweichungen
vermieden werden und ferner muß der Störsignalschwingungsosziilator
bei dieser Bauart des Diskriminators auf diesen abgestimmt werden. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung erzeugt der Störsignaloszillator
Rechteokwellen und ein Transistprschaltkreis dient als
• Phasendetektor» Der genannte Transistorschaltkreis kann
ein Paar von Torschaltgliedern enthalten, welche durch ein rechteckwellenförmiges Ausgangesignal des Störsignaloszillators
gesteuert und durch Gegentaktsignale gespeist Werden, weiche von einer von dem Ausgang des Filters 8
aus betriebenen Phasenteilungsstufe herbeigeleitet werden. Zur Erzeugung der die Phasenverschiebung bewirkenden
Steuersignale sind Gleichrichtungs- oder Glättungskreise
- 25 : 009843/047 8
vorgesehen, welche an die Ausgänge der Torschaltglieder
angeschlossen sind. Den genannten Steuersignalen werden in der oben beschriebenen Weise von dem Steuersignalschwingungsoszillator
bereitgestellte Signale geringerer Amplitude überlagert«
Phasenverschiebungsnetzwerke der Bauart, wie sie
vorstehend unter Bezugnahme auf Figur 5 der Zeichnungen beschrieben worden sind, sind in ihrer Leistungsfähigkeit
durch die Leistung der zur Verfugung stehenden kapazitätsveränderlichen
Dioden begrenzt. In Bereichen höherer Leistung besteht die Gefahr, daß Frequenzvervielfachungseffekte
innerhalb der kapazitätsveränderlichen Dioden
einen beträchtlichen Teil der Leistung des Hochfrequenzsignaies
in unerwünschte Harmonische dieses Hochfrequenzsignales umsetzen. In manchen Fällen kann es daher zweckmäßig
sein, eine abgewandelte Form von Phasenverschiebungseinrichtungen
zu verwenden, insbesondere in Anwendungsfällen, bei welchen Antwortsignale hoher Leistung ausgesendet
werden sollen» Eine geeignete Ausführungsform
einer Schaltung hierfür enthält eine Anzahl von Verzögerungsleitungen
unterschiedlicher Länge, welche Jeweils mittels elektronisch gesteuerter Schalter in die
Signalübertragungsstrecken eingeschaltet oder aus der
~26~ 009843/047*
Strecke abgetrennt werden, wodurch jeweils schrittweise
Veränderungen der Phasenverschiebung erzielt werden«
Die elektronisch gesteuerten Schaltmittel können die Form von p-i-n-Dioden haben, die vermittels eines digital
umgeformten Ausgangssignales des Phäsendetektors jeweils
über eine logische Schaltung gesteuert werden.»
Figur 7 zeigt ein Funkempfangs- und -Sendegerät, in welchem einige der oben erwähnten Abwandlungen verwirklicht
sind. Die in Figur 7 dargestellten Teile sind mit gleichen oder entsprechenden-Bezugszeichen versehen
wie analoge Teile der Anordnung- nach Figur 1 „
Aus Figur· 7 is"t ζυ· entnehmen, daß die Antennen 1
und 2 über Phasenverschiebungseinrichtungen 51 bzw. 4-1
mit einer Überlagerungsstufe in Form eines Hybrid-Ringes
verbunden sind. Der Summenausgang des Hybrid-Ringes 5
ist an ein Sende- und Empfangsgerät 6 angeschlossen.
Der die empfangenen Signale führende Ausgang des Sende- und Empfangsgerätes 6 ist über ein Filter 7 ^i* einem
Ausgangsanschluß 9 verbunden und steht außerdem über
einen weiteren Filter 8 mit einer Phasenteilerstufe
in Verbindung ο Die Cxegentakt-Ausgänge der Phasenteiler-
- 27 -
00 9 8V+3/CU 7 6
stufe sind über Tor schal tglieder 10a bzw«. 10b mit zwei
Zeitbasis-Schaltkreisen 55 verbunden. Die Ausgänge der letztgenannten Schaltkreise treiben einen Singzähler
Die Phasenverschiebungseinrichtung 31 enthält eine
Anzahl von Koaxialleitungen, die zueinander parallel geschaltet sind. Jede dieser Koaxialleitungen ist einem
Paar von gegensinnig in Serie zueinander geschalteten p-i-n-Dioden zugeordnet. Die einzelnen Koaxialleitungen
weisen (jeweils unterschiedliche Länge auf und sind jeweils von ihrer Mitte aus über gesonderte Gleichstromleitungen
mit den Ausgängen des Ringzählers 56 verbunden, so daß
ein gleichförmiges Vorwärtszählen des Ringzählers 56
dazu führt, daß jeweils nacheinander Koaxialleitungen mit zunehmender Länge leitend geschaltet werden.
Die Phasenverschiebungseinrichtung 4·' enthält ein
Paar von Koaxialleitungen, die zueinander parallel geschaltet sind und jeweils ebenfalls zwei in Serie und
gegensinnig zueinander geschaltete p-i-n-Diöden enthalten. Von der Mitte der genannten Koaxialleitungen
führen jeweils gesonderte Gleiohstromleitungen nach
zueinander komplementären Ausgangsanschlüssen eines freischwingenden Multivibrators 11'. Die Längen der
009843/0476
— 2o —
Koaxialleitungen der Phasenverschiebungseinrichtung 41
unterscheiden sich um-einen Betrag, welcher einer Phasenverschiebung
von ungefähr 60 elektrischen Graden, bezogen auf die Trägerfrequenz der Signale entspricht, welche
über die Antennen 1 und 2 gesendet oder empfangen
werden sollen. Ein Ausgang des Multivibrators 11' ist
außerdem mit den Steuere.dngängen der Torschaltglieder 10a
und IQb verbunden* Die Zeitbasis-Schaltkreise 55 sind
so ausgebildet, daß sie eine Sägezahnwelle mit steiler abfallender Flanke und einer Anstiegsdauer erzeugen,
welche durch ein analoges Eingangssignal gesteuert werden kann, wobei das analoge Eingangssignal die Stärke eines
Ladestromes nach oder aus einem Kondensator bestimmt,
während der Rücksprung ausgelöst wird, sobald die an
dem Kondensator anliegende Spannung einen bestimmten
Pegel erreicht. Die Anstiegsdauer hängt demgemäß von dem Eingangssignal nach einer exponentiellen Ladungs-
oder Entladungsfunktion ab. In der erfindungsgemäßeh
Schaltung dienen von dem Rücksprungsignal abgeleitete Impulse zum Betrieb des Ringzählers 56· Die Eingangssbafen
der" Zeibbasis-Schaltkreise 55 wirken in einfacher
«Ig Schwellenwerbelementθ, oo daIi die Schaltung
anspricht, wenn Signale untex'halb einer beo biinmten
g; auf brüten. Der Ringzähler 56 enth.·111
- 2fj - BAD ORIGINAL
0098U/OA76
drei bistabile Schaltungen, welche mit mehreren Ausgängen einer Diodenmatrix verbunden sind0 *
Empfangt das Gerät nach Figur 7 Funksignale über die Antennen 1 und 2, so werden/die Koaxialleitungen
' der Phasenverschiebungseinrichtung 4-1 abwechslungsweise
in die der Antenne 2 zugeordnete Signalüberträgungsstrecke
eingeschaltet. Hierdurch wird im wesentlichen eine Amplitudenmodulation des empfangenen Signales mit
einer Rechteckwelle vorgenommen, was einer schrittweisen,
hin- und hergehenden Drehung der Richtcharakteristik des Gerätes entspricht. Es sei beispielsweise angenommen,
daß größere Empfindlichkeit während derjenigen Halbwellen" erzielt wird, in welchen die längere der beiden
Koaxialleitungen der Phasenverschiebungseinrichtungen leitend geschaltet ist. Hierdurch entsteht ein Ausgang
an dem Filter 8, welcher mit dem die Torschaltglieder 1Öa
und 10b steuernden Signal, in Phase isto Das Torschaltglied
10a wird daher leitend und gestattet einen Stromfluß zu einem der Zeitbasis-Schaltkreise 55» bis dieser
einen Rüoksprungimpuls erzeugt. Der Rücksprungimpuls
dieses Zeitbasis-Schaltkreises löst eine Vorwärtsstellung des Ringzählers 56 aus, so daß ein neuer Ausgang dieses Zählers erregt und hierdurch eine kürzere
- 30 - 009.843/0476
Koaxialleitung der Fhasenverschiebungseinriclatung 3'
in die der Antenne 1 zugeordnete Signalübertragungsstrecke
eingeschaltet wird, außer wenn die vorher eingeschaltet gewesene Leitung bereits die kürzeste Leitung
gewesen ist. In diesem Falle wird durch die "Vorwärtsstellung des Zählers nunmehr die längste Koaxialleitung
leitend geschaltet. Hierdurch wird die gegenseitige Phasenverschiebung, die an den von den Antennen 1 und 2
abgenommenen Signalen vorgenommen wird, verändert, wodurch die polare Richtcharakteristik der Anordnung derart
gedreht wird, daß eine bestimmte Richtung mit größerer
Empfindlichkeit in die jeweilige Empfangsrichtung des ankommenden Signales gedreht wird·
Kommt das empfangene Signal aus einer solchen Richtung, daß die Empfindlichkeit der Anordnung größer
ist, wenn eine kürzere Leitung der Koaxialleitungen der
EhasenverSchiebungseinrichtung 4· eingeschaltet ist, so
ist das Ausgangssignal des Filterkreises 8 in Gegenphase
zu dem die Torschaltglieder 10a und 10b steuernden Signal. Die invertierte Form des von der Phasenteilungsstufe ,54
erzeugten Signales gelangt dann durch das Torschaltglied
10b und erzeugt einen Stromfluß zu dem jeweils
anderen Zeitbasis-Schaltkreis 55» bis dieser einen Rück-
- 31 -
009843/0476
sprungimpuls abgibt» Dieser Rücksprungimpuls des anderen
Zeitbasis-Schaltkreises löst eine Rückwärtszählung in
dem Ringzähler 56 aus, wodurch eine längere Koaxialleitung
der Phasenverschiebungseinrichtung 3' in die der Antenne 1 zugeordnete Übertragungsstrecke 1 geschaltet
wird, außer wenn die zuvor eingeschaltete Leitung bereits die längste Leitung gewesen ist. In
diesem Falle bewirkt die Rückwärtszählung in dem Zähler
nunmehr die Leitendschaltung der kürzesten Leitung.
Auch hierdurch erfolgt eine Drehung der Richtung größerer
Empfindlichkeit in die Richtung des Einfalles des empfangenen Signales.
Die Anordnung nach Figur 7 der Zeichnungen dient also als Servosystem zur Bewegung der Richtcharakteristik
in bestimmten Schritten, während die Anordnung nach Figur 1 eine kontinuierlich veränderliche Einstellung
bewirkt. Die Anordnung der Koaxialleitungen der Phasenverschiebungseinrichtung
3' ist zweckmäßig so getroffen, daß verschiedene, gleichmäßig über einen Bereich von
360 elektrischen Graden verteilte Phasenverschiebungsschritte möglich sind«, Sind beispielsweise, wie in der
Zeichnung dargestellt, η koaxiale Leitungen vorgesehen, so unterscheiden sich die Längen aufeinanderfolgender
■xo 0 0984 3/(K 7 6
- 32 -
J J
Leitungen vorzugsweise um einen Betrag entsprechend 360/n elektrischen Gradön.
Die Amplitude der Rechteckwelle am Ausgang des 'Ei It er kr ei se s 8 hängt von dem Unterschied der Empfindlichkeiten
ab, die in zwei Azimut-Richtungen in einem gegenseitigen
Winkelabstand von sechs Graden zu beobachten sind. Wenn die Einfallsrichtung des empfangenen Signales
auf einer Seite einer Welle der Richtcharakteristik entsprechend dem augenblicklichen Zustand der Schaltung liegt,
so ist die Amplitude am Ausgang des genannten Filterkreises verhältnismäßig groß, wodurch der Kondensator des entsprechenden
Zeitbasis-Schaltkreises sehr rasch auf die Spannung aufgeladen-wird, welche einen Rücksprungimpuls
auslöst und damit eine "Vorwärtsschaltung des Zählers 56
bewirkt» Liegt jedoch die Einfallsrichtung des empfangenen
Signales näher am Scheitel einer Welle der Richtcharakteristik, so ist die Amplitude des Eilterausganges kleiner, so daß
es langer dauert, eine Spannung aufzubauen, welche 'zur
Auslösung des Rücksprungimpulses ausreicht. Die Zeit,
welche für den Aufbau der einen Rücksprungimpuls auslösenden Spannung notwendig ist, hängt von der Amplitude
des Eilter-Ausgangssignales nach einer exponentiellen
Kondensator-Ladefunktion ab. Hierdurch wird das sehr
0098A3/0A7B
vorteilhafte Ergebnis erzielt, daß ein Servosystem mit veränderlicher Ansprechgeschwindigkeit entsteht, wobei
das Ansprechen verhältnismäßig rasch erfolgt, wenn ein großes Fehlersignal vorhanden ist, und eine verhältnismäßig
starke Verstellung gefordert wird, während die Ansprechgeschwindigkeit abfällt, wenn sich die Anordnung
dem Zustand einer optimalen Einstellung nähert. Wie bereits gesagt, kann auf diese Weise die wünschenswerte
Eigenschaft des schnellen Ansprechens mit der Sicherheit gegen Pendelungen vereinigt werden.
Die Schwellenwert-Schaltungsorgane am Eingang der Zeitbasis-Schaltkreise 55 sind so eingestellt, daß Ausgangssignale
des Filterkreises mit geringer Amplitude, wie sie auftreten, wenn die Einfallsrichtung "der empfangenen
Signale von der Richtung größter Empfindlichkeit um weniger abweicht als einen halben Drehsohritt entsprechend
einem Schaltschritt des Servosystems, nur gelegentlich eine genügend hohe Spannung aufbauen, welche die Auslösung
eines weiteren Schrittes bewirkt. Hierdurch wird auch verhindert., daß das Servosystem auf jede Störspannung
oder Rauschspannung anspricht.
Figur 8 der Zeichnungen zeigt die Zeitbasis-Schalt-
- 34 -
00 9 843/0476
kreise 55 in ihren Einzelheiten. Sie enthalten zwei an
sich bekannte Schaltungen, jedoch mit einer zusätzlichen Widerstandskette, welche einen einstellbaren Schwellenwert-Effekt ermöglicht. Jede der genannten Schaltungen
enthält einen n-p-n-Transistor (Ti bzw«T2) und jeweils
einen Unipolartransistor U1 bzw. U2. Die Basisanschlüsse
der Transistoren T1 und T2 sind jeweils mit den Ausgängen der TorschaItglieder 10a bzw. 10b nach Figur 7
verbunden» Die Emitteranschlüsse der Transistoren T1 und T2 enthalten Widerstände R15 bzw. R16« Eine Klemme
eines in bestimmter Weise eingestellten Widerstandes R19 ist an eine Speisespannung gelegt. Die andere Klemme
dieses Widerstandes ist jeweils über gesonderte Widerstände mit den Emitteranschlüssen der Transistoren T1
und T2 verbunden. Der über den Widerstand R19 fließende
Strom bewirkt einen Spannungsabfall an den Widerständen R15
und R16. Die von den Torschaltgliedern 10a und 10b herbeigeführten
Signale gelangen nur dann durch die Transistoren T1 oder T2, wenn sie größere Spannungen aufweisen als dieser
Spannungsabfall. Der genannte Widerstand R19 kann demgemäß
dazu verwendet werden, den Schwellenwert im Sinne der genannten Wirkung auf eine bestimmte Höhe einzustellen.
Soll vermittels der Schaltung nach Figur 7 ein
- 35 -
009843/0476
Antwortsignal gesendet werden, so wird dieses Signal dem Sende- und Empfangsgerät 6 zugeführt. Das Gerat
wird auf Sendebetrieb umgestellt und eine Verbindung zwischen diesem Gerät und einem sperrenden Eingang des
Ringzählers 56 wird erregt, so daß der Zähler vorübergehend
an einer Weiterzählung gehindert wird« Das Ausgangssignal
des Sende- und Empfangsgerätes 6 spaltet sich in dem Hybrid-Ring in zwei Teile auf, wobei der
eine Teil des Signales über die Phasenverschiebungseinrichtung
31 nach der Antenne 1 gelangt, während der
andere Teil des Signales die Antenne 2 über die Phasenverschiebungseinrichtung
4·1 erreicht. (Der Signalfluß
ist zu der Richtung der Pfeile in der Zeichnung entgegengesetzt, da die Pfeile nur die Richtung der Empfangssignale anzeigen ).
Dem Fachmann bietet sich noch eine Vielzahl weiterer
Abwandlungsmöglichkeiten der Schaltung, nach Figur 7 der
Zeichnungen. Dort sind zwar sechs wahlweise wirksame Leitungen innerhalb der Phasenverschiebungseinrichtung 3'
dargestellt, doch kann auch jede andere Zahl von Leitungen
verwendet werden, und im Bedarfsfalle kann man insbesondere
mehr als sechs Leitungen vorsehen. So können beispielsweise acht Leitungen vorgesehen sein, so daß sich Phasen-
" 56" 009843/0476
Verschiebungsschritte von 45 elektrischen Graden ergeben«
Außerdem, können auch zwei oder mehrere Gruppen von Leitungen hintereinandergeschaltet werden, wobei
Jede Gruppe zumindest zwei zueinander parallelliegende Leitungen enthält, wobei die Schaltung so gewählt ist,
daß unter der Steuerung der Ausgangssignale des ^ählers
verschiedene Kombinationen von Leitungen leitendgeschaltet werden, wodurch sich eine entsprechende Anzahl von
gleichen Phasenverschiebungsschritten ergibt, die einen Bereich von 360 Graden überstreichen. Ferner können die
•Torschaltglieder 10a und 10b durch komplementäre Ausgänge der Multivibratorsehaltung 11 gesteuert werden,
so daß die Phasenteilungsstufe 54 entfällt.
- 37 -
": 0098 A3/04 7 6
Claims (1)
- Patentansprüche1ο Zwischenstufe für Funkgeräte zur Verbindung von zwei Antennen mit unterschiedlicher polarer Richtcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Antennen (1,2) jeweils gesonderte Signalübertragungsstrecken verbunden sind, die jeweils elektrisch steuerbare, eine veränderbare gegenseitige Phasenverschiebung zwischen den Signalen auf den beiden Signalübertragungsstrecken erzeugende Phasenverschiebungseinrichtungen (3| 4- bzw. 31, 4-') enthalten und über eine Überlagerungsstufe (5) mit einer gemeinsamen Signalleitung in Verbindung stehen, welch letztere mit einem Phasendetektor (10) verbunden ist, daß ferner eine StörsignalerZeugungseinrichtung (11, 12) vorgesehen ist, von welcher eine Störsignalschwingung nach dem Phasendetektor bzw, entsprechende Veränderungen der Phasenverschiebung erzeugende Störsignalschwingungen nach den Phasenverschiebungseinrichtungen gelangen, und daß schließlich der Phasendetektor derart mit den-Phasenverschiebungseinrichtungen verbunden ist, daß er diese abhängig von den von ihm empfangenen, die Frequenz der Störsignalschwingungen aufweisende Signale der gemeinsamen Signalleitung im Sinne der Erzeugung einer Phasengleichheit- 38 -' OO9843/047Sder über die· beiden Signalübertragungsstrecken geführten Signale an der Überlagerungsstufe steuert.2. Zwischenstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die Phasenverschiebungseinrichtungen (3, 4) jeweils abhängig von einem analogen Steuersignal eine kontinuierlich veränderbare Phasenverschiebung erzeugen.3· Zwischenstufe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phas envers chiebungs einrichtung en (3, 4·) jeweils eine elektronisch steuerbare Induktivität enthalten, welche durch eine an einem Ende mit einer Diode (VO) veränderlicher Kapazität abgeschlossene Λ/4--Wellenleitung (27) gebildet wird (Figur 4). .4. Zwischenstufe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitung (27) eine abgeschirmte (28) Leitung ist und daß eine weitere, ebenfalls abgeschirmte A/4—Wellenleitung (29) mit einem Ende an die genannte Diode'(VG) veränderbarer Kapazität und mit ihrem anderen Ende an eine Kapazität (GX) angeschlossen ist,'die größer als die Kapazität der genannten Diode istZwischenstufe nach einem der Ansprüche 2 bis- 39 -0 09843/0476gekennzeichnet durch eine auf eine unerwünscht hohe Signalamplitude am Ausgang des Phasendetektors ansprechende Einrichtung (50, 51)» mittels welcher die Ausgangsleitung bzw. alle Ausgangsleitungen des Phasendetektors (10) zeitweise an ein bestimmtes Potential anschließbar sind (Figur 6).6. Zwischenstufe nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Antennen (1, 2) über die gemeinsame Signalleitung, die Mischstufe (5) und die. beiden Phasenverschiebungseinrichtungen (3, 4) der Signalübertragungsstrecken ein Sende- bzw. Antwortsignal zuführbar ist, und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche während der Sendung des Antwortsignales die den Phasenverschiebungseinrichtungen zugeführten Steuersignale konstant hält.7. Zwischenstufe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenverschiebungseinrichtungen (3, 4) jeweils eine erste, an die Störsignalerzeugungseinrichtung (11, 12) angeschlossene und deren Störsignale empfangende Phasenverschiebungsstufe und eine zweite, mit einem Ausgang des Phasendetektors (10) verbundene Phasenverschiebungsstufe enthalten»009843/0A768. Zwischenstufe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der fihasenverschiebungseinrichtungen (31* 41) jeweils eine bestimmte aus einer Vielzahl vorgegebener relativer Phasenverschiebungen erzeugbar ist.9ο Zwischenstufe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Störsignalschwingung die Form einer Rechteckwslle hat.10. Zwischenstufe nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die HiasenverSchiebungseinrichtungen (3' > ■•4')-jeweils eine Vielzahl von Übertragungsleitungen unterschiedlicher Länge sowie eine Verteilungseinrichtung enthalten, mittels welcher Signale über eine bestimmte dieser Übertragungsleitungen oder über eine bestimmte Kombination aus mehreren der genannten Übertragungsleitungen führbar sind (Figur 7).11. Zwischenstufe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungseinrichtung jeweils eine Kombination aus Paaren von gegeneinander und in Serie zu den jeweils zuge&örigen Übertragungsleitungen geschalteten Gleicnricktereleiaenfcen enthält (Figur 7)·-41-509843/047612· Zwischenstufe nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch einen mittels der vom Ausgang des Phasendetektors abgeleiteten Signale gesteuerten Ringzähler (56), dessen Ausgänge mit den Steuereingängen der Verteilungseinrichtung verbunden sind, (]Figur7).13· Zwischenstufe nach Anspruch 12, gekennzeichnet
durch einen mit dem Ausgang bzw. den Ausgängen des Phasendetektors verbundenen, den Ringzähler (56)- steuernden
Impulsgeber (55)» dessen Impulsabstand eine nichtlineare Punktion der Spannung am Ausgang bzw. an den Ausgängen
des Ehasendetektors ist, derart, daß der Ringzähler verhältnismäßig rasch vorwärts gestellt wird, wenn der Ausgang des Phasendetektors die Notwendigkeit einer verhältnismäßig großen Verstellung anzeigt, jedoch verhältnismäßig langsam vorwärts gestellt wird, wenn die Notwendigkeit
einer nur geringen Verstellung angezeigt wird.14, Zwischenstufe nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Phasendetektor ein Paar von Tor-· schaltgliedern (10a, 10b) aufweist, die einerseits, zum
Empfang von Signalen mit der Frequenz der Störsignalsohwingung, mit der gemeinsamen Signalleitung und andererseits über Steuerleitungen zum Empfang von Störsignal-- 42 -• 009843/0476M *Schwingungen mit der Störsignalerzeugungseinrichtung verbunden sind und daß der Ringzähler (56) durch von dem einen Torschaltglied abgeleitete Signale in der einen Richtung und durch von dem jeweils anderen Torschaltglied abgeleitete Signale in der jeweils anderen Richtung betrieben wirdo15. Zwischenstufe nach Anspruch 14-, gekennzeichnet durch ein Paar von spannungsgesteuerten Zeitgeber-Schaltkreisen (55)» deren Steuereingänge jeweils mit den Ausgängen der genannten Torschaltglieder (10a, 10b) verbunden sind, und daß der reversible Ringzähler (56) durch Signale betrieben wird, die von den Impulsen dieser Schaltkreise abgeleitet sind.16. Zwischenstufe nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeber-Schaltkreise (55) derart ausgebildet sind, daß die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen von der am Eingang der genannten Schaltkreise zugeführten Steuerspannung entsprechend einer exponent!eilen Ladefunktion abhängig sind·17· Zwischenstufe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgeber-Schaltkreise (55) eine Sperreinrichtung (R19i HI5, R16) enthalten, welche verhindert, daß sie auf Eingangseignale ansprechen, die unter einem vorbestimmten Spannungepegel liegen (Figur 8).009843/04Leerseite
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