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"VVerfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung
der Empfangs spannungen in den Empfangskanälen eines Mehrkanalpeilers Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung
der aus einem Peilantennensystem ausgekoppelten Empfangs spannungen in den Empfangskanälen
eines Mehrkanalpeilers. Bei diesem Verfahren wird in die Empfägereingänge zeitweise
anstelle der vom Peilantennensystem kommenden Spannungen ein Hilfssignal eingekoppelt
und an den Empfängerausgängen wird die Phasendifferenz zwischen den einzelnen Ausgangssignalen
der Empfangskanäle gemessen. Aufgrund dieser Meßergebnisse wird eine Beeinflussung
der in den Empfangskanälen vorgesehenen Phasendrehgliedorn vorgenommen Ein Verfahren
zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung der Empfangssignale in
den Empfangskanälen eines Peilers nach dem Watson-watt-Prinzip ist aus der deutschen
Patentschrift
1 019 720 bekannt. Bei diesem Verfahren wird beim Umschalten in den Betriebs zustand
Prüfen" auf die Empfängereingänge die Spannung eines Hilfsoszillators gegeben und
an den Empfängerausgängen wird mittels einer Brückenanordnung die Phasendifferenz
der beiden Ausgangsspannungen gemessen. Ist eine ungleiche Phasenbeeinflussung vorhanden,
so wird von dieser Brückenanordnung ein Regelkreis eingeschaltet, der die unterschiedliche
Phasenbeeinflussung durch Nachstellen von Regelorganen beseitigt.
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Bei dem bekannten Verfahren wird automatisch von Zeit zu Zeit in die
Prüfstellung umgeschaltet und die Prüfstellung wird so lange beibehalten, bis die
unterschiedliche Phasenbeeinflussung der Peilkanäle beseitigt ist. Während eines
Peilvorgangs schaltet also der nach dem bekannten Verfahren arbeitende Peiler in
die Prüfstellung um, die Peilkanäle werden auf gleiche Phasenbeeinflussung geprüft
und danach wird wieder in die Peilstellung zurückgeschaltet. Aufgrund dieses Verfahrens
wird bei Jeder Frequenz, bei der gerade gepeilt wird, die unterschiedliche Phasenbeeinflussung
beseitigt.
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In der deutschen Auslegeschrift 1 245 450 sind Peiler nach dem Watson-Watt-Prinzip
beschrieben, die automatisch innerhalb eines vorgegebenen Frequenzberoichs durchgestimmt
werden.
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Bei diesen Peilern wird gleichzeitig die Frequen sowie der Einfallswinkel
eines empfangenen Signals zur Anzeige gebracht. buch bei derartigen Peilern ist
es notwendig, die unterschiedliche Phasenbeeinflussung in den Empfangskanälen zu
beseitigen Das oben beschriebene bekannte Verfahren kann hierbei nicht angewendet
werden.
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Von besonderem Interesse ist die Beseitigung der unterschiedlichen
Phasenbeeinflussung in den Empfangskanälen bei sog. Phasenpeilern, bei denen die
Einfallsrichtung durch Messung der Phasendifferenz zwischen den Spannungen mehrerer
Antennen bestimmt wird. Ein solcher Peiler ist beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift
1 198 424 beschrieben. Bei dem bekannten Peiler sind entweder drei Dipolantennen,
die an den Eckpunkten eines rechteckigen gleichwinkligen Dreiecks angeordnet sind
oder vier an den Eckpunkten eines Quadrates angeordnete Antennen vorgesehen.
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Die Spannungen dieser Antennen werden getrennt verstärkt und danach
wird die Phasendifferenz zwischen der Antennen spannung der im Xathetenschnittpunkt
des Dreiecks liegenden Antennen und jeweils einer der beiden anderen Antennenspannungen
bzw. zwischen den Antennenspannungen der sich diametral gegenüberliegenden Antennen
des Quadrates gemessen.
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Aus den beiden Phasendifferenzen wird dann die Einfallsrichtung
ermittelt.
Das oben beschriebene bekannte Verfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung
in den EXpfangskanälen kann auch bei derartigen Peilern nicht angewendet werden,
wenn diese automatisch innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches schnell durchgestimmt
werden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, bei mehrkanaligen
Peilern, die in ihrer Empfangsfrequenz periodisch durchgestimmt werden, eine Beseitigung
der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung der Empfangs spannungen in den Kanälen
innerhalb des gesamten Empfangsbereichs zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei an sich
bekannter periodischer Durchstimmung der Empfangsfrequenz der Empfangskanäle innerhalb
eines vorgegebenen Frequenzbereichs Jeweils wenigstens einen Durchstimmvorgang lang
in die Empfangereingänge ein aus Spannungen unterschiedlicher, über den Durchstimmbereich
verteilter Frequenzen bestehendes Hilfssignal eingekoppelt wird, daß die bei den
verschiedenen Frequenzen des Hilfssignals durch die Phasenmessung erzeugten Signale
für die Beeinflussung der Phasendrehglieder getrennt gespeichert werden und daß
die
Phasendrehglieder während der Durchstimmung der Smpfangskanäle
jeweils in der Umgebung der Frequenz, bei der die einzelnen gespeicherten Signale
gewonnen werden, mit dem entsprechenden Signal beaufschlagt werden.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird bewirkt, daß die unterschiedliche
Phasenbeeinflussung an einer Vielzahl von Frequenzpunkten innerhalb des Durchstimmbereichs
beseitigt wird. In der Umgebung dieser Frequenzpunkte sind die guS-tretenden Phasenunterschiede
dann sehr klein oder ebenfalls nicht vorhanden, so daß über den gesamten Frequenzbereich
eine weitgehende Beseitigung der Phasenunterschiede zustande kommt. Vorzugsweise
koppelt man in die Empfängereingänge das Oberwellenspektrum einer Frequenz ein,
die im Vergleich zur Breite des Durchstimmbereichs klein ist, so daß eine Vielzahl
von Oberwellen im Durchstimmbereich liegen. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens bei den oben beschriebenen Phasenpeilern kann man die zur Bestimmung
des Einfallswinkels notwendigen Glieder zur Phasenmessung auch zur Bestimmung der
unterschiedlichen Phasenbeeinflussung in den Kanälen ausnutzen. Wie bereits oben
erwähnt, ist gerade bei derartigen Peilern die Beseitigung von unterschiedlichen
Phasenbeeinflussungen durch die Kanäle von großem Interesse, da unterschiedliche
Phasenbeeinflussungen Peilfehler bewirken.
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Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll
das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein
Phasenpeiler dargestellt, der drei Antennen 1 - 3 besitzt, die an den Eckpunnten
eines gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecks aufgestellt sein sollen. Cber Schalter
4-6 sind diese Antennen mit den Empfängern 7, 8 und 9 verbunden, die einen gemeinsamen
Oszillator 10 besitzen. Die Frequenz dieses Oszillators wird vom Sägezahngenerator
11 her periodisch durchgestimmt, wodurch die Empfänger 7 - 9 innerhalb eines vorgegebenen
Frequenzbereichs durchgewobbelt werden. Es wäre auch möglich, den Oszillator 10
stufenweise in der Frequenz zu verändern ruder auch so durchzustimmen, daß nicht
interessierende Frequenzbereiche ausgelassen werden. An die Ausgänge der Empfänger
7 und 9 sind Phasendrehglieder 12 und 13 angeschaltet, deren Ausgänge wiederum mit
Phasenmeßeinrichtungen 14 und 15 verbunden sind. Diesen Phasenmeßeinrichtungen 14
und 15 wird auch die Ausgangs spannung des Empfängers 8 zugeführt, Bei Einfall eines
Signals innerhalb des Empfangsbereichs der Empfänger 7-9 werden bei der entsprechenden
Abstimmung der Empfänger in den Phasenmeßgliedern 14 und 15 die Phasendifferensen
zwischen den Spannungen der Antennen 1 und 2 bzw. der Antennen 2 und 3 gemessen.
Im Glied 16 wird aus den Ausgangssignalen der Phasenmeßglieder 14 und 15 der
Einfallswinkel
der empfangenen Welle bestimmt, der auf dem Sichtgerät 17 zur Anzeige gebracht wird.
Gleichzeitig wird auf dem Sichtgerät mit angezeigt, bei welcher Frequenz das eingefallene
Signal empfangen wurde. Dem Sichtgerät 17 muß aus diesem Grunde auch noch die Spannung
des Sägezahngenerators 11 zugeführt werden. Man kann auf dem Sichtgerät eine Anzeige
von Azimut und Frequenz in Polarkoordinaten oder kartesischen Koordinaten bewirken,
also Darstellungen, wie sie in der deutschen Patentschrift 1 051 920 bzw. in der
britischen Patentschrift 566 026 aufgezeigt sind.
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Die Beeinflussung der Phase der über die Kanäle 7 - 9 geführten Spannungen
ist bei den verschiedenen Frequenzen unterschiedlich und ändert sich fortlaufend.
Aus diesem Grunde ist es notwendig, das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzen.
Gesteuert vom Taktgeber 18 werden deshalb nach einigen Durchstimmvorgängen die Schalter
4 - 6 in die gestrichelt gezeichnete Stellung geschaltet. In dieser Stellung wird
den Empfangskanalen 7 - 9 das Oberwellenspektrum des Generators 19 zugeführt, dem
ein Verzerrer 20 nachgeschaltet ist. Bei einem durchzustinwienden Frequenzbereich
von beispielsweise 70 MHz gibt man günstigerweise dem Oszillator 19 eine Frequenz
von einigen MHz oder z. B.
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1 MHz. Innerhalb des durchzustimmcnden Frequenzbereichs liegt
also
eine Vielzahl von Oberwellen der Frequenz des Oszillators 19. Während der Durchstimmung
der Empfänger durch den Sägezahngenerator 11 werden die Empfänger nacheinander auf
die einzelnen Oberwellen abgestimmt. Sind die Phasenbeeinflussungen in den drei
Empfangskanälen gleich groß, dann werden in den Phasenmeßeinrichtungen 14 und 15
Phasendifferenzen Q feStgestellt. Bei den meisten Frequenzen werden jedoch Phasendifferenzen
#2 - #1 und #2 - #3 auftreten. Die, diesen Phasendifferenzen entsprechenden, in
den Phasenmeßeinrichtungen erzeugten Spannungen werden getrennt gespeichert. Hierzu
sind die Phasenmeßeinrichtungen 14 und 15 mit Speichere inrichtungen 21 und 22 verbunden,
die so viele einzelne SpeMher aufweisen wie Oberwellen der Frequenz des Oszillators
19 in den Durchstimmbereich der Empfänger 7 - 9 fallen. Jede dieser Speichereinrichtungen
ist einer Oberwelle des den Empfänger eingängen zugeführten Frequenzspektrums zugeordnet
WPhrend des Prüfvorgangs werden, gesteuert vom Taktgeber 18 und je-. weils zu der
Zeit, wenn die einzelne Oberwelle über die Empfänger geführt wird, der zugehörige
Speicher mit den Phasenmeßeinrichtungen 14 und 15 verbunden. Nach der Durchstimmung
des gesamten Frequenzbereichs, also wenn alle Oberwellen über die Empfänger geführt
sind, weisen alle Speichereinrichtungen eine Spannung auf, die zur Nachregelung
der Phasendrehglieder 12 und 13 bei der ihnen zugeordneten Frequenz geeignet sind.
Diese gespeicherten Spannungen werden nach Beendigung
des Prüfvorgangs,
also während der Peilung, in der Umgebung der ihnen zugeordneten Frequenz wirksam
gemacht.
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Bei einer Grundfrequenz des Oszillators 19 von 1 MHz wird also jeweils
nach Durchfahren des Frequenzbereichs von 1 MHz durch die Empfänger ein anderer
Speicher mit den Phasendrehgliedern 12 und 13 verbunden. Innerhalb dieser 1 MHz-Stufen
regeln die Spannungen der einzelnen Speicher die Phasendrehglieder 12 und 13 auf
den Bollwert, der bei der entsprechenden Oberwelle bestimmt wurde. Während die Eingänge
der Speichereinrichtungen 21 und 22 nur während des Prüfvorgangs angeschaltet werden,
werden die Ausgänge der Speichereinrichtungen 21 und 22 auch während des eigontlichen
Peilvorgangs nacheinander mit den Phasendrehgliedern 12 und 13 verbunden. Durch
das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, daß über den gesamten durchzustimmenden
Frequenzbereich die Phasenbeeinflussung in den Kanälen weitgehend gleich gehalten
worden kann. Auch Phasenabweiehungen aufgrund von Temperatur- und. Zeiteinflüssen
werden durch das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt. Die erzielbare Genauigkeit
hängt von der Zahl der Speichereinrichtung in den Gliedern 21 und 22 b « w. der
Zahl der Oberwellon in dem Durchstimmbereich ab. Der Einfachheit halber wurden in
der Zeichnung in den Gliedern 21 und 22 lediglich fünf Speichereinrichtungen angedeutet.