DE1591720C3 - Verfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung der Empfangsspannungen in den Empfangskanälen eines Mehrkanalpeilers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung der aus einem Peilantennensystem ausgekoppelten Empfangsspannungen in den Empfangskanälen eines Mehrkanalpeilers. Bei diesem Verfahren wird in die Empfängereingänge zeitweise an Stelle der vom Peilantennensystem kommenden Spannungen ein Hilfssignal eingekoppelt und an den Empfängerausgängen wird die Phasendifferenz zwischen den einzelnen Ausgangssignalen der Empfangskanäle gemessen. Auf Grund dieser Meßergebnisse wird eine Beeinflussung der in den Empfangskanälen vorgesehenen Phasendrehgliedern 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 10 19 720 bekannt. Bei diesem Verfahren wird beim Umschalten in den Betriebszustand »Prüfen« auf die Empfängereingänge die Spannung eines Hilfsoszillators gegeben und an den Empfängerausgängen wird mittels einer Brükkenanordnung 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. 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. Auf Grund dieses Verfahrens wird bei jeder Frequenz, bei der gerade gepeilt wird, die unterschiedliche Phasenbeeinflussung beseitigt.

In der deutschen Auslegeschrift 12 45 450 sind Peiler nach dem Watson-Watt-Prinzip beschrieben, die automatisch innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs durchgestimmt werden. Bei diesen Peilern wird gleichzeitig die Frequenz sowie der Einfallswinkel eines empfangenen Signals zur Anzeige gebracht. Auch bei derartigen Peilern ist es notwendig, die unterschiedliche Phasenbeeinflussung in den Empfangskanälen zu beseitigen. Das oben beschriebene bekannte Verfahren kann hierbei nicht angewendet werden.

Von besonderem Interesse ist die Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung in den Empfangskanälen bei sogenannten 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 11 98 424 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. Die Spannungen dieser Antennen werden getrennt verstärkt und danach wird die Phasendifferenz zwischen der Antennenspannung der im Kathetenschnittpunkt des Dreiecks liegenden Antennen und jeweils einer der beiden anderen Antennenspannungen bzw. zwischen den Antennenspannungen der sich diametral gegenüberliegenden Antennen des Quadrates gemessen. Aus den beiden Phasendifferenzen wird dann die Einfallsrichtung ermittelt. Das oben beschriebene bekannte Verfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung in den Empfangskanälen kann auch bei derartigen Peilern nicht angewendet werden, wenn diese automatisch innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches schnell durchgestimmt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, bei mehrkanaligen Peilern, die in ihrer Empfangsfrequenz periodisch durchgestimmt werden, eine Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung der Empfangsspannungen in den Kanälen innerhalb des gesamten Empfangsbereichs zu ermöglichen.

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 Empfängereingänge ein aus Spannungen unterschiedlicher, über den Durchstimmbereich verteiler 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 Empfangskanäle jeweils in der Umgebung der Frequenz, bei der die einzelnen gespeicherten Signale gewonnen werden, mit dem entsprechenden Signal beaufschlagt werden.

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 auftretenden 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 Einfallwinkels 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.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein Phasenpeiler dargestellt, der drei Antennen 1 bis 3 besitzt, die an den Eckpunkten eines gleichschenkligen rechtwinkligen Dreiecks aufgestellt sein sollen. Über Schalter 4 bis 6 sind diese Antennen mit den Empfängers 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 bis 9 innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs durchgewobbelt werden. Es wäre auch möglich, den Oszillator 10 stufenweise in der Frequenz zu verändern oder auch so durchzustimmen, daß nicht interessierende Frequenzbereiche ausgelas-. sen 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 Ausgangsspannung des Empfängers 8 zugeführt. Bei Einfall eines Signals innerhalb des Empfangsbereichs der Empfänger 7 bis 9 werden bei der entsprechenden Abstimmung der Empfänger in den Phasenmeßgliedern 14 und 15 die Phasendifferenzen 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 ⁶S 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 de'utschen Patentschrift 10 51 920 bzw. in der britischen Patentschrift 5 66 026 aufgezeigt sind.

Die Beeinflussung der Phase der über die Kanäle 7 bis 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 bis 6 in die gestrichelt gezeichnete Stellung geschaltet. In dieser Stellung wird den Empfangskanälen 7 bis 9 das Oberwellenspektrum des Generators 19 zugeführt, dem ein Verzerrer 20 nachgeschaltet ist. Bei einem durchzustimmenden Frequenzbereich von beispielsweise 70 MHz gibt man günstigerweise dem Oszillator 19 eine Frequenz von einigen MHz oder z. B. 1 MHz. Innerhalb des durchzustimmenden 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 0 festgestellt. Bei den meisten Frequenzen werden jedoch Phasendiffefenzen ψ2 bis φι und φι bis qn auftreten. Die, diesen Phasendifferenzen entsprechenden, in den Phasenmeßeinrichtungen erzeugten Spannungen werden getrennt gespeichert. Hierzu sind die Phasenmeßeinrichtungen 14 und 15 mit Speichereinrichtungen 21 und 22 verbunden, die so viele einzelne Speicher aufweisen wie Oberwellen der Frequenz des Oszillators 19 in den Durchstimmbereich der Empfänger 7 bis 9 fallen, jede dieser Speichereinrichtungen ist einer Oberwelle des den Empfängereingängen zugeführten Frequenzspektrums zugeordnet. Während des Prüfvorgangs werden, gesteuert vom Taktgeber 18 und jeweils 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 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 Sollwert, 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 eigentlichen 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 Kanä-

Ien weitgehend gleich gehalten werden kann. Auch Phasenabweichungen auf Grund 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 bzw. der Zahl der Oberwellen in dem Durchstimmbereich ab. Der Einfachheit halber wurden in der Zeichnung in den Gliedern 21 und 22 lediglich fünf Speichereinrichtungen angedeutet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beseitigung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung der aus einem Peilantennensystem ausgekoppelten Empfangsspannungen in den Empfangskanälen eines Mehrkanalpeilers, bei dem in die Empfängereingänge zeitweise an Stelle der vom Peilantennensystem kommenden Spannungen ein Hilfssignal eingekoppelt und an den Empfängerausgängen die Phasendifferenz zwischen den einzelnen Ausgangssignalen der Empfangskanäle gemessen und auf Grund dieser Meßergebnisse eine Beeinflussung der in den Empfangskanälen vorgesehenen Phasendrehgliedern vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter periodischer Durchstimmung der Empfangsfrequenz der Empfangskanäle innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs jeweils wenigstens einen Durchstimmvorgang lang in die Empfängereingänge 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 Empfangskanäle jeweils in der Umgebung der Frequenz bei der die einzelnen gespeicherten Signale gewonnen werden, mit dem entsprechenden Signal beaufschlagt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Empfängereingängen das Oberwellenspektrum einer Frequenz zugeführt wird, die im Vergleich zur Breite des Durchstimmbereichs klein ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Anmeldung bei einem a sich bekannten Peiler, bei dem an den Empfängerausgängen zwei Phasendifferenzen zur Bestimmung des Einfallwinkels gemessen werden, und zwar in der Weise, daß die zur Bestimmung des Einfallwinkels vorgesehenen Phasenmeßglieder auch zur Bestimmung der unterschiedlichen Phasenbeeinflussung in den Kanälen ausgenutzt werden.