DE1791252A1 - Richtpeilsystem - Google Patents

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATKNTANWÄI/ΓΕ

D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087 1791252

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo (Japan)

Richtpeilsystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Richtpeilsystem zur aktiven und passiven Ortung von Zielen, bestehend aus einer Mehrzahl von in vorgegebenen Abständen angeordneten Antennenelementen, die einzeln über individuelle, die Richtcharakteristik der Antennenanlage beeinflussenden und damit der Peilanzeige dienenden Phasenschieber evtl. unter Zwischenschaltung von Gabelschaltungen mit einem Sender und/oder einem Empfänger verbunden sind.

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Zur aktiven und passiven Punkpeilung für die Ortung ferner Ziele müssen naturgemäß Antennenanlagen verwendet werden, die eine gute Richtcharakteristik aufweisen. Bei relativ kurzwelligen elektromagnetischen Wellen werden im allgemeinen Parabolantennen verwendet, die periodisch geschwenkt bzw. bei schnell beweglichen Zielen mit Hilfe eines Servomechanismus denselben nachgesteuert werden.

Insbesondere bei langwelligeren elektromagnetischen Wellen erweist es sich als nachteilig, derartige, einen sehr großen Durchmesser aufweisende Parabolantennen zu verschwenken, weil dies im Hinblick auf die auftretenden W_vindkräfte einen äußerst robusten Antriebsmechanismus notwendig macht. Bei nur in einem ganz beschränkten Raumsektor auftretenden Zielen verwendet man deshalb in manchen Fällen fest montierte Parabolantennen, bei welchen der Speisepunkt geringfügig um den Brennpunkt der Parabolantenne herum bewegt werden kann, was manchmal als "Schielen" bezeichnet wird. Da jedoch mit zunehmender Defokussierung notgedrungenermaßen eine Verschlechterung der Richtcharakteristik eintritt, können derartige Parabolantennen in Verbindung mit Richtpeilsystemen nur in beschränktem Maße verwendet werden.

Aus den oben beschriebenen Gründen ist man deshalb bereits dazu übergegangen, die Richtcharakteristik von Antemienanlagen bei Richtpeilsystemen auf elektrischem Wege zu beeinflussen. Zu diesem Zweck wird in der Regel eine Vielzahl von Dipolen unter Ausbildung von sog. Dipo!feldern nebeneinander angeordnet, wobei die einzelnen Dipole jeweils über getrennte Phasenschieber gespeist v/erden.

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BAD ORIGfNAL

Die mit Hilfe dieser Phasenschieber erzeugte Phasenverschiebung wird dabei derart gesteuert, daß die gewünschte Richtcharakteristik des Antennensystems zeitabhängig verändert werden kann.

Zur Vermeidung von Mehrdeutigkeiten bzw. zur Unterdrückung von Nebenkeulen in der Richtcharakteristik derartiger Dipolfelder war man bisher gezwungen, die einzelnen Antennenelemente in einem Abstand anzuordnen, der weniger als ctae ii_&l.be Wellenlänge beträgt. Bei relativ kurzwelligen elektromagnetischen Wellen hat dies jedoch den Nachteil, daß für die Speisung derartiger Antennenelemente - insbesondere die Anbringung der Phasenschieber und Anpassungstransformatoren - äußerst wenig Platz zur Verfügung steht, so daß in vielen Fällen keine optimalen Verhältnisse zu erzielen sind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein äußerst genau arbeitendes Richtpeilsystem zu schaffen, welches diese oben genannten Nachteile nicht aufweist und welches selbst bei relativ kurzwelligen elektromagnetischen Wellen genügend Raum für die Anbringung der Speisung - einschließlich Phasenschieber und Anpassungstransformatoren - zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß wenigstens zwei Antennengruppen vorgesehen sind, bei denen die Abstände der einzelnen Antennenelement· innerhalb Jeder Antennengruppe konstant, größer als."N /2 und verschieden gegenüber denen der anderen Antennengruppe bzw. -gruppen gewählt sind, derart, daß die Nebenkeulen in bezug auf die

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SAD ORIGINAL

Hauptkeule des Richtdiagramms der einen Antennengruppe unter verschiedenen Winkeln gegenüber denen der anderen Antennengruppe bzw. -gruppen auftreten und daß im Empfangskreis ein von einem Koinzidenator angesteuerter Schaltkreis vorgesehen ist> der nur dann durchschaltet, wenn alle Antennengruppen im wesentlichen gleichzeitig ein Signal empfangen.

Aufgrund der Tatsache, daß der Abstand zwischen den einzelnen Antennenelementen bei jeder Antennengruppe verschieden ist, ergibt sich, daß die bei Abständen der Antennenelemente von größer als λ/2 notwendigermaßen auftretenden Nebenkeulen winkelmäßig an verschiedenen Stellen der Gruppendiagramme der Antennengruppen auftreten. Da die Richtcharakteristiken der verschiedenen Antennengruppen nur hinsichtlich ihrer Hauptkeulen übereinstimmen, bedeutet das gleichzeitige Auftreten von Ausgangssignalen an den Ausgängen der einzelnen Antennengruppen, daß ein Ziel im Bereich der Hauptkeulen der Richtcharakteristiken der Antennengruppen vorliegt.

Durch Vergrößerung des Abstandes der Antennenelemente, über den Wert von λ /2 hinaus, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Dicke der Hauptkeulen weiter abnimmt. Bei Verwendung der gleichen Anzahl von Antennenelementen ergibt somit die Vergrößerung des Abstandes der Antennenelemente eine bessere Richtcharakteristik im Bereich der Hauptkeulen und ermöglicht somit eine genauere Ortung von fernen Zielen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteranspräche 2 bis 7.

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Die Erfindung soll nunmehr im folgenden aihand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen: .

Fig.l ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsystems, bei welchem zwei Antennengruppen mit je zwei parallel gespeisten Antennenelementen vorgesehen sind;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild dner zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsystems, bei welchem zwei Gruppen mit je vier in Reihe gespeisten Antennenelementen vorgesehen sindj

Fig. > ein schematisches Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsystems, bei welchem zwei Antennengruppen mit einem gemeinsamen Antennenelement vorgesehen sindj

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riehtpeilsystems, das zur passiven Ortung von Zielen verwendbar ist;

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsystems, bei welchem für die Aussendung eines Richtpeilsignals ein einzelnes Antennenelement verwendet ist;

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Pig. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ricllpeilsystems, das zur elektronischen Strahlsteuerung mit zusätzlichen steuerbaren Phasenschiebern versehen ist ι

Pig. 7 ein schematisches Blockschaltbild einer mit einer ersten Einrichtung zur Strahlformung versehenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ricnpeilsystemsj

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer mit einer zweiten Einrichtung zur Strahlformung versehenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsystems;

Fig. 9 ein Kurvendiagramm zur Veranschaulichung des Prinzips der Strahlformungj

Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild einer mifc einer

dritten Einrichtung zur Strahlformung versehenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsysteffls.

Einleitend sei bemerkt, daß die Richtung 0_m der m-ten Keule der Richtcharakteristik beispielsweise bei Dipolfeldern durch die folgende Gleichung wiedergegeben werden kann:

m= l <^m+ Sr) CD

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wobei X die Wellenlänge, d der Abstand zwischen den Antennenelement en, m = 0, +1, +2 .... und ψ die Phasenverschiebung bedeuten. Anhand von Gleichung (1) ergibt sich, daß der Winkelabstand von den einzelnen Nebenkeulen von dem Ausdruck d/ Λ abhängt und daß die Haupt- und Nebenkeulen zusammen durch Beeinflussung von ψ gesteuert werden können.

Gemäß Pig. 1 sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwei parallel gespeiste Antennengruppen 10 und 20 vorgesehen, von welchen Jede aus zwei um den Abstand d^ voneinander entfernten Strahlern 11 und 12 bzw, zwei um den Abstand dp voneinander entfernten Strahlern 21 und 22 besteht. Diese Abstände entsprechen im Verhältnis nicht der verwendeten Wellenlänge und sind beide größer als eine halbe Wellenlänge;parallel.zu der ersteren Antennengruppe lO sind Mehrstrahlschaltungen 30a, 30b, 50c und 3Od angeordnet, von denen jede mittels Phasenschieber 31a, 31b.» 31c und 31d Phasenverschiebungen im Wert von 0-, , 0y^> 0i_G bzw. ^Id ^zwiscnen den Strahlern 11 und 12 einführt. Entsprechende Mehrstrahlschaltungen 40a, 4ob, 40c und 40d sind parallel zu der zweiten Antennengruppe 20 angeordnet, von denen jede mittels der Phasenschieber 4la, 4lb, 4lc und 4ld Phasenverschiebungen im Wert von 02a' ^2b^J ^2e ^tzw· $2d zwischen den Strahler 21 und 22 einführt. Jede Mehrstrahlschaltung ist ferner mit Gabelsehaltungen 50a, 50b, 50c, 5Od, 60a, 60b, 60e und 60d versehen, durch welche die ausgesandte Energie auf die Strahler aufgeteilt und/oder die von den Strahlern empfangenen Signale zusammengefaßt werden. Die auszustrahlende Energie wird von den Sendern 90a, 90b, 90c und 9Od über die Duplexsclialtungen 70a, 70b, 70c, 7Od, 80a, 80b, 80c und 8od geleitet, welche den richtigen Fluß der ausgesandten und empfangenen Signale steuern.

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Die mit Hilfe der Antennengruppen 10 und 20 empfan-' genen und über die Duplexschaltungen geleitete Energie wird Koinzidenztoren 100a, 100b, 100c und lOOd zugeführt, welche ausgangsseitig entweder eine oder die andere oder die Summe der beiden zugeführten Signale abgeben, sobald zwei Eingangssignale vorhanden sind. Gleichzeitig werden diese Empfangssignale Leistungsdifferentialtoren HOa, HOb, HOc und HOd zugeführt, welche ein Ausgangssignal entsprechend dem einen oder dem anderen oder der Summe der beiden zugeführten Eingangssignale abgeben, sobald beide Eingangssignale die gleiche Amplitude aufweisen. Die Ausgangssignale dieser Tore werden Schaltkreisen 120a, 120b, 120c und 12Od zugeführt, welche Ausgangssignale an die Ausgangspunkte a, b, c, d nur dann abgeben, sobald Ausgangssignale der Leistungsdifferentialtore vorhanden sind.

Bei der Untersuchung der Wirkungsweise des beschriebenen Richtpeilsystems sei zuerst angenommen, daß die Phasenverschiebungswerte der Phasenschieber J51^a und 4la

betragen sollen, während die Phasenverschiebungswerte der Phasenschieber 31b, 4Ib, ;51c, 4lc, ^Id und 4ld folgende Größen aufweisen:

ψ Ib	^2b	Ψ	2c ~	2 Ψ	2b	wj
dl	dl		2d =	2 U/	ab	(4)
^lc-	Ib'					(5)
1J1Id = '	Ib'
2 Ψ
5 ψ

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Gemäß der Gleichung (1) weist die Antennengruppe 10 mit der dazugehörigen Mehrstrahlschaltung 30a ein bestimmtes Richtdiagramm auf. Die Antennengruppe 20mit der dazugehörigen Mehrstrahlschaltung 40a weist ebenfalls ein Richtdiagramm auf, bei welchem von sämtlichen Keulen nur eine - und zwar diejenige, die dem Fall m = 0 der Gleichung (1) entspricht - eine identische Peilung aufweist, während die anderen Keulen sie nicht besitzen. Daraus ergibt sich, daß jedes von dieser Keule erfaßte ankommende Signal am Ausgangspunkt a erscheint, während ein von anderen Keulen erfaßtes Signal dies nicht tut. Somit wird ein"Hauptstrahl" erzeugt, welcher aus zwei besonderen Keulen in den Liehtdiagrammen der beiden Schaltungen JOa und 40a gebildet wirdj es ist ohne weiteres aus der Gleichung (1) ersieht- ·

gruppen lieh, daß dieser Hauptstrahl in Richtung der Antennenfcreitseite gerichtet ist.

In gleicher Weise ergibt sich anhand der Gleichungen (¹X* O)> (²O und (5)> daß der zweite Hauptstrahl am Punkt b durch die Richtdiagramme an den Schaltungen 30b und 40b erzeugt wird, wobei dieser Hauptstrahl folgenden Winkel zur Antennengruppenbreitseite aufweist:

Wenn 0 klein ist, ergibt dies

Entsprechend weist der dritte Hauptstrahl am Punkt c, der durch die Richtdiagramme bei den Schaltungen 30c und 40c erzeugt wird, einen Winkel von

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* °c -τ&τς; ^lf 1= =?τΐ—² * » = ²^ (8)

auf, während der vierte Hauptstrahl am Punkt d, der durch die Richtdiagramme an den Schaltungen 30d und ^Od gebildet wird, unter einem Winkel von

Aar Y _u

°a -- -Aar Y _u- ^. 3^0^ (9)

auftritt.

Wenn man dann die Breite der Keule so wählt, daß der Sektor des abzusuchenden Raumes durch diese vier Hauptstrahlen ausgefüllt ist, erhält man ein Riehtpeilsystem, mit welchem de Richtung des ankommenden Empfangsslgnals dadurch festgestellt werden kann, daß der Ausgangspunkt bestimmt wird* wo ein Signalausgang vorhanden ist.

Während die obigen Gleichungen (2), (3), (4) und (5) nur in einer Darstellungsform ausgedrückt sind, ist leicht erkennbar, daß sie nicht derart beschränkt sind, sondern auch in allgemeinerer Form wie folgt geschrieben werden können ;

ψ	Ia	+ 2?	fmla
		dl
ψ	Ib	+ 2H	rmib
		dl
ψ	Ic		Γ mlc

^dl

	2a	+ '	2 fi 11^c
		d2
ψ	2b	-fr
		d2
	2e	+

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Af ₂

^dl

wobei in, , ^mih* '*' P°^sitive oder negative ganze Zahlen sind.

Im folgenden soll die Punktion der Koinzidenztore und Leistungsdifferentialtore erörtert werden. Während es für das bisher beschriebene Richtpeilsystem möglich ist, die Richtung der ankommenden Empfangs signale ohne Hilfe dieser Tore festzustellen, indem die Ausgänge der Mehrstrahlschaltungen ^Oa, 30b, 30c, 3Od, 40a, 4ob, 40c und 40d auf geeignete Welse kombiniert werden. Es konnte jedoch festgestellt werden, daß eine zufriedenstellende Richtungsbestimmung nur dann möglich ist, wenn nur ein ankommendes Empfangssignal in einem dem Hauptstrahlenabschnitt entsprechenden Winkel vorhanden ist. Wenn beispielsweise zwei verschiedene Empfangssignale aus verschiedenen Richtungen empfangen werden, können diese beiden Signale beispielsweise so kombiniert werden, daß am Ausgangspunkt b ein Ausgangssignal abgegeben wird. Der Benutzer des Richfcpeilsystems kann somit irrtümlicherweise daraus schließen, daß ein einziges ankommendes Empfangssignal in Richtung des Hauptstrahls beim Punkt b vorhanden ist.

Das in Fig. 1 dargestellte Richtpeilsystem ist daher mit einer Einrichtung versehen, die den oben genannten irrtümlichen Vorgang vermeidet; diese Einrichtung besteht aus den Koinzidenztoren lOOa, 100b, 100c und lOOd, den Leistungsdifferentialtoren 110a, llOb, 110c und HOd, und den Schaltkreisen 120a, 120b, 120c und 12Od. Wenn zwei ankommende Empfangssignale vorhanden sind und so liegen, daß der vorher erwähnte irrtümliche Vorgang ausgelöst wird,

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lind wenn deren Quellen in unterschiedlichem Abstand von dem Richtpeilsystem.liegen, dann gehen diese Empfangssignale nicht durch die Koinzidenztore hindurch, weil der Zeitpunkt ihres Einlaufens in diese Tore nicht zusammenfällt. Wenn ferner zwei ankommende Empfangssignale vorhanden sind und so liegen sollten, daß ein irrtümlicher Vorgang ausgelöst würde, und wenn diese Signalquellen im selben Abstand zu dem Richtpeilsystem liegen sollten, so ist es jedoch relativ unwahrscheinlich, daß diese Empfangssignale durch die Leistungsdifferentialtore hindurchgehen, die Amplitudenwerte dieser beiden Signale nicht genau denselben Wert aufweisen dürften. Ihr Erscheinen am Ausgangspunkt wird dadurch vermieden. Somit ist das in Fig. 1 gezeigte Richtpeilsystem geeignet, die Richtung von ankommenden Empfangssignalen praktisch fehlerfrei festzustellen.

Während die vorliegende Erfindung anhand von parallel gespeisten Antennengruppen mit einer besonderen Anzahl von Antennengruppen, Strahlern und Mehrstrahlschaltungen beschrieben worden ist, so ist es für den Fachmann offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Insbesondere ist die Anzahl der vorhandenen Hauptstrahlen theoretisch unbegrenzt.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Richtpeilsystems ist in Fig. 2 dargestellt. Darin sind zwei hintereinander gespeiste Antennengruppen 10 und 20 dargestellt, von denen jede aus vier, einen gegenseitigen Abstand von U₁ aufweisenden Strahlern 11, 12, I^ und 14 im Abstand U₁ und aus vier einen gegenseitigen Abstand von d₂ aufweisenden Strahlern 21, 22, 23 und 24 besteht. In diesem Fall sind Gabelschaltungen 51 - 54, 55ab - 58ab, 55cd 58ed, 61 - 64, 65ab - 68ab und 65cd - 68cd vorgesehen, mit welchen die .Antennengruppen mit den Mehrstrahlschaltun-

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gen 30a, 50b, JOo, 30d, 40a, 40b, 40c, 4Od^- zu verbinden

sind. Ferner sind Baugruppen, welche denen in Pig. I entsprechen - wie Duplexschaltungen, Sender, Konzidenztore, Leistungsdifferentialtore und Schaltkreise - vorgesehen, welche als einzelne Blöcke IJOa, 130b, 130c und 13Od dargestellt sind.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des Richtpellsystems von Fig. 1, bei welchem die Strahler 11 und 21 mit Hilfe eines Einzelelementes 11 zusammengefaßt sind, welches gemeinsam in beiden Antennengruppen 10 und 20 verwendet wird. Der Vorteil liegt darin, daß die Anzahl der erforderlichen Strahlerelemente von vier auf drei reduziert wird, ohne daß die Leistung des Richtpeilsystems ernstlich beeinträchtigt wird.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des Richtpeilsystems von Fig. 3, bei welchem die Duplexschaltungen 70a, 70b, ... 8oa, 80b, ... und die Sender 90a, 90b, ... weggelassen sind. Ein derartiges Richtpeilsystem kann die Richtung von ankommenden Empfangssignalen feststellen und ist somit als passives System geeignet.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Richtpeilsystems von Fig. 3, bei welchem Duplexschaltungen 70a, 70b, ... 80a, 80b, ... und Sender 90a, 90b ... weggelassen sind und an deren Stelle eine einzelne Duplexschaltung 70 und ein Sender 90 direkt hinter dem Strahlerelement II angeordnet ist. Diese Anordnung ist deshalb vorteilhaft, weil die Mehrstrahlschaltungen 30a, 30b, ... 40a, 4ob ... nicht für große Sendeleistungen ausgelegt zu werden brauchen.

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Fig. 6 zeigt eine Abwandlung des Richtpeilsystems von Pig. 5, bei welchem die Phasendifferenzen zwischen den Strahlerelementen durch die Verwendung von variablen Phasenschiebern 34 und 44 veränderlich sind, wobei durch Wobbein der Phasenverschiebung das Hauptstrahlenbündel "en masse" elektronisch gesteuert werden kann, was den Vorteil einer erhöhten Anpassungsfähigkeit des Richtpeilsystems mit sich bringt.

Im folgenden soll auf die Pig. 7 bis 9 Bezug genommen werden, in welchen die Großbuchstaben A bis G, Eingangs- und/oder Ausgangssignale sowie Klemmenpunkte bezeichnet werden, an welchen die entsprechenden Signale auftreten. In diesen Figuren wird eine neue Technik der Strahlformung beschrieben, durch welche der Hauptstrahl wesentlich schärfer gemacht werden kann, als wie dies früher bei einer vorgegebenen Anzahl von in einer Gruppe zusammengefaßten Strahlerelementen möglich war.

Es ist in der Technik von Antennengruppen bekannt, daß sich die Richtcharakteristik in der Nähe der Nase der Keule verhältnismäßig langsam ändert, während sie in der Nähe eines Nulldurchgangs eine starke Veränderung zeigt. Es ist ferner bekannt, daß bei Antennenanordnungen - ähnlich der in Fig» 1 und Fig. 3 bis 6 gezeigten Antennenanordnungen - der Differenzausgang einer jeden Gabelschaltung ähnlich wie bei 50a, 50b, ... und 60a, 60b, ... ein anderes Richtdiagramm ergibt, welches Nulldurchgänge anstelle der Keulen der bisher beschriebenen Gruppendiagramme aufweist. · ..

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Pig. 7 zeigt ein Richtpeilsystem, welches dem von Fig. 3 weitgehend ähnlich ist, wobei jedoch StrahTformungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die obige Erscheinung ausnützen. Die Mehrzahl der darin enthaltenen Baugruppen entspricht den bisherigen beschriebenen Baugruppen, mit derAusnahme, daß die Gabelschaltungen 50a, 50b, ... 60a, 60b, ... mit einem Differenzausgangspunkt D ausgestattet sind, welcher zusätzlich zum Summenausgang C = (A +B) am Ausgangspunkt C den Differenzausgang D= (A - B) zweier Eingänge A und B ergibt. Diese beiden Ausgänge C und D sind über die Klemmenpunkte E und P mit Strahlformungskreisen l40a, l40b, .*. und 150a, 150b, ... verbunden. Diese Strahlformungskreise arbeiten derart, daß der Eingang E an ihrem Klemmenpunkt G nur erzeugt wird, wenn ein anderer Eingang P kleiner ist als der vorgegebene Schwellwert P. Die Wirkung der Strahlformung durch die genannten Strahlformungskreise ist anhand von Fig. 9 leicht erkennbar, in welcher E und F Richtdiagramme bezüglich der entsprechenden Ausgangspunkte bezeichnen und in welcher P dem Schwellwert entspricht. Da der Ausgangspunkt G a&fc ein Ausgangssignal E nur abgibt, wenn F unterhalb dem Wert P liegt, ergibt sich das am Klemmenpunkt G durch die Kurve G in.Fig. 9 dargestellte Richtdiagramm, wobei die sich ergebenden Keulen im Vergleich zum ursprünglichen Richtdiagramm E im wesentlichen schärfer sind, was den Vorteil höherer Winkelgenauigkeit und zuverlässigerer Strahltrennung mit sich bringt, wenn die Hauptstrahlen nahe beieinanderliegen. Es ist weiter ersichtlich, daß durch Veränderung des Schwellwertes P die Breite der Keulen im Richtdiagramm G veränderbar ist, was den weiteren Vorteil einer erhöhten Anpassungsfähigkeit des Richtpeilsysteras ergibt.

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Durch das in Pig. 8 dargestellte Richtpeilsystem kann ein gleichwertiger Strahlformungseffekt erzielt werden. Bei diesem Richtpeilsystem werden anstelle der Summe der Gabelausgänge die Signale von einem Strahler der Antennengruppen 10 bzw. 20, den Eingangsklemmenpunkten E der Strahlformungskreise l40a, l40b, ... und 150a, 150b ... zugeführt.

Es ist ferner ersiehHich, daß ein vergleichbarer Richtstrahlformungseffekt unter Anwendung von Richtstrahlformungsschaltungen mit geringfügig unterschiedlicher Punktion erzielt werden kann, indem an dem Ausgangspunkt G ein dem Quotienten E/F der beiden Eingänge E und P proportionales Signal zum Auftreten gebracht wird, wenn dieser Quotient einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.

Während unterstellt wurde, daß die erforderlichen Phasenverschiebungjtfen für den Mehrstrahlbetrieb und die Strahlsteuerung durch die in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Phasenschieber 31a, 31b, ... 4la, 4lb, ... und 34 und hervorgerufen werden können, so ist es im Hinblick auf die mögliche Einfügungsdämpfung und die strukturelle Unhandlichkeit derartiger Richtpeilsysteme mit Ferritphasenschiebern nicht unbedingt das zweckmäßigste, diese Phasenverschiebungen direkt dem Signal von jedem Strahlerelement zu erteilen. Im folgenden wird eine andere Einrichtung zum Erzielen solcher Phasenverschiebungen beschrieben, bei welcher die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Es ist in der Technik bekannt, daß ein Satz von Signalen einer bestimmten Wechselfrequenz seine relative Phase

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behält, nachdem er mit einem entsprechenden Satz einer anderen Wechselfrequenz gemischt wurde. Das Phasenverhältnis zwischen den Ausgangssignalen wird somit durch das Mischen aufrechterhalten, vorausgesetzt, daß die damit zu mischenden Schwingungen von derselben konstanten Phase sind. Wenn die zu mischenden Signale tatsächlich, einen -zweiten Satz von Phasenverhältnissen aufweisen, sind die Phasenverhältnisse zwischen den resultierenden gemischten Signalen einfach die Summe von beiden. Wenn eine bestimmte An- zahl von Phasenverschiebungen zwischen zwei Signalen eingeführt werden soll, können somit die Signale mit zwei anderen Signalen gemischt werden, zwischen denen der erforderliche Wert der Phasendifferenz besteht. Die sich ergebenden zwei gemischten Signale weisen demzufolge erwünschte Phasenverhältnisse auf.

Die Anwendung dieses Prinzips auf die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit Fig. leicht verständlich.

Pig. 10 stellt ein Richtpeilsystem dar, das weitgehend dem in Fig. 5 gezeigten Richtpeilsystem entspricht, mit dem Unterschied, daß die Phasenschieber 31a, ~5>Va_t ... und 4la, 4lb, ... durch Mischer 170a, 170b, ... l80a, l8ob, ... ersetzt werden, und daß ähnliche Mischer l60a, l60b, in den Signalpfad aus dem Strahlerelement 12 eingesetzt werden. Ein örtlicher Oszillator 190 führt jedem der genannten Mischer einen Satz von Signalen zu, die unter sich ein Phasenverhältnis aufweisen, das dem für einen Mehrstrahlbetrieb erforderlichen entspricht, so wie dies in Verbindung mit den Gleichungen (2) bis (5). bereits ausgeführt worden'ist. Die weitere Erörterung, der Arbeitsweise

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des in Fig. 10 dargestellten Richtpeilsystems ist somit überflüssig, weil diese Arbeitsweise der in Verbindung mit den Pig. I bis 6 beschriebenen Arbeitsweise völlig entspricht.

Während bereits eingangs ausgeführt wurde, daß die Richtcharakteristik jeder Antennengruppe ein Produkt des Element- und Gruppendiagramms ist, bezieht sich die Beschreibung fast ausschließlich auf die Gruppenrichtdiagramme. Dies ist vertretbar, weil das Gesamtrichtdiagramm weitgehend durch das Gruppenrichtdiagramm bestimmt ist, es sei denn, daß das Elementrichtdiagramm eine ungewöhnlich scharfe Form hat und nur in dem Raumabschnitt liegt, in welchem sich das Elementrichtdiagramm ungewöhnlich stark in Abhängigkeit des Winkels ändert.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Richtpeilsystem aar aktiven und passiven Ortung von Zielen,bestehend aus einer Mehrzahl von in vorgegebenen Abständen angeordneten Antennenelementen, die einzeln über individuelle, die Richtcharakteristik der Antennenanlage beeinflussenden und damit der Peilanzeige dienenden Phasenschieber evtl. unter Zwischenschaltung von Gabelschaltungen mit einem Sender und/oder einem Empfänger verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Antennengruppen (10, 20) vorgesehen sind, bei denen die Abstände der einzelnen Antennenelemente (11-14, 21-24) innerhalb jeder Antennengruppe (10, 20) konstant, größer als X/2 und verschieden gegenüber denen der anderen Antennengruppe bzw. -gruppen (20) gewählt sind, derart, daß die Nebenkeulen in bezug auf die Hauptkeule des Richtdiagramms der einen Antennengruppe (10) unter verschiedenen Winkeln gegenüber denen der anderen Antennengruppe bzw. -gruppen (20) auftreten und daß im Empfangskreis ein von einem Koinzidenator (lOOa-d) angesteuerter Schaltkreis (120a-d) vorgesehen ist ₉ der nur dann durchschaltet, wenn alle Antennengruppen (10, 20) im wesentlichen gleichzeitig ein Signal empfangen.

   2. Richtpeilsystem nach Anspruch 1, dadurch g e k en η zeichnet, daß zusätzlich ein den Schaltkreis (120a-d) ebenfalls ansteuerndes Leistungsdifferenzialtor (110a-d) vorgesehen ist, welcher nur dann durchschaltet, wenn alle Antennengruppen (10, 20) im wesentlichen ein dieselbe Signalstärke aufweisendes Signal empfangen.

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   >. Richtpeilsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennengruppen (10, 20) eine gerade Anzahl von Antennenelementen (11-14, 21-24) aufweisen, und daß im Empfangskreis Strahlbrmungskreise (l40a, b; 150a, b) vorgesehen sind, die nur dann ein Ausgangssignal abgeben, wenn die Differenz zwischen den Eingangssignalen der einen Hälfte derAntennenelemente (11-14, 21-24) und den Eingangssignalen der anderen Hälfte unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.

   4. Richtpeilsystem nach Anspruch ;5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlformungskreise (l40a, b; 150a, b) derart ausgelegt sind, daß das von ihnen abgegebene Ausgangssignal proportional zur Summe der Eingangssignale aller Antennenelemente (11-14, 21-24) dividiert durch die Differenz zwischen den EingangsSignalen der beiden Hälften der Antennenelemente (11-14, 21-24) ist.

   5· Richtpeilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Empfangskreis Mischer (l60a, b; 170a, b; l80a, b) angeordnet sind, die von einem gemeinsamen örtlichen Oszillator (190) angesteuert sind.

   6. Richtpeilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Antennenelement (11) gemeinsam für die Antennengruppen (10, 20) verwendet ist.

   7· Richtpeilsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ent-

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   * 21 -

   der ÜäuptteeUienbreite des Kichfediagramöis äer Mteffi§Ügi?üpiieii (10* 2Ö) mehrere parallel liegende

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