DE1948162B2

DE1948162B2 - MeBvorrichtung zur Messung von Funk winkeln

Info

Publication number: DE1948162B2
Application number: DE19691948162
Authority: DE
Inventors: Naoki Hashimoto; Tetsuo Ikeda Osaka Tamama; Masaru Nishinomiya Watanabe; Nobuharu Yamauchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1969-09-18
Filing date: 1969-09-23
Publication date: 1975-06-26
Also published as: DE1948162A1; AU6120569A; NL166549B; NL166549C; FR2048232A5; GB1287461A; AU435708B2; NL6915758A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln mit einer Antennenanordnung, bestehend aus einer Mehrzahl von Antennenelementen, deren gegenseitiger Abstand wesentlich größer ist als die Hälfte der Wellenlänge A, wobei bei Vei Sendung einer gemeinsamen Wellenlänge λ und zwei oder mehreren verschiedenen Abständen af„ d₂ zwischen den Antennenelementen oder bei Verwendung eines einheitlichen Abstandes d und zwei oder mehreren Werten von Wellenlängen A₁, A₂ zwei oder mehrere verschiedene Werte von <//A auftreten, sowie Phasendifferenz-Meßeinrichtungen, welche die zwischen den Antennenelementen auftretenden Phasendifferenzen messen, von denen entsprechend den verschiedenen Werten von cf/A wenigstens zwei Werte Vi. Va auftreten, und einer Korrelationseinrichtung, welche unter Verwendung von entweder theoretisch oder experimentell festgelegten Beziehungen alle oder einen Teil der gemessenen Sätze von Phasendifferenzen in Korrelation zum geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel abgibt.

Peiler, bei denen die Einfall !richtung elektromagnetischer Wellen durch Messung der Phasendifferenz von mindestens zwei örtlich getrennt empfangenen kohä-

renten Wellen bestimmt wird und bei denen eine rechnerische Auswertung erfolgt, sind bereits bekannt (s. beispielsweise DT-AS10 05 577 und 12 96 222). Dieser und weiterer Stand der Technik bezüglich Meßvorrichtungen zur Messung von FunkwiMkeln sowie die in diesem Zusammenhang auftretenden Nachteile sind in der älteren Patentschrift derselben Anmelderin der DT-PS 19 45 168 ausführlich beschrieben.

Die verbesserte Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln gemäß der DT-AS 19 45 169 besitzt die folgenden Eigenschaften:

a) Die Abstände zwischen den Antennenelementen yind beträchtlich größer als die Hälfte der Ausbreitungsw ellenlange, so daß ein größerer Antennengewinn und ausgeprägtere Charakteristiken der Strahlerelemente möglich sind. Gleichzeitig wird eine höhere Winkelgenauigkeit dadurch erreicht, dpß bei einem kleinen Winkelbetrag mit einem f rößeren Abstand zwischen den Antennenelementen eine gröPerc Phasendifferenz entsteht.

b) Der eindeutige Sektor ist groß.

c) Bei Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Werten von dß, und einer geringen Gesami- ;ahl von Strahlerelementen zwischen zwei und vier, wird eine hohe Winkelgenauigkeit erreicht.

d) Es ist eine / btastung in vielen Richtungenmöglich, S' daß der D« tenfluß hcch ist.

e) Dem Vorgang der Korrelation der gemessenen Zusammenhänge der Phafendifferenzen zwischen den Antenrenelementen zum Einfallswinkel des Signals und besonders der Rolle, welche das Auf'ösinrsvermcgen der Prasendiskrimination sp el», wird Bead tung geschenkt, sodaß es möglich ist, optimale Ausführungsformen im Hinblick auf eine möglichst hohe Genauigkeit der Wirkelmessung ;u konstiuieren.

f) Der Freiheitfgrad in der Auswahl der dß Werte, von Antennenanordnurgen ist groß, sodaß es tnög'ch ist, unabhängig voneinander für jeden Anwendurg-f: 11 den optimalen Abstand zwischen e'en Antenn neierrer ten und das optimale Auflösugsvermcgen für die Phasenmessung zu wählen.

Die Meßvo-rkrtung gemäß der DT-PS 19 45 169 ί rbfitet e'ahei wie folgt:

Zuerst wird ein Funksignal mit einem Einfall·; winkel Φ vrn einer Anteni enanordnung empfangen, welche mindestens zwei verst hiedene Werte von dß aufw ist, wobei d der Abstand zwischen benachbarten Str hlerelemcnten und λ die Ausbreitungswellenläng^ ist, Die resultierenden Phasendifferenzen zwischen den Antennenelementen, von denen zumindest zwei Sätze Y>,, y>₂ ^usw· 'ⁿ Übereinstimmung mit den Unterschieden in den d/λ-Werten auftreten, werden gemessen.

Der Eingangswinkel des Signals wird dann mit Hilfe von Korreh tionseinrichtungen erhalten, welche die Kcrre'aticn der Phasendifferenz zum Winkel herstellen, der alle eder einen Teil der Sä'ze \on Phasendifferenzen zim Einfallswinkel des Signals in Be?iebung ■etzt und dabei von vorher gespeicherten Winke'werten Gebrauch rracht, wobei let tere aus einem theoretischen oder experirmntellen Zusammenhang zwischen beiden abge'eilet sind.

Der Eereich der Sätze von Phasen ^₁, y>₂ iuw., auf den im folgerden als »Ph?s'nb-reich« Bezug genommen ist, welcher in Beziehung zu einem testimm'en Wert des Einfalls Kinkels :u setzen ist, hat nkht notwendigerweise eine rechteckige oder kubisch rechteckige Form innerhalb des y„ ψ₂ .. .-Raumes, sondern kann als Summe rechtwinkliger oder kubisch rechtwinkliger Formen solche polygonalen oder polyhedralen Formen darstellen, daß er der Form der Fehlerverteilung von ^₁, ^₂ entspricht. Durch eine Formung des Phasenbereichs in dieser Weise wird die Möglichkeit einer genauen Winkelmessung vergrößert.

ίο Die Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln gemäß der DT-PS 19 45 169 hat jedoch den Nachteil, daß in den Korrelationseinrichtungen für Phasendifferenz und Winkel eine beträchtliche Anzahl von Sätzen von y>_lt y>_s usw. für die entsprechenden Werte des Einfallswinkels gespeichert werden müssen, was zu einem komplizierten Aufbau der Korrelationseinrichtungen führt.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln der

ao eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Korrelation der Phasendifferenzen zum Einfallswinlel mit wesentlich geringerem Aufwand hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Recheneinrichtung (101) vorgesehen ist, welche die gemessenen digitalen Werte von y„ y>₂ ... mittels mathematischer Operationen in der Art linearer Kombinationen in neue Sätze von Variablen X, Y, ... derart transformiert, demzufolge mit sich kontinuierlieh änderndem Einfallswinkel zunächst nur der Wert von X geändert wird, und dann, wenn der Wert von X einen bestimmten Betrag erreicht, der Wert von Y plötzlich und in der Art einer Sprungfunktion geändert wird und für einige Zeit danach konstant bleibt, während sich der Wert von X noch weiterhin ändert, bis er wieder einen bestimmten Wert erreicht, bei dem der Wert Y wie vorher springt, usw., und für den Fall, daß nech andere Variablen Z, ... existieren, sich der Wert ven Z plötzlich in Form einer Sprungfunktion ändert, um dann einige Zeit auf dem neuen Wert zu bleiben, wrnn der Wert von Y einen gewissen Wert erreicht, und daß tie Korrelationseinrichtung die Sätze der digitalen Ausgangssignale X, Y, ... der Recheneinrichtung in Beziehung zum Wert des Einfalls winkeis des Signals setzt.

Im RaF men der vorliegenden Erfindung werden mit den gemessenen Werten der Phasendifferenzen mathematische Operationen durchgefühlt, wodurch ein neuer Satz von Variablen abgeleitet wird, deren Korrelation zum Einfallswinkel einfacher als die der ursprünglichen Phasendifferenzen erfolgen kann. Der Satz von neuen Variablen bildet zweckmäßigerweise direkt eine Reihe von Zahlen, welche ein unmittelbares Maß des Einfallswinkels darstellt, wenn sie in der richtigen Reihenfolge angeordnet und ausgelesen wird. Im folgenden wird auf diese Reihe von Zahlen als »Winkelfolgezahlen« Bezug genommen werden. Dabei können die Reihe der Winkelfolgezahlen direkt •iire Reihe von aufeinanderfolgenden Zahlen in einem binär-, trinär-, dezimal- oder anderem Zahlensystem bilden, dessen Kardinalzahl frei gewählt werden kann.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung arbeitet wie

folgt: Zuerst wird ein Funksignal mit Einfallswinkel Φ von Antennenanordnungen empfangen, welche mindestens zwei verschie 'ene Werte von dß aufweisen, wo-1 ei ί/der Abstand ζ vischen den Strahlerelementen und λ die Aiisbreitimgswellenlänge ist. Die resultierenden Phasendifferenzen zwischen den Elementen, von denen

ma

mindestens zwei Sätze Vi> y_z usw. entsprechend den sondere auf F i g. 1 Bezug genommen, wo ein BeiDifferenzen der Werte dß auftreten, werden digital ge- spiel von Antennenanordnungen und Phasendifferenzmessen. Anschließend werden mathematische Opera- Meßvorrichtungen, die einen Teil der Ausführungsform tionen durchgeführt, deren Aufgabe es ist, die Werte bilden, gezeigt ist, bei welchem eine erste Antennenan-Vi, ψ₂ in Sätze von neuen Variablen X, Y, ... durch 5 or Jnung 10 Strahlerelemente 11 und 12 enthält, die mit mathematische Operationen linearer Kombinationen einem Abstand zwischen den Elementen von
mit Addition und Subtraktion von Konstanten zu

transformieren. Die mathematischen Operationen er- Cl₁ — \2λ (1)
folgen dabei derart, daß bei sich kontinuierlich änderndem Einfallswinkel zuerst nur der Wert von X ge- ίο angeordnet sind, wobei λ die Ausbreitungswellenlänge ändert wird. Wenn X einen bestimmten Wert erreicht, ist, und eine zweite Antennenanordnung 20 Strahlerändert sich der Wert von Y plötzlich und in Form elemente 21 und 22 enthält, welche mit einem Abstand einer Sprungfunktion. Falls erforderlich, werden zu zwischen den Elementen von
Vi, Va · · · Konstanten addiert oder subtrahiert. Folglich ist die Beziehung zwischen dem Einfallswinkel φ 15 d_t = 14Λ (2)
und X, Y, ... auf die »Separation von Variablen« vereinfacht, wobei die Korrelation leichter erfolgen kann. angeordnet sind. F i g. 1 zeigt den Fall, bei dem eines Als Ergebnis bilden die Werte von X, Y, ... direkt der Strahlerelemente für zwei Antennenanordnungen eine Winkelfolgezahl, welche ein unmittelbares Maß benutzt wird, wie aus der Bezeichnung 12 (21) hervordes Einfallswinkels ist, wenn sie in einer Folge von ..., 20 geht, und so die Gesamtanzahl der Strahlerelemente Y, X angeordnet und ausgelesen wird. Durch entspre- drei beträgt. Die Ausgangssignale von den Strahlerchen de Wahl der Skala für die mathematischen elementen 11,12 (21), 22 können an den Ausgangsklem-Opsrationen von X, Y, ... können die Winke'filge- men I, 2 und 3 beobachtet werden,
zahlen so gebildet werden, daß sie eine Reihe aufein- Unter der Annahme, daß ein Funksignal aus der anderfolgender Zahlen in einem Zahlensystem mit be- 25 Richtung des Einfallswinkels Φ, gemessen von der liebiger Kardinalzahl bilden. Breitseite der Antennenanordnung, kommt, erscheinen

Die Erfindung soll nunmehr im Zusammenhang mit wie früher erklärt, Phasendifferenzen Vi. V2 zwischen

der Zeichnung näher beschrieben werden, in welcher den Signalen, die an den Ausgangsklemmen 1, 2 und 3

gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen. Es beobachtet werden, und können wie folgt ausgedrückt

zeigt 30 werden:

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels von Antennenanordnungen und Phasendiffe- _ _2 ^_ .^ . _sj_n φ tv\
renz-Meßvorrichtungen, die einen Teil einer Ausfüh- ¹A¹
rungsform der Erfindung darstellen,

F i g. 2 eine graphische Darstellung des funktionel- 35 _φ _ A?_ . d ■ sin Φ (4)

len Zusammenhangs zwischen dem Einfallswinkel des ² χ ²
Signals und den Phasendifferenzen in bezug auf das

Beispiel nach F i g. 1, Der Einfallswinkel Φ ist als Funktion zweier Pha-

F i g. 3 eine beschreibende graphische Darstellung senvariablen y>_u ψ₂ ausgedrückt Eliminiert man sin Φ der Wirkungsweise der Vorrichtungen nach F i g. 1, 40 aus den Gleichungen (3) und (4), so erhält man

F i g. 4 eine Darstellung eines weiteren Beispiels von

Antennenanordnungen, die einen Teil einer Aus- Ψι _ Ψι_ ,,-■,

führungsform der Erfindung darstellen, d_x d₂

F i g. 5 eine graphische Darstellung, welche den

funktionellen Zusammenhang zwischen dem Einfalls- 45 Diese Beziehung stellt einen Ort für einen Satz Vi, Vs

winkel des Signals und den Phasendifferenzen in bezug im Verhältnis zur Änderung des Einfallswinkels dai

auf die Antennenanordnungen nach F i g. 4 zeigt, und wird im folgenden als »Phasenort« bezeichne!

F i g. 6 eine schematische Darstellung eines Bei- werden. Durch Einsetzen der Gleichungen (1) und (2]

spiels einer Vorrichtung zur Messung von Funkwinkeln in (3), (4) und (5) erhält man:

entsprechend der Erfindung, 5° _1O »,_Λ0 . _

Fig. 7 und 8 graphische Darstellungen zur Be- V₁-12-360 -sinΦ (6)
griffsbildung, welche das Prinzip der Vorrichtung zur ^₂ = 14 - 360° · sin Φ (7)
!Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung zeigen, JPi_ _ Ψ%_ ,„..

F i g. 9 bis 12 beschreibende graphische Darstellun- 55 6 7
gen, welche die Wirkungsweise der Vorrichtung zur

Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung Zeichnet man den Phasenort auf und zieht die Tat

zeigen, sache in Betracht, daß die Phasen V₁, ip_t sich alle 360'

F i g. 13 und 14 beschreibende graphische Darstel- wiederholen, so erhält man F i g. 2 in welcher die ent lungen, welche eine andere Wirkungsweise der Vor- 60 sprechenden Werte von Φ längs der Linien eingezeich

richtung zur Messung von Funkwinkeln entsprechend net sind. Aus F i g. 2 ist zu sehen, daß die eindeutige

der Erfindung zeigen, Bestimmung des Einfallswinkels Φ nur in einem Sektoi

F i g. 15 eine graphische Darstellung zur Begriffs- von 0 bis 30° als Funktion von zwei Phassnvariablei

bildung, welche das Prinzip der Vorrichtung zur Mes- Vi* Vz möglich ist.

sung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung 65 Nimmt man an, daß ein Funk?ignal aus einer Rieh

in einer anderen Form zeigt. tung mit dem Einfallswinkel Φ = 1,0° in die Vorrich

Zur Beschreibung eines Antennenanordnungs- tung nach F i g. 1 eintritt, so ergibsn si:h die Phasen

systems wird nun auf die Zeichnung und hier insbe- differenzen Vi und V₂, welche zwischen den Klemmsn 1

48 162

und 2 bzw. 3 beobachtet werden, durch Einsetzen von nach Gleichung (8) und F i g. 2 weder zur Vi noch zur Φ = 1,0° in die Gleichungen (6) und (7) zu y>_z Achse parallel ist. Der Bereich der V₁, V2 Ebene, wel

cher mit verschiedenen Werten des Einfallswinkels in

V₁ — 12 · 360° · sinl° = 75,4 Beziehung gesetzt werden muß, wenn der Eingangs-

ψ₂ _ i4 . 35o° · sinl° = 88,0° ^s winkel kontinuierlich geändert wird, muß wiederholt

in Richtung des Phasenorts verschoben werden, wie

Die digitalen Phasendifferenz-Meßvorrichtungen 5 es im Beispiel nach F i g. 3 gezeigt ist, wodurch eine un- und 6 arbeiten so, daß sie Vi und ψ₂ mit einem Auflö- regelmäßige Form der Phasenbereiche auftritt,
sungsvermögen von 360/49 bzw. 360/42° messen. Mit Eines der vorgenannten Ziele der Erfindung, und

anderen Worten erzeugt die Vorrichtung 5 ein digitales 10 zwar das der Vereinfachung des Zusammenhangs zwi-Signal, welches 1 in der folgenden Gleichung darstellt sehen dem Einfallswinkel Φ und den Phasendifferenzen

V₁, Va ^m der Art der Separation von Variablen, wo-

.' ~: L . 360° < W < — · 360° (10) durch der obige Korrelationsvorgang erleichtet wird,

49 ⁼ 49 wird wie folgt erreicht.

15 In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß das

und ebenso erzeugt die Vorrichtung 6 ein digitales Si- einfallende Funksignal entweder eine Funkwelle, welgnal, welches j in der folgenden Gleichung darstellt ehe von einem Gegenstand ausströmt, oder ein von

einem Gegenstand reflektiertes Funkecho einer gesen-

j — 1 . 360° < ω < — · 360° (11) deten Welle, die von einer Sendevorrichtung und einem

42 ⁼ 49 ao Sendestrahler ausgeht, sein kann. Im zweiten Fall kön

nen die Sendevorrichtung und der Sendestrahler ent-

wobei ι = 1, 2, ... 49, y = 1, 2, ... 42. weder getrennt aufgebaut sein, oder sie können ein

Eine Beschreibung der Verwirklichung derartiger Bestandteil der Ausführungsform der Erfindung sein, Phasendifferenz-Meßvorrichtung ist im einzelnen in wobei die Strahler nach F i g. 1 oder 4 dem doppelten der vorgenannten kürzlich angemeldeten Erfindung ge- »5 Zweck des Sendens und Empfangene dienen. Da offengeben worden. Durch Einsetzen der Gleichung (9) in sichtlich keiner der genannten Fälle ein Hindernis für dis Gleichungen (10) und (11) erhält man im jeuigen die Anwendung der Erfindung bildet, wird sich die fol-B;ispiel gende Beschreibung nur mit dem Fall befassen, in dem

(ij) = (11,11) (12) das Funksignal durch die Ausführungsform empfangen

30 wird, ohne jedoch den Ursprung des einfallenden Si-

Um den Wert des Einfallswinkels zu erhalten, ist gnals besonders zu betrachten.

es nötig, den gemessenen Satz von (JJ) Werten in In F i g 6 ist eine Ausführungsf )rm der Erfindung

Beziehung zu einem Wert des Einfallswinkels zu setzen, gezeigt, bei welcher eine Rechenvorrichtung 101, Auswobei von vorher gespeicherten Winkelwerten Ge- gangsklemmen 102 und 103, und eine Korrelationsvorbrauch gemacht wird. Um eine gewisse Größe von 35 richtung9 für PhasIndifferenz und Winkel eine Aus-Meßfehlern zuzulassen, welche bei der tatsächlichen gangsklemme 10o aufweist. Weitere gleiche Bezugs-Anwendung auftreten werden, sollte der Korrelations- zeichen bezeichnen die gleichen Teile wie in F i g. 1. Vorgang in der Art durchgeführt werden, daß nicht nur Die Arbeitsweise der Rechenvorrichtung 101 wird dei ein Satz von Gleichung (12), sondern z. B. insgesamt Hauptgegenstand der folgenden Beschreibung sein, 14 Sätze von (JJ) Werten, wie sie in Fig. 3 graphisch 40 wobei gelegentlich Bezug auf die Korrelationsvordargestellt sind, zu einem Wert des Einfallswinkels von richtung für Phasendifferenz und Winkel genommen 1,0° in Beziehung gesetzt werden. Ebenso sind andere wird, welche im einzelnen in der vorgenannten kürzlich 14 Sätze von (ij) Werten, wie auch in Fig. 3 gezeigt, eingereichten Anmeldung beschrieben wurde,
dem Wert des Einfallswinkels von 0,8° zuzuordnen. In Die Rechenvorrichtung 101 führt solche mathemati·

ähnlicher Weise sind Sätze von (ij) Werten weiteren 45 sehen Operationen, wie Koordinatentransformation Werten von Einfallswinkeln zuzuordnen. Auch dieser — Drehung und Translation —· und Festlegen von Korr^Iationsvorgang wurde im einzelnen in der kürz- Winkelfolgezahlen durch. Wie aus F i g. 3 hervorging lieh eingereichten Anmeldung beschreiben. ist es wünschenswert, daß die »Phasenbereiche« die

In F i g. 4 ist ein weiteres Beispiel von Antennenan- bestimmten Werten des Einfallswinkels entsprechen, ©rd lungen gezeigt, welche im Zusammenhang mit der 50 entlang und um den Phasenort herum angeordnet sind. Erfindung benutzt werden können. Der Unterschied Infolgedessen stellt die Form der Phasenbereiche alltür Vorrichtung nach F ig. 1 besteht darin, daß drei gemein ein Parallellogramm dar, dessen eines Paar Seiters Aiedene Werte von dft verwendet werden. Es ten parallel zum Phasenort und dessen anderes Paai ii. d also eine Antennenanordnung 30 und Strahler- Seiten unter einem bestimmten Winkel β zum Phasenelemente 31 und 32 sowie eine Klemme 4 zusätzlich 55 ort laufen, wie es in F i g. 7 gezeigt ist. Der Winkel « vorhanden. Folglich erscheint der Phasenort, wie in zwischen der Vi-Achse und dem Phasenort ist, abge-F i g. 5 zu sehen ist, in einem dreidimensionalen leitet aus Gleichung (5), gegeben durch
Raum Vi, Vz. V? ^statt ⁱⁿ ^einer zweidimensional _Λ _ _{arc t} ,j ij \ ^)

Ebene Vi, Va- Es '^st offensichtlich, daß der Gedanke der ² ¹

Erfindung auf derartige Fälle ohne Schwierigkeit ange- 60 Während die Grenzen des Phasenorts gewöhnlich wendet werden kann. infolge des Effekts der Quantisation der Messung

Der obige Prozeß der Korrelation von Phasendiffe- stufenartige Formen wie in F i g. 3 gezeigt, aufweisen, fenz und Winkel erfordert jedoch, daß in der K orrela- betrifft die folgende Beschreibung den kompliziertesten tionsvorrichtung Werte von Eingangswinkeln in Be- Fall, bei welchem die Auflösung der Messung unendliehung zu einer beträchtlichen Anzahl von Sätzen von 65 lieh ist Eine ähnliche Beschreibung ist auf andere vor-(/,./) gespeichert werden, wobei der Aufbau der Korre- kommende Fälle anwendbar. Wie bereits beschrieben, lationsvorrichtung leicht kompliziert werden kann. besteht jeder Phasenbereich aus vielen Sätzen von ge-Dies ist aus der Tatsache abgeleitet, daß der Phasenort messenen Werten Vi, Ψ2 mit dem Ergebnis, daß jedei

V^{m eine}

^^zukönnen. H Erfindung wird jedoch der f ^Anwend«ⁿ8 von Koordi-

um den Winkel α nach rechts gedreht. Es sind drei Phasenbereiche gezeigt, welchen bestimmte Werte des Einfallswinkels entsprechen, und zwar Bereich 1, Bereich 2, und Bereich 3. Da alle drei Bereiche Seiten aufweisen, welche entweder der X-Achse oder der

beliebiger ■ Weise wie

ist, Werte des Ei

werte

zusammen Variablen X und Y benutzt werden kö ^ Als Tt?T^UCa fo;%^k _e°rKo;rdinate

transformation in der Form einer Translation beschrie

sesesss

neuer Koordinaten, dargestellt durch X, Y, gezeigt Der allgemeine Nullpunkt ist bei den Koordinaten * V₂ und *, Y gemeinsam. Die Richtung der *-Achse fällt mit der Richtung des Phasenorts zusammen und *₅ die Richtung der F-Achse bildet einen Winkel/? mit dem Phasenort. Diese Richtungen sind 4 daß X\\ BW HTn und Y\\ KII K

bezugauL J 2
Das RSVf² 1

^! ? S^ezeig'

^{den Bereich}''·" ** ^ ^v" ^{% existieren konnen}·

^ ^Lm'^{en Stellen den Phasenort dar}" von Rechtecken, welchedurchgestrichelte

r^d r^di V?

geben durch

V = Va · cos « - _Ψι ■ sin λ
sin B

_v -% · cos («+/?) + ω, · sin <oc X= η ψι \_

⁽¹⁴⁾

₍₁₅₎

3₅

Die Rechenvorrichtung, die derartige mathematisehe Operationen durchführt, kann mit weitgehend dem Fachmann bekannten Mitteln verwirklicht werden, deren Beschreibung hier nicht durchgeführt werden soll.

Bezeichnet man die Punkte Jt, /, m und η in bezug auf die _Vl, V» Koordinaten mit («,,, _%t), _(VlI -λ L V_2m) und (v_in, _%n) so sind ^ΓΑ^Γ^Α Vi» und genauso die Werte v₂*, Vx, y>_2m und _%n jeweils alle voneinander verschieden. Wenn diese Punkte jedoch in bezug auf die X, Y Koordinaten durch iX*,YA (X₁, Y_t\ (X_m, Y_n) und (X_n, Y_n) ausgedrückt werden, dann gelten die Gleichungen X_k = y_n Xi = ^, Γ* = Yi und F_n, = F_n, so daß der durch die Punkte *, /, „ und » festgelegte Bereich einfacS «durch zwei getrennte Variablen ausgedrückt werden Ikann:

XiSXSXt, YmUY^Y* (16)

Um dann zu prüfen, zu welchem der Bereiche ein Satz von Eingangsgrößen _Ψι, _Va gehört, genügt es, diese Eingangsgrößen entsprechend den Gleichungen (14) ünd(15)indi_eGrößenX,yzutr_ansformier_enunddann den Vergleich der Gleichung (16) durchzuführen. Dies ist em sehr vereinfachter Vorgang im Vergleich zum früheren Vorgang nach F i g. ₅ ^g Erstens weifiXs KrT-tenum des Vergleichs, die Gleichung (16) getrennte Variablen auf und zweitens ist die Anzahl der Phasenbereiche, welche durch die Gleichung (16) bestimmt Ist, wesentlich kleiner als die aller Sätze von _Ψι, _Vi.

InFig.SistdiegraphischeDarstellungnachFVg 7

₄„ , „ . ^{n Jeder zu einem} bestimmten Wert des Emfallswinkels gehört. Da der Phasenort wie in F i g. 2 gezeigt kontinuierlich ist, ist der Ort in F i g. 9 ebenso ™nuierlich im Verhältnis zum Einfallswinkel, z. B. an den Punkten P₁ und P₂, den Punkten P₃ und P₄ und . ^F"^nkten ^s und P₆. Während nun solche Bereiche wie A und B in Fig. 9, welche sich nicht an den °". ^od.^er 360°-Grenzen der Phasenebene befinden,

Snkek SSTtrd ^bef?^{mmten W}f_f ^{en des} f^ reiche wif r η ρ s tonnen sind fur andere Be-

Γη «^«J«*. da die Bereiche C und E p? ? ^{die Ber}eiche D und F durch die Grenze der

gSen Werf?"¹ rff»"' °^^W°^{h! sie jewdlS} ^? f ^h?" ^^{ert des} Einfallswinkels zugeordnet sind.

SÄÄT " ^^^⁶"' ^{wird die 1}^"

formierte -Sl · u ??* ^d'^{C duFCh TranslatI0n trans}J der TmnsfoZt'· ^DarStellunS ^nach ^F'^-⁹- Nach

fach?SertSs'nerT ^ I² " ' / ^Wi^ ϊ™ ^β"" 'TJ?^g'^^chsoP^erat'^on «n bezug auf Z und Fvorge-

5XnS₁!¹?^ ^Satz ^X> ^{Y in} ^{den Bereic}|i

S ΐί^f£irhf τ ⁸^ ^{Wem dieS dCT} ^" nommen Zf / S · T^ranslatl°nsoperation vorgenommen, um den Bereich (I) in den Bereich (II) und _e f^ei u^e™^e!.^{se den Ber}«ch (ΠΤ) in den Bereich (IV) durch Addition oder Subtraktion passender Konstan-

gSen^rTab^"'^·^^^{ird gep}/^Üft' °^b ^ Tl

££ Falf so 2d _eHn ^^iXK f ^ e ° f

₅₀ ϊΐϊΐίΐΓ
her in der BezU ,nf Tn
Fi J ii ^Bc?'^^nunS' ^daß

^{Bereich (VI) bzw}· ^^ ^{ΡθΠΠ der Phasenebene}

T ⁸¹Jf^¹¹**? .^al? ^ν°Γ durch starke Linien in

f ^Ρ^ ^{d sind}^^Be _n ^im ΥΓ ™ ^er^^ennen' daß solche ^P^^ L bh ten

gleich der F i_:
Bereiche wie/4 _UI.u ο inreur

wahrend andere Bereiche C und E, welche einem einzigen kontinuierlichen Wert des Einfallswinkels zugeordnet sind, jetzt in einen Bereich vereint sind. Das

gleiche gilt für andere Bereiche wie D und F, wodurch die für den Korrelationsvorgang erforderliche Anzahl von Operationen verringert wird. Da das gleiche für alle anderen Bereiche entlang der Grenzen ab, bc, cd und da in F i g. 9 gilt, ist die Korrelation der Phasenbereiche zum Einfallswinkel im Zustand nach F i g. 11 nach der Translation im Vergleich zum Zustand nach F i g 9 beträchtlich vereinfacht. Es ist wert, hier zu bemerken, daß nur ein allgemeines Operationsmittel fur diesen Zweck erforderlich ist, weil die obige Operation der Translation, wie etwa die Translation des Bereichs (I) in den Bereich (II) in F i g. 10, automatisch für alle Sätze X, Y durchgeführt werden kann, nachdem die Transformation von γ>,, ^₂ in X, Y erfolgt ist. Andere Formen von Translationsoperationen als die in F i g. 10 gezeigte sind denkbar. Alle derartigen Operationen sind als Teil der Erfindung zu betrachten, solange ihr Ziel Vereinfachung der Korrelation von Phasenbereich und Einfallswinkel ist.

Weiter soll nun die Operation der Festlegung der Winkelfolgezahl beschrieben werden. Dies ist ein Schema, in welchem die derart angeordneten Werte von Y und X eine »Winkelfolgezahl« bilden, welche ein direktes Maß für den Einfallswinkel ist. Durch entsprechende Wahl der Skala kann erreicht werden, daß die Winkelfolgezahlen eine Reihe von aufeinanderfolgenden Zahlen bilden.

In F i g. 12 ist die Phasenebene nach F i g. 11 in der Art etwas entlang der y-Achse verschoben, daß ihr Teil y < 0 eliminiert ist. Weiter sind für X und Y passende Skalen so gewählt, daß Xmax = 13 und Ymax = 7 ist. Die X-, y-Koordinaten der Bereiche A, B, G und H sind (5,1), (6,1), (9, 3) bzw. (10, 3). Diese Zahlen bilden direkt eine Reihe aufeinanderfolgender Zahlen in einem tridezimalen System und stellen ein direktes Maß des Einfallswinkels dar, wenn sie in einer Y-X-Folge wie 1-5, 1-6, 3-9 und 3-10 angeordnet werden.

Während die Beschreibung soweit unter der Annähme eines rechtwinkligen Koordinatensystems der neuen Variablen X, Y durchgeführt wurde, ist der Gedanke der Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch auf ein schiefwinkliges Koordinatensystem für X, Y angewendet werden, wie es in den allgemeinen Gleichungen (14) und (15) gezeigt wurde.

Es ist weiter möglich, die vorgenannte Winkelfolgezahl auf geeignete Art durch entsprechende Wahl der Skala für A'und yund Auflösung der Phasendifferenzmessung festzulegen. Die weitere Beschreibung betrifft ein quantitatives Beispiel, in dem das Koordinatentystem der neuen Variablen X und Y schiefwinklig ist find die Winkelfolgezahlen eine Reihe aufeinanderfoltender Zahlen eines Binärsystems bilden.

In F i g. 13 ist eine Phasenebene gezeigt, für die tijdz = ³/₄ ist und für die Phasendifferenzen y>_u ψ₂ ent- $prechend Gleichung (S) gilt

Um diese Beziehungen in die Gleichungen (14) und (15) einzusetzen und eine leichte Translation zur Elimination des Teiles Y < 0 zu erreichen, muß die Rechenvorrichtung 101 nach F i g. 6 folgende Operationen durchführen:

X = A (4v> + 3 Ψ ) (18)

_{y =} _{ß {}_\^ι " ₊ ™ _{+ /2) (19)}

wobei A und B derart gewählte Koeffizienten sind, daß sich eine passende Skala für X und Y ergibt.

Die digitale Phasendifferenz-Meßvorrichtung 5 nach F i g. 6 ist nun so aufgebaut, daß sie die Phasendifferenz y, mit einer Auflösung von 360/108° mißt. Ebenso mißt die digitale Phasendifferenz-Meßvorrichtung 6 die Phasendifferenz y_a mit einer Auflösung von 360/112°. Die Verwirklichung derartiger Meßvorrichtungen mit einem gewünschten Auflösungsvermögen ist im einzelnen in der vorgenannten kürzlich eingereichten Anmeldung beschrieben worden. Die gemessenen Werte von ψ_χ und γ>₂ werden hiernach durch bloße Zahlen entsprechend der obigen Auflösungseinheit ausgedrückt:^ = 360° und^₂ = 360° werden alsV₁ = 108 und ψ_ζ — 112 ausgedrückt werden. Durch entsprechende Wahl der Koeffizienten A und B zur Bestimmung der Skalen von X und Y werden die obigen Größen Tp₁ und ψ_ζ in neue Variablen X, Y durch die folgende Operation transformiert:

χ ₌ Jb^

JÜL·
8

(20)

γ _ _ ψι .
7

ψι

ψ₂

_
(17)

Für den Zusammenhang zwischen den Winkel α !und β in der F i g. 13 zur Bestimmung der Transfor- »nation von Xp₁, y>₂ in das schiefwinklige Koordinatensystem X, Y gelten folgende Zusammenhänge:

Als Ergebnis wird die Phasenebene ψ_χ, ψ_ζ nach F i g. 13 in die Ebene X, Y nach F i g. 14 transformiert, wobei die maximalen Werte von X und Y gegeben sind durch:

Xmax = 32 = 2⁶,
Y_ma% — 16 = 2⁴.

Unter der Annahme, daß die Werte von Y und X, nachdem sie beide in binärer Form ausgedrückt und einer solchen Operation unterzogen wurden, daß die Spalten von X_max = 2⁵ und Y_max = T? zusammenfallen, während für den Augenblick die Spalten für X und Y mit 2¹ und weniger weggelassen werden, hintereinander angeordnet sind, erhält man beispielsweise für den Bereich L in F i g. 14

γ — i

2² = 11 (binär)
2² = 1 fbinär)

cos * = ³/_s

cos (« + β) = — ³/₅

sm0=«/₂₅

sin ix = ⁴/₅

sin (« + ß) = «/5

Ordnet man yund Λ'in dieser Art an und bezeichnet die resultierende Zahl als Z, so ergibt sich

Zl = 01011 (binär).

13 ^J 14

Alle anderen Bereichen, B, C, D ... usw. in (3) Die Mittel zur Verwirklichung von zwei oder

Fig. 14 werden in der gleichen Art ausgedrückt als mehr Wertend/λ sind nicht auf die Benutzung von

7 — nnnnn ²^' ^{oder mehr Werten von} ^{d una}, ^{emen a}''gemeinen

7— Zm ^{Wert von} ^λ beschränkt. Es ist möglich, einen allgemei-

7—nnmn 5 nen Wert von if und zwei oder mehr Werte von λ oder

7 - nmi ι ^diese beiden Methoden in Kombination zu benutzen.

Z.D ■— υυυϋ ^ _{Die AnzaH der} Strahlerelemente, je Anordnung

7 ' ll'nnii Ϊ »st nicht auf die Minimalzahl von zwei beschränkt Es

7 Imnm können Antennenanordnungen mit mehr als zwei

^i - uiuuu _{io Strahlere}i_ementen benutzt werden.

•" * "JL^-A₁Ai₁" Eine graphische Beschreibung des obigen Falles (2)

^{is< im} folgenden für ein Beispiel mit drei Variablen _{Vl> v},_2>
Vs durchgeführt. F i g. 15 zeigt ein Beispiel

•J,·"· ·· eines neuen X-, Y-, Z-Koordinatensystems in dem

Hi *5 Phasenraum der Fig.4, welches so dargestellt ist,

daß es die Aufgabe der Erfindung erfüllt. Die Bedingungen für die Darstellung des neuen Koordinaten-

Die Reihe der obigen Zahlen ist klar ein direktes systems können wie folgt ausgedrückt werden.
Maß des Einfallswinkels, ausgedrückt durch eine

Reihe aufeinanderfolgender Binärzahlen. »° (a) die AT-Aclue wird parallel zum Phasenort ge-

Während diese »Winkelfolgezahl« in einem gleich- wählt; folglich ändert sich nur der Wert von X,

mäßigen Abstand auf dem Phasenort festgelegt ist, wenn der Einfallswinkel kontinuierlich geändert

ist aus den Gleichungen (3) und (4) und den F i g. 2 wird.

und 4 zu bemerken, daß die Skala des Einfallswinkels (b) Wenn sich der Einfallswinkel weiter ändert, als solche nicht einheitlich auf dem Phasenort ist, son- as erscheint infolge der Wiederkehr der Phase der dem dessen Sinuswert entspricht. Es bildet jedoch keine Phasenort in einer anderen Lage. Die Y-Achse Schwierigkeit, einen wahren Winkelwert vom Sinus- wird in der Ebene gewählt, die durch zwei oder wert abzuleiten, und die Skala des wahren Winkelwer- mehr benachbarte Sektoren des Phasenorts betes kann als Skala mit ungefähr gleichen Abständen be- stimmt ist — die Ebene B in F i g. 15 — und in trachtet werden, außer wenn der Winkel ziemlich groß 30 einer Richtung, die nicht parallel zur A'-Achse ist. ist. Überdies kann es sogar wünschenswerter sein, einen Die K-Achse wird günstig, jedoch nicht zwingend, Sinuswert statt des wahren Wertes insbesondere in senkrecht zur A'-Achse gewählt. Folglich ändert solchen Fällen zu haben, in denen die Höhe von der sich der Wert von Y, d^r bis dahin konstant ge-Elevation abgeleitet wird. Die obige Tatsache vermin- blieben ist, plötzlich um einen bestimmten Bedert daher die Wirksamkeit der Erfindung in keiner 35 trag in der Art einer Sprungfunktion, sobald der Weise. Wert von X einen bestimmten Betrag erreicht. Während bisher wenig Bezug auf die Korrelations- (c) Die Z-Achse wird in einer Richtung gewählt, vorrichtung 9 für die Phasendifferenz und den Winkel welche nicht innerhalb der durch die X· und Y-in F i g. 6 genommen wurde, ist zu beachten, daß die Achsen bestimmten Ebene P liegt. Die Z-Achse Rechenvorrichtung 101 die Transformationsoperation 40 wird günstig, jedoch nicht zwingend, senkrecht zur Bestimmung der neuen Variablen X, Y durchführt; zu den X- und K-Achsen gewählt. Folglich ändert die Festlegung der Winkelfolgezahlen und, falls nötig, sich der Wert von Z, der bis dahin konstant gedie Umwandlung der Sinuswerte in wahre Winkel- blieben ist, plötzlich um einen bestimmten Bewerte wird durch die Korrelationsvorrichtung 9 vor- trag in der Art einer Sprungfunktion, sobald der genommen. In dieser Weise kann F i g. 6 so betrachtet 45 Wert von Y einen gewissen Betrag erreicht,
werden, daß sie die vollständige Vorrichtung entsprechend der Erfindung zeigt. Während die obige Beschreibung graphisch und Während die Erfindung nur in verschiedenen beson- intuitiv ist, kann die tatsächliche Durchführung der deren Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie entsprechenden mathematischen Operationen leicht nicht hierauf beschränkt, sondern kann verschiedene 50 von einem Fachmann auf dem Gebiet der analytischen Modifikationen annehmen, von denen einige im fol- Geometrie durchgeführt werden. Es ist auch offengenden genannt werden. sichtlich, daß die mathematische Operation, welche die

(1) Die Kombination von Strahlerelementen, die obigen Bedingungen erfüllt, auch in anderen Fällen zueinander angeordnet werden, ist nicht auf benach- als den bislang gegebenen Beispielen möglich ist. Es ist barte Eiemente beschränkt. Es ist möglich, eine An- 55 weiter offensichtlich, daß die obigen Bedingungen Ordnung dadurch zu bilden, daß weiter auseinander- leicht auf Fälle ausgedehnt werden können, in denen liegende Strahlerelemenle kombiniert werden und die vier oder mehr Variable verwendet werden. In diesem Phasendifferenz zwischen diesen Elementen benutzt Fall kann das Koordinatensystem neuer Variabler X, wird. Y,Z ... auf ähnliche Weise dargestellt werden.

(2) Die Zahl der Werte dß von Antennenanordnun- 60 Die vorgenannte Translationsoperation kii.in auch gen, wobei d der Abstand zwischen den Elementen in einer allgemeineren Weise wie folgt zusammen- und λ die Ausbreitungswellenlänge ist, ist nicht auf gefaßt werden:

zwei beschränkt. Es ist möglich, drei, vier, usw. Werte

zu benutzten, wie zum Teil in F i g. 4 und 5 gezeigt (d) Die Translationsoperation entlang der Tp₁, Va

wurde. In diesen Fällen ist die Zahl der gemessenen 65 Achsen wird soweit erforderlich so für Sätze %p_1%

Phasendifferenzen jeweils drei, vier, usw., wie etwa ψ₂ ·■· durchgeführt — Beispiel: Bereiche (I),

Vi. %. V3> · · ·> ^und die Zahl der neuen Variablen eben- (III), (V) und (VII) in F i g. 10 — daß alle mög-

falls drei, vier, usw. wie X, Y, Z ... liehen Sätze von Werten yi_u y>₂ ... nach de

Transformation in X, Y ... in einem begrenzten Teil des X-, Y-, ...-Raumes existieren — Beispiel: der Bereich innerhalb der dicken Linien in F i g. 10 —, wobei dieser Teil durch Unterräume begrenzt wird, welche parallel zu den X-, Y-, ...-Achsen sind — Beispiel: im Falle des dreidimensionalen Raumes Ebenen wie in F i g. 15 im Falle der zweidimensionalen geraden Linien wie in F i g. 10.

Weiter kann die vorgenannte Operation des Festlegens der Winkelfolgezahl in einer allgemeineren Weise wie folgt zusammengefaßt werden:

(e) Wenn alle möglichen Sätze von X, Y,... innerhalb des begrenzten Teils nach obigem Punkt (d) existieren, erfolgt die Teilungsoperation der Teile in eine Anzahl von Bereichen, welche durch Unterräume — Beispiel: im Falle des dreidimensionalen Raumes wie in Fig. 15 Ebenen, im Falle der zweidimensionalen Ebene wie in F i g. 10 Linien — parallel zu den X, Y, .. .-Achsen begrenzt wird, und dann die Operation der Anordnung der Werte von X, Y, ... im Zusammenhang mit den Bereichen in der Reihenfolge ..., Y, X, sowie die Erzeugung der angeordneten Werte des Ausgangssignals.

Schließlich kann die vorgenannte Operation der Festlegung der Winkelfolgezahl am quantitativen Bei- »piel im Zusammenhang mit den F i g. 12 bis 14 in einer allgemeineren Weise wie folgt zusammengefaßt werden:

(f) Die unter (a) bis (e) genannten Operationen werden mit solchen Skalen für X, Y, ... durchgeführt,

daß, wenn X einen gewissen Wert erreicht und Y sich plötzlich um einen Betrag in der Art einer Sprungfunktion ändert, entweder (I) beide Beträge von X und Y zu solchen Zahlen wie einer gewünschten Kardinalzahl — Beispiel: dreizehn für F i g. 12 und zwei für F i g. 14 — hoch eine positive ganze Zahl — Beispiel: 32 — 2⁵ für X und 4 = 2² für Y in F i g. 14 — gems 'ui werden, oder (II) der Betrag von JIf ein Betrag wie oben und der Betrag von Y eine ganze Zahl ist — Beispiel: X = 13 = 13¹ und Y = 1 in F i g. 12 — und daß für den Fall, daß noch andere Variablen Z, ... existieren, ähnliche Operationen mit solchen Skalen für X, Y, Z, ... durchgeführt werden, so daß Y und Z in einer ähnliche Art einander zugeordnet werden wie oben X und Y.

Zusammengefaßt beinhaltet die Erfindung, daß ein Funksignal durch Antennenanordnungen empfangen

ao wird, welche mindestens zwei verschiedene Werte von d/λ aufweisen, wobei d der Abstand zwischen den Strahlerelementen und λ die Ausbreitungswellenlänge ist. Die resultierenden Phasendifferenzen zwischen den Elementen, von denen mindestens zwei Sätze vorhan-

»5 den sind, werden digital gemessen. Mit den gemessenen Werten werden mathematische Operationen durchgeführt, um hiervon neue Variabien so abzuleiten, daß der Zusammenhang zwischen den Einfallswinkeln des Signals und den neuen Variablen von der Art dei

3» »Separation von Variablen« ist und daß die neuen Variablen, wenn sie in richtiger Reihenfolge angeordnet werden, eine Reihe von Zahlen bilden, welche eir direktes Maß für den Einfallswinkel ist und welctw zu einer Reihe von einander folgender Zahlen in einen Zahlensystem mit jeder gewünschten Kardinalzahl ge macht werden kann.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln mit einer Antennenanprdnung, bestehend aus einer Mehrzahl von Antennenelementen, deren gegenseitiger Abstand wesentlich größer ist als die Hälfte der Wellenlänge A, wobei bei Verwendung einer gemeinsamen Wellenlänge λ und zwei oder mehreren verschiedenen Abständen d_u d₂ zwischen v> den Antennenelcmenten oder bei Verwendung eines einheitlichen Abstandes d und zwei oder mehreren Werten von Wellenlängen A₁, A₂ zwei oder mehrere verschiedene Werte von d/λ auftreten, sowie Phasendifferenz-Meßeinrichtungen .welche diezwischen den Antennenelementen auftretenden Phasendifferenzen messen, von denen entsprechend den verschiedenen Werten von d/λ wenigstens zwei Werte ¥>,, y₂ auftreten, und einer Korrelationseinrichtung, welche unter Verwendung von entweder theoretisch oder experimentell festgelegten Beziehungen alle oder einen Teil der gemessenen Sätze von Phasendifferenzen in Korrelation zum geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel s>5 des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Recheneinrichtung (101) vorgesehen ist, welche die gemessenen digitalen Werte von y„ ψ₂ ... mittels mathematischer Operationen in der Art linearer Kombinationen in neue Sätze von Variablen X, Y, ... derart transformiert, demzufolge mit sich kontinuierlich änderndem Einfallswinkel zunächst nur der Wert von X geändert wird, und dann, wenn der Wert von X einen bsstimmten Betrag erreicht, der Wert von Y plötzlich und in der Art einer Sprungfunktion geändert wird und für einige Zeit danach konstant bleibt, während sich der Wert von X noch weiterhin ändert, bis er wieder einen bestimmten Wert erreicht, bei dem der Wert Y wie vorher springt, usw., und für den Fall, daß η ich andere Variablen Z, ... existieren, sich der Wert von Z plötzlich in Form einer Sprungfunktion ändert, um dann einige Zeit auf dem neuen Wert zu bleiben, wenn der Wert von Y einen gewissen Wert erreicht, und daß die Korrelationseinrichtung (9) die Sätze der digitalen Ausgangssignale X, Y, ... der Recheneinrichtung (101) in Beziehung zum Wert des Einfallswinkels des Signals setzt.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (101) bezüglich der Phasendifferenzen y>„ ^₂, ... und der neuen Sätze von Variablen Y, Y, ... als räumlichen Koordinatensysteme zusätzlich eine Translationsoperation entlang der y>,, y>₂ . . . Achsen soweit erforderlich mit den Sätzen Vi> V2 · ■ · ^so durchführt, daß alle möglichen Sätze von Werten ·,, ψ₂, ... nach der Transformation in X, Y, ... Innerhalb eines begrenzten Teiles des X, Y, ...-Raumes existieren, wobei der Teil durch parallel |u den X, Y, .. .-Achsen verlaufende Unterräume beg-enzt wird.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (101) tusätzlich eine Transhtionsoperation entlang der y„ v>2i · · -Achsen soweit erforderlich mit den Satten v>,, v'2, ... so durchführt, daß alle möglichen Sätze von Werten y_lt y>_z, ... nach der Transformation in Λ', Υ, ... innerhalb eines begrenzten Teils des X, Y, .,.-Raumes existieren, wobei der Teil durch parallel zu den Jf, Y, .. .-Achsen verlaufende önterräume begrenzt wird, und die Teilungsoperation des Teiles in eine Anzahl von durch Unterräume parallel zu den X, Y, .. .-Achsen begrenzte Bereiche durchgeführt und dann die Operation der Anordnung der Werte X, Y, ... im Zusammenhang mit den Bereichen in der Reihenfolge ..., Y, X durchführt, und die so geordneten Werte als Ausgangsgröße erzeugt.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (101) zusätzlich eine Translationsopsration entlang der Vi. Vz. · ■ -Achsen soweit erforderlich mit den Sätzen Vi, V₂, · ■ · so durchführt, daß alle möglichen Sätze von Werten γ>,, Va. ■ ■ ■ nach der Transformation in X, Y, ... innerhalb eines begrenzten Teils des X, Y, ...-Raumes existieren, wobei der Teil durch parallel zu den X, K, ... -Achsen verlaufende Unterräume begrenzt wird, und die Operation mit einer solchen Wahl von Skalen für X, Y, ... durchgeführt wird, daß, wenn der Wert von X einen gewissen Betrag erreicht und der Wert von X sich plötzlich um einen bestimmten Betrag in der Art einer Sprungfunktion ändert, entweder beide Beträge von X und / zu solchen Zahlen gemacht werden, wie sie durch eine gewünschte Kardinalzahl hoch eine positive ganze Zahl dargestellt werden, oder der Betrag von X ein Betrag wie oben und der Betrag von Y eine ganze Zahl ist, und daß für den Fall, daß noch weitere Variablen Z, ... existieren, die Operation mit einer solchen Wahl der Skalen für X, Y,Z, ... durchgeführt wird, daß Y und Z zueinander in einer ähnlichen Beziehung wie oben .Y und Y stehen.