DE1961227B2

DE1961227B2 - Empfaenger fuer ein unterwasser schallmessystem

Info

Publication number: DE1961227B2
Application number: DE19691961227
Authority: DE
Inventors: Erland Wesley Granada Hills Calif. Rudy (V.St.A.)
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1966-09-06
Filing date: 1969-12-05
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1259639A; US3506953A; FR2030761A5; DE1961227A1

Description

1 > 2

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für ein veränderbar gekoppelt, und ein auf die beireffende IJnterwasser-Schallmeßsystem, bestehend aus einem Signalleitung einstellbarer Kommutatorschalter ist |f1eßwertumformer, der eine Vielzahl an umfangs- zur Wahl der jeweiligen Sende- bzw. Empfangsp.iüßig angeordneten Empfangselementen besitzt, die richtung vorgesehen. Der Auswählschalter folgt also |o verbunden sind, daß individuelle Strahlen in dis- 5 bei dieser bekannten Anordnung gleich hinter den !treten Richtungen erzeugt werden können, und weiter Wandlern bzw. Verzögerungsleitungen, und es wird die Verbindungen der Elemente so vorgenommen für alle Kanäle bzw. alle Wandler ein einziger gefind, daß Paare von benachbarten Strahlen Peil- meinsamer Verstärker verwendet, der breitbandig Winkelinformationen über bekannte Sektoren vor- sein muß, wodurch jedoch der Geräuschabstand bei Sehen, weiter mit einer Kathodenstrahlröhre zur Vor- io diesem bekannten System verschlechtert wird sehung eines oszillographischen Bildes der empfan- (deutsche Patentschrift 1 097 863).
genen Signale, weiter aus einer Abfrageeinrichtung Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bejEum nacheinander Anlegen der empfangenen Signale steht darin, einen Empfänger für ein Unterwasser- »n die Kathodenstrahlröhre, und mit einer Einricii- Schallmeßsystem der eingangs definierten Art weiter tung zum Koordinieren der Darstellung auf der 15 zu verbessern, und zwar sowohl hinsichtlich des Kathodenstrahlröhre mit den Strahl-Informationen Auflösungsvermögens als auch hinsichtlich des elek-BUS den Empfangselementen. tronischen Aufwands und des Gewichts des Emp-

I.in typisclu-s an Bord eines Schiffes milgeführtes fängers.

Sonarsystem verwendet einen verhältnismäßig großen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die und schweren Meßwerlumformer, der üblich eine 20 Kombination folgender Einrichtungen und Merkjgroße Anzahl von individuellen umformenden Eic- male erreicht: Der Empfänger weist einen Hauptnienten aufweist, die in einer in die Länge gezogenen oszillator auf, weiter eine elektronische Einrichtung Anordnungsfolge verbunden sind oder in einem zum Erzeugen von Kippsignalen zur Darstellung Liniensystem verbunden sind, wobei dieses Linien- einer Spirale für die Kathodenstrahlröhre, wobei diese system an Umformerelementen umfangsmäßig so 25 Signale durch elrven gesendeten Inipuls ausgelöst wermiteinander verbunden sind, daß eine große Anzahl den und mit dem Hauptoszillator phasenstarr sind; von gebündelten Strahlen über einen Bereich von weiter weist der Empfänger aktive Fmpfangscinrich-3MJ-um die Achse des Meßwertumformers herum tungen für jeden der Sektoren auf, wobei jede der erzeugt werden ;*ann. Die aus einer bestimmten Rieh- aktiven Empfangseinrichtung ein Paar von getrenntung empfangenen Echosignal« bewirken, daß be- 30 ten schma'ibandigen E.mpfängerstufen enthält, die so stimmte Schallumformer oder Gruppen an Schall- geschaltet sind, daß sie Empfangssignale von nebenumformcrn elektrische Signale erzeugen, die zur einander angeordneten Empfangselementen empfan-Größe des empfangenen Signals proportional sind. gen können, wobei ebenso eine Phasenvergleichs-Auf diese Weise läßt sich der Peilwinkcl des rcf'ek- schaltung vorgesehen ist, die eine Ausgangsgröße ertierenden Gegenstandes mit Hilfe der bestimmten 35 zeugt, deren Größe sich mit der Phasendifferenz zwi-Schallumformer oder Schallumformergruppen mit an- sehen den Eingangssignalen ändert: weiter enthält nehmbarer Genauigkeit anzeigen oder feststellen, wo- der Empfänger eine an deir Hauptoszillator anbei diese Umformer auf das reflektierte Signal an- geschlossene Abfrageeinrichtung zum nacheinander sprechen, da ihre genaue Anordnung hinsichtlich zum Anlegen der Ausgangsgrößen aus den aktiven betreffenden Schiff bekannt ist. Die Entfernung zum 40 Empfängereinrichtungen an die Kathodenstrahlröhre, reflektierenden Gegenstand wird durch Vergleichen so daß dadurch Peilwinkel und Entfernungsinformader Zeit bestimmt, die zwischen dem ausgesendeten tioncn, die 360 um den Meßwertumformer herum Impuls und dem empfangenen Impuls verstreicht. In überdecken, auf der Frontfläche der Kathodenstrahlübliehcr Weise wird ein Drehschalter, der mit der röhre dargestellt bzw. abgebildet werden
Ablenkstufe einer Kathodenstrahlröhre synchronisiert 45 Die Empfangseinrichtung nach der vorliegenden ist, so betrieben, daß er die Ausgänge mehrerer Schall- Erfindung enthält für jeden Wandler einen eigenen umformer oder von Gruppen von Schallumformern Vcrstärkerkanal, der gegenüber den bekannten Ein·- an einen breitbandigen Empfänger schaltet, der richtungen schmalbandig ausgelegt ist. so daß hicrwiederiim ein zugeordnetes verstärktes Eingangs- durch sowohl eine große Übersprechdämpfung als signal an die Kathodenstrahlröhre abgibt. 50 auch Geräuschabstand erzielt wird und damit das

Es ist bereits eine Anordnung zum gerichteten Sen- Auflösungsvermögen eines Empfängers der vordcn und Empfangen von Lotsignalcn bekanntgewor- liegenden Gattung wcitgchendst verbessert wird
den, und diese Anordnung besteht aus einer Vielzahl Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispicl ist von in jeweils gleichen Abständen auf einer Kreis- eine elektronische Einrichtung zum Zuführen der das linie angeordneten Wandlern, wobei jedoch an jedem 55 Spiralbild formenden Kippsignale zur Kathoden-Wandler eine zugeordnete Verzögerungsleitung an- strahlröhre vorgesehen, und diese elektronische Eingeschlossen ist. Diese Verzögerungsleitung dient dazu, richtung weist Synchro-Funktionsdrehmelder auf, mit die relative räumliche Lage bzw. kreisförmige An- einer Einrichtung, die auf mindestens einen äußeren Ordnung der Wandler auf bestimmte Weise zu korn- Zustand ansprechen kann, um eine Phasen verschicpensiercn, um eine eindeutige Anzeige bzw. Aus- 60 bung der Kippsignale in proportionaler Beziehung zu Wertung der empfangenen Echosignale zu ermög- dieser Bedingung oder Zustand zu erzeugen. In liehen. Hierbei ist an jeden Wandler eine zugehörige, vorteilhafter Weise weist der Synchro-Funktionsreflexionsfrei abgeschlossene Verzögerungsleitung an- drehmelder eine erste Synchrovorrichtung auf. deren geschlossen, und eine Signalleitung ist mit mehreren Rotor von Hand gedreht werden kann, um eine Verzögerungleitungen an durch die Strahlergeometrie 65 magnetische Änderung zu korrigieren; weiter kann festgelegten Punkten gekoppelt. Eine der Anzahl der eine zweite Synchrovorrichtung vorgesehen sein, Wandler entsprechende Anzahl von Signalleitungen deren Rotor in Abhängigkeit von Änderungen in der ist jeweils mit den Verzögerungsleitungen un- Orientierung des Meßwertumformers drehbar ist.

I 961 227

Die Abfrageeinrichtung enthüll zweckmäßig eine Abfrageschaltung, die an jede der Phasenvergleichs- ^chaltungen angeschlossen ist, die eine elektronische Hinrichtung zum Erzeugen einer Sägezahnspannung enthält. Die Abfrageeinrichtung weist weiter einen Zähler auf, der an den Hauptoszillator zum Starten und Anhalten der Sägezahnspannung in jedem Seklor-Empfangsabschnitt, und zwar in einer Aufeinanderfolge angeschaltet ist, weiter ist eine Hinrichtung vorgesehen, die auf die Koinzidenz der Werte zwischen dem Ausgangssignal der Phasenvergleichsschaltung und der Sägezahnspannung ansprechen kann, um der Kathodenstrahlröhre einen Aufhellimpuls zuzuführen.

Die elektronische Einrichtung zum Erzeugen der Kipp:,ignale für die Darstellung der Spirale enthält fine zweite eine Sägezahnspannung erzeugende elektronische Einrichtung, die eine anwachsende Sägefahnspannung erzeugt, die zeitmäßig zu einem ge- »endelen impuls bezogen ist. Weiter enthält die elektronische Einrichtung einen Modulator, der mit dem Hauptoszillator zum Modulieren der zweiten Cägezahnspannung phasenstarr ist, und einen Phasenschieber, der aus der modulierten zweiten Sägezahnspannung zwei phasenverschobene Kippsignale zur Darstellung der Spirale, die die Kippsignalc für die Aufzeichr ung oder Darstellung der Spirale darstellen, erzeugt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbcispieles unter Hinweis auf ciie Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Empfängers für ein Sonarsystem, das die erfindungsgemäßen Merkmale enthält.

Fig 2 ein Schaltbild der Mischerschahung. die in Fig 1 gezeigt ist.

F i sj. 3 ein Schaltbild des ZF-Verstärkers der Fig. 1.

F ι g. 4 ein Schaltbild der Begrenzer- und Vergleicherschaltungcn der Fig. 1.

F i g. 5 ein Schaltbild der Abfrage- oder Sample-Schaltung der Fig. 1,

Fig. (S ein Schallbild der automatischen Verstärkungsregelung- und Video-Dctektorschaltungcn tier Fig. 1,

F i g. 7 ein Sehaltbild des Ringzählers der Fi^. 1,

F i g. 8 ein Schaltbild der bistabilen Multivibratoruncj Modulatorschaltungen der Fig. 1,

Die Teile 10 und 12 in Fig. 1 stellen benachbarte Schallumformcr eines Mcßwcrtumwandlers dar, der eine allgemein zylindrische Form aufweist. Es können ebenso Gruppen an Schallumformern verwendet sein, die miteinander verbunden sind, so daß sie als diskrete und gctiennte Schallurnformer arbeiten. Die an diesen Schallumformern aufgefangenen Signale werden als Eingangsgrößen einem Verstärkerabschnitt 14 zugeleitet, der als Abschnitt 1 bezeichnet ist und der die Darstellung an der Frontfläche einer Kathodenstrahlröhre 16 über 45° steuert. Sieben identische aktive Empfangseinrichtungen 18, 20, 22, 24, 26, 28 und 30 sehen Eingangsgrößen vor, die unterschiedliche 45°-Sektoren der Frontfläche der Kathodenstrahlröhre überdecken bzw. entsprechen, so daß die Darstellung insgesamt 360° an der Frontfläche der Rönra überspannt bzw. überdeckt. Die Eingangsgrößen aus den Schallumformern, die mit den Schallumformern 10 und 12 identisch sind, erscheinen als Eingangsgrößen auf einem Paar Drähten 32, 34, 36, 38, 40, 42 und 44, und diese Drähte führen je zu einem der Verstärker, die jeweils die Sektoren 2 bis 8 steuern. Es läßt sich erkennen, daß die Ausgänge aller Empfängerstufen 18

bis 30 an einer gemeinsamen Leitung 46 hängen und diese Leitung zum Eingang der Kathodenstrahlröhre führt.

Bei der zuvor beschriebenen Anordnung muß erwähnt werden, daß die Empfängerausgänge bzw.

»ο Ausgangsgrößen alle fortlaufend zur Verfugung stehen und daß man eine Einrichtung vorsehen muß, um die Empfängerausgänge anzutasten oder abzufragen, so daß die Sektorsignale in richtiger Aufeinanderfolge an der Kathodenstrahlröhre erscheinen.

Bei dem vorliegenden System wird dies mit Hilfe eines 8000-Perioden-Haupt- oder Taktgeberoszillators 48 erreicht, der Impulse vorsieht oder mit einer SGOO-Periodenfolge einen achtstufigen Ringzähler 50 triggert. Es können auc>. andere Abtastfolgen verwendet werden, was von d;n Umständen abhängt. Der Ringzähler weist Ausgangsanschlüsse für jeden seiner acht Impulse auf, und diese Ausgänge führen jeweils zu den Verstärkerabschnitten 1 bis 8. Die Impulse 1 und 5 werden einem bistabilen Multivibrator 52 in der Weise zugeführt, daß dieser eine einzige Rechteckwellenperiode für jeweils acht Impulse des Hauptoszillators erzeugt. Demnach weist der bistabile Multivibrator 52 eine Rechteckwellenausgangsgröße mit einer Frequenz von 1000 Hz auf.

die dann einem Modulator 54 zugeführt wird. Dem Modulator 54 wird ebenso eine Ausgangsgröße einer Kippschaltung 56 zugeleitet, die eine lineare Kippspannung erzeugt, deren Amplitude proportional zum Entfernungssignal ist. Die Kippschaltung erhält ihre Eingangsgröße von den Programmschaltungen 58, die den Anfang der Kippspannung mit Jem Senden eines Impulses koordinieren. Die Impulssendeeinrichtung stellt keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar und ist daher auch nicht gezeigt. Auf diese Weise ist die Amplitude der Kippspannung direkt auf die Zeit des gesendeten Impulses bezogen. Die Ausgangsgröße des Modulators 54 ist eine Rechteckwellenspannung, deren Amplitude proportional zur Entfernung ist. wie diese durch die Kippspannung aufgebaut bzw. festgelegt ist. Diese Ausgangsgröße wird einer Filtcrscnaltung 60 zugeführt, deren Funktion darin besteht, die Rechteckwellen in eine Sinuswellc mit gleicher Frequenz zu konvertieren, wobei diese Sinuswelle auch phasenr.tarr zur Ausgangsgröße aus dem Hauptoszillator 48 ist. Das vom Filter 60 gelieferte Signal wird in zwei Ausgangsgrößen aufgeteilt, und zwar geschieht dies im Phasenschieber 62, und eine dieser Ausgangsgrößen ist mit der Ausgangsgröße an dem Filter 60 in Phase, während die andere um 90° phasen-erschoben ist. dann werden diese zwei Ausgangsgrößen einem ersten von zwei Synchro-Funktionsdrehmeldern zugeführt. Die Funktion des ersten Funktionsdrehmelders 64 besteht darin, eine Einrichtung zum Einführen einer Korrektur für magnetischi Änderungen vorzusehen, und dies wird erreicht, indem man von Hand die Eingangswelle dreht. Der Ausgang des ersten Synchro-Funktionsdrehmelders 64 ist mit dem zweiten Funktionsdrehmelder 66 verbunden, und d'eser Ausgangbzw, diese Ausgangsgröße besteht <?us zwei Wechselstromsignalen, die in derselben Weise wie die Eingangsgröße des Phasenschiebers phasenbezogen sind, wobei die Phasenbeziehung jedoch sich von der Ausgangsgröße des

Phasenschiebers um den Betrag der von Hand vorgenommenen und eingeführten Korrektur unterscheidet. Der zweite der zwei Synchro-Funktionsdrehmelder 66 sieht ebenso eine Ausgangsgröße vor, die aus zwei Wechselstromsignalen mit 1000 Hz besteht, und die eine 90°-Phasenverschiebung aufweist, und die zu den 8000 Hz des Oszillators 48 phasenstarr ist, jedoch mit einer möglichen Phasenverschiebung, die durch die mechanischen Eingangsgrößen, die den Wellen der Funktionsdrehmelder aufgedrückt sind, behaftet. Eines der 1000-Hz-Ausgangssignale aus dem Funktionsdrehmelder 66 wird dann über einen Horizontal-Ablenkverstärker 68 den horizontalen Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 16 zugeführt, und das andere Ausgangssignal wird über einen Vertikal-Ablenkverstärker 70 den vertikalen Ablenkplatten dieser Kathodenstrahlröhre zugeleitet. Wenn eine konstante Ausgangsgröße aus dem Modulator 54 vorhanden ist, so schafft die zuvor beschriebene Anordnung ein Oszillogramm. das die Form eines Kreises auf der Kathodenstrahlröhre 16 hat. Die zunehmende Spannung aus der Kippschaltung 56 bewirkt, daß das Oszillogramm die Form einer Spirale annimmt, die die Frontplatte der Röhre überdeckt. Da der Beginn der Kippspannung mit dem gesendeten Impuls koordiniert ist. wird die Entfernung eines reflektierenden Gegenstandes vermittels eines hellen Punktes wiedergegeben, der einen bestimmten Abstand von der Mitte der Kathodenstrahlröhre 16 aufweist. Da der Meßwertumformer normalerweise am Ende eines flexiblen Kabels hängt, und zwar ziemlich tief unter Wasser, ist eine Einrichtung erforderlich, um das System über die örtliche Lage oder Orientierung zu informieren. Der Meßwertumwandler weist daher einen Kompaß (nicht gezeigt) auf. der eine Ausgangsgröße für ein Servo-System liefert, oder einen Kompaßfolger 71, der mechanisch die Welle des zweiten Synchro-Funktionsdrehmelders 66 dreht, so daß dadurch eine Korrektur im System vorgesehen wird, um irgendeine örtliche Orientierung des Meßwertumformers zu kompensieren. Demnach zeigt das System immer genau auf der Kathodenstrahlröhre die Richtungen an. und zwar ungeachtet der Änderungen der Lage oder Orientierung des Meßwertumformers.

Der Ringzähler 50 fragt der Reihe nach den Ausgang jedes Empfängers se ab. daß die individuellen Abfrageschaltungen in den separaten Sektorverstärkcrn der Reihe nach eingestellt werden, so daß dadurch Teilwinkelinformationcn in einer richtigen Lage in jedem Sektor der Kathodenstrahlröhre vorgesehen werden, die mit der Entfernungsinformation von der Kippschaltung 56 koordiniert sind. Es sei hervorgehoben, daß der Zählschritt 1 aus dem Ringzähler der Abfrageschaltung 72 über eine Drahtverbindung 74 zugeführt wird. Der Zählschritt 2 wird über einen Draht 75 dem Empfänger 18 zugeleitet usw. Jeder Zähischritt besteht aus einer Rechteckwelle mit einem gewünschten Spannungswert, der eine Kippspannung in einer bestimmten Anfrageschaltung entstehen läßt und ebenso die Kippspannung am Ende des Zähischrittes aufhören läßt. Der Kipp für den Sektor 1 dauert 125Mikrosekunden. zu welchem Zeitpunkt dieser unterbrochen wird, und der Kipp entsteht in der Abfrageschaltung für den Sektor 2 für die nächste 125-Millisekundenperiode. Wenn ein Rückkehrsignal aufgefangen wird, und zwar an den Wandlern 10 und 12. gelangt eine Ausgangsgröße aus der Phasenvergleichsschaltung 76 zur Abfrageschaltung 72, welche Ausgangsgröße wertmäßig mit der erzeugten Kippspannung an einem Punkt längs der Kippspannung koinzidiert. Am Koinzidenzpimkt wird ein Ausgangsimpuls der Kathodenstrahlröhre über die Leitung 46 zugeführt, und dieser Impuls erleuchtet die Röhre in diesem Moment. Dadurch bleibt die Position des Strahles als auch die Entfernungsinformation mit der Phase

ίο des Ringzählerausgangs phasenstarr und ist nur den Korrekturen der Meßwertumformer-Orientierung und der magnetischen Änderung, die jeweils den Funktionsdrehmeldern 66 und 64 aufgedrückt werden, behaftet.

F i g. 2 zeigt eine Schaltung einer der Mischschaltungen 78. die in dem Sektor-1-Empfänger 14 vorhanden ist. Die Eingangsgröße von dem Schallumformer 10. die praktisch von den strahlformenden und Vorverstärker-Schaltungen, die an die Meßwert-Umformerelemente angeschlossen sind, die auf dem vorliegenden Gebiet auch gut bekannt sind, vorgesehen wird, erscheint am Eingangsanschluß 80. der zu der Basis eines Transistors 82 über eine Kopplungseinrichtung führt, die aus einem Widerstand 84 und einer Kapazität 86 besteht. Der Kollektor des Transistors 82 hängt an einer Gleichspannungsquclle am Anschluß 87 über einen Lastwiderstand 88. Am Anschluß 87 \st ebenso ein Transistor 90 angeschlossen, der direkt mit dem Transistor 82 gekoppelt ist und der weiter an einen Emitterfolger angeschlossen ist, dessen Kollektor an dem Kollektor des Transistors 82 in solcher Weise angeschaltet ist. daß die Eingangsimpedanz. die man in die Schaltung hinein sieht, einen hohen Wert hat.

Die Ausgangsgröße aus dem Transistor 90 erscheint an einem Widerstand 92. dessen eines Ende mit der Masse-Leitung 94 verbunden ist und dessen gegenüberliegendes Ende an den Emitter eines Mischtransistors 96 über eine Kapazität 98 und einen Widerstand 100 gekoppelt ist. Die Ausgangsgröße aus einem örtlichen Oszillator (nicht gezeigt)"wird der Basis des Transistors 96 über einen Widerstand 104. über einen Draht 106 zugeführt, wobei der Kollektor des Transistors 96 zur Masse-Leitung 94 riick-

geführt ist. Die Ausgangsgröße des Mischtransistors 96, die eine Wechselspannung in einer Zwisrhenfrequenz darstellt, wobei die Eingangsgröße aus dem Schallumformer 10 dieser Spannung überlagert ist. ist über eine Kapazität 108 an die Ausgangsanschlüsse 110 und 112 gekoppelt, und ein Widerstand 114 mit großem Widerstandswert ist zwischen die Kapazität 108 und dem Anschluß 112 eingeschaltet. Diese Ausgangsgröße wird einer Kristallfilterschaltung 116 (s. Fig. 1) zugeleitet, deren Funktion darin besteht.

eine sehr engbegrenzte Bandbreite vorzusehen, wobei die Filter in jedem Pfad so angepaßt sind, daß jegliche Phasenverschiebung in jedem Pfad gleich erscheint, da irgendeine Veränderung als Fehfer in der Peilwinkelinformation erscheint.

Auf Grund der weiten Schwankungen der Eingangssignalstärke, die an den Anschluß 80 gelangt, ist es erforderlich, eine Bedämpfungseinrichtung vorzusehen, um eine Übersteuerung der Transistoren 82 und 90 und des Mischtransistors 96 zu vermeiden, was zu einer Verzerrung führen würde. Eine automatische Verstärkungsregelungsschaltung (AVR) ist vorgesehen und erscheint im Block 118 der Fig. 1. Dieses AVR-Signal. das ebenso der Mischer-

1 961 ,27

7 8

schaltung, in Verbindung mit der bedämpfenden Ein- leitend wird, wodurch ein zusätzlicher Stromflußweg richtung, zugeführt wird, erscheint an der Basis eines zu dem bereits bestehenden aufgebaut wird, und beTransistors 120. Der Emitter dieses Transistors ist wirkt wird, daß die Bedämpfungscharakteristik erüber einen Vorspannwiderstand 122 nach der Masse- neut zum steileren Abschnitt auf der Kurve ver-Lctung94 geführt, und sein Kollektor ist über eine 5 schoben wird. \uf diese Weise wird die Beziehung erste Diodenreihe 124 an die Basis des Transistors zwischen AVR-Spannung und Signalbedämpfung 82 angeschlossen und von dort über eine zweite nahezu über den gesamten Bereich der AVR-l> iodenreihc 126 und über einen Lustwiderstand 88 Eingangsspannung linear gehalten, ium Gleiehstromspannungsanschluß 87. Sind die I'm nun die Signalbedämpfung durch die Dindenf)ioden. wie gezeigt, gepolt, so steht für den Tran- io reihen 124 und 126. wie dies gewünscht wird, zu (istor 120 eine ziemliche Kollektorspannung zur Ver- regeln, ist es erforderlich, eine Hinrichtung zu schaffügiing. Während die Diodenreihen 124 und 126 nur fen und so anzuordnen, daß die Impedanz zwischen fünf Dioden enthalten, so in diese Zahl auf die Größe den Enden der Diodenreihen und Masse (Erde) mini- 4ct Eingangsspannungs-Änderungen. die erwartet mal wird. Dies wird mit Hilfe der kapazitäten 142' trerden. bezogen. Der Emitter des Transistors 120 ist 15 und 144 erzielt, die jeweils zwischen die Dioden-Iu einer Dioden-Widerstands-Schaltung geführt, die reihen 124 und 126 und der Masse-Leitung 94 getfie Wide stände 128, 130 und 132 enthält, die zwi- schaltet sind.

•chen der Leitung hängen, die über den Widerstand Wie an früherer Stelle ausgeführt winde, so wird •8 /um positiven Spann'-.iigsansehluß 87 und zur die Ausgangsgröße aus der Mischerschaltung 78 Klinge-Leitung 94 führen. Die Diode 136 und ein 20 einem Kristallfilter 116. wie dies in F'i g. 1 gezeigt is». Widerstand 138 sind zwischen die nicht geerdeten zugeführt. Dieses Filter kann irgendeine Form haben, finden der Widerstände 132 und 122 geschaltet und wie dies auf dem vorliegenden Gebiet bekannt ist. tin zusätzlicher Zweig. cW eine Diode 140 und das Filter muß jedoch eine sehr enge Bandbreite auf-Widerstand 142 enthält ist zwischen der hohen weisen, da man zwischen vielen Signalen unter-Spannungsseite des Widerstandes 130 und dem Emit- 25 scheiden muß. die im Frequenzspcktrum dicht aufter des Transistors 120 geschaltet. Jede der Dioden einanderfolgen. Dieses gefilterte Signal wird einem in den Diodenreihen 124 und 126 weist einen be- ZF-Vcrstärker 150 (F i g. 3) zugeführt, der ebenso als deutenden Widerstand, auch in Vorwärtsrichtung. eine Eingangsgröße das AVR-Signal aus der AVR für kleine Signale auf. Wenn die Signale in ihrer und dem Videodetektor 118 empfängt. Spannung zunehmen, wird schließlich ein Punkt er- 3" In F i g. 3 wird die Eingangsgröße vom Kristallreicht, bei dem der Widerstand stark abfällt. Beim filter 116 über eine Kopplungskapazität 152 dem vorliegenden Fall sind die Spitzenwerte der Eingangs- Steueranschluß eines Feldeffekttransistors 154 ziisisinalr so. daß die kombinierten Widerstandswerte geführt, dessen SOURCE-Anschluß direkt an die von fünf Dioden in jedem Zweig erforderlich sind. Basis eines Transistors 156 gekoppelt ist. Diese Komiim das Bewirken einer Verzerrung des Eingangs- 35 ponenten sind in üblicher Weise verbunden, und der signals durch eine starke Widerstandsverminderung Zweck des Feldeffekttransistors besteht darin, einen zu vermeiden. Eingang zu schaffen, der eine relativ hohe Eingangs-Der Verstärkungsregelungstransistor 120 wirkt, zu- impedanz zeigt und der keine bedeutende kapazitive sätzlich zu seiner Wirkung als Einrichtung zum Ein- Belastung für das Kristallfilter 116 darstellt. Da der führen eines AVR-Signals. als Verstärkungsregelung. 40 Feldeffekttransistor in Wirklichkeit eine Verstärkung indem der Stromfliiß durch die Diodenreihen 124 und hat. die etwas weniger als die Einheit beträgt, ist der 126 gesteuert wird, wodurch auch die Bedämpfung Transistor 156 mit diesem in Kaskade geschaltet, um des Eingangssignals gesteuert wird. Dieser Fluß wird die Verstärkung der kombinierten Stufe auf nahezu durch den effektiven Widerstand im Emitterkreis Im- die Einheit anzuheben. Die Ausgangsgröße des Trangestellt. Bei dem Elektronenfluß in Richtung von 45 sistors 156 ist über eine Kapazität 158 und einen Masse zum Emitter des Transistors 120 würde eine Widerstand 160 an einen Verbindun_&spunkt 162 gecegebenc Größe der AVR-Spannung nur einen koppelt, und zwar zwischen den zwei Dioden 164 und Stromfluß durch den Widerstand 122 ergeben. Zu- 166. Es sei hervorgehoben, daß diese Dioden in den nehmende Werte der AVR-Spannung würden eine Kollektorkreis eines Transistors 168 eingeschaltel zunehmende Signalbedämpfung zur Folge haben, je- 50 sind, der an seiner Basis das AVR-Signal \on dei doch in einem fortschreitenden kleineren Zuwachs- AVR und die Videodetektor 118 (Fig. 1) erhall verhältnis. Diese Charakteristik ist so beschaffen, daß. und der in seinem Emitterkreis eine Dioden-Widerwäre der Widerstand 122 allein in der Schaltung. stands-Schaltung aufweist, die im wesentlichen idenman eine Bedämpfung erreichen würde, bei welcher tisch mit derjenigen ist. die an den Transistor 12( eine wesentliche Zunahme der AVR-Spannung eine 55 (F i g. 2) angeschaltet ist. Die Dioden 164 und 16( minimale Änderung oder minimale Änderungen in arbeiten in der Weise, daß man eine Bcdämpfuns er der Bedämpfung zur Folge haben würde. Um diese hält, die im wesentlichen identisch derjenigen ist. di( Charakteristik nahezu linear zu halten, sind die durch die Diodenreihen 124 und 126 (F i g. 2) vor Diode 136 und der Widerstand 138 so angeordnet. gesehen wird. D3S am Anschluß 162 erscheinend! daß. wenn der Spannungsabfall über der Diode 136 60 Signal wird über eine Kapazität 170 zu einem Ver einen Wert erreicht, bei dem das Ansprechen auf stärker 172 gekoppelt, der ein herkömmlicher Rück die Zunahme in der AVR-Spannung anfängt geringer kopplungsverstärker ist und in bevorzugter Weisi zu werden, ebenso der Strom anfängt durch die einen Emitterfolger an seinem Ausgang aufweist, un Widerstände 132 und 138, die parallel mit dem die gewünschte niedrige Ausgangsimpedanz vor Widerstand 122 liegen, zu fließen, wodurch das Be- 65 zusehen.

dämpfungsverhältnis zunimmt. Bei einem noch Wie sich in F i g. 1 erkennen läßt, ist die Ausaanas

höheren Wert der AVR-Spannung bewirkt der größe aus jedem der Zwischenfrequenzverstärker "ai

Spannungsabfall über der Diode 140, daß diese eine entsprechende Begrenzerschaltung 174 angelesi

Diese Ausgangsgrößen werden ebenso in einem Addiernetzwerk summiert, das aus zwei Widerständen 176 und 178 besteht, die bei einem Verbindungspunkt 180 zusammengeschaltet sind. Dieses Summens'gnal wird dann mit Hilfe einer Leitung 182 der AVR und dem Videodetektor 118 zugeführt. F i g. 4 zeigt beide Begrenzer 174 im Verstärker 14, •s soll jedoch nur einer beschrieben werden, und twar im Detail, da diese identisch sind. Die Eingangsgröße aus dem ZF-Verstärker 15(1 ist über eine Kopplungskapazität 183 und einen Widerstand 184 auf d^:e Basis eines Transistors 186 gekoppelt. In dem Kollektorkreis des Transistors 186 sind entgegengesetzt gepolte Dioden 188 und 190 eingeschaltet und ebenso eine Abblockkapazität 192. Die Dioden 188 und 190 sehen effektiv die Begrenzung vor, da, für eine gegebene Kollektorspannung jeder Polarität, eine dieser Dioden anfangen wird, den Rückkopplungsstrom zur Basis des Transistors 186 zu leiten, wodurch jegliches Anwachsen der Kollektorspannung verhindert wird. Die Ausgangsgröße, die am Kollektor des Transistors 186 erscheint, wird zwei zusätzlichen Begrenzerstufen zugeführt, die die Transistoren 194 und 196 und die differenzierenden Kapazitäten 198 und 200 enthalten, die die Rechteckwcllen-Ausgangsgröße des Transistors 186 in eine Ausgangsgröße konvertieren, die aus sehr scharfen Spitzen beider Polaritäten bestehen, und über eine Diode 202 und einen Widerstand 204 der Basis eines Transistors 206 zugeleitet werden der als eines der aktiven Elemente in einer Multiv bratorschaltung 208 arbeitet, die die Phascnvergleichsschaltung 76 enthält. An die Basis des Transistors 206 ist ebenso eine Diode 210 angeschlossen, die gegenüber der Diode 202 entgegengesetzt gepolt ist und die an die differenzierende Schaltung des Begrenzers des Kanals angeschlossen ist. der sich auf den Schallumformer 12 bezieht. Die Diode 202 läßt positiv gerichtete Impulse aus dem Transistor 196 hindurch und blockiert negativ gerichtete Impulse, während die Diode 210 die negativ gerichteten Impulse hindurchläßt und die positiv gerichteten Impulse blockiert. Dadurch erzeugt der Multivibrator 208 eine Rechteckwellen-Ausgangsgröße. die symmetrisch ist, wenn zwischen den Signalen in den zwei Kanälen keine Phasendiffercnz vorhanden ist. Ist eine Phasendifferenz vorhanden, dann ist entweder die positiv gerichtete oder negativ gerichtete Spanniingshalbwelle von längerer Dauer als die andere, und dieser Unterschied erscheint am Eingang der AbfrageschalUing 72. Die Induktivität 212 und die Kapazität 214 stellen ein Filter dar. um das relativ hohe Triggerfrequenzsignal zu überbrücken, das am Ausgang des Phasenvcrgleichers erscheinen kann.

F i g. 5 zeigt ein Schaltbild der Abfrageschaltung 72. die über den Leiter 216 die Ausgangsgröße des Phasenvergleichers empfängt. Sie empfängt ebenso aus dem Ringzähler 50 eine normalerweise positive Spannung, die der Basis eines Transistors 218 über einen Widerstand 220 zugeführt \vh^-d. Dies hat zur Folge, daß der Transistor 218 Strom leitet. Ein Netzwerk, bestehend aus einem Transistor 222. einem veränderlichen Widerstand 224. festen Widerständen 226 und 228 und einer Diode 230, arbeitet als Konstantstromquelle, die Strom durch den Transistor 218 und einem Potentiometer 232 abgibt, und zwar während der Zeit, während welcher der Transistor 218 leitet.

Der Ringzähler 50 gibt einen 125-Mikrosekunden wahrenden negativ gerichteten Impuls ab, und zwar an jede Abfrageschaltung, damit diese mit der Beleuchtungsdauer oder Aufhelldauer des zugeordneten bestimmten Sektors auf der Kathodenstrahlröhre 26 korrespondiert, und di.ser Impuls erscheint an der Basis des Transistors 218, wodurch dieser Transistor aufhört. Strom zu leiten, woraufhin die Konstantstromquelle anfängt, eine Kapazität 233 stetig zwisehen bekannten positiven Werten wie z. B. 4 bis ^l ft Volt aufzuladen. Ein Transistor 234. dessen Emitter an eine negative Spannungsversorgung angeschlossen ist, wirkt als konstante Stromquelle für ein Transistorpaar 236 und 238, deren KoUektoranschlüsse an gegenüberliegende Enden einer Primärwicklung eines Übertragers 240 angeschlossen sind. Der Mittelabgriff des Übertragers 240 ist an eine positive Spannimgsquelle über einen Draht 242 angeschlossen. Wenn die Spannung an der Kapazität 233. die ebenso an der Basis des Transistors 238 erscheint, im Wert zunimmt, und zwar auf einen Punkt, bei dem sie der Spannung aus dem Phasenvergleicher gleicht, die an der Basis des Transistors 236 erscheint, schaltet der Stromfluß von der unteren Hälfte der Primärwicklung des Übertragers 240 auf die obere Hälfte dieser Primärwicklung, und ein Au>-gangsimpuls erscheint an der Sekundärwicklung. Diese 1 Ausgangsimpuls. dessen Länge durch die Auslegung des Übertragers bestimmt ist. wirkt als Steuergröße.

um einen Transistor 244 zu ver£inla;sen. einen Aufhellimpuls der Kathodenstrahlröhre 16 zuzuführen. Wie dies später noch hervorgehen wird, ist das Videoimpulssignal, das an den Emitter des Transistors 244 aus der AVR und den Videodetektnr angelegt ist. fortwährend vorhanden, es ^-.vird jedoch der Kathodenstrahlröhre 16 nur dann zugeführt, wenn dieser in den leitenden Zustand gesteuert wird, und zwar durch die Koinzidenz des Wertes des Signals des Phasenvergleichers mit dem Signal bzw. dessen Wert des Abfragekippgenerators.

Die AVR und der Videodetektor 118 sind im einzelnen in F i g. 6 gezeigt, wobei die Summenspannung auf den Zwischenfrequenzverstärkern auf der Leitung 182 erscheint. Dieses Signal wird mit Hilfe einer Kapazität 246 auf die Basis eines Transistors 248 siekoppelt, der als ein Verstärker dient und dessen Verstärkung mit Hilfe eines Potentiometers 250 veränderbar ist. das in dem Emitterkreis eingeschalie ist. Der Kollektor des Transistors 248 ist an eil Transislorpaar 252 und 254 angeschlossen, die al komplementäre Emitterfolger geschaltet sind, υπ eine Vollwellen-Ausgangsgröße für eine herkömm liehe Spannungsmultiplizierschaltung 256 zu liefern Obwohl diese Schaltung als ein Versechsfacher se zfMgt ist. kann auch eine kleinere oder größer Multiplikation verwendet werden, was von den Um ständen und Anforderungen abhängig ist. Dies Spannungsmultiplikation ist wünschenswert, ur einen großen dynamischen Bereich für die ame matische Verstärkungsregelung zu schaffen. Der höh Spannungsaiisgang der Multiplizierschaltunc 25 wird einer Diode 256 und einem Widerstand 260 zi geführt, die in Verbindung mit einer großen Kapazit; 262 in der Weise arbeitet, daß die Zeitkonstante dt

⁶S AVR-Signale in zunehnv.-r.der Richtuno eesteue wird, während eine unterschiedliche Zeitkonstante fi Spannungsausschläge in abnehmender Richtur durch einen Widerstand 264, einen Transistor 2i

unu eine Diode 268 bewirkt wird, die an eine negative Spannungsquelle über einen Widerstand 270 mit großem Widerstandswert angeschlc.isen sind. Es ist eine Zenerdiode 272 vorgesehen, um die Kapazität 262 vor einer Zerstörung durch übermäßige Spannungen zu schützen. Die AVR-Spannung, die dadurch erzeugt wurde, wird den Mischstufen 78 und den ZF-Verstärkern 150 über eine Leitung 274 zugeführt.

Die Ausgangsgröße der Multiplizierschaltung 256. die den verstärkten Rückkehrimpuls darstellt, wird fbenso über eine Diode 276 einer Filterschaltucg zugeleitet, bevor sie als ein Videoimpuls zur Abfrageschaltung 72 gelangt. Der ausgesendete Impuls kann vergleichsweise ziemlich lang sein, wie z. B. 35 Millisekunden, oder vergleichsweise kurz, wie z. B. 3,5 Millisekunden, und einige Sonarsysteme sind zum Senu'en von entweder langen oder kurzen Impulsen ausgestattet, da beides Vorteile hat. was von den gegebenen Umständen abhängt. Der längere Impuls enthält offensichtlich eine größere gesamte Energie, und man erhält daher zufriedenstellende Rückkehrsignale von Ortiingsobjekten aus einer größeren Entfernung. Kürzere Impulse sind weniger anfällig für einen Verlust an Auflösungsvermögen. Das vorliegende System ist sv ausgelegt, daß es beide Typen an reflektierten Signalen empfangen kann, und das noch zu beschreibende Filtersystem ist so ausgelegt, daß es beiden möglichen Fällen Rechnung trägt. Wenn der längere Impuls gesendet wird, wird der Basis eines Transistors 278 eine Vorspannung zugeführt, die bewirkt, daß dieser Strom leitet und effektiv eine Seite einer Kapazität 280 erdet. Die durch die Diode 2/6 hindurch gelangenden empfangenen Impulse bewirken, daß sich eine Spannung an der Kapazität 280 aufbauen kann, die einen vergleichsweise großen Wert annimmt. Eine zweite Kapazität 282. die zur Kapazität 280 und dem Kollektor-Emitterübergang des Transistors 278 parallel aeschaltet ist. weist einen kleineren Kapazitätswert auf, so daß deren Vorhandensein eine geringe Wirkung hat. Wenn der Impuls anfängt abzufallen, entlädt sich die Kapazität 280 schnell über einen Widerstand 284 und einen Transistor 286 nach Masse (Erde), wodurch eine relativ scharfe Abfallflanke erzielt wird, im Gegensatz zu einer relativ weichen Abfallflanke. die auftreten würde, wenn die Kapazität 280 sich über einen anderen Weg entladen müßte. der durch die Widerstände 288 und 290 definiert ist. Eine Diode 292 ist an den Basiskreis des Transistors 286 angeschaltet, um den Transistor 286 gegen eine übermäßig hohe Spannungsspitze oder Spitzen zu schützen. Wenn der kurze Impuls gesendet wird, erscheint die Vorspannung für den Transistor 278 nicht, und die Kapazität 280 ist ohne Wirkung. Vermittels der Kapazität 282 wird eine zufriedenstellende Filterung für den 3.5-Millisekunden-Impuls vorgesehen.

Der SOOO-Hz-Oszillator 48 und der Ringzähler 50 sehen Ausgangssignale vor. um die Peilwinkelinformationen mit den Entfernungsinformationen zu koordinieren, und diese Schaltungen erscheinen im einzelnen in F i g. 7. Weder die Oszillatorschaltung 48 noch der Ringzähler 50 sind außergewöhnlich aufgebaut. Der Oszillator 48 ist ein herkömmlicher Doppclbasis-Diode-Oszillator und enthält eine Kapazität 294 und einen veränderlichen Widerstand 296. die als Frequenzregel-Elementc arbeiten. Die Ausgangsfrequenz kann durch Einstellen des Widerstandes 296 verändert werden, und die Ausgangsgröße, die an der Basis 2 der Doppelbasis-Diode 298 erscheint, wird an einem Widerstand 300 aufgebaut bzw. erhalten, der ebenfalls an den Basiskreis eines Transistors 302 angeschaltet ist.

Die positive Stromversorgungsquelle ^ri^!r den Oszillator und den Ringzähler ist über eine entkoppelnde Schaltung, bestehend aus einem Widerstand 304 und einer Kapazität 306. angeschaltet. Unerwünschte Spannungsspitzen von der Stromversorgung werden durch die Kapazität 306 geerdet, während die Gleichspannung über einen Widerstand 308 dem Kollektor des Transistors 302 zugeführt wird, und über eine Sammelschiene 309 den Anoden von acht SCS-Schaltern. von denen jeder in der Weise arbeitet, daß er einen von jedem der acht Impulse aus dem Oszillator 48 zum jeweiligen Sektorverstärker leitet. Irgendeiner von mehrsren Ring-Zähleranordnungen kann verwendet werden, um die gewünschte Funktion vorzusehen. Wenn der Ringzähler 50 nicht in Betrieb ist und eine volle Anodenspannung auf der Leitung 309 erscheint, bleiben alle SCS-Schalter offen. Diese Spannung überschreitet die Durchbruchsspannung einer Zenerdiode 310. was eine sich an der Kapazität 312 aufbauende Spannung zur Folge hat, die einen Silikon gesteuerten Schalter 314 öffnet, wodurch bewirkt wird, daß ein 125-Mikrosekunden-Impuls. der negativ gerichtet ist. auf der Leitung 316 erscheint, die zur Abfrageschaltung des Sektor-1-Verstärkers bzw. Empfängers 14 führt. Während dieser Zeit wird eine Kapazität 318 entladen. Zum Zeitpunkt des nächsten Triggerinipulses aus dem Oszillator 48 kehrt das Potential auf der Leitung 316 in ein positives Potential um. das über eine Kapazität 318 an dem Kathodenanschluß des SCS 320 gekoppelt wird, so daß dieser anfängt zu leiten usw., bis der gesamte Strang oder die Reihe der acht SCS's einen negativ gerichteten 125-Mikrosekunden-Impuls zur entsprechenden Ausgangsleitung geleitet hat. Wenn der letzte Impuls abgegeben wurde, steigt die Spannung auf der Leitung 309 erneut auf die volle Anodenspannung an. wodurch ein Durchbruch über der Zenerdiode 310 erfolgt und die Kapazität 312 erneut aufgeladen wird, der SCS 314 leitend wird und der Zyklus der acht Zählstliritte vor neuem beginnt.

In F i g. 8 wird der erste und fünfte Zählschritt der Basisanschlüssen der Transistoren 324 und 326 eine; herkömmlichen bistabilen Multivibrators 52 zu geführt, wodurch dieser veranlaßt wird, eine 1000 H; Rechteckwelle als Ausgangsgröße zu erzeugen, um die Wechselstromhalbwellen dieser AusganeserÖßi werden den Basisanschlüssen eines Paares an Tran sistoren 328 und 330 zugeleitet, die einen Teil de Transistormodulators oder Zerhackers 54 bilder Diese Transistoren verbinden abwechselnd eine Verbindungspunkt 332 mit der Kippspannung, die ει einer Leitung 333 von der Kippschaltung 56 her ei scheint, und nach Masse (Erde), wodurch die Kipr. spannung in einer Folge von 1000 Hz zerhackt win Diese zerhackte Spannung wird der Basis eines Trar sistors 334 zugeführt, der als Emitterfolger-Ve stärker arbeitet und dessen Ausgangsgröße dem Filt< 60 zugeleitet wird. Da die Ausgangsgröße des Modi lators 54 immer noch grundsätzlich eine Rechteci weile ist und d^ die Synchro-Funktionsdrehmeldi 64 und 66 etwas zufriedenstellender mit einer Sinu

,vcilcn-bingunysgröüe arbeiten, ist das Filter 6» vorgesehen, das im wesentlichen einen Tiefpaß darstellt, .im -lic Reehteckvvelle des Modulators 54 in eine Form /u konvertieren, die mehr einer Sinuswelle ilineli.

Der Sinuswellenausgang des Filters 60 behält eine Phasenbeziehung bei, die auf der Phase aufgebaut ist, die durch den Ringzähler 5(1 vorgesehen ist. Die 'Jynchro-Funktionsdiehmelder 64 und 66 weisen Sätze an Staiorwicklungen auf. die um neunzig elektrische Grade voneinander angeordnet sind bzw. voneinander liegen und es ist deshalb erforderlich, die Ausgangsgröße des Filters 60 in zwei Sinuswellensignale zu konvertieren, von denen das eine das Ausgangssignal ist und das andere von diesem um neunzig elektrische Grade verschoben ist. Der Phasenschieber 62 ist in üblicher Weise aufgebaut, und er erfüllt nur die Anforderungen, daß die neunzig Grad Phasenbeziehung innerhalb sehr enger Grenzen beibehalten werden muß. weiter müssen die Amplituden der zwei Signale ebenso möglichst gleich sein, da diese Signale den vertikalen und horizontalen Ablenkplatten zugeführt werden, um da* Oszillogramm in Form der Spirale auf der Kathodenstrahlröhre 16 vorzusehen, und es ist klar, daß jegliche Unausgeglichenheit oder Fehlbei an e dieses oszillographische Bild verzerrt und zu fehlerhaften Ablesungen bezüglich der Entfernung entsprechend dem empfangenen Signal führt. Gewöhnlich enthält die Phasenschiebcrschaltung 62 Einstellmöglichkeiten der Verstärkungssteuerung, um die gewünschten Phasen- und Amplitudenwerte sicherzustellen.

Die Synchro-Funktionsdrehmeldcr 64 und 66 sind Normsynchros, enthalten 90 -Wicklungen zum Empfangen der zwei Ausgangsgrößen aus dem Phasenschieber. Die Phasenbeziehung der zwei 90 Hingangssignale wird beibehalten, es können jedoch beide gleichzeitig durch Einführen einer mechanischen Eingangsgröße in einen oder beiden der Synchros, wie dies an früherer Stelle dargelegt wurde. verschoben werden, und die darauf resultierenden Signale, die in ihrer Phase hinsichtlich der Mcßwerluiniormerorienticrung und oder magnetischer Änderung korrigiert sind, werden dann in den Verstärkern 68 und 70 verstärkt und den horizontalen und vcrtikalcn Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 16 aufgedrückt.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß das Empfangssystem eine wesentlich verbesserte Arbeitsweise bzw. Arbeitsleistung aufweist und eine einfachere Betriebsweise ermöglicht. Durch die Verwendung getrennter Verstärker, die an jeden Wandler angeschlossen sind, läßt sich eine Schmalbandfilterung zur Anwendung bringen, die. im Vergleich mit den breitbandigcn Systemen, die häufig im Gebrauch sind, ausschlaggebend das Signal-Zu-Geräuschverhältnis verbessert, so daß dadurch eine sehr zufriedenstellende Arbeitsleistung möglich wird und man nicht mehr Umformer benötigt, die mehrere Schallumformerstufen benötigen und ebenso eine breitere Strahlcharakteristik, wie dies bei Schiffs-Sonarsystemen erforderlich ist. Die Vorsehung einer 360°-Ablesung auf der Kathodenstrahlröhre vereinfacht bedeutend die Betriebsweise, und ein Fachmann kann erkennen, daß das beschriebene System eine sehr begrenzte Anzahl von inhärent großen und schweren Komponenten aufweist, die man sooft im Sonarsystem mit großen Ausmaßen und Gewicht findet.

Claims

Patentansprüche:

1. Empfänger für ein Unterwusser-Schallmeßsysiem, bestehend aus einem Meßwertumformer, der eine Vielzahl an umfangsmäßig angeordneten Empiangselemenien besitzt, die so verbunden sind, daß individuelle Strahlen in diskreten Richtungen erzeugt werden können, und weiter die Verbindungen der Elemente so vorgenommen sind, daß Paare von benachbarten Strahlen Peilwinkelinformationen über bekannte Sektoren vorsehen, ν -iler mit einer Kathodenstrahlröhre zui Vorsehung eines oszillographischen Bildes der empfangenen Signale, weiter aus einer Abfrageeinrichtung zum Nacheinanderanlegen der empfangenen Signale an die Kathodenstrahlröhre, und mit einer Einrichtung zum Koordinieren der Darstellung auf der Kathodenstrahlröhre mit den Sirahl-Inforniationen aus den Empfangselementen. gekennzeichnet durch einen Haupt-ON/illator (48). eine elektronische Einrichtung (52. 34, 56. 60. 62) zum Erzeugen von Kippsignalen zur Darstellung einer Spirale für die Kathodenstrahlröhren (16). wobei diese Signale durch einen aesendeten Impuls ausgelöst werden und mit dem Hauptoszillator (48) phasensiarr sind; durch aktive Empfangseinrichtungen (14. 16. 20. 22. 24. 26, 28. 30) für jeden der Sekte en (1 bis 8). wobei jede der aktiven Empfangheinrichtungen ein Paar von getrennten schmalbandigen limplängerstufen (78. 116, 150. 174) enthält, die so geschaltet sind, daß sie Einiiansssignale von nebeneinander angeordneten EmpfiingMclementen (10. 12) empfangen können, ebenso eine Phasenvergleichsschaltung (76) enthalten, die eine Ausgangsgröße erzeugt, deren Grölk· sich mit der Phasendifferenz zwischen der, Eincangssignalen ändert: weiter durch eine au den Haiiptoszillator (48) angeschlossene Abfrageeinrichtunu (50. 72) zum Nacheinanderanlegen der Ausgangsgrößen aus den aktiven Empfängercinrichtungen (14 bis 30) an die Kathodenstrahlröhre (16)' so daß dadurch Peilwinkel- und Entfernungsinformationen, die 360 um den Meßwertumformer herum überdecken, auf der Froniilächc tier Kathodenstrahlröhre (16) dargcstelli bzw. abgebildet werden.

2. Empfänger nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Einrichtung (64. 66. 68. 70) zum Zuführen der das Spiralbild formenden Kippsignalc zur Kathodenstrahlröhre (16) vorgesehen ist und daß diese elektronische Einrichtung Synchro-Funktionsdrchmcldci (64. 66) aufweist, die eine Einrichtung besitzen, die auf zumindest einen äußeren Zustand aussprechen kann, um eine Phasenverschiebung der Kippsignale in proportionaler Beziehung zu dieser Bedingung oder Zustand /.u erzeugen.

3. Empfänger nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Synchro-Funktionsdrehmelder eine erste Synchro-Vorrichtung (64) aufweisen, deren Rotor von Hand gedreht wcrder kann, um eine magnetische Änderung zu korri gieren, und daß eine zweite Synchro-Vorrichtung (66) vorgesehen ist. deren Rotor in Abhängigkeit von Änderungen in der Orientierung des Meß wertumformers drehbar ist.

4. Empfänger nach Anspruch 1. dadurch ge kennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung (50

11) eine Ablrageschaltung (72) einhält, die an jeden der Pluisenvergleichssclialtungen (76) angeschlossen ist, die eine elektronische Einrichtung [218, 233) zum Erzeugen einer Sägezahnspannung enthält, daß weiter die Abfrageeinrichtun. einen Zähler (50) einhält, der an den Hauptoszillator (48) zum Starten und Anhalten de·- Sägezahnspannung in jedem Sektor-Empfangsahschnitt (14 bis 30), und zwar in einer Aufeinanderfolge, angeschaltet ist, daß weiter eine Einrichtung (236", 238) vorgesehen ist, die auf die Koinzidenz der Werte zwischen dem Ausgangssignal der Phasenvergleiehssehaltung und dei Sägezahnspannung ansprechen kann, um der Kathodenstrahlröhre (16) einen Aufheilimpuls zii/.uführen.

S. Empfänger nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung (52, 54, 56, 60, 62) zum Erzeugen der Kippsignale für die Darstellung der Spirale folgendes

enthält: Eine zweite eine Sägezahnspannung erzeugende elektronische Einrichtung (56), die eine anwachsende Sägezahnspannung erzeugt, die zeilmäßig zu einem gesendeten Impuls bezogen ist; weiter eine Modulationseinrichtung (54), die mit

ίο dem Hauptoszillator (48) zum Modulieren der zweiten Sägezahnspannung pha· istarr ist: und einen Phasenschieber (62), dei a. der modulierten /weiten Sägezahnspannung ,vvei phusenversehobeiie Kippsignale zur Darstellung der Spirale.

die die Kippsignale für die Aufzeichnung oder Darstellung der Spirale darstellen, erzeugt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen