DE2007272C - Empfanger für Winkelmeßanlagen - Google Patents

Description

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"_t F < β-1» 2 und ³ Schaltbilder von Empfängerschaltungen gemäß der Erfindung und ^, -;. ρ j «, 4 und 5 Beispiele für Anlagen, welche Empfänplf-fefschaltungen _gsmaß der Erfindung enthalten. M$fln den F > g. 1, 2 und 3 sind von den bekannten "'"' "" der Empfänger nur diejenigen dargestellt,

W^: vyeic"« für die Beschreibung der vorliegenden Erfin-W%k!dung notwendig sind, wobei diese Teile im übrigen

^:für alle drei Ausführungsbeispiele die gleichen sind. my «r, Die Empfangsantenne oder der Ausgang »Empfang« fU-S'iJer Antenne im Fall einer Sendcr-Empfänger-Anlage pljlgibt an zwei getrennten Klemmen die Signale A und B l&iab, deren Verhältnis BjA eine Angabe über die Winkel- !?Isge des Zieles darstellt, welches dieselben entweder s,-' direkt oder durch Reflexion auegesandt hat. Bei ί i'igogenannten Monopuls- oder Einpuls-Radaranlagen fe Isjnd A und B bekanntlich das Summen- bzw. Differenz-Illisignal, deren Verhältnis das Abweichungssignal ist. sw pj_eäe Signale.sind an den Klemmen 11 und 12 vorzugsweise auf eine Zwischenfrequenz umgesetzt ab- so nehmbar.

Em an sich bekanntes Operationsglied 13, mit den Eingängen 11 und 12 gibt an seinen beiden Ausgängen 131 und 132 die Signale A + β bzw. A — φ ab. Ein Begrenzungsverstärker 14 ist abwechselnd mit den as Klemmen 131 und 132 über einen Umschalter 15 gekoppelt, welcher durch einen Rechtecksignalgenerator 16 mit der Frequenz /_e gesteuert wird. Der Ausgang des Verstärkers 14 ist mit einem der Eingänge eines Phasendetektors 17 gekoppelt. 3"

Bei einer ersten, in F i g. 1 dargestellten Au&iübrungsform der Erfindung ist der zweite Eingang des Detektors 17 mit dem Ausgang des Verstärkers 14 über eine Verzögerungsleitung 110 gekoppelt, welcher ein Phasenschieber 111 mit der Phasenverschiebung:^ xiachbeschaltet ist, wobei die durch die Leitung er-' zeugte Verzögerung gleich l/(2/_c) ist, wenn f_e die Umschal'frequenz des Umschalters 15 ist. Bei einer zweiten, in Fig.2 dargestellten Auserhalten und umgekehrt werden. Ein

dessen Eingänge mit dem Aujjg

^^'Arbeitsweise der in den F ί g. 1 bis 3 gezeigten Schaltungen wird nachfolgend ·« ™JS ^gfS

Bei jeder Halbperiode ^des Umschalte Phase eines der Signale A + ^ und A ~ derjenigen des anderen Signals (Fig. 1 und züglich derjenigen des Signals A (F 1 g. 2λ

und zwar in Phase oder
i li

mit der

nd zwar in Phase oder in Gegep Kaltwelle, wobei φ gleich are tg B\A ist. Nunmehr wird am Beispiel der m F ig. 1 gezeigten

VJ gegebene Signal oezugiwu u» «u. ~~~

gang gegebenen Signals eine Phasenvoreilung auf, welche abwechselnd

2ψ — — und — 2ψ

ist, und der Detektor 17 liefert daher abwechselnd

und

wodurch sich eine Amplitude von Spitze zu Spitze gleich 2 sin 2φ ergibt.

Es werde angenommen, daß eine störende Phasenhib ftitt welche das auf den zweiten

Bei einer zweiten, in Fig.2 dargestellten Aus- ^w™°j3TZΓΑ dasauf den zweiten
iührungsform der Erfindung ist der zweite Eingang 4o verschiebung .^^JSriich des auf den ersten
des Detektors mit der Klemme 11 über einen Begren- Eingang »f ^^a|JÄf JveSgert.

dem Verstärker 14 ausgebildet ist und dem der Phasenschieber 111 mit der Phasenverschiebung π/2 nachgeschaltet ist.

Bei einer weiteren, in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Klemmen und 132 abwechselnd mit einem zweiten, dem ersten im wesentlichen gleichen Begrenzungsverstärker mittels eines zweiten Umschalters gekoppelt, welcher 5" mit dem ersten Umschalter gekoppelt ist und mit mit entgegengesetzter Phase arbeitet wie dieser, wobei die beiden Umschalter beispielsweise zu einer gemeinsamen Anordnung 35 zusammengefaßt sein können und der Phasenschieber Ui in Reihe mit diesem SE zweiten Verstärker zwischen dem Umschalter und dem zweiten Eingang des Detektors 17 angeordnet ist.

Je nachdem, ob der Verstärker 14 mit der einen oder anderen Ausgangsklemme der Schaltung 13 gengang gegebenen Signals um a. verzögert. Der Phasenabstand zwischen den beiden Eingangssignale» des Detektors 17 beträgt daher abwechselnd

2φ λ

und — 2φ «

und der Detektor 17 liefert daher abwechselnd sin (293 — α) und —sin (2«p + α), was einer Amplitude von Spitze zu Spitze gleich sin {2q> — λ) + sin (2<p + ac) = 2 sin 2<p cos λ

entspricht.
Der Fehler der Amplitude von Spitze zu Spitze ist

daher in α von der zweiten Ordnung.

oder anderen Ausgangsklemme der Schaltung 13 ge- aaner m α von uci *.»^^ _o.

koppelt ist, besitzt das Ausgangssignal des Phasen- 60 Es läßt sich in entsprechender Weise zeigen, daß im detektors. 17 im Fall der F i g. 1 und 3 die Form 2 sin 2ψ Fall der F i g. 2 der Amplitudenfehler von Spitze zu oder —2 sin 2ψ und im Fall der F i g. 2 die Form 2 sin φ Spitze in λ von zweiter Ordnung ist.
oder —2 sin 9>, wobei Das Ausgangssignal des Geräts, welches propor-

w — arc ta BIA tional zur Amplitude von Spitze zu Spitze ist, wird

65 daher nur durch Ausdrücke /weiter Ordnung in χ be-Um diese abwechselnde, unerwünschte Umkehrun einflußt. Andererseits wird der Nullpunkt des Signals

des

5 6

züglich der Zwischenfrequenz ist ohne Einfluß auf einet auf das Ziel eingeregelten Ausblendstufe

jäas Meßergebnis, da sie sich nur durch die Über- (65 im Kanal A, 66 im Kanal B) zur Zielverfol-

-iagerurig einer leicht ausziehbaren Gleichspannung gung, deren öffnungsdauer gleich der Impuls-

aüf das Nutzsignal bemerkbar macht, welches selbst , dauer ist, wobei im übrigen angenommen wird, ,ein Wechselstromsignal mit der Frequenz f_e ist, wobei 5 daß das Ziel in bekannter Weise erfaßt wird; äiese letztere-Frequenz Um ungefähr, das Zweifache einer Anordnung (67 im Kanal Λ, 68 im Kanal B)

der höchsten Modulationsfrequenz des zu unter- zur Speicherung des Aüsgstigssignals des kohären-

suchenden Signals, sein muß. ten Detektors für die Echos des gleichen Zieles;

Bei nut kontinuierlichen Wellen arbeitenden An- einer Anordnung (69 im Kanal A, 70 im Kanal B)

lagen genügt es,/ein der Größenordnung von 200 Hz io zur Unterdrückung der Fixechos, welche nachzu nehmen, da die maximalen Störmodulations- dem englischen Sprachgebrauch auch MTI-

frequenzen des Spektrums im allgemeinen 100 Hz Schaltung genannt wird,

nicht übersteigen. Im Fall von Impulsanlagen wird

die gesamte Information unter der Bedingung erhalten, Die Ausgangssignafe der Anordnungen 69 und 70,

daß man /_c > 2/_r nimmt, wobei f_r die Impulsfolge- 15 welche einem beweglichen Ziel entsprechen, haben frequenz ist. daher jeweils die Form

Die F i g. 4 und 5 zeigen Schaltbilder von Ausfüh- ·

rungsbeispielen der erfindungsgemäßen Anlage. \A\ca%2nfa bzw. ±\B\ cos 2π/_Μ,

F i g. 4 bezieht sich auf eine Anlage zur Bestimmung

der Winkellage eines aktiven Ziel«, beispielsweise a» wobei \A\ und \B\ die Absolutwerte der Signale Λ eines mit einem Hochfrequenz-Leitstrahl ferngesteuert und B nach Verstärkung und Fiitrierung und /<t die ten Fahrzeugs, welche einen mit kontinuierlichen und Dopplerfrequenz des Ziels sind (wobei diese letztere gegebenenfalls auch modulierten Wellen arbeitenden unter Umständen je nach den Relativwerten der Ziei-Sender aufweist. geschwindigkeit und der Folgefrequenz f_T mehrdeutig

Die Ultrahochfrequenzwelle mit der Frequenz /„, »5 bestimmt wird).

welche vom Flugkörper auf den Kanälen A und B tmp- Diese Signale müssen gemäß der Erfindung verfangen wird, wird auf die Zwischenfrequenz /(in den arbeitet werden. Zu diesem Zweck modulieren sie Mischstufen 51 und 52 umgesetzt, welche anderer- jeweils in den Modulatoren 71 bzw. 72 die Sinuswelle seits die Welle mit der Frequenz /₀ + /< eines über- eines Hilfsoszillators 73, dessen Frequenz beispielslagerungsoszillators 53 empfangen, der in bekannter 30 weise in der Größenordnung von 100 kHz gewählt Weise durch eine automatische Frequenzregelschleife werden kann, wobei die Ausgänge der Modulatoren 54 gesteuert wird. slit dsm Operatorglied 13 gemäß den F i g. 1, 2 und 3

Die in dieser Weise umgesetzten Signale A und B gekoppelt sind, welchem die oben beschriebenen werden auf Vorverstärker 55 und 56 mit geringem Schaltungen nachgeschaltet sind, und wobei ein VerVerstärkungsfaktor gegeben, welche auf die Frequenz/i 35 stärker 74 vorteilhafterweise zwischen den Detektoren zentriert sind. Das mit der Zwischenfrequenz arbeitende 17 und 18 angeordnet ist.

Operatorglied 13 erzeugt die Signale A + jB und Das Ausgangssignal des Detektors 18, welches

A — }B, welche sodann gemäß einer der Schaltungen proportional zur Ablage des Ziels ist, speist beispielsder Fig. 1, 2 oder 3, beispielsweise, wie dargestellt, weise ein Anzeigegerät/» oder allgemeiner ein Ausgemäß F i g. 1, verarbeitet werden, wobei der Ausgang 4° wertungsgerät.

19 des Detektors 18 eir. Anzeigesignal für die Winkel- Wenn die Speicherung der Signale von Impulsfolge

abweichung auf das Anzeigegerät /» gibt. zu Impulsfolge unterdrückt werden kann, beispiels-

F ig. 5 bezieht sich auf die Winkelbestimmung weise, wenn der Formfaktor der Anlage gsnügesd eines passiven Ziels durch eine bekannte elektro- hoch ist, so können die Modulatoren 71 und 72 wegmagnetische Impulsfolge-Detektoranlage ohne Ent- 4S gelassen werden, indem der nicht dargestellte Bezugsfernungs-Mehrdeutigkeit, welche mit einer Doppler- oszillator der Anlage um einen Wert /» bezüglich der Filieranordnung für Fixechos ausgestattet ist Zwischenfrequenz /f verschoben wird. Die Unter-

Die Signale A und B werden auf Zwischenfrequenz drückungsanordnungen sind sodann auf die Freumgesetzt und vorverstärkt. Die entsprechenden quenz f, zentriert, und die Nutzechos treten am Aus-Schaltungen sind nicht dargestellt. Am Ausgang der 5» g&ng einer Unierdrüekungsaaordnung in Form von Vorverstärker 55,56 besteht jeder Kanal A und B aus Wellenzügen mit der Frequenz /, + /_Λ auf, wobei f«

weit unterhalb /» liegt. Am Eingang .des X)peratorr

einem sogenannten kohärenten Phasendetektor gliedes 13 haben das Summen? bzw. piffererSglieddie (61 in Kanal Λ, 62 im Kanal B), dessen Bezugs- Form . V'.·

eingang vom Bezugspszillator 63 (dem sogenann-55 . 1 .1 „ _o ,, . , _Vj

ten »kohärenten« Oszillator) der Anlage gespeist Λ-\A\ cos2n{J_e +ft)t,

wird; B = ±\B\ sin2ji(/,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. I . 2

   6. Elektromagnetische impulsfolge-Detektoran- * „

   Patentansprüche: _{b we},_{chc ejne} Anordnung nach einem der ».^

   ""¹I. Anordnung zur Erzeugung eines Winkel- vorangehenden Ansprüche enthält, wobei mdjescr 'Jy,

   ; ²*nzeig€5igna!s für die Verwendung in Anlagen zur Anlage die vom gleichen Ziel empfangenen a.gnale

   ; !Bestimmung der Winkellage, in weichen das Nutz- 5 nach der Phasendemodulation bezüglich einer _;

   • f|ignal auf Grund von zwei in Phase stehenden Bezugswelle gespeichert werden, gekennze chnet ^

   • oder gegenphasigen Signalen A und B erzeugt durch zwei Modulatoren (71, 7Z in iiig. S), ι ' wird, wobei diese Anordnung eine Schaltung zur welche jeweils in den Eingangskanälen A bzw. B ^

   'Erzeugung von Signalen A + φ und A - φ, worin , der Schaltung zur Erzeugung der Signale Λ + ,a ^

   ^jjtin symbolischer Operator ist und das Signal jß io und A — φ angeordnet sind. V

   |faus dem Signal B durch Phasenverschiebung ';

   -fäieses letzteren um π/2 abgeleitet wird, sowie einen _; ... .■■)

   , ',Phasendetektor aufweist, dessen erster Eingang ~~ i ,

   ••iniit dem Ausgang eines Begrenzungsverstärkers . ,'_:i

   llekoppelt ist, welcher seinerseits mit der genann- 15 . . . . _ '^:

   ^f;tten Schaltung so gekoppelt ist, daß er von dieser Die Erfindung betrifft Empfänger fur Winkelmeß- _;

   ■gespeist wird, und wobei die Anordnung weiter anlagen, insbesondere Radarempfänger, bei ^weIcj*en j,

   ^Hilfseinrichtungen zur Aufgäbe eines komplemen- feine Winkelanzeige erhalten Wird, indem aßs Verhält- ·$

   <%ren Signals auf den zweiten Eingang des Detek- nis'von zwei gleichzeitig empfangenen Signalen ge- >jf

   tors aufweist, das komplementäre Signal von wenig- ao bildet wird.

   stens einem der Signale A und B abhängt und Schaltungen zur Erzeugung dieser Winkelanzeige

   derart gewählt wird, daß der Phasendetektor ein müssen im allgemeinen je nach der Schaltungsart

   von A/B abhängiges Signal abgibt, da außerdem lineare oder begrenzte Verstärkungskanäle aufweisen,

   ein Phasenschieber nut der Phasenverschiebung π/2 welche Verzerrungen in der Signal-Winkelangabe-

   in einen der Eingangskanäle des Phasendetektors as Kurve und/oder einen Nullfehler hervorrufen,

   geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer An-

   daß eine Umschaltanordnung (15 in F i g. 1 und 2, . Ordnung zur Erzeugung eines Winkelangabeagnals,

   35 in Fig. 3) zwischen die genannte Schaltung welche von dieses. Nachteilen frei ist.

   und den Begrenzungsverstärker eingeschaltet ist, Die Erfindung schafft eine Anordnung zur Erzeugung

   so daß auf den letzteren abwechselnd die Signale 30 eines Winkelanzeigesignals für die Verwendung in

   A + φ und A - φ gegeben werden, und daß das Anlagen zur Bestimmung der Winkellage, in weichen

   komplementäre Signal derart festgelegt ist, daß das> Nutzsignal auf Grund von zwei in Phase stehenden

   das vom Detektor abgegebene Signal bis auf das oder gegenphasigen Signalen A und B erzeugt wird,

   Vorzeichen eine Funktion von AjB ist, und zwar ' wobei diese Anordnung eine Schaltung zur Erzeugung

   unabhängig davon, welches der beiden Signale 35 von Signalen A + φ und A - φ, worin j ein symbo-

   A + φ und A - φ auf den Eingang des Ver- lischest Operator ist und das Signal φ aus dem Signal«

   stärkers gegeben wird. · durch Phasenverschiebung dieses letzteren um π/2 ab-
2. 2. Anordnung nach Ansprach 1, dadurch ge- geleitet wird, sowie einen Phasendetektor aufweist, * kennzeichnet, daß die Umschaltanordnung (15) dessen erster Eingang mit dem Ausgang eines Be-

   aus einem Umschalter mit zwei Eingängen und 40 grenzungsverstärkere gekoppelt ist, welcher seinerseits

   einem Ausgang besteht, welcher durch einen Recht- mit der genannten Schaltung so gekoppelt ist, daß er

   ecksignalgenerator gesteuert ist, und daß die An- von dieser gespeist wird, und wobei die Anordnung -i,

   Ordnung einen zweiten Phasendetektor (18) auf- weiter Hilfseinrichtungen zur Aufgabe eines komple-

   weist, deren einer Eingang mit dem Ausgang des mentären Signals auf den zweiten Eingang des Detek-

   ersten Detektors (17) und deren anderer Eingang 45 tors aufweist, das komplementäre Signal von wenig-

   mit dem Ausgang des Generators (16) gekoppelt stens einem der Signale A und B abhängt und derart

   ist. gewählt wird, daß der Phasendetektor ein von AjB
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch abhängiges Signal abgibt, da außerdem ein Phasengekennzeichnet, daß die Hilfsanordnung eine Ver- schieber mit der Phasenverschiebung π/2 in einen der zögerungeleitung (110 in Fig. 1) zwischen dem 50 Eingangskänäle des Phasendetektors geschaltet ist, Ausgang des Verstärkers (14) und dem zweiten dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschaltanordnung Eingang des ersten Detektors (17) aufweist. (15 in F i g. 1 und 2, 35 ia F i g. 3) zwischen die ge·
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch nannte Schaltung und den Begrenzungsverstärker gekeiüizeichnet, daß die Kilfsanordnung einen eingeschaltet ist, so daß auf den letzteren abwechselnd ·,

   '. zweiten Bsgreüzungsverstärkfr (24 in F i g. 2) 55 die Signa!« A + φ und A — φ gegeben werden, und

   zwischen einer der zum Empfang eines der Signale " daß das komplementäre Signal derart festgelegt ist,

   A und B bestimmten Klemmen und dem zweiten daß das vom Detektor abgegebene Signal bis auf das

   ; ■■-, Eingang des ersten Detektors aufweist. Vorzeichen eine Funktion von AjB ist, und zwar un-

   ii 5. Anordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch abhängig davon, welches der beiden Signale A + φ

   gekennzeichnet, daß die Hilfsanordnung einen «o und A - φ auf den Eingang des Verstärkers gegeben

   zweiten Begrenzungsverstärker (34 in F ί g. 3) vor wird, _ ■

   dem zweiten Eingang des ersten Detektors und Nachfolgend wird mit »Phasendetektor« jedes

   eine zweite* der ersten gleiche Umschaltanordnang Gerät bezeichnet, welches bei Speisung mit zwei

   (33) zum abwechselnden Aufgeben der Signale Signalen konstanter Amplitude ein Signal abgibt, das :

   A - φ und A \ φ, die mit den auf den Eingang 65 lediglich von der Phasenverschiebung zwischen diesen

   des ersten Verstärkers gegebenen Signalen gegen- beiden Signalen abhängt.

   phassg sind, auf den Eingang des zweiten Ver- An Hand <kt Figuren wird die Erfindung beispiels-

   stärkers aufweist. weise näher erläutert. Es zeigen ^