DE2027987C3

DE2027987C3 - Nachlaufpeiler fur hochfrequente elektromagnetische Wellen

Info

Publication number: DE2027987C3
Application number: DE19702027987
Authority: DE
Inventors: Guenter 2818 Syke Fiedler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-06
Filing date: 1970-06-06
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE2027987B2; DE2027987A1

Description

tung abgelesen werden kann, dadurch ge- angibt.

kennzeichnet, daß für jede der beiden in einer ersten Ausbildungsform des erfindu.ngs-

Richtantennen ein elektronischer Multiplikator gemäßen Peilers wird der Niederfrequenzdrehmelder 11

vorgesehen ist. und daß die Steuerspannungen für 20 \on einem Zweiphasen-Wechselstrom-Servomotor 8

die Multiplikatoren (2 und 3) den zwei rechtwinklig gedreht, welcher außer dem Antrieb gleichzeitig den

zueinander angeordneten Ausgangswicklungen Phasenvergleich zwischen dem Demodulationsprodukt

eines mit der niederfrequenten Hilfsschwingung und dei niederfrequenten Hilfsschwingung bewirkt,

erregten Niederfrequenzdrehmelders (11) entstam- In einer zweiten Ausbildungsform des erfindungs-

men. dessen Winkelstellung die Peilrichtung angibt. 25 gemäßen Peilers wird der Niederfrequenzdrehmelder 11

2. Peiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- von einem Gleichstrom-Servomotor 15 angetrieben, net. daß ein Zweiphasen-Wechselstrom-Servo- der seine Ansteuerung von einem Phasendetektor 14 motor (8) d<.n Niederfrequenzdrehmelder (11) an- erhält, welcher den Phasenvergleich zwischen dem Dctreibt und gleichzeitig den Ph-.senvergleich ausführt. modulationsprodukt und der niederfrequenten Hilfs-

3. Peiler nach Ansprich 1, dadurch gekennzeich- 30 schwingung ausführt.

net, daß ein Phasendetektor 14) vorgesehen ist, In einer weiteren Ausbildungsform des erfindung^-

welcher den Phasenvergleich ausführt und einen gemäßen Peilers wird zwischen den Ausgangswick-

Gleichstrom-Servomotor (15) zum Antrieb des hingen des Niederfrequenzdrehmelders 11 und den

Niederfrequenzdrehmelders (11) ansteuert. Modulationseingängen der Multiplikatoren 2 und 3

4. Peiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- 35 ein veränderliches Niederfrequenzdämpfungsnetzwerk net, daß zwischen den Ausgangswicklungen des 12 einschaltet, welches die skienlose Kompensation Niederfrequenzdrehmelders (11) und den Modu- des Quadrantenfehlers ermöglicht,
lationseingängen der Multiplikatoren (2 und 3) ein Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen veränderliches Niederfrequenzdämpfungsnetzwerk näher erläutert.

(12) angeordnet ist, welches eine stufenlose Korn- 40 Die feststehende Peilantenne 1 (s. Fi g. 1) mißt mit pensation des Quadrantenfehlers ermöglicht. ihren beiden rechtwinklig zueinander angeordneten

Richtantennensystemen la und Ib das empfangene Hochfrequenzfeld des zu peilenden Senders in zwei

Richtungskomponenten X und Y, und sie liefert dem

45 ,^-Multiplikator 2 das Hochfrequenzsignal 11 _x und dem /-Multiplikator 3 das Hochfrequenzsignal u,,. 1st \

Die Erfindung betrifft einen Nachlaufpeiler für der Einfallswinkel der Wellen und Ll die Winkelhochfrequente elektromagnetische Wellen, mit zwei geschwindigkeit der empfangenen Hochfrequenzrechtwinklig zueinander angeordneten Richtantennen schwingung, so sind die gemessenen Richtungsund einer Rundempfangsantenne, bei dem.die Rieht- 50 komponenten:
antennensignale mit einer niederfrequenten Hilfsschwingung moduliert und nach Kombination mit U₁ = k_x ■ sin (Qt + 90') ■ cos λ
dem Empfangssignal der Rundempfangsantenne in u_y = k_y ■ sin (Üt + 90°) · sin λ
einem Empfänger demoduliert werden und das Demodulationsprodukt durch Phasenvergleich mit der 55 worin k_x und k_y Proportionalitätsfaktoren sind,
niederfrequenten Hilfsschwingung die Modulation Außerdem erhalten die Multiplikatoren 2 und 3 an mit Hilfe eines elektrischen Servomotors derart be- ihren Modulationseingängen niederfrequente Steuereinflußt, daß an der Winkelstellung des modulations- spannungen A_x und A_y von den Ausgängen düs bestimmenden Drehelementes die Peilrichtung ab- · Niederfrequenzdrehmelders 11. Der Niederfrequenzgelesen werden kann. 60 drehmelder 11 wird von dem Niederfrequenzgenerator Bei bekannten Peilern dieser Art, z. B. nach der 13 mit der niederfrequenten Hilfsschwingung ω erregt deutschen Patentschrift 757 346 oder nach der bri- und gibt an seinen zwei rechtwinklig zueinander antischen Patentschrift 1 233 538, bestehen gewisse Nach- geordneten Alisgangswicklungen zwei Wechselspanteile z. B. darin, daß Goniometer oder goniometerähn- nungen ab, deren Amplituden und Phasenvorzeichen liehe Spezialbauelemente benutzt werden und die 65 sich wie Sinus und Kosinus der Winkelstellung/? des Kompensation des Quadrantenfehlers umständlich, Niederfrequenzdrehmelders 11 verhalten. Ist U_m die ungenau oder nur schwer möglich ist. Nachteilig ist Amplitude der Drehmelderausgangsspannung in Maxiauch. daß Hochfrequenzbauteile zum Zweck der mumstellung für die jeweilige Ausgangswicklung, so

haben die Steuerspannungen A_x und A_u die Form:

A_x = U_m- sin rut · (— sin ß) Ay — U_m -sin cot · cos/?

Die Multiplikatoren 2 und 3 sind lineare Brückenmodulatoren mit den Verstärkungswerten v_x bzw. v_y, so daß ihre Ausgangsprodukte die allgemeine Form

B_x = v_x -U_x-A_x bzw.
By = ν,. ■ Uy Ay haben.

Setzt man die oben angegebenen Größen ein, so ergeben sich Modulationsprodukte:

B_x = v_x ■ k_x ■ U_m ■ sin (Qt + 90) · sin cot · cos \ · (—sin/J)

'By ---- Vy ■ ky ■ U_m ■ sin (Qt -f 90⁼) · sin wt · sin λ · cos/i

Setzt man zunächst voraus, daß i> · k_x ■ U_m = v_y ■ A;j, · U_m = U₁, so wird die Summe der modulierten Richtantennensignale in Punkt 4:

B_x -f By = U₁ ■ sin (Qt + 90°) · sin cot - (sin λ · cos β — cos λ ■ sin ß)

Das ergibt in einer anderen Schreibweise:

B_x + By= U₁- sin (Qt + 90°) ■ sin ojt · sin (λ - β)

Addiert man dazu das Empfangssignal M₅ = i/_s · sin Qt, der Rundempfangsantenne 5, so ergibt sich das in Punkt 6 vorhandene Summensignal für den Empfänger?:

iiges = Us + B_x -f B_y = Us · sin Qt + U₁ ■ sin
(Qt + 90°) · sin cot · sin (λ — ß)

Beseitigt man die hochfrequente Phasenverschiebung von 90°, so ergibt sich eine Summenschwingung der Form:

\ U u_ges = Us ■ sin Qt · 1 + _}_ · sin Qt · sin (ν - ß)

Die Summe u_ges ist also eine mit der niederfrequenten Hilfsschwingung ro amplitudenmodulierte Hochfrequenzschwingung mit der Trägeramplitude U_s und dem maximalen Modulationsgrad

_m __ \_ ^max U₁₁

der auftritt, wenn zwischen der EinfalJsrichtung der Wellen λ und der Winkelstellung β des Niederfrequenzmelders 11 eine Differenz von 90° besteht.

Die Summenschwingung u_ga wird dem Empfänger 7 zugeführt und dort demoduliert. Das entsprechende Demodulationsprodukt hat die Form:

Unj ~ U_nf - sin cot · sin (« — ß)

Dieses Demodulationsprodukt i/„/ stellt eine niederfrequente Schwingung mit der Frequenz der im Niederfrequenzgenerator 13 erzeugten Hilfsschwingungro dar. Das Demodulationsprodukt u_af ändert sich in der Amplitude mit dem Sinus der Winkcldifferenz zwischen dem Einfallswinkel \ der Wellen und der Winkelstellung/? des Niederfrequenzmelders 11 und kehrt in der Phase um wenn die Winkeldifferenz (λ — β) durch Null geht.

ίο In einer anderen Ausbildungsform (s. F i g. 2) des erfindungsgemäßen Peilers wird der Niederfrequenzdrehmelder 11 durch einen Gleichstrom-Servomotor 15 angetrieben. Dieser Gleichstrom-Servomotor 15 erhält seine Ansteuerung von einem Phasendetektor 14,

welcher den Phasenvergleich zwischen dem Demodulationsprodukt und der niederfrequenten Hilfsschwingung und eine Gleichrichtung des Demoduhiiionsproduktes ausführt. Der '.,i.eichstrom-Servomotor 15 ist so aufgebaut, daß seine Drehrichtung mit der

ao Polarität der Ausgangsspannung des Phasendetektors 14 umkehrt.

Die Winkelstellung des Niederfrequenzdrehmelders 11 kann an der Anzeigeeinrichtung 10 abgelesen werden. Im stationären, d. h. eingelaufenen Zustand des Nachlaufpeilers entspricht die Anzeige dem Peilwinkel.

In der rechnerischen Herleitung des Arbeitsprinzips des erfindungsgemäßen Peilers war eine Voraussetzung gemacht worden:

Vj- · k_X · Um = Vy · ky · U_7n

Dieses gilt für eine quadrantenfehlerfreie Peilwinkelanzeige. Ohne Quadrantenfehler kann v_x = v_y und kz = k_u sein. Bei Vorhandensein ein?s Quadrantenfehlers ist k_z φ k_y. Um trotzdem zu einer unverzerrten Peilwinkelanzeige zu kommen, muß die genannte Voraussetzung erfüllt werden. Daraus ergibt sich für eine quadrantenfehlerfreie Anzeige die Bedingung.

v_x k_y

_{Das hdßtj wenn die} Verstärkungswerte V₁ und v, der Multiplikatoren 2 und 3 an den Proportionalitätsunterschied zwischen den Richtungskomponenten .v und γ angepaßt sind, wird der Quadrantenfehler in der Peilmodulation eliminiert.

Diese Anpassung der Verstärkungswerte der Multiplikatoren kann durch den Abgleich eines veränderliehenNie-ierfrequenzdampfungsnetzweikes 12erreicht werden, welches in einer weiteren Ausbildungsform des erfindungemäßen Peilers zwischen den Ausgängen des Niederfrequenzdrehmelders 11 und den Modulationseingängen der Multiplikatoren 2 und 3 eingeschaltet ist. Da der Abgleich des Niederfrequenzdämpfungsnetzwerkes 12 mit Hilfe eines veränderliehen Widerstandes, z. B. eines Potentiometers, durchgeführt werden kann, ergibt sich eine technisch einfache Möglichkeit, auch große Quadrantenfehlerbetrage stufenlos und exakt zu kompensieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Peilung mechanisch bewegt werden müssen: Schleif- Patentansprüche: kontakte in Antennensignalzweigen führen leicht zu Betriebsstörungen.

1. Nachlaufpeiler für hochfrequente elektro- Aufgabe der Erfindung ist ein Nachlaufpeiler, der magnetische Wellen mit zwei rechtwinklig zucin- 5 mechanisch bewegte Hochfrequenzbauteile vermeidet ander angeordneten Richtantennen und einer und eine einfache stufenlose und daher exakte Kompen-Rundempfangsantenne, bei dem die Richtantennen- sation des Quadrantenfehlers erlaubt.

signale mit einer niederfrequenten Hilfsschwingung Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelost.

moduliert und nach Kombination mit dem Emp- daß für jede der beiden Richtantennen la und Ib

fangssignal der Rundenipfangsantenne in einem io ein elektronischer Multiplikator vorgesehen ist, und

Empfänger demoduliert werden und das Demodu- daß die Steuerspannungen für diese Multiplikatoren 2

lationsprodukt durch den Phasenvergleich mit der und 3 den zwei rechtwinklig zueinander angeordneten

niederfrequenten Hilfsschwingung die Modulation Ausgangswicklungen eines mit der niederfrequenten

mit Hilfe eines elektrischen" Servomotors derart Hilfsschwingung erregten Drehmelders 11 entnommen

beeinflußt, daß an der Winkelstellung des modu- 15 werden, dessen Winkelstellung β im stationären Zu-

lationsbestimmenden Drehelementes die Peilrich- stand des Nachlaufpeiler die ermittelte Peilrichtung