DE2424414A1 - Radioempfangsschaltung - Google Patents

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

2 a MAI 1Ü74

München, den We/ßch - E 2010

Elliott Brothers (London) Limited Co.

Lewisham
London SE13, Großbritannien

Radioempfangsschaltung

Die Erfindung betrifft eine Radioempfangsschaltung und bezieht sich insbesondere auf Radioempfangsschal tungsanordnungen, die sowohl Nachrichtenanordnungen als auch Anordnungen zur Verarbeitung von Zielflugsignaleinrichtungen aufweisen, die aus den empfangenen Nachrichtensignalen abgeleitet werden.

Es ist üblich, Zielfluganzeigeeinrichtungen in Verbindung mit einem Nachrichtensystem arbeiten zu lassen, welches mit Ultrahochfrequenz arbeitet und üblicherweise eine Nachrichtenverbin-

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.Mr- W GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN DR. G. MAN.TZ · D.PL.-ING. M. FINSTERWALD D . P L ■■ 1 NIO . W. O « MÜNCHEN. KONTO-NUMMER 72

dung zwischen einem Flugzeug und einer Bodenstation herstellt. Eine Zielflug-Anzeigeeinrichtung erfordert zwei zusätzliche Zfelflug-Antennen, die üblicherweise als Dipole ausgebildet sind und symmetrisch in Bezug auf das Flugzeug angeordnet und derart geschaltet sind, daß zwei Richtungsstrahlungsmuster erzeugt werden. Die Umschaltung zwischen diesen zwei Mustern bei einer niedrigen Frequenz verursacht eine Amplitudenmodulation des empfangenen Signals. Die Amplitude dieser Modulation ist gleich Null, wenn das Signal von einer Richtung empfangen wird, die mit der Flugrichtung gerade übereinstimmt, während die Amplitude der Modulation zunimmt, wenn der Empfangs winke I zunimmt. Die Amplitudenzunahme ist phasenabhängig, und hängt von der Empfangsrichtung ab (d.h. links oder rechts der Flugrichtung). Die Zielflug-Anzeigeeinrichtung oder die Anflug-Anzeigeeinrichtung kann entweder ein Meßgerät oder eine akustische Einrichtung sein.

Zweckmäßigerweise ist es üblich, den Nachrichtenempfang gleichzeitig mit der Zielfluganzeige auszuführen. Bei gegenwärtig üblichen Systemen ist dies insbesondere erforderlich, wenn verschiedene Übertragungsstationen gemeinsam in einem Meßwerk arbeiten, da die gewünschte Station identifiziert sein muß, bevor man sich auf die Zielfluganzeige oder die Anfluganzeige verlassen kann.

Das Zielflug-Antennensystem, welches ein Breitbandsystem ist, hat einen geringeren Gewinn als das Nachrichten-Antennensystem. Die endgültige Bandbreite des Zielflugsystems ist jedoch gering, und während der Zielflugbereich gewöhnlich ähnlich liegt wie der Nachrichtenbereich, wenn mit der Nach rich ten an tenne gearbeitet wird, kann folglich der Nachrichtenbereich, wenn mit der Zielflugantenne gearbeitet wird, beträchtlich vermindert werden.

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Somit ist es nicht immer möglich, und zwar bei Systemen, die gegenwärtig einen einzigen Empfänger teilen, einen Nachrichtenempfang aufrecht zu erhalten, wenn eine Zielfluganzeige geliefert wird.

Es ist versucht worden, getrennte Empfangsschaltungen für den Nachrichtenempfang und die Zielfluganzeige zu verwenden. Eine derartige Anordnung ist jedoch weniger zuverlässig, da keine Gewähr dafür besteht, daß die gegebene Zielfluganzeige dieselbe Übertragungsstation betrifft wie diejenige, welche von den Nachrichtenempfangsschaltungen empfangen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radioempfangs-Schaltungsanordnung zu schaffen, welche unter Vermeidung der oben genannten Schwierigkeit sowohl für den Nachrichtenempfang als auch für den Empfang von Zielflug- oder Anflugsignalen verwendbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß alle Frequenzänderungsschaltungen in den Nachrichtensignal-Hochfrequenz- und den Zwischenfrequenz-Schaltungen mit entsprechenden Frequenzänderungsschaltungen in den Zielflug-Hochfrequenz- und den Zwischenfrequenz-Schaltungen dadurch synchronisiert sind, daß gemeinsame Überlagerungsoszillatoren vorgesehen sind, und daß der Ausgang von den Zielflug-Signal-Zwischenfrequenz-Schaltungen mit einer Mischerschaltung verbunden ist, an welche auch der Ausgang von den Nachrichtensignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Mischerschaltung mit einer Verbindungseinrichtung zu einer Zielflug-Anzeigeeinrichtung ausgestattet ist.

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Da die Phase der empfangenen Signale nicht festliegt, ist die Anordnung vorzugsweise derart getroffen, daß die Mischerschaltung zwei Mischer aufweist, welche derart angeordnet sind, daß sie eine

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Phasenverschiebung von 90 aufweisen, und daß eine Einrichtung zur Vollweggleichrichtung und zur Addierung der Ausgangssignale von den zwei Mischern vorgesehen ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Frequenzmodulation vorgesehen ist und daß das Ausgangssignal von den Nachrichtensignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen über eine Begrenzerschaltung an die Mischerschaltung geführt ist.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Begrenzerschaltung den Nachrichtensignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen nachgeschaltet ist und daß das Ausgangssignal von der Begrenzerschaltung an wenigstens eine Mischerschaltung geführt ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß eine Einrichtung zur Ableitung einer Gleichspannung aus der Mischerschaltung vorgesehen ist, daß diese Gleichspannung als ein Eingangssignal einem Gleichspannungskomparator zugeführt wird, daß weiterhin ein zweites Eingangssignal vorhanden ist, welches von einem Demodulator mit automatischer Steuerung ableitbar ist, der seinerseits sein Eingangssignal aus dem Ausgangssignal der Zielflugsignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen ableitet, und daß das Ausgangssignal des Gleichspannungskomparators einer Alarmschaltung zuführbar ist, wodurch eine Warnanzeige lieferbar ist, wenn fehlerhafte Signale verarbeitet werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

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ist vorgesehen, daß amplitudenmodulierte Signale empfangen werden und daß die Mischerschaltung eine echte Produktmischerschaltung ist.

Weiterhin zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dadurch aus, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Nachrichtensignal-Hochfrequenz-Schaltungen mit einer Nachrichten-Empfangsantenne zu koppeln und daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, um die Zielflugsignal-Hochfrequenz-Schaltungen abwechselnd derart zu schalten, daß sie entweder mit der einen oder der anderen der zwei Richtungsstrahlungsmuster-Anordnungen arbeiten, und dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß die Mischerschaltung mit einer Zielflug-Anzeigeeinrichtung verbunden ist, und zwar über eine Schmalband-Filterschaltung, welche auf die Arbeitsfrequenz der Schalteinrichtung zentriert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur eine erfindungsgemäße bordseitige Anordnung zum Empfang von Radiosignaten, die durch eine Ultrahochfrequenz moduliert sind.

Gemäß der Zeichnung ist eine Nachrichtensignal-Empfangsantenne mit Nachrichten-Hochfrequenz- und-Zwischenfrequenz-Schaltungen verbunden, wie sie an sich bekannt sind und im Block 2 dargestellt sind. Das Ausgangssignal von den Hochfrequenz- und den Zwischenfrequenz-Schaltungen 2 wird den in Block 3 dargestellten Demodulator- und Niederfrequenz-Schaltungen zugeführt, die eben- " falls an sich bekannt sind* Gemäß der Zeichnung werden die Niederfrequenz-Nachrichtensignale einem.Kopfhörer 4 zugeführt.

Um eine Zielflug- oder eine Anflugeinrichtung zu schaffen, sind

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zwei Zielflugantennen 5 und 6, die beide als Dipole ausgebildet sind, symmetrisch am Flugzeug angebracht, was 'an sich bekannt ist. Die Antennen 5 -und 6 sind über einen Umschalter 7 jeweils an Ziejflugsignal-Hochfrequenz-Schaltungen und an Zwischenfrequenz-Schaltungen anschaltbar, die im Block 8 dargestellt sind. Der Schalter 7 ist derart angeordnet, daß er mit geringer Frequen-z betätigbar ist, derart, daß zunächst der erste und dann die andere der Antennen 5 und 6 mit den Hochfrequenz- und den Zwischenfrequenzstufen im Block 8 verbindbar ist. Alle Frequenzänderungsstufen im Block 2 sind mit den entsprechenden Grequenzänderungsschaltungen im Block 8 dadurch synchronisiert, daß gemeinsame Überlagerungsoszillatoren vorgesehen sind, die im Block 9 dargestellt sind. Das Ausgangssignal von der letzten Zwischenfrequenzstufe im Block 8 wird als Eingangssignal einer Mischerschaltung zugeführt. Ein zweiter Eingang für die Mischerschaltung 10 wird von einer Begrenzerschaltung 11 abgeleitet, deren Eingangssignal vom Ausgang der letzten Zwischenfrequenzstufe im Block 2 kommt. Da im allgemeinen eine Begrenzerschaltung zwischen der letzten Zwischenfrequenzstufe im Block 2 und der Demodulationsstufe im Block 3 vorhanden wäre, kann die Begrenzerschaltung 11 in diesem Falle entfallen,und in diesem Fall kann das zweite Eingangssignal für die Mischerschaltung 10 vom Ausgang der Begrenzerschaltung zwischen der letzten Zwischenfrequenzstufe im Block 2 und der Demodulatorstufe im Block 3 abgeleitet werden.

Der Ausgang von der Mischerschaltung 10 ist an den Eingang eines Schmalbandfilters 12 geführt, welches auf die Schaltfrequenz des Schalters 7 zentriert ist. Dieses Filter liefert eine Dämfpung der Signale, welche nicht dieselbe Modulation aufweisen, wie sie durch die Nachrichten-Hochfrequenz-Schaltungen empfangen wird. Diese

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Abschwächung liegt in der Größenordnung des Verhältnisses, in welchem die Bandbreite vermindert wird. Das Ausgangssignal vom j=⁷!lter 12 wird einem Zielflug-Anzeigegerät 13 zugeführt, welches an sich bekannt ist.

Da die Phase des einlaufenden Signals nicht vorgegeben ist, besteht die Mischerschaltung 10 aus zwei Mischern, die eine Pha-

sen verschiebung von 90 aufweisen und deren Ausgängenach einer VoIIweggleichrichtung vereinigt werden, bevor sie dem Eingang des Filters 12 zugeführt werden. Eine Gleichspannungskomponente des Ausgangssignals von der Mischerschaltung 12 wird einer Gleichspannungs-Komparatorschaltung 14 zugeführt, die ein zweites Eingangssignal von einem Gleichrichter 15 mit automatischer Verstärkungskontrolle ableitet, der mit dem Ausgang der letzten Zwischenfrequenzstufe im Block 4 verbunden ist. Wenn jetzt eine Zielfluganzeige im Bezug auf die Übertragungsstation erfolgt, weiche nicht dieselbe ist wie die Übertragungsstation, welche von den Hochfrequenzstufen im Block 2 empfangen wird, so erscheint ein Ausgangssignal am Ausgang der Gleichspannungs-Komparatorschaltung 14, welches dazu verwendet wird, eine Alarmschaltung 16 zu triggern, um anzuzeigen, daß das Zielflugsignal falsch ist.

Die Tatsache, daß die Mischerschaltung 10 als ein.synchronisierter Gleichrichter wirkt, neigt dazu, die Rauschbandbreite zu vermindern, und zwar in der Weise, daß die Empfindlichkeit des Zielflugsystems gesteigert wird. Da der Bereich der Nachrichtenverbindung nicht erweitert werden kann, kann diese gesteigerte Empfindlichkeit dazu verwendet werden, die Größe der zwei Zielflugantennen Sund 6 im Vergleich zu herkömmlichen Systemen zu vermindern.

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Der Einbau der Filterschaltung 12 liefert eine Dämpfung von Signalen, welche nicht die Modulation aufweisen wie das Nachrichtensignal, welches von den Nachrichtensignalschaltungen verarbeitet wird. Diese Abschwächung liegt in derselben Grössenordnung wie das Verhältnis, durch welches die Bandbreite vermindert wird, so daß dadurch die Betriebssicherheit der Anordnung erhöht wird.

Während bei der oben anhand der Zeichnung beschriebenen Anordnung ein Amplitudenvergleich verwendet wird, ist die Erfindung auch anwendbar auf solche Anordnungen, bei denen ein Phasenvergleich durchgeführt wird.

- Patentansprüche -

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Claims (8)

~fJ" 24244H PATENTANSPRÜCHE

1.) Radioempfangsanordnung mit Nachrichtensignal-Hochfrequenzschaltungen und mit Zwischenfrequenz-Schaltungen und mit getrennten Zielflug-Signal-Hochfrequenz- und -Zwischenfrequenz-Schaltungen, dadurch gekennzeichnet , daß alle Frequenzänderungsschaltungen in den Nachrichtensignal-Hochfrequenz- und den Zwischenfrequenz-Schaltungen mit entsprechenden Frequenzänderungsschaltungen in den Zielflug-Hochfrequenz- und den Zwischenfrequenz-Schaltungen dadurch synchronisiert sind, daß gemeinsame Überlagerungsoszillatoren vorgesehen sind, und daß der Ausgang von den Zielflug-Signal-Zwischenfrequenz-Schaltungen mit einer Mi scherschal tüng verbunden ist, an welche auch der Ausgang von den Nachrichtensignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Mischerschaltung mit einer Verbindungseinrichtung zu.einer Zielflug-Anzeigeeinrichtung ausgestattet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mischerschaltung zwei Mischer aufweist, welche derart

angeordnet sind, daß sie eine Phasenverschiebung von 90 aufweisen, und daß eine Einrichtung zur Vollweggleichrichtung' und zur Addierung der Ausgangssignale von den zwei Mischern vorgesehen ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine Frequenzmodulation vorgesehen ist und daß das Ausgangssignal von den Nachrichtensignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen über eine Begrenzerschaltung an die Mischerschaltung geführt ist.

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4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß. eine Begrenzerschaltung den Nachrichtensignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen nachgeschaltet ist und daß das Ausgangssignal

. von der Begrenzerschaltung an wenigstens eine Mischerschaltung geführt ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g ek ennzeichnet , daß eine Einrichtung zur Ableitung einer Gleichspannung aus der Mischerschaltung vorgesehen ist, daß diese Gleichspannung als ein Eingangssignal einem Gleichspannungskomparator zugeführt wird, daß weiterhin ein zweites Eingangssignal vorhanden ist, welches von einem Demodulator mit automatischer Steuerung ableitbar ist, der seinerseits sein Eingangssignal aus dem Ausgangssignal der Zielflugsignal-Zwischenfrequenz-Schaltungen ableitet, und daß das Ausgangssignal des Gleichspannungskomparators einer Alarmschaltung zuführbar ist, wodurch eine Warnanzeige lieferbar ist, wenn fehlerhafte Signale verarbeitet werden.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß amplitudenmodulierte Signale empfangen werden und daß die Mischerschaltung eine echte Produktmischerschaltung ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Nachrichtensignal-Hochfrequenz-Schaltungen mit einer Nachrichten-Empfangsantenne zu koppeln und daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, um die Zielflugsignal-Hochfrequenz-Schaltungen abwechselnd derart zu schalten, daß sie entweder mit der einen oder der anderen der zwei Richtungsstrahlungsmuster-Anordnungen arbeiten.

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8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Mischerschaltung mit einer Zielflug-Anzeigeeinrichtung verbunden ist, und zwar über eine Schmal band-Fi I terschaltung, welche auf die Arbeitsfrequenz der Schalteinrichtung zentriert ist.

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