DE2451722A1

DE2451722A1 - Testverfahren fuer funkpeilanlagen mit adcock-antennensystemen

Info

Publication number: DE2451722A1
Application number: DE19742451722
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Bodemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1976-05-06
Also published as: DE2451722C2; FR2289922B1; FR2289922A1; GB1528034A

Description

Die Erfindung betrifft ein Testverfahren für Funkpeilanlagen mit Adcock-Antennensysteraen.

Es ist bekannt, ein HF-Testsignal hochohmig auf die Eingänge des Peilempfängers einzukoppeln. Bei diesem Verfahren werden die Antennen der Peilanlage jedoch nicht mitgeprüft«

Es ist ferner bekannt, am Eingang des Adcockvorsatzes hochohmig ein HF-Testsignal einzuspeisen. Dabei ist es von Nachteil, daß zum einen lediglich der Fußpunktwiderstand der Antennen mitgetestet wird und daß zum andern die Adcockpaare

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einzeln der Reihe nach geprüft werden müssen, was einen großen Zeitaufwand erfordert.

Bekannt ist auch schon ein Testverfahren, hei dem in einer Entfernung von einigen Kilometern von der zu testenden Peilanlage in mehreren Peilrichtungen Testsender aufgestellt werden, was aber sehr aufwendig ist und den Nachteil einschließt, daß zeitlich veränderliche Rückstrahler - wie z, B. 3äune oder Bauwerke, die je nach herrschender Wetterlage trocken oder naß sein können - in die Meßgenauigkeit mit eingehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Testverfahren für Funkpeilanlagen mit Adcock-Antennensysteaen zu schaffen, das ein genaueres Prüfen der gesamten Peilanlage

und ein genaues Lokalisieren einer eventuell vorhandenen Fehlerquelle ermöglicht und das zudem weniger aufwendig ist.

Diese Aufgabe wird erf indungsgeniäß dadurch gelöst, daß die Antennen des zu testenden Adcocksystems vermittels eines HF-Generators und einer im Mittelpunkt des Antennensystems angeordneten Testantenne mit einem HF-Signal gleicher Amplitude

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und Phase erregt werden, daß die anfallenden Peilspannungen des Adcocksystems addiert werden, daß aus einem ersten Teil einer zur Seitenkennung notwendigen Hilfsspannung und aus der Summe der Peilspannungen einerseits durch Addition eine Summen- und andererseits durch Subtraktion eine Differenzspannung erzeugt wird und daß die Sumtnenspannung einem ersten, die Differenzspannung einem zweiten und ein zweiter Teil der Hilfsspannung einem dritten Eingang eines Peilempfängers zugeführt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den zugehörigen Zeichnungen.

In Fig. 1 ist ein Adcocksystem dargestellt, das aus auf einem Kreis angeordneten Vertikalantennen 1 bis 8 besteht, wobei einander gegenüberliegende Antennen — beispielsweise die Antennen 1 bis 5 - jeweils einen Adcock bilden. Eine in Mittelpunkt des Adcocksystems aufgestellte Testantenne 9 vervollständigt die Antennenanlage, die im folgenden als Beispiel für die Antennenanordnung einer zu testenden Peilanlage dienen soll.

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Fig. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Testverfahrens. Die Antennen 1 bis 8 des Adcocksysterns gemäß Fig. 1 sind über Zuleitungskabel mit Eingängen I¹ bis 8* eines Adcockvorsatzes 11 verbunden, und zwar Antenne 1 mit Eingang 1', Antenne 2 mit Eingang 2¹ usw. Die Testantenne 9 strahlt ein HF-Testsignal aus, das sie über Anschluß 9' von einem HF-Generator 10 erhält. Dadurch werden alle acht Antennen des Adcocksysterns mit Spannungen gleicher Amplitude und Phase beaufschlagt. Im Adcockvorsatz werden die Ausgangsspannungen der jeweils zu einem Adcock gehörenden Antennen zum einen durch Addition zu einer Suramenspannung und zum andern durch Subtraktion zu einer Differenzspannung zusammengefaßt. Durch Addition aller Summenspannungen erhält man an einem ersten Ausgang des Adcockvorsatzes eine zur Seitenkennung notwendige Hilfsspannung U„. Aus den Differenzspannungen werden die beiden Peilspannungen U_NS und U_ow gewonnen, die an einem zweiten und dritten Ausgang des Adcockvorsatzes zur Verfügung stehen. Bei einer unter dem Peilwinkel α einfallenden Welle der Amplitude U gilt für die beiden Peilspannungen:

^UNS~ ^U * ^{Sin α} und U_ow^ U · cos α.

Wendet man das erfindungsgemäße Testverfahren auf eine Peil-

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anlage an, deren Antennensystem und Adcockvorsatz einwandfrei funktionieren, so sind alle Differenzspannungen und somit auch beide Peilspannungen im Idealfall gleich Null. Wegen Unsymmetrien im Antennensystem und im Adcockvorsatz sind die Peilspannungen in Wirklichkeit nicht exakt gleich Null, sondern liegen etwa 40 bis ^O dB unter der Hilfsspannung Uj.· Da die Differenzspannungen sehr enrpfind^lich auf Unsymnetrien reagieren, läßt sich das Antennensystem samt Adcockvorsatz sehr genau durch Ausmessen der Spannungsverhältnisse U„/U_w^ und U-VU₀,, testen. Um gleichzeitig auch den Pisilenipfanger der Anlage überprüfen zu können, wird zwischen Adcockvorsatz 11 und Peilempfänger l6 eine Testvorrichtung eingeschaltet, die in Fig. 2 durch einer, gestrichelt eingezeichneten Block angedeutet ist und die ein Suixnierglied 13i einen ersten und zweiten Leistungsteiler l4 und 15 - vorzugsweise Differentialübertrager - enthält sowie Schalter Sl bis S6, die miteinander fest gekoppelt sind, so daß sie nur gleichzeitig betätigt werden können. Bei der in ?ig. dargestellten Stellung der Schalter - der "Teststellung" ist die Testvorrichtung zwischen Adcockvorsatz und Peilempfänger eingeschaltet, während bei der dazu alternativen Stellung - der "Peilstellung" - die Testvorrichtung überbrückt ist und die Peilspannungen U„^ und U_ßw sowie die Hilfsspannung U„ direkt an den Eingängen El bis E3 des Peilempfängers an-

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liegen. Bei eingeschalteter Testvorrichtung wird die Hilfsspannung U„ im ersten Leistungsteiler aufgeteilt. Ein erster Teil wird auf einen ersten Eingang des zweiten Leistungstei^- lers gegeben, ein zweiter Teil auf den Eingang E 3 des Peilempfängers. Die beiden Peilspannungen U^. und U__, werden im Sunnierglied addiert, die Summe der Peilspannungen liegt an einem zweiten Eingang dos zweiten Leistungsteilers an. Auf einem ersten, mit dem Eingang El des Peilempfängers verbundenen Ausgang des zweiten Leistungsteilers erhält man die Summe, auf einem zweiten, mit dem Eingang E2 des Peilenipfängers verbundenen Ausgang die Differenz der beiden Eingangsspannungen.

Falls Antennensystem und Adcockvorsatz einwandfrei funktionieren, ist die Summe der Peilspannungen annähernd gleich Null. Infolgedessen liegt dann am zweiten Leistungsteiler eingangsseitig irn wesentlichen nur der erste Teil der Ililfsspannung an, der sich auf beide Ausgänge gleichmäßig verteilt, so daß an Anzeigeteil des -Peilemp-fängers ein Peilwinkel von 45 ange2:eigt wird.

Bei fehlerhaftem Antennensystem oder Adcockvorsatz liegen die Peilspannungen L*» und U_nw in der Größenordnung der Hilfst spannung. Dadurch erhält man an den beiden Ausgängen des

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zweiten Leistungsteilers unterschiedliche Ausgangsspannungen und demzufolge im Peilerapfänger eine von 45 abweichende Peilwinkelanzeige.

Außerdem ergibt sich natürlich auch im P'alle, daß der Peil-.empfänger nicht in Ordnung ist, unabhängig von der Funktionsfähigkeit des Antennensysteins und des Adcockvorsatzes ebenfalls eine Peilanzeige ungleich 45 ·

Insgesamt gesehen wird der Peilwinkel von 45 bein erfindungsgeniäßen Testverfahren also nur dann angezeigt, wenn alle Teile der Peilanlage - Antennensystem, Zuleitungskabel, Adcockvorsatz, eventuelle Antennenverteiler und Peilempfänger - einwandfrei funktionieren.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß sich mit seiner Hilfe die jeweilige Fehlerquelle genau lokalisieren läßt, indem die einzelnen Teile der Peilanlage beginnend beim Antennensystem über den Adcockvorsatz usvr. sukzessive von der Gesamtanlage abgekoppelt werden. Liegt der Fehler beispielsweise im Antennensystem, und zwar z. B. in dem Adcock, der aus den Antennen 2 und 6 besteht, so ergibt sich beim Tost mit angeschlossener Antennenanlage ein Peilwinkel ungleich 45 , während man nach Abtrennung des

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Antennensystens vom Adcockvorsatz einen Peilwinkel von 45 erhält.. Im letzten Fall muß jedoch als Hilfsspannung U„ die Ausgangsspannung der Testantenne verwendet werden, da alle drei Ausgangsspannungen des Adcockvorsatzes gleich Null sind. Auf diese Weise hat nian also zunächst festgestellt, daß der Fehler in der Antennenanlage zu suchen ist. Nun kann nan die einzelnen Adcocks des Antennensystems der Reihe nach an den Adcockvorsatz anschließen, wobei sich eine Peilanzeige ungleich 45 ergibt, sobald der fehlerhafte Adcock angeschlossen wird.

Auf entsprechende Art kann man auch Fehler im Adcockvorsatz bzw. in anderen Teilen der Peilanlage lokalisieren.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Fall einer Nehrfachausnutzung der Peilanlage. Zwischen dem Adcockvorsatz und auf verschiedene Frequenzbereiche abgestimmten Peiletnpfängern l6 bis l6 · ' sind Antennenverteiler 17 bis 19 vorgesehen. Soll nun beispielsweise die Peilanlage mit Peilempfänger l6 getestet werden, so wird die Testvorrichtung - um die übrigen Empfänger nicht ira Peilbetrieb zu stören nicht direkt an die Ausgänge des Adcockvorsatzes angeschlossen, sondern zwischen die Antennenverteiler und den betreffenden Peilempfänger eingebaut. Dadurch ergibt sich allerdings der

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Nachteil, daß der Teil der Peilanlage zwischen Adcockvorsatz und Testvorrichtung nicht mitgeprüft wird.

Für den Fall, daß dieser Teil der Anlage mitgetestet werden soll, ist ein Schalter S7 vorgesehen, der rait den Schaltern 31 bis So der Testvorrichtung 12 gemäß Fig. 2 derart gekoppelt ist, daß bei eingeschalteter Testvorrichtung - d. h. bei "Teststellung" der Schalter 31 bis S6 - der Anschluß 9¹ und damit die Testantenne 9 tait dem HF-Generator 10 verbunden ist, -während bei abgeschalteter Testvorrichtung - ά. h. bei "Peilstellung" der Schalter Sl bis S6 - das Testsigrtal hochohnig unmittelbar auf die drei Ausgänge des Adcockvorsatzes bzw. bei fehlendem Adcockvorsatz auf den Fußpunkt der Antennen eingekoppelt wird, und zwar an allen drei Ausgängen

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mit solchen Amplituden und Phasen'Tzu.r Unterscheidung gegenüber dem Test mit Testvorrichtung 12 bei Fehlerfreiheit ein Peilwinkel von 135 angezeigt wird.

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Bei fernbedienten Peilanlagen sollte beim Betriebstest außer dem Peilwert auch die Phase übertragen werden, da es Fälle gibt, bei denen sich Fehler nur durch Trübung bemerkbar machen.

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Claims

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Patentansprüche

l.J Testverfahren für Funkpeilanlagen mit Adcock-Antennensystemen» dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen des
zu testenden Adcocksysteras vermittels eines HF-Generators und einer im Mittelpunkt des Antennensystens angeordneten Testantenne mit einem HF-Signal gleicher Amplitude und
Phase erregt werden, daß die anfallenden Peilspannungen
des Adcocksystenis addiert werden, daß aus einem ersten Teil einer zur Seitenkennung notwendigen Hilfsspannung und aus der Summe der Peilspannungen einerseits durch Addition
eine Summen- und andererseits durch Subtraktion eine
Differenzspannung erzeugt wird und daß die Summenspannung einen ersten, die Differenzspannung einem zweiten und ein zweiter Teil der Hilfsspannung einem dritten Eingang eines Peilenpfängers zugeführt werden.
2. Testverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsspannung die Spannung der Testantenne verwendet wird·
3· Testverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsspannung die Summe der Ausgangsspannungen der Einzelantennen des Adcocksystems verwendet wird·

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4. Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Test ein Peilwinkel von ^5° angezeigt wird, falls die Peilanlage einwandfrei arbeitet.
5· Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß bei Antennenanlagen, die aus mehreren konzentrischen Adcocksystemen für verschiedene Frequenzen bestehen, die Adcocksysteme einzeln getestet werden.
6. Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei U-Adcocksystemen eine im Zentrum des Systems zusätzlich aufgestellte Antenne mit Rundumcharakteristik als Testantenne verwendet wird.
7. Testverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß bei H-Adcocksystemen die Testspannung in den Antennenmast eingekoppelt wird, der in diesem Fall als Testantenne verwendet wird.
8. Einrichtung zur Durchführung des Testverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung der Einzelantennen (l bis 8) des Adcocksystems der HF-Generator (10) und im Mittelpunkt des Adcocksystems eine Tejätantenne (9) mit Rundumcharakteristik vorgesehen sind,

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daß ferner zwischen einem dem Adcocksystem nachgeschalteten Bauteil (ll), in dem aus den Ausgangsspannungen der Einzelantennen des Adcocksysteras die Peilspannungen gewonnen werden, und einen Peiletnpf anger (l6) eine Testvorrichtung (12) ein- · gebaut ist, die ein Sumiaierglied (13) zur Addition der Peilspannungen sowie einen ersten Leistungsteiler (lA) zur Aufteilung der Hilfsspannung und einen zweiten Leistungsteiler (15) zur Erzeugung der Summen- und Differenzspannung für den ersten und zweiten Eingang (El und E2) des Peilempfängers enthält (Fig. 1 und 2).
9· Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (ll) ein Adcockvorsatz ist (Fig. 2).
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9i dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrfachausnutzung der Peilanlage zwischen dem Bauteil (ll) und den Peilernpf ängern (l6 bis l6'') Antennenverteiler (17 bis 19) vorgesehen sind und daß die Testvorrichtung (12) dann jeweils zwischen den Empfänger des zu testenden Systems und den Antennenverteilern eingebaut ist (Fig. 3).
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß - falls der Bauteil (ll) ein Adcockvorsatz ist - wahlweise entweder die Testvorrichtung (12) eingeschaltet ist oder bei

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abgeschalteter Testvorrichtung eine HF-Spannung gleicher ' Amplitude und Phase direkt vom HF-Generator (10) auf die drei Ausgangskanäle des Adcockvorsatzes eingekoppelt wird_t wobei bei einwandfreier Funktion der getesteten Teile eine Peilanzeige von 135 zustande kommt (Fig. 3)·
12. Einrichtung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß -falls der Baustein (ll) kein Adcockvorsatz ist - die HF-Spannung auf den Fußpunkt der Antennen (l bis 8) eingekoppelt wird·

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