DE2626671A1

DE2626671A1 - Mehrkanalpeilanordnung

Info

Publication number: DE2626671A1
Application number: DE19762626671
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl Ing Bergander
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1977-12-29
Also published as: DE2626671C2

Description

"Mehrkanalpeilanoranung"
Die Erfindung betrifft eine Mehrkanalpeilanordnung mit Einrichtungen zur Feststellung von durch Sendungen belegten Frequenzkanälen, zur Sektorauswahl und zur Peilung, ausgerüstet mit einer Antennenanordnung, die vorzugsweise aus N auf einem Kreis oder Kreisbogen in gleichem Abstand voneinander angeordneten gerichteten oder ungerichteten Einzelantennen oder Antennengruppen besteht und deren Einzelantennen oder Antennengruppen über je einen Vorverstärker mit je einem Leistungsteiler verbunden sind, mit einer Auswerteschaltung, die mehrere KF-Richtstrahlnetzwerke zur Erzeugung verschiedener gerichteter Richtstrahlen aufweist, wobei in jedem HF-Richtstrahlnetzwerk die Ausgangsspannungen jeweils M (M(N) verschiedener Leistungsteiler zusammengefaßt sind, sowie mit einer HF-Verteilungseinrichtung, mit deren Hilfe die Ausgänge der einzelnen HF-Richtstrahlnetzwerke wahlweise mit Eingängen einer vorgebbaren Anzahl von Empfängern verbindbar sind.
Eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der Literaturstelle "Signal Processing Arrays" Agard Conference Proceedings Number Sixteen, April 1968, Seiten 128 bis 152 ("Wullenweber Arrays") bekannt und in der Zeichnung in Fig. 1 dargestellt. Die Anordnung ermöglicht zwar eine Sektorauswahl und Grobpeilung, bei geeigneter Wahl der Empfänger ist sie wegen der Breitbandigkeit der HF-Richtstrahlnetzwerke auch gut zur tiberwachung der Frequenzkanäle auf Belegungen durch Sendungen geeignet. Infolge der Zusammenschaltung der Antennenspannungen im HF-Bereich ist es bei dieser Anordnung aber nicht möglich, die für eine Peilung nach den bekannten Phasen- oder Amplituden- und -Phasen-Peilverfahren benötigten Angaben über die Amplitude und die Phase der einzelnen Antennenspannungen zu erhalten.
Aus der Veröffentlichung "Signal Processing Arrays" Agard Conference Proceedings Number Sixteen, April 1968, Seiten 339 bis 349 ("A Wideband, Digibally Variable Time Delay Technique for Array Antennas") ist ferner eine Anordnung bekannt, bei der die Antennenspannungen im ZF-Bereich in ZF-Richtstrahlnetzwerken zusammengefaßt werden. Wegen ihrer Schmalbandigkeit läßt diese Anordnung Jedoch eine breitbandige Uberwachung und Feststellung von Kanalbelegungen nicht zu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkanalpeilanordnung zu schaffen, die zugleich eine Sektorentscheidung, eine Peilung und eine breitbandige Überwachung von Kanalbelegungen durch Sendungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auswerteschaltung zur Feststellung von belegten Frequenzkanälen vorgesehen ist, daß Jeder Leistungsteiler zudem an je einen einkanaligen Peilempfänger angeschlossen ist, daß die ZF-Ausgänge von S (S<N) verschiedenen einkanaligen Peilempfängern jeweils in einem ZF-Richtstrahlnetswerk zusammengeschaltet sind und zur Sektorauswahl bzw. Grobpeilung jeweils das ZF-Richtstrahlnetzwerk mit der größten Ausgangsamplitude bestimmt wird und daß zur Peilung nach einem der bekannten Phasen- oder Amplituden- und -Phasen-Peilverfahren jeweils die ZF-Ausgangsspannungen der einkanaligen Peilempfänger heranziehbar sind.
Dabei werden die einzelnen Peilkanäle bis einschließlich der ZF-Ausgänge der einkanaligen Peilempfänger entweder in einem Eichvorgang vor 93eginn der Sektorauswahl bzw. Grobpeilung oder in einem Korrekturschritt nach Messung der Ausgangssignalamplituden der einzelnen Zi?-Richtstrahlnetzwerke, aber noch vor der Sektorentscheidung bezüglich der Verstärkung und des Yhasenganges abgeglichen.
Die ZF-Ausgangsspannungen der einkanaligen Peilempfänger werden in den ZF-R.chtstrahlnetzwerken hinsichtlich Amplitude und/oder Phase b ewicht et zusammengefaßt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform ist dadurch gegeben, daß zur Erzeugung frequenzunabhängiger Richtstrahlbreiten eine von der jeweiligen Frequenz des zu peilenden Senders abhängige Bewichtung der Amplitude und/oder Phase der ZF-Spannungen vorgenommen wird.
Zweckmäßigerweise soll dabei die Zwischenfrequenz der einkanaligen Peilempfänger unabhängig von der Frequenz des jeweiligen zu peilenden Senders sein.
Die Zusammenfassung der ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger in den ZF-Richtstrahlnetzwerken kann in analoger oder digitaler Form durchgeführt werden.
Bei einer giinstigen Weiterbildungsform ist vorgesehen, daß die ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger vor der Zusammenfassung in den ZF-Richtstrahlnetzwerken in Amplitudenbegrenzern begrenzbar sind.
Der Peilwert kann auch durch Auswertung der Amplitudenverhältnisse der Ausgangsspannungen je zweier ZF-Richtstrahlnetzwerke, deren Richtstrahlen räumlich benachbart sind und sich teilweise überlappen, ermittelt werden (Anplitudenpeilverfahren).
Die Sektorauswahl wird vorzugsweise durch einen Vergleich, insbesondere in Form einer Amplitudenverhältnisbildung, der Ausgangssignale der ZF-Richtstrahlnetzwerke mit einer Rundumspannung getroffen, wobei die Rumdumspannung mittels einer besonderen Antenne mit ungerichteter Charakteristik oder durch Auf summierung der ZF-Sp.nnungen aller einkanaligen Peilempfanger gewonnen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Anordnung mit einer Kreisgruppenanordnung von Antennen 1v (v = 1 bis N). Jede Antenne ist über einen Vorverstärker 2v (s = 1 bis N) mit Je einem Leistungsteiler 3U (v = 1 bis N) verbunden. Jeder Leistungsteiler weist so viele Ausgänge auf, daß in jedem HF-Richtstrahlnetzwerk 4v die Ausgangsspannungen jeweils M (M<N) verschiedener Leistungsteiler aufsummiert werden können. Die Anzahl M der in einem HF-Richtstrahlnetzwerk zusammengefaßten Antennen bestimmt die Breite und die Form des Richtstrahls. Dabei erhält man, Je nachdem welche Antennen in einem HF-Richtstrahlnetzwerk zusammengeführt sind, jeweils eine andere Richtstrahlausrichtung.
Die Ausgänge der einzelnen HF-Richtstrahlnetzwerke sind mittels einer HF-Verteilereinrichtung 5 wahlweise mit Eingängen einer Anzahl von Peil- oder Breitbandempfängern 6 verbindbar. Eine genauere Peilung nach einem der bekannten Phasen- oder Amplituden- und -Phasen-Peilverfahren ist mit dieser Anordnung wegen der Zusammenfassung der Antennenspannungen im HF-Bereich nicht möglich.
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäß ergänzte Anordnung nach Fig. 1.
Die Leistungsteiler sind hier zum einen mit einem Block 7 verbunden, der in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist und der die HF-Richtstrahlnetzwerke 4V, die EF-Verteilereinrichtung 5 und Breitbandempfänger 6° umfaßt, und zum anderen ist jeder Leistungsteiler über je einen Ausgang an einen Eingang je eines einkanaligen Peilempfängers 8# (u = 1 bis N) angeschlossen.
Die ZF-Ausgänge von jeweils S (S<N) verschiedenen einkanaligen Peilempfängern sind über Amplitudenbegrenzer 9 in je einem ZF-Richtstrahlnetzwerk 109 (1> = 1 bis T) zusammengeschaltet.
An Ausgängen B1> (u = 1 bis T) der ZZ-Richtstrahlnetzwerke sind Spannungen abtreifbar, aus denen zur Sektorentscheidung bzw. Grobpeilung diejenige mit der gröl3ten Signalamplitude bestimmt wird (d. h. es wird festgestellt, in welchem Richtstrahl die zu teilende Welle mit maximaler Amplitude empfangen wird). Bei bekannter Form des Richtstrahls ist auch eine Peilung nach einem bereits vorgeschlagenen Amplitudenpeilverfahren möglich (vgl. P 24 58 583).
An ZF-Ausgängen AU (u = 1 bis N) der einkanaligen Peil.empfänger 8u (v = 1 bis N) stehen auRerdem Spannungen zur Verfugung, die noch die vollständige Amplituden- und Phaseninformatlon der einzelnen Antennenspannuiigen enthalten und die daher zur genauen Peilung nach einem beliebigen Phasen- oder Amplituden-und -Phasen-Peilverfahren heranziehbar sind, beispielsweise dem Amplituden- und -Phasen-Peilverfahren gemäß DBP 1 248 754 oder dem Phasen-Peilverfahren gemäß der Veröffentlichung Proceedings of the IEE, Vol. 94, Part III A, 1947, Seiten 705 bis 721 (Radio Direction-Finding bg the Cyclical Differential Measuremerlt of Phase"), wobei gegebenenfalls die Auswahl der für die genaue Peilung günstigsten Anteimen nach Maßgabe der getroffenen Sektorentscheidung vorgenommen wird.

Claims

Patentansprüche 1. Mellrkanalpeilarlordnung mit Einrichtungen zur Feststellung von durch Sendungen belegten Frequenzkanälen, zur Sektorauswahl und zur Peilung, ausgerüstet mit einer Antennenanordnung, die vorzugsweise aus N auf einem Kreis oder Kreisbogen in gleichem Abstana voneinander angeordneten gerichteten oder ungerichteten Einzelantennen oder Antennengruppen besteht und deren Einzelantennen oder Antennengruppen über je einen Vorverstärker mit je einem Leistungsteiler verbunden sind, mit einer Auswerteschaltung, die mehrere HF-Richtstrahlnetzwerke zur Erzeugung verschiedener gerichteter Richtstrahlen aufweist, wobei in Jedem HF-Richtstrahlnetzwerk die Ausgangsspannungen jeweils M (M<N) verschiedener Leistungsteiler aufsummiert werden, sowie mit einer HF-Verteilereinrichtung, mit deren Hilfe die Ausgänge der einzelnen HF-Richtstraillnetzwerke wahlweise mit Eingängen einer vorgebbaren Anzahl von Empfängern verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (7) zur Feststellung von belegten Frequenzkanälen vorgesehen ist, daß jeder Leistungsteiler (3U; u = 1 bis N) zudem an je einen einkanaligen Peilempfänger (8U; v = 1 bis N) angeschlossen ist, daß die ZF-Ausgänge von S (S(N) verschiedenen einkanaligen Peilempfängern jeweils in einem ZF-Richtstrahlnetzwerk (10U; v = 1 bis T) zusammengeschaltet sind und zur Sektorauswahl bzw.

Grobpeilung jeweils das ZF-Richtstrahlnetzwerk mit der größten Ausgangssignalamplitude bestimmt wird und daß zur Peilung nach einem der bekannten Phasen- oder Amplituden- und -Phasen-Peilverfahren jeweils die ZF-Ausgangsspannungen der einkanaligen PeiLemDfänger heranziehbar sind (Fig. 1 und 2).
2. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Peilkanäle bis einschließlich der ZF-Ausgänge der einkanaligen Peilempffänger (8U; u = 1 bis N) in einem Eichvorgang vor Beginn einer Sektorauswahl bzw. Grobpeilung hinsichtlich der Verstärkung und des Ihasenganges abgleiclibar sind (Fig. 2).
3. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden- und Phasenfehler der einzelnen Peilkanale in einem Korrekturvorgang nach Messung der Ausgangssignal mpl i t:ulcn der einzelnen ZF-i?ichtstrahlnetzwerke (10#; v - 1 bis N), aber noch vor der Sektorentscheidung abgleichbar sind (Fig. 2).
4. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ZF-Ausgangsspannungen der einkanaligen Peilempfänger (8U; v = 1 bis N) in den ZF-Richtstrahlnetzwerken (10t; v = 1 bis T) bezüglich der Amplitude und/oder blase gewichtet zusammenfaßbar sind (Fig. 2).
5. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch lF, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung frequenzunabhingiger Richtstrahlbreiten eine von der jeweiligen Frequenz des zu peilenden Senders abhängige Bewichtung der Amplitude und/oder Phase der ZF-Spannungen vorgesehen ist.
6. Nehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenz der einkanaligen Peilempfänger (8U; v = 1 bis N) unabhängig von der Frequenz des Jeweils zu peilenden Senders ist (Fig. 2).
7. Mehrkanalpeilanordnung naeh einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ZF-Spannirnen der einkanaligen Peilempfänger (8U; v = 1 bis N) in den ZF-Richtstrahlnetzwerken (10U; v = 1 bis T) in analoger Form zusammenfaßbar sind (Fig. 2).
8. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfassung der ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger (8U; u = 1 bis N) in den ZF-Richtstrahlnetzwerken (10U; v - 1 bis T) in digitaler Form durchführbar ist (Fig. 2).
9. Nehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger (8U; v = 1 bis N) vor der Zusammenfassung in den ZF-Richtstrahlnetzwerken (10U; v = 1 bis ?) in Amplitudenbegrenzern (9) begrenzbar sind (Fig. 2).
10. Mehrkanalpeilanordnung nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Peilwertermittlung das Amplitudenverhältnis der Ausgangsspannungen Je zweier ZF-Richtstrahlnetzwerke~(10U; v = 1 bis T) ausgewertet wird, deren Richtstrahlen rarunlich benachbart sind und sich teilweise überlappen (Fig. 2).
11. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektorauswahl durch einen Vergleich, insbesondere in Form einer Amplitudenverhältnisbildung, der Ausgangssignale der ZF-Richtstrahlnetzwerke (10U; u = 1 bis ?) mit einer Rundumspannung getroffen wird (Fig. 2).
12. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundumspannung mittels einer besonderen Antenne mit ungerichteter Charakteristik oder durch Aufsummierung der ZF-Spannungen aller einkanaligen Peilempfänger (8U; u = 1 bis IT) erzeugbar ist (Fig. 2).