DE2626671C2

DE2626671C2 - Mehrkanalpeilanordnung

Info

Publication number: DE2626671C2
Application number: DE19762626671
Authority: DE
Inventors: Armin Dipl.-Ing. 7911 Ay Bergander
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1976-06-15
Filing date: 1976-06-15
Publication date: 1984-01-19
Also published as: DE2626671A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrkanalpeilanordnung mit Einrichtungen zur Feststellung von durch Sendungen belegten Frequenzkanälen, zur Sektorauswahl und zur Peilung, ausgerüstet mit einer Antennenanordnung,

so die vorzugsweise aus N auf einem Kreis oder Kreisbogen in gleichem Abstand voneinander angeordneten gerichteten oder ungerichleten 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-Richtstrahlnelzwerke 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 Sekiorauswahl und Grobpeilung, bei geeigneter Wahl far Empfänger ist sie wegen der Breitbandigkeit der HFRichtstrahlnetzwerke auch gut zur Überwachung '' 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 Veröfft ntlichung »Signal Processing Arrays« Agard Conference Proceedings Number Sixteen. April '⁵ 1968, Seiten 339 bis 349 (»A Wideband. Digitally 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 i'.'b^re>tbandige Überwachung und Feststellung von •Kanalbelegungen nicht zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrkanalpeilanordnung zu schaffen, die zugleich eine Sektorentscheidung, eine Peilung und eine breilbandige 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-Richtstrahlnetzwerk 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 verwendet sind.

Dabei werden die einzelnen Peilkanäle bis einschließlich der ZF-Ausgänge der einkanaligen Peilempfänger entweder in einem Eichvorgang vor Beginn der Sektorauswahl bzw. Grobpeilung oder in einem Korrekturschritt nach Messung der Ausgangssignalamplituden der einzelnen ZF-Richtstrahlnetzwerke, aber noch vor der Sektorentscheidung bezüglich der Verstärkung und de:, Phasenganges abgeglichen.

Die ZF-Ausgangsspannungen der einkanaligen Peilempfänger werden in den ZF-Richtstrahlnetzwerken hinsichtlich Amplitude und/oder Phase bewichtet 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 c/>e Zwischen frequenz der einkanaligen Peilempfänger unabhängig von der Frequenz des jeweiligen zu peilenden Senders sein.

Die Zusammenfassung der ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger in den ZF-RichtstrahJnetzwerken kann in analoger oder digitaler Form durchgeführt werden.

Bei einer günstigen Weiterbildungsform ist vorgese-

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60 hen. daß die 7.I--Spnnnunpi;ii der einkanaligen Peilempfänger vor der /.usiiinmenlassung in dr-n ZF- Riehtsirahlnet/.werken in Amplitudenbegrenzern begrenzt werden. Der Peilwert kann auch durch Auswertung der Amplitudenverhälinisse der Ausgangsspannungen je zweier ZF-Richtsirahlnetzwerke. deren Richtstrahlen räumlich benachbart sind und sich teilweise überlappen, ermittelt werden (Amplitudenpeilverfahren).

Die Sektorauswahl wird vorzugsweise durch einen Vergleich, insbesondere in Form einer Amplitudenverhültnisbildung, der Ausgangssignale der ZF-Richtstrahlnetzwerke mit einer Rundumspannung getroffen, wobei die Rundumspannung mittels einer besonderen Antenne mit ungerichteter Charakteristik oder durch Atifsummierung der ZF-Spannungen aller einkanaligen Peilempfänger gewonnen wird.

Ein Ausführungsbeispiel dc-r Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

, Fig. I zeigt eine bekannte Anordnung mit einer /Kreisgruppenanordnung von Antennen I¹' (v= 1 bis N). !jede Antenne ist über einen Vorverstärker 2«'(υ=1 bis N) mit je einem Leistungsteiler 3" (v=\ b/s Λ^ ^verbunden. Jeder Leistungsteiler weist so viele Ausgänge auf, daß in jedem HF-Richtstrahlnetzwerk 4" die ,•Ausgangsspannungen jeweils M(M < N) verschiedener ^Leistungsteiler aufsummiert werden können. Die ¹AnZaIiI M der in einem HF-Richtstrahlnetzv/erk •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 Peiloder 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.

F i g. 2 zeigt eine erfindungsgemäß ergänzte Anordnung nach Fig.). Die Leistungsteiler sind hier zum einen mit einem Block 7 verbunden, der in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist und der die HF-Richtstrahlnetzwerke 4'·, die HF-Verteilereinrichtung 5 und Breitbandempfänger 6^r umfaßt, und zum anderen ist jeder Leistungsteiler über je einen Ausgang an einen Eingang je eines einkanaligen Peilempfängers 8'¹ (υ=1 bis N) angeschlossen. Die ZF-Ausgänge von jeweils S(S<N) verschiedenen eink?naiigen Peilempfängern sind über Amplitudenbegrenzer 9 in je einem ZF-Richtstrahlnetzwerk 10'(-W= 1 bis T^zusammengeschaltet-An Ausgängen 5"(υ=1 bis T) der ZF-Richtstrahlnetzwerke sind Spannungen abgreifbar, aus denen zur Sektorentscheidung bzw. Grobpeilung diejenige mit der größten Signalamplitude bestimmt wird (d.h. es wird festgestellt, in welchem Richtstrahl die zu peilende 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 A^v(v=\ bis N) der einkanaligen Pei!?mpfänger 8" (υ=1 bis N) stehen außerdem Spannungen zur Verfugung, die noch die vollständige Amplituden- und Phaseninformation der einzelnen Antennenspannungen 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 12 48 754 oder dem Phasen-Peilverfahren gemäß der Veröffentlichung Proceedings of the IEE₁ Vol. 94, Part III A, 1947, Seiten 705 bis 721 (»Radio Direction-Finding by the cyclical Differential Measurement of Phase«), wobei gegebenenfalls die Auswahl der für die genaue Peilung günstigsten Antennen nach Maßgabe der getroffenen Sektorentscheidung vorgenommen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrkanalpcilanordnung mit Einrichtungen zur Feststellung von durch Sendungen belegten Frequenzkanälen, zur Sektorauswahl und zur Peilung, ausgerüstet mit einer Antennenanordnung, die vorzugsweise aus Λ/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 HF-Ricbtstrahlnetzwerke zur Erzeugung verschiedener gerichteter Richtstrahlen aufweist, wobei in jedem HF-Richtstrahlnetzwerk die Ausgangsspannungen jeweils M(M < N) verschiedener Leistungsteiler aufsummiert werden, sowie mit einer H F-Verteilereinrichtung, mit deren Hilfe die Ausgänge der einzelnen HF-Richtstrahlnetzwerke wahlweise mit

,(Eingängen einer vorgebbaren Anzahl von Empfängern verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (7) zur Feststellung yon belegten Frequenzkanälen vorgesehen ist, daß

' jeder Leistungsteiler (3"; u=l bis N) zudem an je einen einkanaligen Peilempfänger (8"; D= 1 bis N) angeschlossen ist, daß die ZF-Ausgänge von

^kjS(S<N) verschiedenen einkanaligen Peilempfän- ^;gern jeweils in einem ZF-Richtstrahlnetzwerk (10"; D= 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 sinkanaligen Peilempfänger verwendet sind (F i g. 1 und 2).

2. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Peilkanä-

. lie bis einschließlich der ZF-Ausgänge dsr einkanaligen Peilempfänger (8"; D= 1 bis N) in einem Eichvorgang vor Beginn einer Sektorauswahl bzw. .Grobpeilung hinsichtlich der Verstärkung und des Phasenganges abgleichbar sind (Fig. 2).

3. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude«- und Phasenfehler der einzelnen Peilkanäle in einem Korrekturvorgang nach Messung der Ausgangssignalamplituden der einzelnen ZF-Richtstrahlnetzwerke (10"; D=I 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 (8¹'; υ=1 bis TVJ in den ZF-Richtstrahlnetzv/erken (10"; D=I bis T) bezüglich der Amplitude und/oder Phase bewichtet zusammengefaßt sind (F ig. 2).

5. Mehrkanaipeilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung frequenzunabhängiger Richtstrahlbreiten eine von der jeweiligen Frequenz des zu peilenden Senders

■ abhängige Bewichtung der Amplitude und/oder Phase der ZF-Spannungen vorgesehen ist.

6. Mehrkanalpeilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenz der einkanaligen Peilempfänger (8"; D = I bis N)

unabhüngig von der Frequenz des jeweils zu peilenden Senders ist (F ι g. 2).

7. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis b, dadurch gekennzeichnet, daß die ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfängcr(8^r; D=I bis N) in den ZF-Richlstrahlnetzwerken (10"; v= 1 bis T) in analoger Form zusammengefaßt sind (F ig. 2).

8. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfassung der ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger (8^r; D=I bis N) in den ZF-Richtstrahlnetzwerken (IC; v=\ bis T) in digitaler Form erfolgt (F i g. 2).

9. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ZF-Spannungen der einkanaligen Peilempfänger (8"; D = I bis N) vor der Zusammenfassung in den ZF-Richtstrahlnetzwerken (10'·, D= 1 bis T) in Amplitudenbegrenzern (9) begrenzt werden (F ig. Z).

10. Mehrkanalpeilanordnung nach einem der Ansprüche \ bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Peilwertermittlung das Amplitudenverhältnis der Ausgangsspannungen je zweier ZF-Richtstrahlnetzwerke (10"; υ =1 bis T) ausgewertet wird, deren Richtstrahlen räumlich benachbart sind und sich teilweise überlappen (F i g. 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 (10"; D=I bis T) mit einer Rundumspannung getroffen wird (F i g. 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 (8";v= 1 bis yV^erzeugt wird (F i g. 2).