DE2747086A1

DE2747086A1 - Radio direction finding station - has directional beam networks, two of which can be switched through matrix and applied to subtractor

Info

Publication number: DE2747086A1
Application number: DE19772747086
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Bodemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2747086C2

Abstract

The d.f. station has a group of aerials mounted on a circle or on an arc of circle, with each aerial connected to a power divider with several outputs. There are directional beam networks in which certain power dividers are connected togther by an output each. there is a switching matrix to whose output the connected directional beam networks can be switched through, and one or several receivers following the switching matrix for coarse direction finding. Fine direction finding is carried out by two overlapping directional beam networks connected to the switching matrix two outputs, with a variable delay line inserted in order to swing the differential diagram.

Description

"Peilanordnung""Bearing arrangement"

Die Erfindung betrifft eine Peilanordnung mit einer auf einem Kreis oder einem Kreisbogen angeordneten Antennengruppe, bei der Jede Antenne an Je einen Leistungsteiler mit mehreren Ausgängen angeschlossen ist, mit einer Anzahl von Richtstrahlnetzwerken, in denen Jeweils bestimmte Leistungsteiler mit Je einem Ausgang zusammengeschaltet sind, mit einer Schaltmatrix, auf deren Ausgänge die angeschlossenen Richtstrahlnetzwerke wahlweise durchschaltbar sind, sowie mit einem oder mehreren der Schaltmatrix zum Zwecke der Grobpeilung nachgeschalteten Empfängern.The invention relates to a bearing arrangement with one on a circle or an arc of a circle arranged antenna group, with each antenna at one Power splitter with multiple outputs is connected, with a number of directional beam networks, in each of which certain power dividers are interconnected with one output each are, with a switching matrix, on whose outputs the connected directional beam networks are optionally switchable, as well as with one or more of the switching matrix for Purposes of rough direction finding downstream receivers.

Eine derartige Peilanordnung ist beispielsweise bereits aus der Literaturstelle signal Processing Arrays" Agard Conference Proceedings Number Sixteen, April 1968, Seiten 128 bis 152 bekannt und hier in der Zeichnung in Fig. 1 dargestellt, auf die später noch näher eingegangen wird. Die bekannte Anordnung ermöglicht zwar eine Sektorauswahl und eine Grobpeilung, wegen der Zusammenschaltung der Antennenspannungen in den Richtstrahlnetzwerken im HF-Bereich ist es bei dieser Anordnung aber nicht möglich, die für eine Feinpeilung nach den bekannten Phasen- bzw. Amplituden- und Phasenvergleichsverfahren benötigten Informationen über die Amplituden und Phasen der Antennenspannungen zu erhalten.Such a direction finding arrangement is already from the literature reference, for example signal processing arrays "Agard Conference Proceedings Number Sixteen, April 1968, Pages 128 to 152 known and shown here in the drawing in FIG. 1 which will be discussed in more detail later. The known arrangement allows one Sector selection and a rough bearing, because of the interconnection of the antenna voltages in the directional beam networks in the HF range, however, this is not the case with this arrangement possible that for a fine bearing according to the known phase or amplitude and Phase comparison method required information about the amplitudes and phases of the antenna voltages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Peilanordnung der eingangs genannten Art mit möglichst wenig Aufwand dahingehend zu verbessern, daß sie auch eine Feinpeilung ermöglicht.The invention is based on the object of providing a direction finder arrangement of the initially mentioned mentioned type with as little effort as possible to the effect that they also allows a fine bearing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Feinpeilung ein erster und ein zweiter Ausgang der Schaltmatrix, auf die zwei Richtstrahlnetzwerke mit einander überlappenden, in etwa in Richtung der Grobpeilung weisenden Richtcharakteristiken durchgeschaltet sind, zwecks Bildung eines Differenzdiagrans an einen Differenzbildner angeschlossen sind und daß in die Verbindung zwischen dem ersten Ausgang der Schaltmatrix und dem Differenzbildner zwecks Schwenkbarkeit des Differenzdiagramms ein Verzögerungsglied mit variabler Verzögerung eingeschaltet ist. Die Durchschaltung der Richtstrahlnetzwerke in der Schaltmatrix ist dabei mittels einer Einrichtung für die Richtkeulenauswahl steuerbar, die zugleich auch die Einblendung der Azimutraster in die Anzeige der Anzeigeeinrichtung nach Maßgabe der für die Durchschaltung ausgewählten Richtstrahlnetzwerke steuert. Die variable Verzögerung des erwähnten Verzögerungsgliedes ist mittels einer Steuerschaltung schrittweise fortschaltbar derart, daß besagtes Differensdiagramm bei Jedem Schritt um einen bestimmten Winkel im Azimut geschwenkt wird, und diese Steuerschaltung steuert zugleich die Anzeige in der Anzeigeeinrichtung in der Weise, daß die Amplitude des Ausgangssignals des Empfängers in der Anzeigeeinrichtung unter dem der Jeweiligen Verzögerung entsprechenden Azimut angezeigt wird. In die Verbindung zwischen dem zweiten Ausgang der Schaltmatrix und dem Differenzbildner ist aus Gründen des breitbandigen Phasengleichlaufs zweckmäßigerweise ein Verzögerungsglied mit fester Verzögerung eingefügt. Der Differenzbildner ist vorzugsweise als 0°/180°-Summierer in Form eines sogenannten Hybride ausgebildet.This object is achieved according to the invention in that for fine bearing a first and a second output of the switching matrix to the two directional beam networks with overlapping directional characteristics pointing approximately in the direction of the coarse bearing are switched through, for the purpose of forming a difference diagrans to a difference generator are connected and that in the connection between the first output of the switching matrix and the difference calculator a delay element for the purpose of pivoting the difference diagram is switched on with a variable delay. The switching of the directional beam networks in the switching matrix is by means of a device for the directional beam selection controllable, which at the same time also fades in the azimuth grid in the display of the Display device according to the directional beam networks selected for switching controls. The variable delay of the delay element mentioned is by means of a control circuit such that said difference diagram is panned by a certain angle in azimuth at each step, and this Control circuit simultaneously controls the display in the display device in such a way that that the amplitude of the output signal of the receiver in the display device below the azimuth corresponding to the respective delay is displayed. In the connection between the second output of the switching matrix and the differentiator is for reasons the broadband phase synchronization expediently with a delay element Fixed delay inserted. The difference calculator is preferably a 0 ° / 180 ° totalizer in the form of a so-called hybrid.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An advantageous embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.

Fig. 1 zeigt die erwähnte bekannte Peilanordnung für die Grobpeilung. Sie enthält eine Kreisgruppenanordnung von N Einzelantennen 1n (n - 1 bis N). Jede Antenne ist über einen Vorverstärker 2n (n - 1 bis N) mit je einem Leistungsteiler 3n (n = 1 bis N) verbunden. Jeder Leistungsteiler weist mehrere Ausgänge auf, so daß in jedem Richtstrahlnetzwerk 4n (n - 1 bis N) die Ausgangsspannungen von Jeweils M (M< N) verschiedenen Leistungsteilern aufsummiert werden können. Die Anzahl M der in einem Richtstrahlnetzwerk zusammengefaßten Antennen bestimmt die Form und die Breite des zugehörigen Richtstrahls.Fig. 1 shows the aforementioned known bearing arrangement for the coarse bearing. It contains a circular group arrangement of N individual antennas 1n (n-1 to N). Every Antenna is via a preamplifier 2n (n - 1 to N) with one power splitter each 3n (n = 1 to N) connected. Each power splitter has several outputs, see above that in each directional beam network 4n (n-1 to N) the output voltages of respectively M (M <N) different power dividers can be added up. The number M of the antennas combined in a directional beam network determines the shape and the width of the associated directional beam.

Die Richtstrahlen aufeinanderfolgender Richt strahlnet zwerke sind jeweils um einen bestimmten Winkel gegeneinander verschoben. Die Ausgänge der Richtstrahlnetzwerke sind mittels einer Schaltmatrix 5 wahlweise mit einem oder mehreren Peilempfängern 6n (n o 1 bis §) verbindbar. Werden die Richtstrahlen über die 8chaltmatrix nacheinander auf einen Empfänger geschaltet, so erhält man einen umlaufenden Richtstrahl, mit dem eine Grobpeilung vorgenommen werden kann, wobei die Peilgenauigkeit von der Breite des Richtstrahls abhängt.The directional rays of successive directional rays are plants each shifted against each other by a certain angle. The outputs of the directional beam networks are by means of a switching matrix 5 optionally with one or more DF receivers 6n (no 1 to §) connectable. Are the directional beams one after the other via the switching matrix When switched to a receiver, a circulating directional beam is obtained with a coarse bearing can be made, the bearing accuracy of the Width of the directional beam depends.

Fig. 2 zeigt eine für die Feinpeilung erfindungsgemäß ergänzte Anordnung nach Fig. 1. Nach festgestellter Grobrichtung werden mittels einer Einrichtung für die Richtkeulenauswahl in der 8chaltmatrix 5 zwei Richtkeulen durchgeschaltet, die beide in gleiche Richtung auf den zu peilenden Sender hin ausgerichtet sind. Eine der beiden Richtkeulen ist über eine variable Verzögerungsleitung, die andere Richtkeule über eine feste Verzögerungsleitung an einen 00/1800-Summierer angeschlossen. Für die Feinpeilung wird der Differenz ausgang des Summierers (Differenzdiagramm) über einen Empfänger 6 mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden. Gesteuert von einer Steuerschaltung wird die Verzögerung der variablen Verzögerungsleitung schrittweise verändert und damit das Differenzdiagramm schrittweise geschwenkt. Beispielsweise wird die Schrittweite bei der Einstellung der Verzögerung der variablen Verzögerungsleitung so gewählt, daß ein Schritt einer Azimutschwenkung von 10 entspricht. Werden zwanzig Schritte vorgesehen, so kann ein Sektor von 200 in 1 0-Azimutschritten überstrichen werden. Da die Azimutskala der Anzeigeeinrichtung frequenzunabhängig ist, wird - gesteuert von der Einrichtung für die Richtkeulenauswahl - ohne großen Aufwand ein dem gewählten Grobpeilsektor entsprechendes Azimutraster eingeblendet. Die Steuerschaltung für die variable Verzögerungsleitung sorgt dafür, daß die Amplitude des Empfängerausgangssignals jeweils unter dem zugehörigen Azimut angezeigt wird. Der genaue Peilwinkel entspricht dann dem Azimut, bei dem die Amplitude des Empfängerausgangssignals ihr Minimum bzw. ihre Nullstelle hat.2 shows an arrangement which has been supplemented according to the invention for the fine bearing according to Fig. 1. After determined coarse direction are by means of a device for the directional lobe selection in the 8chaltmatrix 5 switched through two directional lobes, the both are aligned in the same direction towards the transmitter to be tracked. One of the two directional lobe is via a variable delay line, the other directional lobe connected to a 00/1800 totalizer via a fixed delay line. For the fine bearing is the difference output of the totalizer (difference diagram) via a receiver 6 connected to a display device. Controlled by a control circuit becomes the delay of the variable delay line gradually changed and thus panned the difference diagram step by step. For example becomes the step size when setting the delay of the variable delay line chosen so that one step corresponds to an azimuth pan of 10. Will be twenty Steps provided, a sector of 200 can be swept in 1 0 azimuth steps will. Since the azimuth scale of the display device is independent of frequency, - controlled by the device for the directional lobe selection - without great effort The azimuth grid corresponding to the selected coarse bearing sector is displayed. The control circuit for the variable delay line ensures that the amplitude of the receiver output signal is displayed under the corresponding azimuth. The exact bearing angle corresponds to then the azimuth at which the amplitude of the receiver output signal is at its minimum or has its zero.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in der Möglichkeit einer Integration über die Azimutschritte oder in einer Spreizung der Anzeige zu sehen, bei der z. B. der Sektor von +2,5° in Azimutschritten von 0,250 überstrichen wird. Der Summierer kann auch wahlweise vom Differenzausgang auf den Summenausgang (Summendiagramm) umgeschaltet werden.Appropriate further training is in the possibility of integration to see about the azimuth steps or in a spread of the display, in which z. B. the sector of + 2.5 ° is swept in azimuth steps of 0.250. The totalizer can also be switched from the differential output to the total output (totaling diagram) be switched.

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Claims

Claims t1J bearing arrangement with one on a circle or one An antenna group arranged in an arch, with each antenna connected to a power splitter connected with multiple outputs, with a number of directional beam networks, in each of which certain power dividers are interconnected with one output each are, with a switching matrix, on whose outputs the connected directional beam networks are optionally switchable, as well as with one or more of the switching matrix for For purposes of rough direction finding, downstream receivers, characterized in that a first and a second output of the switching matrix (5) to which two directional beam networks with overlapping, roughly in the direction of the coarse bearing pointing directional characteristics are switched through for the purpose of forming a difference diagram are connected to a difference calculator and that in the connection between the first output of the switching matrix (5) and the difference generator for the purpose of pivoting of the difference diagram switched on a delay element with a variable delay is (Fig. 2).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the difference generator a receiver (6) with a display device is connected downstream in the display Azimuth grids can be faded in (Fig. 2).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the Switching through the directional beam networks in the switching matrix (5) by means of a device is controllable for the directional lobe selection, which at the same time also shows the Azimuth raster in the display of the display device according to the requirements for the connection selected directional beam networks controls (Fig. 2).

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the variable delay of the delay element mentioned by means of a control circuit can be incremented in such a way that the difference diagram appears at every 8 step is pivoted by a certain angle in azimuth, and that the control circuit at the same time the display in the display device controls in such a way that the amplitude of the output signal of the receiver (6) in the display device below that of the respective Delay corresponding azimuth is displayed (Fig. 2).

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that in the connection between the second output of the switching matrix (5) and the A delay element with a fixed delay is inserted into the differentiator (Fig. 2).

6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the difference generator is a 00/1800 totalizer in the form of a so-called hybrid is formed (Fig. 2).