DE2747086C2

DE2747086C2 -

Info

Publication number: DE2747086C2
Application number: DE19772747086
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7900 Ulm De Bodemann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1977-10-20
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1988-06-23
Also published as: DE2747086A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Peilanordnung der im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.The invention relates to a DF arrangement in the Oberbe handle of claim 1 specified Art.

Eine derartige Peilanordnung ist beispielsweise aus "Si gnal Processing Arrays" in Agard Conference Proceedings Number Sixteen, April 1968, Seite 128 bis 152 bekannt.Such a bearing arrangement is made, for example, from "Si Processing Arrays "in Agard Conference Proceedings Number Sixteen, April 1968, pages 128-152.

Dort ist eine Wullenwever-Antennenanordnung beschrieben, deren Einzelantennen mit den Statorplatten eines kapazitiv gekoppelten Goniometers verbunden sind. Die einen be stimmten Winkelbereich überdeckenden Rotorplatten sind in zwei Gruppen mit jeweils einer Laufzeitkette so zusammen gefaßt, daß die jeweils angekoppelten Antennengruppen zwei parallele, sich überdeckende Diagramme erzeugen. Die Ausgangsspannungen der beiden Laufzeitketten sind in einem Summe-/Differenzglied zusammengefaßt. Durch Drehen des Goniometers können die beiden parallelen Diagramme bzw. die den Ausgangsspannungen des Summe-/Differenzglieds entsprechenden Summe- und Differenzdiagramme in verschie dene Azimute ausgerichtet werden, was über das Differenz diagramm eine Miniumpeilung einer einfallenden Welle ermöglicht. Es ist in dieser Literaturstelle weiter eine Anordnung beschrieben, bei welcher anstelle des mechanisch rotierenden Goniometers mit den Laufzeitketten zwei Richt strahlnetzwerke vorgesehen sind, die über eine Schaltma trix sukzessive auf dem Kreisumfang fortschreitend neue Antennengruppen mit den Richtstrahlnetzwerken verbinden, wodurch die entsprechenden Richtdiagramme schrittweise im Azimut gedreht werden. Durch die Schaltmatrix werden die doch beträchtlichen mechanischen und elektrischen Probleme eines galvanisöch gekoppelten Goniometers vermieden. Eine feinere Peilung zwischen zwei durch den Winkel zwischen benachbarten Antennenelementen gegebenen Azimuteinstel lungen der Hauptstrahlrichtung der Richtdiagramme ist bei der Anordnung mit den Richtstrahlnetzwerken durch Ermitt lung der relativen Phasenlage der dem Empfang über die beiden Richtdiagramme entsprechenden Ausgangsspannungen der Richtstrahlnetzwerke, die über die Empfangsfrequenz aber noch in einem Azimutwinkel umgerechnet werden muß, vorgesehen. Bei der Anordnung mit dem mechanisch gedrehten Goniometer können durch feinere Unterteilung der Rotor platten und der Laufzeitkette Zwischenschritte der azi mutalen Diagrammausrichtung eingestellt werden.A Wullenwever antenna arrangement is described there, their individual antennas with the stator plates one capacitive coupled goniometers are connected. Some be rotor plates covering the angular range are in two groups with one term chain each summarized that the respective coupled antenna groups two generate parallel, overlapping diagrams. The Output voltages of the two runtime chains are in one Sum / difference element summarized. By turning the Goniometers can use the two parallel diagrams or the output voltages of the sum / difference element corresponding sum and difference diagrams in various whose azimuths are aligned, what about the difference Diagram of a minimum bearing of an incident wave enables. There is still one in this reference Arrangement described in which instead of the mechanical rotating goniometer with the term chains two direction beam networks are provided, which have a Schaltma trix successively new on the circumference Connect antenna groups to the beam networks, whereby the corresponding directional diagrams step by step in Azimuth can be rotated. Through the switching matrix considerable mechanical and electrical problems of a galvanically coupled goniometer avoided. A finer bearing between two by the angle between given adjacent antenna elements azimuth setting The main beam direction of the directional diagrams is at the arrangement with the directional beam networks by determ the relative phase position of the reception via the output voltages corresponding to both directional diagrams of directional beam networks that are above the receiving frequency but still has to be converted in an azimuth angle, intended. In the arrangement with the mechanically turned Goniometers can be subdivided by the rotor plates and the intermediate chain of the azi mutal diagram alignment can be set.

Aus der DE-OS 22 01 536 ist ein Wullenwever-Peilverfahren be kannt, welches gleichfalls eine feinere Unterteilung der schritt weisen azimutalen Ausrichtung der Hauptstrahlrichtungen der beiden Diagramme ohne einen mechanischen Rotor ermöglicht. An stelle der fein unterteilten Rotorplatten zur Verbindung der Einzelantennen mit den Laufzeitketten der Richtstrahlnetzwerke sind dort Schaltdioden vorgesehen, mittels derer die für die einzelnen Antennen wirksamen Verzögerungen in kleinen Schritten verändert werden können.From DE-OS 22 01 536 a Wullenwever direction finding process is knows which is also a finer subdivision of the steps have azimuthal alignment of the main beam directions of the enables both diagrams without a mechanical rotor. On place the finely divided rotor plates to connect the Individual antennas with the delay chains of the beam networks there are switching diodes provided by means of which for the individual antennas effective delays in small steps can be changed.

Aus NTZ (1956) 3, Seite 119-123 ist gleichfalls eine Wul lenwever-Anlage bekannt, bei welcher über einen zweitei ligen Laufzeitkompensator zwei azimutal schwenkbare paral lele Richtdiagramme erzeugt werden. Aus den beiden ent sprechenden Antennenspannungen werden in einem Summe- /Differenzglied eine Summenspannung und eine Differenz spannung gebildet, aus deren Phasendifferenz die Abwei chung des Einfallswinkels von der momentanen Boresight- Richtung ermittelt wird.A bead is also from NTZ (1956) 3, pages 119-123 lenwever system known, in which a second egg runtime compensator two azimuthally pivotable paral directional diagrams are generated. Ent from the two speaking antenna voltages are summed / Differential element a sum voltage and a difference voltage formed, from whose phase difference the deviation the angle of incidence from the current boresight Direction is determined.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, bei einer Peilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art ohne großen zusätzlichen Aufwand, eine Feinpeilung zur Verbesserung der Peilgenauigkeit durchführen zu können.In contrast, the invention is based on the object a DF arrangement in the preamble of the claim 1 described type without much additional effort, a fine bearing to improve the DF accuracy to be able to perform.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kenn zeichen des Patentanspruchs 1 beschrieben. Die Unteran sprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen der Erfindung.The inventive solution to this problem is in the characteristic Sign of claim 1 described. The Unteran sayings contain advantageous refinements and further formations of the invention.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der Ermöglichung einer Feinpeilung, die es erlaubt, die Peilgenauigkeit zu verbessern.The advantages of the invention lie enabling fine direction finding, which allows the bearing accuracy to improve.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher er läutert.An advantageous embodiment of the invention is in the drawing is shown and he is closer in the following purifies.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Peilanordnung für die Grob peilung. Sie enthält eine Kreisgruppenanordnung von N Einzel antennen 1 ⁿ (n = 1 bis N). Jede Antenne ist über einen Vor verstärker 2 ⁿ (n = 1 bis N) mit je einem Leistungsteiler 3 ⁿ (n = 1 bis N) verbunden. Jeder Leistungsteiler weist mehrere Ausgänge auf, so daß in jedem Richtstrahlnetzwerk 4 ⁿ (n = 1 bis N) die Ausgangsspannungen von jeweils M (M < N) verschie denen Leistungsteilern aufsummiert werden können. Die Anzahl M der in einem Richtstrahlnetzwerk zusammengefaßten Antennen bestimmt die Form und die Breite des zugehörigen Richtstrahls. Die Richtstrahlen aufeinanderfolgender Richtstrahlnetzwerke sind jeweils um einen bestimmten Winkel gegeneinander verscho ben. Die Ausgänge der Richtstrahlnetzwerke sind mittels einer Schaltmatrix 5 wahlweise mit einem oder mehreren Peilempfän gern 6 ⁿ (n = 1 bis N) verbindbar. Werden die Richtstrahlen über die Schaltmatrix nacheinander auf einen Empfänger ge schaltet, so erhält man einen umlaufenden Richtstrahl, mit dem eine Grobpeilung vorgenommen werden kann, wobei die Peil genauigkeit von der Breite des Richtstrahls abhängt. Fig. 1 shows a known bearing arrangement for the coarse bearing. It contains an array of N individual antennas 1 ⁿ (n = 1 to N) . Each antenna is connected via a pre-amplifier 2 ⁿ (n = 1 to N) to a power divider 3 ⁿ (n = 1 to N) . Each power divider has several outputs, so that in each directional beam network 4 ⁿ (n = 1 to N) the output voltages of M (M < N) different power dividers can be added up. The number M of antennas combined in a directional beam network determines the shape and the width of the associated directional beam. The directional beams of successive directional beam networks are each shifted ben by a certain angle. The outputs of the directional beam networks can be connected by means of a switching matrix 5 optionally to one or more direction finders 6 ⁿ (n = 1 to N) . If the directional beams are switched to a receiver one after the other via the switching matrix, a revolving directional beam is obtained with which a rough bearing can be carried out, the bearing accuracy depending on the width of the directional beam.

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 Schaltmatrix 5 zwei Richtkeulen durchgeschaltet, die beide in gleiche Richtung auf den peilenden Sender hin ausgerichtet sind. Eine der beiden Richtkeulen ist über eine variable Ver zögerungsleitung, die andere Richtkeule über eine feste Verzö gerungsleitung an einen 0°/180°-Summierer angeschlossen. Für die Feinpeilung wird der Differenzausgang des Summierers (Differenzdiagramm) über einen Empfänger 6 mit einer Anzeige einrichtung 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 Verzöge rungsleitung so gewählt, daß ein Schritt einer Azimutschwen kung von 1° entspricht. Werden zwanzig Schritte vorgesehen, so kann ein Sektor von 20° in 1°-Azimutschritten überstrichen werden. Da die Azimutskala der Anzeigeeinrichtung frequenzun abhängig 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 Peil winkel entspricht dann dem Azimut, bei dem die Amplitude des Empfängerausgangssignals ihr Minimum bzw. ihre Nullstelle hat. FIG. 2 shows an arrangement according to FIG. 1 supplemented for fine direction finding according to the invention . After the rough direction has been determined, two directional lobes are switched through in the switching matrix 5 by means of a device for selecting the directional lobe, both of which are oriented in the same direction towards the direction-finding transmitter. One of the two directional lobes is connected via a variable delay line, the other directional lobe is connected to a 0 ° / 180 ° summator via a fixed delay line. For fine bearing, the difference output of the summer (difference diagram) is connected via a receiver 6 to a display device. Controlled by a control circuit, the delay of the variable delay line is changed step by step and the difference diagram is thus pivoted step by step. For example, the step size when setting the delay of the variable delay line is chosen so that one step corresponds to an azimuth swing of 1 °. If twenty steps are provided, a sector of 20 ° can be covered in 1 ° azimuth steps. Since the azimuth scale of the display device is frequency-independent, an azimuth grid corresponding to the selected coarse bearing sector is faded in - controlled by the device for the directional beam selection. The control circuit for the variable delay line ensures that the amplitude of the receiver output signal is displayed under the associated azimuth. The exact bearing angle then corresponds to the azimuth at which the amplitude of the receiver output signal has its minimum or its zero point.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in der Möglichkeit einer In tegration über die Azimutschritte oder in einer Spreizung der Anzeige zu sehen, bei der z. B. der Sektor von ±2,5° in Azimutschritten von 0,25° überstrichen wird. Der Summierer kann auch wahlweise vom Differenzausgang auf den Summenaus gang (Summendiagramm) umgeschaltet werden.Appropriate further training is in the possibility of an In tegration over the azimuth steps or in a spread to see the ad where z. B. the sector of ± 2.5 ° in Azimuth steps of 0.25 ° is covered. The totalizer can also optionally from the differential output to the total output gear (sum diagram) can be switched.

Claims

1. DF arrangement with a plurality of antennas arranged on a circular arc, which are combined and switched through in at least two spatially separate groups via directional beam networks and a switching matrix in such a way that two identically aligned, overlapping directional diagrams arise, and with one, with its output a receiver connected differential element to form the differential voltage of the two antenna voltages corresponding to the reception via the two diagrams, characterized by a delay element with a variably adjustable delay time arranged behind the switching matrix ( 5 ) in the signal path of one of the two antenna voltages in front of the differential element, by a control unit for changing the delay time of the delay element and by a display device which is connected to the output of the receiver ( 6 ) and to the control unit and the amplitude of the output signal of the receiver ( 6 ) below that of the respective set corresponding azimuth.

2. DF arrangement according to claim 1, characterized in that that in the signal path of the other antenna voltage another Delay element with a fixed delay time is arranged.

3. DF arrangement according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the control unit for gradually changing the delay time of the is formed first delay element.

4. DF arrangement according to one of claims 1 to 3, there characterized by that in the display of the display device in accordance with the set main jet direction of the Diagrams an azimuth grid is displayed.