DE2805225A1

DE2805225A1 - Direction finding without polarisation errors - is performed for elliptically polarised waves using signals from aerials to control brightness and deflections of CRT display

Info

Publication number: DE2805225A1
Application number: DE19782805225
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Ing Zauscher
Original assignee: C Plath GmbH Nautisch Elektronische Technik
Current assignee: C Plath GmbH Nautisch Elektronische Technik
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1979-09-20
Also published as: DE2805225C2

Abstract

A correct azimuth reading for a radio signal is determined using two crossed directional aerials and one omnidirectional aerial. The voltage of the omnidirectional aerial is applied to a CRT for its brightness control, while the voltages from the directional aerials are applied to the CRT deflection systems as in. The azimuth is read from the CRT in a direction perpendicular to the line connecting the ends of bright parts of the elliptical direction finding display.

Description

Verfahren und Anordnung zur polarisationsfehlerfreien Method and arrangement for polarization error-free

Peilung des Azimuts elliptisch polarisierter elektromagnetischer Wellen Zusatz D Patent ... (Pat.Anm. P 26 00 043.1) Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eire Anordnung zur polarisationsfehlerfreien Peilung des Azimuts elliptisch polarisierter elektromagnetischer lellen mittels zweier gekreuzter Richtantennen und einer Rundempfangsantenne, deren Spannung zur Helligkeitssteuerung einer Braun'schen Röhre oder dgl. zugeführt wird, während die Spannungen der Richtantennen den beiden Ablenksystemen der Röhre zugeführt werden nach Patent ... (Patentanmeldung P 26 00 043.1). Bearing the azimuth of elliptically polarized electromagnetic Wave addition D patent ... (Pat.Anm. P 26 00 043.1) The invention relates to a method and an arrangement for polarization error-free bearing in the azimuth elliptical polarized electromagnetic waves by means of two crossed directional antennas and an omnidirectional antenna whose voltage for brightness control is a Braun's Tube or the like. Is fed, while the voltages of the directional antennas the two Deflection systems are fed to the tube according to patent ... (patent application P 26 00 043.1).

Mit einem solchen Peilverbhren erhält man bei Einfall einer normal polarisierten Bodenwelle aus den beiden dem Sinus bzw. dem Cosinus des Azimutwinkels proportionalen Richtantennenspannungen die Richtung des gepeilten Senders in Form eines Leuchtstriches auf dem Anzeigeschirm der Braun'schen Röhre, wobei in Verbindung mit der Rundantennenspannung aus dem Leuchtstrich eine der richtigen Seite entsprechende Radiusanzeige erzeugt wird. Bei Einfall elliptisch polarisierter Wellen, z. B. bei Raumwellen, erhält man jedoch Anzeigebilder in Form von Ellipsen bzw. Halbellipsen, aus denen die Einfallsrichtung nicht ohne weiteres erkenbar ist.With such a Beilverbhren one gets a normal on incidence polarized ground wave from the two the sine and the cosine of the azimuth angle proportional directional antenna voltages the direction of the transmitter in the form of a luminous line on the display screen of the Braun tube, whereby in connection corresponding to the correct side with the round antenna voltage from the luminous line Radius display is generated. Upon incidence of elliptically polarized waves, e.g. B. at Space waves, but display images are obtained in the form of ellipses or semi-ellipses, from which the direction of incidence cannot be easily recognized.

Der Gegenstand des Hauptpatentes betrifft einpinfaches Verfahren, bei dem nach Verstärkung der drei Spannungen die Spannung der Rundon2nne, die zur Richtantennenspannung eine bestimmte Phasenlage besitzt, zur impulsweisen Hellsteuerung der Leuchtanzeige auf der Braun'schen Röhre ausgenutzt wird. Dies wird durch eine Anordnung mit einem durch die Rundempfangsantennenspannung gesteuerten Impulserzeuger erreicht.The subject matter of the main patent relates to a simple process, in which, after the three tensions have been strengthened, the tension of the round tone leading to the Directional antenna voltage has a certain phase position for pulsed light control the indicator light on the Braun tube is used. This is done through a Arrangement with a pulse generator controlled by the omnidirectional antenna voltage achieved.

Aufgabe der zusätzlichen Erfindung ist es, den Gegenstand des Hauptpatentes noch weitern vereinfachen und auch den Aufwand eines zusätzlichen Impulserzeugers einzusparen.The object of the additional invention is the subject of the main patent further simplify and also the expense of an additional pulse generator to save.

Diese Aufgabe wird durch die Zusatzerfindung dadurch gelöst, daß, nachdem die Rundempfangsspannung wie bei einer einfachen Radiusanzeige direkt zur Helligkeitssteurung an den Wehnelt-Zylinder der Braun'schen Röhre geschaltet worden ist, die Richtung desAzimut in der Richtung senkrecht zu der Verbindungslinie der Endpunkte des hell gesteuerten Teils der elliptischen Peilanzeige auf dem Anzeigeschirm der Braun'schen Röhre abgelesen wird, und zwar, je nach Polung der Rundempfangsantennenspannung, entweder auf der Seitejdes hellen oder auf der Seite des dunklen Teiles der Peilanzeige.This object is achieved by the additional invention in that, after the omnidirectional voltage as with a simple radius display direct connected to the Wehnelt cylinder of the Braun tube for brightness control the direction of azimuth in the direction perpendicular to the connecting line the endpoints of the highlighted part of the elliptical bearing indicator on the display screen the Braun tube is read, depending on the polarity of the omnidirectional antenna voltage, either on the side of the light or on the side of the dark part of the bearing display.

Bei Peilung mit einem Dreikanalpeilgerät, bei dem die im dritten Empfangskanal verstärkte Rundantennenspannung direkt an die Helligkeitssteuerelektrode der Braun'schen Röhre geschaltet ist, ergibt sich bei Empfang einer elliptisch polarisierten Welle eine Anzeige in Form einer Halbellipse, deren Enden bei richtigem Phasenabgleich des dritten Peilkanals durch die Punkte wt = 0 und wt = 180° (w = Kreisfrequenz) gebildet werden. Dieser Umstand wird bei der vorliegenden Erfindung ausgenutzt, in-dem nicht mehr, wie bisher in Richtung der großen Halbachse abgelesen wird, sondern in Richtung senkrecht zu der erwähnten Verbindungslinie.When bearing with a three-channel direction finder in which the third receiving channel Reinforced round antenna voltage directly to the Braun's brightness control electrode Tube is switched, results when an elliptically polarized wave is received a display in the form of a semi-ellipse, the ends of which when correctly phased of the third bearing channel through the points wt = 0 and wt = 180 ° (w = angular frequency) are formed. This fact is used in the present invention, in which, as before, reading is no longer in the direction of the major semi-axis, but in the direction perpendicular to the mentioned connecting line.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus ener Peileinrichtung mit einem Antennen system, welches die beiden gekreuzten Richtantennen (Kreuzrahmen oder Adcock) und eine Rundempfangsantenne aufweist, welche über einen Dreikanalempfänger in bekannter Weise an die Ablenksysteme bzw. Helligkeitssteuerelektrode einer Braun'schen Röhre angeschlossen sind, vor deren Anzeigeschirm zwei relativ zueinander verdrehbare, Markierungen aufweisende Elemente zum Einstellen und zum Ablesen der Peilrichtung vorgesehen sind. In der Regel wird das eine Element gebildet durch ein drehbares Peillineal oder eine drehbare (durchsichtige)Strichplatteivor dem Anzeigeschirm, in die Strichmarkierungen oder dgl. eingraphiert sind zum Einstellen gemäß der durch die Leuchtanzeige gegebenen Richtung, während das andere Element gebildet wird durch eine Kreisskala mit einer 3600-Markierung.There is an arrangement for carrying out the method according to the invention from a direction finder with an antenna system, which the two crossed Directional antennas (cross frame or Adcock) and an omnidirectional antenna, which via a three-channel receiver in a known manner to the deflection systems or brightness control electrode one Braun's tube are connected, in front of their display screen two relative to each other rotatable, markings having elements for setting and reading the Bearing direction are provided. As a rule, one element is formed by a rotatable bearing ruler or a rotatable (transparent) reticle in front of the Display screen in which line marks or the like are engraved for setting according to the direction given by the indicator light, while the other element is formed by a circular scale with a 3600 mark.

Gemäß der Erfindung ist bei dieser Einrichtung vorgesehen, daß mindestens eines der Elemente eine zusätzlrhe, gleichartige, gegenüber der ersten um 900 gedrehte Markierung aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß eine vor dem mit einer Kreisskala versehenen Anzeigeschirm der Braun' schen Röhre angeordnete drehbare Strichplatte zwei senkrecht zueinander stehende, durch den Mittelpunkt gehende Hauptlinien aufweist. Hierbei wird eine dieser Linien bei der Peilwertablesung so eingestellt, daß sie die Enden der auf dem Bildschirm von einer einfallenden Welle erzeugten Halbellipse verbindet, während die andere Linie zur seitenrichtigen Ablesung des Azimutwertes an der Kreisskala verwendet wird. Vorteilhafterweise kann die zur Verbindung der Endpunkte der Halbellipse dienende Linie der Strichplatte kürzer und/oder in anderer Farbe ausgeführt sein, so daß eine Verwechslung der Einstell- und Ablesefunktionen ausgeschlossen ist. Erfindungsgemäß besteht auch die Möglichkeit, dcßdie Striche auf der Strichplatte durch eine Reihe von parallelen Linien ergänzt sind, so daß auch Halbellipsen, die etwas zu kurz oder zu lang sind, richtig erfaßt werden können.According to the invention it is provided in this device that at least one of the elements an additional one, similar, rotated by 900 compared to the first Has marking. This can be realized, for example, in that a arranged in front of the display screen of the Braun's tube, which is provided with a circular scale rotatable reticle two mutually perpendicular, through the center has going main lines. One of these lines is used when reading the bearing value set so that they take the ends of the screen from an incident one Wave generated half-ellipse connects, while the other line is to be laterally correct Reading of the azimuth value on the circular scale is used. Advantageously can the line of the reticle used to connect the endpoints of the semi-ellipse shorter and / or in a different color, so that confusion the Setting and reading functions is excluded. According to the invention there is also the possibility of the lines on the reticle by a series of parallel Lines are added so that even semi-ellipses that are a little too short or too long, can be grasped correctly.

Im Rahmen der Erfindung ist es natürlich auch möglich, daß der Kreisskala eine weitere Kreisskala um- oder einbeschrieben ist, die gegenüber der ersten um 900 verdreht angeordnet ist. Bei einem solchen Ausführungsfall-wird die Markierung auf der Strichplatte oder das Peillineal mit dem Endpunkt der Halbellipse zur Deckung gebracht und das Azimut auf der verdrehten Skala abgelesen.In the context of the invention it is of course also possible that the circular scale another circle scale is around or inscribed, the opposite of the first around 900 is arranged twisted. In such an embodiment, the marking on the reticle or the bearing ruler with the end point of the semi-ellipse to coincide and read the azimuth on the twisted scale.

Die in der Zeichnung beispielsweise und schematisch dargestellte Ausführungsform der Erfindung entspricht - bis auf den dortigen Impulserzeuger - der Fig. 2 des Hauptpatenis und zeigt ein automdisch seitenrichtig anzeigendes Peilgerät mit den Empfangskanälen 4, 5 und 6, die an den Kreuzrahmen 1, 2 und an die vertikale Hilfsantenne 3 angeschlossen sind. Die Kanalausgänge sind in der normalen Weise mit den Ablenk-Spannung plattenpaaren der Braun'schen Röhre 18 verbunden, also hiezu mit dem Nord-Süd-Plattenpaar und die Spannungen U2 mit dem Ost-West-Piattenpaar. Die Rundantennenspannung liegt am Wehnelt-Zylinder 19 der Röhre.The embodiment shown schematically and by way of example in the drawing the invention corresponds - except for the pulse generator there - of Fig. 2 of the Main sponsor and shows a direction finder with the Receiving channels 4, 5 and 6, which are connected to the cross frame 1, 2 and to the vertical auxiliary antenna 3 are connected. The channel outputs are in the normal way with the deflection voltage Plate pairs of the Braun tube 18 connected, so to this with the north-south plate pair and the voltages U2 with the east-west plate pair. The omnidirectional antenna voltage is on the Wehnelt cylinder 19 of the tube.

Die. Erfindung besteht nun weiterhin darin, daß die vor dem Bildschirm angeordnete Strichplatte außer dem normalen Ablesestrich 20 einen dazu senkrechten Strich 21 trägt, der auf die Enden der Halbellipse eingestellt wird. Die Ablesung des Azimutwertes erfolgt weiterhin an dem Ende des normalen Zeigers 20. Wie man an dem Beispiel der Figurersieht, kann man auf dise Weise einen PeilwinkeloCermitteln, der nicht mehr mit der Ablesung der großen Achse der Ellipse übereinstimmt.The. The invention is now that the front of the screen arranged reticle apart from the normal reading line 20 a perpendicular thereto Stroke 21, which is adjusted to the ends of the semi-ellipse. The reading of the azimuth value is still at the end of the normal pointer 20. How to from the example of the figure, one can calculate a bearing angle oC in this way, which no longer coincides with the reading of the major axis of the ellipse.

Daß man aber auf die erfindungsgemäße Art der Auswertung der Peilanzeige den wirklichen Wert der azimutalen Einfallsrichtung bestimmen kann, ergibt sich aus den Gleichungen 1'' und 2'' der Stammanmeldung, die für die Verwendung einer vertikalen Hilfsantenne gelten und die hier nochmals angeschrieben werden: U10, = Hv sin # sin α sin # U20' =-Hv sin # cos α sin # v Durch Division der beiden Gleichungen erhält man den Tangens des Winkelsf , der zu dem Verbindungsstrich 21 gehört: 20' = tan f = - cotan OC 7 10' Daraus ergibt sich f = α + 90° oder die wahr Einfallsrichtung ist oc =t-90°. Sie wird in völlig eindeutiger Weise am normalen Ablesestrich 20 erhalten, da ja die beiden Markierungen 20 und 21 erfindungsgeßaß aufeinander senkrecht stehen sollen Die beiden Striche können zur besseren Unterscheidung in verschiedenen Farben ausgeführt und/oder durch Parallelstriche ergänzt werden.But that one can rely on the type of evaluation of the bearing display according to the invention can determine the real value of the azimuthal direction of incidence, results from equations 1 "and 2" of the parent application relevant to the use of a vertical auxiliary antenna apply and are written down here again: U10, = Hv sin # sin α sin # U20 '= -Hv sin # cos α sin # v By division of the two equations one obtains the tangent of the angle f, which corresponds to the connecting line 21 belongs: 20 '= tan f = - cotan OC 7 10' This results in f = α + 90 ° or the true direction of incidence is oc = t-90 °. She is in a completely unambiguous way on normal reading line 20 received, since the two markings 20 and 21 according to the invention on each other should stand vertically The two lines can be used for better differentiation in different colors and / or supplemented by parallel lines.

Claims

PATENT CLAIMS 1) Method for directional finding without polarisotion errors of the azimuth of elliptically polarized electromagnetic waves by means of two crossed Directional antennas and an omnidirectional antenna, their voltage for brightness control a Braun tube or the like. Is fed, while the voltages of the directional antennas the two deflection systems of the tube are fed according to patent ... (patent application P 26 00 043.1), in that the direction of the azimuth in the direction perpendicular to the line connecting the endpoints of the brightly controlled Part of the elliptical PeiL display read on the display screen of the Braun tube will.

2) direction finding device for performing the method according to claim 1, consisting of an antenna system of two crossed directional antennas and an omnidirectional antenna, which is connected to the deflection system via a three-channel receiver or brightness control electrode of a Braun tube are connected whose display screen has two markings that can be rotated relative to one another Elements for setting and reading the bearing direction are provided thereby it is not indicated that one of the elements has an additional, similar, compared to the first marker rotated by 900.

3) direction finding device according to claim 2, characterized g e k e n n z e i c h -n e t that one in front of the display screen of Braun's with a circular scale Tube arranged rotatable reticle two perpendicular to each other, through having main lines (20, 21) extending to the center.

4) direction finding device nsh claim 3, characterized in that g e k e n n ze i c h -n e t that the line (21) used to connect the end points of the semi-ellipse Reticle is shorter and / or made in a different color.

5) direction finding device still claim 2 or 3, characterized g e k e n n -z e i c h n e t that the lines on the graticule are replaced by a series of parallel ones Lines are added.

6) direction finding device according to claim 2, characterized g e k e n n z e i c h -n e t that the circle scale is surrounded or inscribed with another circle scale, which is arranged rotated by 900 in relation to the first.