DE2805225C2

DE2805225C2 - Method and arrangement for polarization error-free finding of the azimuth of elliptically polarized electromagnetic waves

Info

Publication number: DE2805225C2
Application number: DE19782805225
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 8031 Steinebach 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: 1982-08-26
Also published as: DE2805225A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur polarisationsfehlerfreien Peilung des Azimuts elliptisch polarsierter elektromagnetischer Wellen mittels zweier gekreuzter Richtantennen und einer Rundempfangsantenne, deren Spannung zur Helligkeitssteuerung einer Braun'schen Röhre oder dergleichen zugeführt wird, während die Spannungen der Richtantennen den beiden Ablenksystemen der Röhre zugeführt werden.The invention relates to a method and an arrangement for direction finding without polarization errors Azimuths elliptically polarized electromagnetic waves by means of two crossed directional antennas and an omnidirectional antenna, the voltage of which is used to control the brightness of a Braun tube or the like is fed, while the voltages of the directional antennas to the two deflection systems of the Tube are fed.

Dabei 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 entsprchende 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 erkennbar istWhen a normally polarized bump hits the surface, the two get the sine or the Directional antenna voltages proportional to the cosine of the azimuth angle, the direction of the bearing transmitter in Form of a luminous line on the display screen of the Braun tube, whereby in connection with the Round antenna voltage generates a radius display corresponding to the correct side from the luminous line will. Upon incidence of elliptically polarized waves, e.g. B. in the case of sky waves, however, 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 26 00 043 betrifft eine einfache Anordnung, bei dem nach Verstärkung der drei Spannungen die Spannung der Rundantenne, die zur Richtantennenspannung eine bestimmte Phasenlage besitzt, zur impulsweisen Hellsteuerung der Leuchtanzeige auf der Braun'schen Röhre ausgenutzt wird. Dies wird bei dieser Anordnung mit einem durch die Rundempfangsantennenspannung gesteuerten Impulserzeuger erreicht.The subject of the main patent 26 00 043 relates to a simple arrangement in which after reinforcement of the three voltages the voltage of the round antenna that has a certain phase position for the directional antenna voltage is used for pulsed brightness control of the indicator light on the Braun tube. this is in this arrangement with a pulse generator controlled by the omnidirectional antenna voltage achieved.

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

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the method according to claim 1.

Bei Peilung mit einem Dreikanalpeiigerät, 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 richtigen-, Phasenabgleich des dritten Peilkanals durch die Punkte wf=0 und Wt= 180° (V= Kreisfrequenz) gebildet werden. Dieser Umstand wird bei der vorliegenden Erfindung ausgenutzt, indem nicht mehr, wie bisher in Richtung der großen Halbachse abgelesen wird, sondern in Richtung senkrecht zu der erwähnten Verbindungslinie.When direction finding with a three-channel device, in which the round antenna voltage amplified in the third receiving channel is connected directly to the brightness control electrode of the Braun tube, when an elliptically polarized wave is received, a display in the form of a semi-ellipse results, the ends of which, if correct, phase alignment of the third bearing channel through the points wf = 0 and Wt = 180 ° (V = angular frequency). This fact is exploited in the present invention by no longer reading in the direction of the major semiaxis, as was previously the case, but in the direction perpendicular to the aforementioned connecting line.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Peileinrichtung mit einem Antennensystem, 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) Strichplatte vor dem Anzeigeschirm, in die Strichmarkierungen oder dergleichen eingraphiert sind zum Einstellen gemäß der durch die Leuchtanzeige gegebenen Richtung, während das andere Element gebildet wird durch eine Kreisskala mit einer 360°-Markierung. Gemäß der Erfindung ist bei dieser Einrichtung vorgesehen, daß mindestens eines der Elemente eine zusätzliche, gleichartige, gegenüber der ersten um 90° gedrehte Markierung aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß eine vor dem mit einer Kfeisskala 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 derAn arrangement for carrying out the method according to the invention consists of a direction finding device an antenna system, which the two crossed directional antennas (cross frame or Adcock) and one Has omnidirectional antenna, which via a three-channel receiver in a known manner to the Deflection systems or brightness control electrode of a Braun tube are connected before their Display screen, two elements which can be rotated relative to one another and have markings for setting and are provided for reading the bearing direction. As a rule, one element is formed by one rotatable bearing ruler or a rotatable (transparent) reticle in front of the display screen, in the line markings or the like are engraved for setting according to that given by the indicator light Direction, while the other element is formed by a circular scale with a 360 ° mark. According to the invention it is provided in this device that at least one of the elements is one has additional, similar marking rotated by 90 ° with respect to the first. This can for example can be realized in that a display screen of Braun's Tube arranged rotatable reticle two mutually perpendicular, through the center point has going main lines. One of these lines is set during the bearing reading so that it connects the ends of the semi-ellipse created on the screen by an incident wave, while the Another line is used for the correct reading of the azimuth value on the circular scale. Advantageously can be used to connect the endpoints of the

Halbellipse dienende Linie der Strichplatte kurzer und/oder in anderer Farbe ausgeführt sein, so daß eine Verwechslung der Einstell- und Ablesefunktionen ausgeschlossen ist Erfindungsgemäß besteht auch die Möglichkeit, daß die Striche auf der Strichplatte durch eine Reihe von parallelen Linien ergänzt sind, so daß auch Halbellipsen, die etwas zu kurz euer zu lang sind, richtig erfaßt werden können.Half-ellipse serving line of the reticle be made shorter and / or in a different color, so that a Confusion of setting and reading functions According to the invention there is also the possibility that the lines on the graticule through 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 90° verdreht angeordnet ist. Bei einem solchen Ausführungsfall wird die Markierung auf der Strichplatte oder das Peillineal mit dem Endpunkt der HalbelHpse zur Deckung gebracht und das Azimut auf der verdrehten Skala abgelesen.In the context of the invention, it is of course also possible for the circular scale to be surrounded by a further circular scale. or is inscribed, which is arranged rotated by 90 ° with respect to the first. With one of these Execution case is the marking on the reticle or the bearing ruler with the end point of the half-stroke brought into alignment 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 Hauptpatents und zeigt ein automatisch 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 Ablenkplattenpaaren der Braun'schen Röhre i8 verbunden, also die Spannung U\ mit dem Nord-Süd-Plattenpaar und die Spannungen Ui mit dem Ost-West-Plattenpaar. Die Rundantennenspannung liegt am Wehnelt-Zylinder 19 der Röhre.The embodiment of the invention shown for example and schematically in the drawing corresponds - except for the pulse generator there - to FIG the vertical auxiliary antenna 3 are connected. The channel outputs are connected in the normal way to the pairs of deflector plates of the Braun tube, i.e. the voltage U \ to the north-south pair of plates and the voltages Ui to the east-west pair of plates. The omnidirectional antenna voltage is applied to 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 HalbelHpse eingestellt wird. Die Ablesung des Azirnutwertes erfolgt weiterhin an dem Ende des normalen Zeigers 20. Wie man an dem Beispiel der Figur ersieht, kann man auf diese Weise einen Peilwinkel /x ermitteln, der nicht mehr mit der Ablesung der großen Achse der Ellipse übereinstimmt.The invention also consists in that the reticle arranged in front of the screen has, in addition to the normal reading line 20, a line 21 perpendicular thereto, which is set on the ends of the half-stroke. The reading of the azimuth value continues to take place at the end of the normal pointer 20. As can be seen from the example in the figure, in this way a bearing angle / x can be determined which no longer corresponds to 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:But that you can use the inventive method of evaluating the bearing display to determine the real value of the can determine azimuthal direction of incidence, results from equations 1 "and 2" of the parent application, which apply to the use of a vertical auxiliary antenna and which are described again here:

U\a = Hv sin s sin cc sin δ U20 =—H_v sin ε cos cc sin δ U \ a = Hv sin s sin cc sin δ U20 = —H _v sin ε cos cc sin δ

Durch Division der beiden Gleichungen erhält man den Tangens des Winkels /, der zu dem Verbindungsstrich 21 gehört: By dividing the two equations you get the tangent of the angle /, which belongs to the connecting line 21:

t/1t / 1

= tan ζ = — cotan a = tan ζ = - cotan a

10·10 ·

Daraus ergibt sich /=«+90° oder die wahre Einfallsrichtung ist x=§— 90°. Sie wird in völlig eindeutiger Weise am normalen Ablesestrich 20 erhalten, da ja die beiden Markierungen 20 und 21 erfindungsgemäß aufeinander senkrecht stehen sollen. Die beiden Striche können zur besseren Unterscheidung in verschiedenen Farben ausgeführt und/oder durch Parallelstriche ergänzt werden.This results in / = «+ 90 ° or the true direction of incidence is x = §— 90 °. It is obtained in a completely unambiguous manner on the normal reading line 20, since, according to the invention, the two markings 20 and 21 are supposed to be perpendicular to one another. The two lines can be made in different colors for better differentiation and / or supplemented by parallel lines.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for the polarization error-free bearing of the azimuth of elliptically polarized electromagnetic Waves by means of two crossed directional antennas and an omnidirectional antenna, their voltage for brightness control is fed to a Braun tube or the like, while the Voltages of the directional antenna are fed to the two deflection systems of the tube according to the patent 2600043, characterized in that in front of the display screen of the Braun tube located, a line marking having bearing ruler is rotated until the line marking in the direction of the line connecting the endpoints of the light-controlled part of the elliptical Bearing indicator points.

2. DF device for performing the method according to claim 1, consisting of one Antenna system consisting of two crossed directional antennas and an omnidirectional antenna, which via a three-channel receiver to the deflection systems or brightness control electrode of a Braun's Tube are connected, two relatively rotatable markings in front of the display screen having elements for setting and reading the bearing direction are provided thereby marked that one of the elements has an additional, similar, compared to the first in order Has 90 ° rotated marking.

3. direction finding device according to claim 2, characterized in that one in front of the with a Circular scale provided display screen of the Braun tube arranged rotatable reticle has two main lines (20, 21) perpendicular to one another and passing through the center point

4. Peileinrichturig according to claim 3, characterized in that the connection to the Line (21) of the reticle serving the endpoints of the semi-ellipse is shorter and / or in a different color is executed.

5. DF device according to claim 2 or 3, characterized in that the lines on the Reticle are complemented by a series of parallel lines.

6. direction finding device according to claim 2, characterized in that the circular scale has a further Circular scale is around or inscribed, which is arranged rotated by 90 ° relative to the first.