DE2937007A1 - Radio direction finder with two channels - compares phase of summed offset voltages with phase of reference voltage - Google Patents
Radio direction finder with two channels - compares phase of summed offset voltages with phase of reference voltageInfo
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Abstract
Description
PeilverfahrenDF method
Die Erfindung betrifft ein Peilverfahren zur Bestimmung der Einfallsrichtung elektromagnetischer Wellen aus zwei von der Einfallsrichtung abhängigen Peilspannungen und einer von der Einfallsrichtug unabhängigen Hilfsßpsnnung.The invention relates to a direction finding method for determining the direction of incidence electromagnetic waves from two bearing voltages depending on the direction of incidence and an auxiliary system independent of the direction of incidence.
Es ist bekannt, für Peilverfahren Antennensysteme zu benutzen, die in zwei Kanälen, den sogenannten Peilkanälen, eine Information über die Einfallsrichtung in Form zweier Peilspannungen enthalten. Oft sind die Peilspannungen dem Sinus bzw. Cosinus der Einfallsrichtung direkt proportional. Hiermit kann jedoch die Einfallsrichtung nur in einem Bereich von 1800 festgelegt werden. Die verbleibende Zweideutigkeit wird mit der sogenannten Seitenkennung beseitigt. Dazu wird entweder ein dritter Hilfskanal benutzt oder das Eingangssignal eines Peilkanals wird auf ein Hilfssignal umgeschaltet. Das Hilfssignal ist nicht richtungsabhängig und wird häufig durch Summierung aller Einzelantennensignale gewonnen.It is known to use antenna systems for DF methods which in two channels, the so-called bearing channels, information about the direction of incidence contained in the form of two bearing voltages. Often the DF voltages correspond to the sine resp. Cosine directly proportional to the direction of incidence. However, this can be used to determine the direction of incidence can only be set in a range of 1800. The remaining ambiguity is eliminated with the so-called page identifier. Either a third one will do this Auxiliary channel is used or the input signal of a bearing channel is switched to an auxiliary signal switched. The auxiliary signal is not direction-dependent and is often triggered by Summation of all individual antenna signals obtained.
Bei Umschaltung eines Peilkanals auf das Hilfssignal verliert der Peiler in dieser Zeit seine Fähigkeit zu peilen.When switching a bearing channel to the auxiliary signal, the During this time, the direction finder will be able to find its bearings.
Es wäre auch möglich, daß ein Signal nur kurzzeitig auftritt, und die Durchführung der Seitenkennung innerhalb der Signaldauer nicht mehr gelingt. Andererseits ist der Aufwand erheblich, einen dritten Kanal als Hilfskanal zu betreiben und die Seitenkennung kontinuierlich durchzuführen.It would also be possible that a signal occurs only briefly, and the page identification is no longer successful within the signal duration. On the other hand, the effort involved in operating a third channel as an auxiliary channel is considerable and carry out the page identification continuously.
Eine für Zweikanalpeilverfahren typische Anzeige des Peilwertes erfolgt mit einem Kathodenstrahlrohr (Watson-Watt-Anzeige). Der Peilwert wird als Neigungswinkel der Hauptachse einer häufig ellipsenförmigen Figur entnommen.The bearing value is displayed, which is typical for two-channel bearing methods with a cathode ray tube (Watson-Watt display). The bearing value is called the angle of inclination taken from the main axis of an often elliptical figure.
Die Ermittlung des Peilwertes kann automatisch bewerkstelligt werden, wobei die Zweideutigkeit in 3600 erhalten bleibt, solange nicht Maßnahmen zur Seitenkennung durchgeführt werden. Signale, die aus anderen Richtungen kommen, aber frequenzmäßig nicht genügend vom interessierenden Signal getrennt werden können (Gleichkanalstörung), führen dazu, daß der automatisch ermittelte Peilwert zwischen die tatsächlichen Einfallsrichtungen verschoben wird. Manchmal kann durch Beachtung der Streuung des Peilwertes ein Hinweis auf das Vorliegen einer Gleichkanalstörung gewonnen werden, so daß der fehlerhafte Wert automatisch ausgesondert werden kann. Hierzu ist jedoch unter Umständen eine Beobachtungszeit erforderlich, die die Signaldauer übersteigt.The determination of the bearing value can be done automatically, whereby the ambiguity in 3600 is retained as long as there are no measures for page identification be performed. Signals that come from other directions, but in terms of frequency cannot be sufficiently separated from the signal of interest (co-channel interference), lead to the fact that the automatically determined bearing value between the actual Directions of arrival is shifted. Sometimes, by paying attention to the spread of the Bearing values, an indication of the presence of a co-channel interference can be obtained, so that the incorrect value can be sorted out automatically. However, this is an observation time that exceeds the signal duration may be required.
Das Problem der Gleichkanalstörung kann man häufig vermeiden, indem man die Bandbreite wesentlich kleiner als die Signalbandbreite wählt. Hierdurch wird die Richtungsinformation nicht verändert, jedoch der Informationsinhalt der Sendung geht verloren. Zum Mithören ist es deshalb erforderlich, einen Kanal mit ausreichender Bandbreite zur Verfügung zu stellen.The problem of co-channel interference can often be avoided by the bandwidth is chosen to be much smaller than the signal bandwidth. Through this the direction information is not changed, but the information content of the The shipment is lost. It is therefore necessary to have a channel with to provide sufficient bandwidth.
Hierfür bietet sich an, den Hilfskanal als dritten Kanal zu benutzen, da die hier zur Verfügung stehende Antennen-Summenspannung hinsichtlich ihrer Amplitude die Peilspannungen der beiden anderen Kanäle im allgemeinen wesentlich übertrifft, also eine größere Empfindlichkeit erreicht wird. Aus Aufwandsgründen muß jedoch meist auf einen dritten Kanal verzichtet werden.For this it is advisable to use the auxiliary channel as a third channel, because the total antenna voltage available here in terms of its amplitude generally exceeds the bearing voltages of the other two channels, thus a greater sensitivity is achieved. However, for reasons of effort usually a third channel can be dispensed with.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Peilverfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das mit nur zwei Kanälen eine seiteneindeutige Peilung ermöglicht, ohne die mit einem Umschalten verbundenen Nachteile in Kauf zu nehmen. Außerdem soll mit dem Peilverfahren das Mithören der gepeilten Signale ohne Empfindlichkeitsverlust und ohne zusätzlichen Mithörkanal möglich sein. Das Verfahren soll des weiteren geeignet sein, auf einfache und vorteilhafte Weise Gleichkanalstörungen schnell zu erkennen und hierdurch Fehlpeilungen mit automatischem Gerät zu vermeiden.The invention is based on the object of a direction finding method of the initially specified type, that with only two channels a side-clear bearing without having to accept the disadvantages associated with switching. In addition, the direction finding method is intended to allow monitoring of the direction-finding signals without loss of sensitivity and be possible without an additional listening channel. The procedure should further be suitable, in a simple and advantageous manner, co-channel interference quickly to recognize and thereby avoid incorrect bearings with an automatic device.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die beiden Peilausgangsspannungen herkömmlicher Peilung tennen gegeneinander um 90° phasenverschoben und summiert werden, so daß nur noch ein Summenpeilkanal verbleibt, und durch Phasendifferenzmessung zwischen diesem kanal und dem Hilf skanal (Rundumspannung des Antennensysteas) die Einfallsrichtung einer einfallenden Welle bestimmt wird. Im allgemeinen ist der Zusammenhang zwischen Semessener Pnasendifferenz und Einfallsrichtung nicht streng linear, so daß man sich zweckmäßiSer Weise einer Tabelle zur Bestimmung der Peilwerte bedient. Entscheidend ist jedoch, daß bei der erfindunSsßemäß.n Anordnung den Phasendifferenzen von Co bis 3600 eindeuti6 Peilwerte von 0° bis 3600 zugeordnet werden können Zum Zwecke einer automatischen Erkennung von Gleichkanalstörungen kann der Hilfskanal mit einstellbarer Phase und fest vorgegebener Dämpfung dem Summenpeilkanal so überlagert werden, daß sich die Signalanteile weitgehend kompensieren, wobei die Kompensation praktisch nur gelingt, wenn keine Gleichkanalstörung vorliegt. Die Phase wird hierbei auf den Wert eingestellt, der sich bei der Phasendifferenzmessung zwischen Summenpeilkanal und Hilfsksaal ergibt. Eine Störung der Kompensation wird als Hinweis auf Gleichkanalstörung gedeutet.This object is achieved according to the invention in that the two DF output voltages with conventional bearings are phase-shifted by 90 ° with respect to one another and are summed, so that only one cumulative DF channel remains, and by measuring the phase difference between this channel and the auxiliary channel (all-round voltage of the antenna system) the Direction of incidence of an incident wave is determined. In general it is There is not a strict relationship between the difference between the semesters and the direction of incidence linear, so that you can conveniently use a table to determine the bearing values served. What is decisive, however, is that the phase differences in the arrangement according to the invention from Co to 3600 unambiguous bearing values from 0 ° to 3600 can be assigned To the The auxiliary channel superimposed on the cumulative DF channel with adjustable phase and fixed attenuation be that the signal components largely compensate, the compensation practically only succeeds if there is no co-channel interference. The phase is here set to the value that results from the phase difference measurement between the cumulative DF channel and auxiliary room results. A disturbance of the compensation is an indication of co-channel disturbance interpreted.
Weiterhin kann der Hilfskanal mit einem zusätzlichen Ausgang, der eine zum Mithören geeignete Bandbreite hat, ausgestattet sein.Furthermore, the auxiliary channel can be equipped with an additional output, the has a suitable bandwidth for listening in.
Um zu vermeiden, daß der gleiche Phasengang von Summenpeilkanal und Hilfskanal durch fortlaufend wiederholte Eichung hergestellt werden muß, können beide Kanäle in bekannter Weise moduliert und/oder gegeneinander frequenzverschoben und überlagert werden, so daß sie mit nur einem Verstärker verstärkt werden, und ein Phasenabgleich entfallen kann.In order to avoid that the same phase response of the cumulative DF channel and Auxiliary channel must be made by continuously repeated calibration, can both channels modulated in a known manner and / or frequency shifted relative to one another and are superimposed so that they are amplified with only one amplifier, and a phase adjustment can be omitted.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit nur zwei phasengleichen Empfangskanälen eine in 3600 eindeutige Peilung erfolgen kann, ohne daß zusätzliche Meßzeit für die Durchführung der bei herkömmlichen Peilern erforderlichen Seitenkennung benötigt wird.The advantages achieved with the invention are in particular: that with only two in-phase receiving channels a bearing that is unique in 3600 can be done without additional measuring time for performing the conventional Page identifier required for direction finders.
Weiterhin kann im Hilfskanal mit größtmöglicher Empfindlichkeit mitgehört werden, was in einem herkömmlichen Peilkanal wegen der unzureichenden Empfindlichkeit meist nicht möglich ist oder einen dritten Kanal erfordert. Der bei herkömmlichen Peilern erforderliche Aufwand für diesen dritten Kanal zum Mithören wird erfindungsgemäß vermieden.Furthermore, you can listen in with the greatest possible sensitivity in the auxiliary channel what in a conventional DF channel because of the insufficient sensitivity is usually not possible or requires a third channel. The one with conventional The effort required for direction finding for this third channel for listening in is according to the invention avoided.
Gleichkanalstörungen und hiermit verbundene Fehipeilungen können automatisch erkannt werden, was bei herkömmlichen Peilern nicht möglich ist. Wird auf die Erkennung von Gleichkanalstörungen verzichtet, dann genügt es, wenn Summenpeilkanal und Hilfskanal nur gleichen Phasengang haben, während bei herkömmlichen Peilern die beiden Peilkanäle gleichen Phasen- und Amplitudengang haben müssen.Co-channel interference and the associated misdirection can automatically can be recognized, which is not possible with conventional direction finders. Will be on detection omitted from co-channel interference, then it is sufficient if the cumulative DF channel and auxiliary channel only have the same phase response, whereas with conventional direction finders the two DF channels must have the same phase and amplitude response.
Anhand der Figur sei nachfolgend der prinzipielle Aufbau einer Peilanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.Based on the figure, the basic structure of a direction finder arrangement is shown below for carrying out the method according to the invention.
Nachdem eine der beiden Peilspannungen X oder Y einen qOO-Phasenschieber 1 passiert hat, werden die beiden Peilspannungen in einem Summierglied 2 zu der Summenpeilspannung zusammengefaßt und auf den einen Eingang eines Phasendetektors 3 gegeben. Am anderen Eingang des Phasendetektors liegt die Hilfsspannung H. Aus der gemessenen Phasendifferenz ç kann direkt der Azimutwinkel w der einfallenden Welle bestimmt werden.After one of the two bearing voltages X or Y has a qOO phase shifter 1 has happened, the two bearing voltages in a summing element 2 become the Summarized DF voltage combined and on one input of a phase detector 3 given. The auxiliary voltage H. Aus is at the other input of the phase detector the measured phase difference ç can be directly the azimuth angle w of the incident Wave to be determined.
Die gemessene Phasendifferenz ç kann nun des weiteren zur Einstellung eines regelbaren Phasenschiebers 6 herangezogen werden, der die Hilfsspannung um den gemessenen Wert der Phasendifferenz ç verschiebt. Diese Phasenverschiebung kann auch mit umgekehrtem Vorzeichen im 81lwmenpeilkanal vorgenommen werden. Unter Zwischenschaltung eines Dämpfungsglieds 5 zum Ausgleich unterschiedlicher Empfindlichkeitsfaktoren bei der Bildung der Hilfsspannung und der Summenpeilspannung werden die beiden Spannungen in einem weiteren Summierglied 4 überlagert. Die Signalanteile kompensieren sich bei fehlender Gleichkanalstörung weitgehend, so daß am Ausgang des Summiergliedes 4 in einem solchen Fall kein oder nur ein schwaches Signal abgenommen werden kann.The measured phase difference ç can now also be used for setting an adjustable phase shifter 6 can be used to convert the auxiliary voltage shifts the measured value of the phase difference ç. This phase shift can can also be carried out with the opposite sign in the heat sink channel. With interposition an attenuator 5 to compensate for different sensitivity factors When generating the auxiliary voltage and the cumulative DF voltage, the two voltages are superimposed in a further summing element 4. The signal components compensate each other largely in the absence of co-channel interference, so that at the output of the summing element 4 no or only a weak signal can be picked up in such a case.
Tritt dagegen am Ausgang dieses weiteren Summierer 4 ein merkliches Signal auf, so kann dies als Hinweis auf das Vorliegen einer Gleichkanalstörung (Gks) gedeutet werden.If, on the other hand, a noticeable signal occurs at the output of this further summer 4 Signal on, this can be an indication of the presence of co-channel interference (Gks) can be interpreted.
Das seiteneindeutige Peilverfahren bietet sich für automatische Peiler an, da die Phasendifferenzmessung digital bewerkstelligt werden kann und der zugehörige Peilwert aus einer Tabelle abgerufen werden kann. Es ist hierbei unerheblich, ob das Verfahren mit Schmalbandempfängern oder sogenannten (Frequenz-) Vi elkanal empfängern angewendet wird.The directional finding method, which is unambiguous on the side, is suitable for automatic direction finders because the phase difference measurement can be done digitally and the associated Bearing value can be obtained from a table. It is irrelevant here whether the method with narrowband receivers or so-called (frequency) multi-channel receivers is applied.
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DE19792937007 DE2937007C2 (en) | 1979-09-13 | 1979-09-13 | Method and arrangement for determining co-channel interference when operating a radio direction finder |
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DE2937007A1 true DE2937007A1 (en) | 1981-04-02 |
DE2937007C2 DE2937007C2 (en) | 1984-07-12 |
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DE19792937007 Expired DE2937007C2 (en) | 1979-09-13 | 1979-09-13 | Method and arrangement for determining co-channel interference when operating a radio direction finder |
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DE (1) | DE2937007C2 (en) |
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DE2937007C2 (en) | 1984-07-12 |
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