DE2945259A1

DE2945259A1 - Vorrichtung zur richtungs- oder azimutanzeige

Info

Publication number: DE2945259A1
Application number: DE19792945259
Authority: DE
Inventors: Carl William Gerst; Hugh Archer Hair; Stig Lennart Rehnmark
Original assignee: Anaren Microwave Inc
Current assignee: Anaren Microwave Inc
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1979-11-09
Publication date: 1980-07-24
Also published as: FR2441178B1; GB2037116A; GB2037116B; US4203114A; SE442787B; JPS5567667A; FR2441178A1; SE7907755L; IN152590B; CH651397A5; CA1135385A; IT1124647B; IL57910A; IL57910A0; IT7926789A0; NL7908029A

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Azimut- oder Richtungsanzeige, insbesondere eine Vorrichtung zur Darstellung der Richtung, vor allem zur Wiedergabe einer Digitalanzeige des Richtungswinkels, einer entfernt liegenden Mikrowellenstation unter Verwendung von Antennen. Solche Vorrichtungen werden u. a. zur Funknavigation herangezogen mit auf die Mikrowellenstation einrichtbaren Funkpeilern.

Oftmals ist es erforderlich, umfassend die Lage des Peilwinkels einer entfernt liegenden Quelle oder Station von Mikrowellen zu kennen.

So müssen zum Beispiel Schiffe sehr häufig die Position anderer Schiffe im Nebel oder Dunkelheit wissen, besonders, wenn die anderen Schiffe mittels Suchradar Angriffsziele abtasten. Ähnliche Situationen kommen zwischen Flugzeugen

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und radargesteuerten Raketen vor. Bekannte Systeme für ähnliche Funktionen bestehen aus einer kreisförmigen Anordnung von Elementen, vor allem hohlraumverstärkten Spiralen (cavity-backed spirals), mit sorgfältig abgestimmten Feldstärken-Diagrammen bzw. Amplituden abgleichenden logarithmischen Bildgleichrichtern (Log-video detektors); der Eingangswinkel wird durch Vergleich der relativen Amplituden der Empfangskanäle interpoliert.Die Azimutauflösung dieser Art von Diskriminatoren ist gering, besonders dann, wenn man den Frequenzgang betrachtet, der abhängt von genauer Amplitudenabgleichung der Elemente und der Log-video-Empfänger gegen die Frequenz.

Andere derartige Peilwinkelanzeiger benötigten rotierende Antennen, wobei die momentane Winkelstellung der A: tenne zur Bestimmung der Richtung der Mikrowellenenereiequelle benutzt wurde. Hieraus erhellt, daß rotierende Antennen nicht nur unzuverlässig sind, sondern das das System infolge seiner mechanischen Anordnung kompliziert von hohem Gewicht und großem Umfang ist. Zudem sind rotierende Antennen sehr langsam, üblicherweise in der Größenordnung von 1 Upsec, und überdecken zu jedem Augenblick nur einen sehr schmalen Winkel.

Für momentane bzw. unverzögerte Richtungsmonitoren sind bereits feststehende (nicht drehbare) Antennen mit vier Radiatoren vorgeschlagen worden, welch letztere über eine Vier-Eingangs- und Vier-Ausgangs-Butlermatrix mit einem Zwei-Input Phasendiskriminator verbunden sind, cie:;-sen Output eine Kathodenstrahlbildröhre (cathode ray cube display) speist. Solche Systeme aber können wegen der

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ihnen anhaftenden Fehler nur grobe Richtungsanzeiger] geben. In "Ambiguity-Resistant Three- and Fourchannel Interferometers" von Robert Goodwing NRL-Report 8OO5 werden Vorrichtungen mit mehr als vier Radiatoren oder Strahlenantennen vorgeschlagen. Gleichwohl betreffen solche Vorrichtungen lineare Anordnungen, welche nicht mehr als 180 des Peilbereiches rastern können.

Angesichts dieser Gegebenheiten ist es das wesentliche Ziel der Erfindung, unter Anwendung einer nichtdrehenden Antenne einen verbesserten Peilwinkel bzw. eine Richtungsanzeige zu schaffen, welche/r eine ungewöhnlich gute Auflösung, eine schnelle Reaktionszeit und eine volle 360 -Überdeckung mit sich bringt.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat sich eine Vorrichtung als günstig erwiesen mit einer Antennenanordnung zum Empfang der Mikrowellenenergie aus einer ganzen Zahl N von Antennenelementen, welche gleichmäßig über einen Kreisbogen von etwa 180 und mehr in einer Ebene verteilt sind, mit einer Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie und zum Phasenwandeln mit einer Anzahl N von Eingangs- oder Input-Anschlüssen und einer Reihe von Ausgangs- oder Output-Anschlüssen sowie Verbindungsorganen zur Verbindung der N Input-Anschlüsse mit einem anderen jener Antennenelemente. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ri Zwei-Input-Anschluß Phasenkomparatoren auf, von denen jeder eine Anzeige der Phasendifferenz zwischen an ihren entsprechenden Input-Anschlüssen hereinkommenden Signalen anbietet, wobei n_ eine ganze Zahl größer als 1 und kleiner als N/2 ist, sowie eine Verbindungseinrichtun,: zum Verbinden der Input-Anschlüsse von jedem der Phasonkomparatoren mit einem anderen Paar von Output-Anschlüajen

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der Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie ur.d zum Phasenwandeln, außerdem wenigstens eine Vorrichtung zum Auflösen von Zweideutigkeiten die mit den n_ Phasenkomparatoren zur Durchführung der Anzeigen der Phasendifferenzen verbunden ist, um eine vielstufige Darstellung der Richtung der Mikrowellenenergiequelle oder -station zu geben.

Es handelt sich also bei dem Gegenstand der Erfindung um einen Apparat zur digitalen Anzeige der Richtung einer Mikrowellenenergiequelle mit einer Antennenanordnung :.iit N Antennenelementen, die in gleichen Abständen auf dem Kreisbogen eines Kreises zum Empfang der Mikrowellenenergie von jener Quelle angeordnet sind. Die N-Eingänge einer Einrichtung, die zum Teilen der Mikrowellenenergie und zum Phasenwandeln dient, sind entsprechend mit den N Antennenelementen verbunden. Verschiedene Paare der Output-Anschlüsse der Vorrichtung zum Teilen der Mikrowellenenergie und zum Phasenwandeln sind mit den Zwei-Input-Aufnahmen von mehreren Phasenkomparatoren verbunden. Die Outputs der Phasenkomparatoren liefern parallel eine kodierte Kombination von Signalen auf binärem Niveau, welche in einem Kehrfachauflöser (ambiguity resolver) eingegeben werden, um eine Digitaldarstellung des Peilwinkels zu bewirken.

Im Rahmen der Erfindung liegt zudem ein mittels der Vorrichtung bzw. dem angewendeten System durchführbares Peilverfahren.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung, auf deren ausgewählte Darstellungen die Erfindung nicht beschränkt ist.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1: ein Block-Diagramm von einem erfindungsgemäßen Ri-chtungsfindungs-System;

Fig. 2: einen Ausschnitt der Draufsicht auf eine in dem System nach Fig. 1 verwendeten Antennen-Anordnung mit Schlitz - elementen;

Fig. 3: einen Querschnitt gemäß Linie III - III in Fig. 2;

Fig. 4: ein Funktions- oder Logikdiagramm zu Phasenkomparatoren nach dem System von Fig. 1;

Fig. 5: ein Logikdiagramm zu einer Ausführungsform eines Kalibrators nach Fig. 1;

Fig. 6: ein Logikdiagramm zu einer anderen Ausführungsform des Kalibrators nach Fig. 1;

Fig. 7: ein Logikdiagramm zu einer in Fig. 1 dargestellten Kontrolleinheit;

Fig. 8: Wellendiagramme als Schaubilder zum Zeitlauf eier Kontrolleinheit.

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Eine Vorrichtung nach Fig. 1 für ein Richtungsfindungs-System zum digitalen Anzeigen des Peilwinkels einer nicht dargestellten Mikrowellenenergiequelle weist eine 36O°-Peilüberdeckung auf und umfaßt: eine Antennenanordnung 10 nit M-Elementen zum Empfang der Mikrowellen(energie); eine Matrix 12 zum Teilen der Mikrowellenenergie und Phasenwandeln; eine Schaltereinrichtung 13; Phasenkomparatoren 14; einen !Calibrator 15; einen Mehrfachauflöser (ambiguity resolver) 16; einen Utilisator bzw. eine Verwertungseinrichtum.^r 17; eine Kontrolleinheit 18; einen Gleichphasenenergieteiler (inphase power divider) 19; Schalter 20 sowie eine Omniantenne 22.

Die Antennenanordnung 10 umfaßt sechzehn gleichartige Antennenelemente 10 - 1 bis 10 - 16, welche am Umfang eines Horizontalkreises angeordnet und so aufgebaut sind, daß sie vorherrschend radial Energie mit einer mittleren Komponente lotrecht zum Horizontalkreis ausstrahlen. Genau jesa^t sind die Antennenelemente in gleichen Abständen an eiuei:; Kreis 10 R angeordnet, wobei das Element 10 - 16 als Null-Grad-Azimutwinkel betrachtet wird. Die Anwendung von sechzehn Elementen wird bevorzugt, jedenfalls sollte deren Zahl nicht unter vier liegen.

Obwohl konventionelle Dipolelemente — oder hohlraumhinterschnittene Spiralen (cavity backed spirals) oder Mehrbandschnecken (multifilar helices), oder peripher um einen zylindrischen Leiter angeordnete Schlitze — benutzt werden könnten, wird die Antennenanordnung nach Fig. 2 und 3 bevorzugt verwendet.

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Die Antennenanordnung 10 nach Fig. 2 und 3 wird von einer kreisförmigen Scheibe 102 aus leitendem Material mit einer Vielzahl von Schlitzelementen gebildet, die sich radial von auf einem Zwischenkreis angeordneten Speispunkten aus erstrecken. Ein typisches Schlitzelement 104 geht vom Speispunkt 106 in Fig. 2 aus. An letzterem ist eine Wand oder Kante des Schlitzes 1OA mit dem äußeren Leiter 11a einer koaxialen Leitung 11 verbunden, während die andere Kante an deren Innenleiter 11b angeschlossen ist. Obwohl hier koaxiale Leiter benutzt werden, liegt im Rahmen der Erfindung auch die Verwendung von Schlitzleitern, Streifenleitern oder Mikrostreifenleitern. Der beispielhaft beschriebene Schlitz 1OA erweitert sich von seiner am Speispunkt 106 befindlichen engsten Stelle aus gleichmäßig zu seiner größten Weite am Scheibenumfang. Die spitze Verjüngung des Schlitzes 104 zum Speispunkt 106 hin wird bevorzugt, wobei die einander zugeordneten Wände oder Kanteii benachbarter Schlitze von einem gemeinsamen Umfangspunkt 110 ausgehen. Jedem Speispunkt ist eine Hochimpedanzvorrichtung 112 zugeordnet - bevorzugtermaßen in Form einer kreisförmigen Ausnehmung mit einem Durchmesser, der kolinear mit der Achse des Schlitzes verläuft, und mit einem Umfang, der etwas größer ist als eine Hälfte einer Betriebswellenlänge.

Die Scheibe 102 ist mit einer zentralen öffnung 114 versehen. Im Innenumfang der Scheibe 102 ist ein Hohlzylinder 116 vorgesehen, welcher bevorzugt als Leiter ausgebildet ist, um eine Grundebene zu bilden. In einigen Fällen kann es auch wünschenswert sein, den Hohlzylinder 116 aus einem

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Mikrowellenenegerieabsorbermaterial zu machen. Außerdem wird bevorzugtermaßen eine Scheibe 118 aus diesem absorbierenden Material zwischen jene Scheibe 102 sowie das Komponentengehäuse (component housing) 120 eingefügt.

Um sicherzustellen, daß jede linear polarisierte Welle empfangen wird, wird bevorzugtermaßen an die Umfangskante der Scheibe 102 ein Zirkular/Linear-Polarisator (circular to linear polarizer) 122 angeordnet.

Jedes der Antennenelemente 10-1 bis 10-N ist über seine eigene koaxiale Leitung 11-1 bis 11-16 mit dem entsprechenden Inputanschluß BI-1 bis BI-16 der Matrix 12 zur Energieverteilung und Phasenwandlung verbunden. Es sei bemerkt, daß die Leitungslänge zwischen einem Antennenelement und einem Inputanschluß für jeden Anschluß gleich sein muß, da andernfalls alle Unterschiede relative Phasenveränderungen zwischen den Signalen erzeugen und die Ergebnisse verfälscht würden.

Die Matrix 12 zur Mikrowellenenergieteilung und zur Phasenwandlung hat erfindungsgemäß die folgenden Eigenarten:

Alle Anschlüsse sind voneinander isoliert für beispielsweise N Inputanschlüsse und N Outputanschlüsse; wird ein Signal, welches in irgendeinen der Outputanschlüsse eingegeben wird, gleichmäßig zwischen den N Inputanschlüssen aufgeteilt, und es herrscht eire gleichmäßige Phasenneigung (phase slope) über die N-Inputanschlüsse, welche proportional zu der Positionsnummer der Inputanschlüsse ist. f

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Nachweisbar erregt der Input zu dem entsprechenden i-O-tputanschluß der Matrix 12 den i-ten Modus an den Input,-anschlüssen, was durch die folgende Gleichung wiederf t_teben wird:

ki

2ki

3ki

(N-l)ki

Nki

worin

i = die Inputanschluß-Nr„

N = die gesamte Anzahl der Inputanschlüsse

j =

= j (2JT );

und

Somit kann für eine 16-Input-, 16-Outputanschluß-Matrix gezeigt werden, daß die mit den Inputanschl"\3sen veroundenen Phasen sich für die ersten beiden Schwit©n/^;typen wie in folgender Tabelle dargestellt, verhalten würden:

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A/US-30	22.5°	Table I	^}lL· -io_ 2945259
Input Port	45°	First Mode	Second Mode
1	67.5°		45°
2	90°		90°
3		135°
4		180°

a + 1

a · (22.5)° (a + 1)· {22.5)°

a ·- (45)° (a + 1) · <45)°

337.5° 360°

315° 360°

Als erstes ist zu bemerken, daß Input-Anschluß 16 denselben Phasenwechsel bei beiden Schwinsm^stypen (modes) hat. Tatsächlich würde er den gleichen Phasenwechsel bei jedem Schwingungstyp haben. Somit ist die Stellung des mit diesem Anschluß verbundenen Antennenelementes bevorzugtermaßen die Referenzlage, von welcher aus die Azimutwinkel gemessen werden. Jedenfalls ist es möglich, einen konstanten Phasenwechsel bei einem der Outputs einzuleiten, ohne die Gesamtwirkung zu ver-

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ringern. Würde ζ. B. ein 180° Phasenwechsel an Outputanschluß 1 angelegt, so würde das System noch arbeiten. Aber der neue Bezugspunkt würde das Antennenelement sein, welches mit dem Inputanschluß Nr. 8 verbunden ist.

Aufgrund der Wechselseitigkeit der energieaufteilenden und phasenwandelnden Matrix 12 wird ein Signal an einem Inputanschluß eine "Phasenmarkierung" (phase tag) bekommen, welche an dem Outputanschluß gemessen wird. So ist es möglich, durch Beobachten der Phase am Outputanschluß zu sagen, von welchem Inputanschluß ein Signal kommt.

Ein ankommendes Signal wird von mehr als einem Antennenelement empfangen und es ist für eine erste brauchbare Annäherung nachweisbar, daß ein bei einem Winkel £> hereinkommendes Signal ein Signal am Outputanschluß b aussenden wird entsprechend der folgenden Gleichung:

Rb = Ae J^{b θ}
worin A = a konstant

Hierbei ist wichtig zu bemerken, daß zwischen benachbarten Outputanschlüssen die Phasendifferenz den Azimutwinkel abgleicht. Im wesentlichen ist die Phasendifferenz zwischen den Signalen an irgendwelchen zwei Outputanschlüssen (b) und (b-c) gleich cO. Für eine weitere Diskussion einschließlich der Konstruktion solcher Matrizen wird auf den Inhalt der US-PS 3, 731, 217 und 3, 517, 309 der Anmelderin verwiesen.

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Es gibt Beispiele, bei denen es nicht notwendig sein mag, eine Antenne mit einem 360° Gesichtsfeld zu montieren. In so einem Fall können hier einige der Antennenelemente von der Energieaufteilungs- und Phasenwandlungsmatrix abgekoppelt werden. Die korrespondierenden Inputanschlüsse zu der Matrix sind abgespannt. Ein solches Beispiel bietet eine in der Flügelspitze von Flugzeugen montierte Antenne; wird die Flügelspitze als der Null-Grad-Richtungswinkel festgelegt, werden gleichmäßig oder equidistent von +135° zu -135° angeordnete Elemente, eine Überdeckung von annähernd +90° bis -90 liefern. Ein System dieser Art, welches in jeder zweier Flügelspitzen angebracht ist, würde eine Überdeckung von 360° erbringen.

Statt der Abspannung einiger der Inputanschlüsse der Energieverteilungs- und Phasen-Wandlungsmatrix kann jeder Inputanschluß — wenn ein Gesichtsfeld von weniger als 360° gewünscht wird — mit einem Antennenelement verbunden werden, wobei alle Antennenelemente in gleichen Abständen über einen Kreisbogen von weniger als 360° verteilt sind. In diesem Fall ist das Phasenmaß zwischen Paaren von Outputanschlüssen noch ein Maß des Richtungswinkels, aber das Verhältnis zwischen gemessener Phase und Richtungswinkel ist nicht eine Ganze.

Andererseits könnte eine nahe der Mastspitze eines Schiffes montierte Station einen vollen Kreis mit 360° überdeckung ergeben.

Es sei noch erwähnt, daß viele der Outputanschlüsse in der Matrix abgespannt und unsichtbar bleibende Output-Anschlüsse sind.

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Vor Beschreibung der Schaltereinrichtung 13 sollte zur Vertiefung über die Phasenkomparatoren 14 gesprochen und angenommen werden, daß diese direkt mit den Output-Anschlüssen der Matrix 12 verbunden sind. Die Phasenkomparatoren 14 umfassen eine Reihe von Digitalphasendiskriminatoren, deren Anzahl das Auflösungsvermögen oder die Leistungsfähigkeit (resolving power) des Systems bestimmt. Ein einziger digitaler Phasen-diskriminator kann einen Phasenwinkel zu vielleicht sieben Bit geben. Jeder zusätzliche digitale Phasendiskriminator erhöht die Leistungsfähigkeit.

Im vorliegenden Beispiel gibt es zwei digitale Phasendiskriminatoren, um gegebenenfalls eine Phasenwinkeldarstellung von acht Bit zu erzeugen. Jeder digitale Phasenkriminator mißt die Phasendifferenz zwischen zwei Signalen an deren Inputs, welche unter Zwischenschaltung der Schaltereinrichtungen 13 mit den Output-Anschlüssen der Matrix 12 verbunden sind. Diese Phasendifferenz wird einen Wert haben, welcher k-fach den Wechsel in dem Richtungswinkel verändert, wobei k eine positive oder negative Ganze ist.

Es ist möglich, zwei digitale Phasendiskriminatoren so zu verbinden, daß jeder Phasenunterschied an den Inputs zu einem von ihnen ein direktes Maß des Richtungswinkels ergibt. Dabei gibt' es jedoch einen u. a. von N — der Zahl der Antennen-Elemente -- abhängenden Fehler. Bei Verwendung von mehr Output-Anschlüssen der Energieverteilungsund Phasenwandlungsmatrix ist es möglich, den Fehler in hohem Maße zu reduzieren. Zum Beispiel sind Paare von An-

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schlüssen mit k = 4,8, etc.. als nützlich erkannt worden. Mehrere Anschlußkorabinationen mit unterschiedlichen Werten der Ganzen k werden verwendet. Ein hoher Wert von k wird zum Reduzieren des Richtungswinkelfehlers benützt, ein niedriger Wert von k zur Heilung von Zweideutigkeiten (ambiguities).

Da es im gewählten Beispiel nur zwei digitale Phasendiskriminatoren in den Phasenkomparatoren 14 gibt, sollte augenscheinlich sein, daß man nur jeweils drei Kanäle benötigt, welche mit den Output-Anschlüssen der Matrix 12 entsprechend verbunden sind. Daher werden beispielsweise die Kanäle mit den Output-Anschlüssen BO-1, BO-2 und BO-14 verbunden. Einer der digitalen Phasendiskriminatoren wird die Signale von Anschluß BO-1 und BO-2 vergleichen, um k = 1 zu ergeben, einen niedrigen Wert zum Auflösen von Zweideutigkeiten; der andere der digitalen Phasendiskrirainatoren wird die Signale von Anschluß BO-2 und BO-14 vergleichen, um k = 4 zu ergeben, ein hoher Wert zur Minimierung de3 Richtungswinkelfehlers. Jeder Wert von k wird gehen, vorausgesetzt, daß die beiden Werte nicht gleich und auch relativ gut sind.

Der Output der Phasenkomparatoren 14 an den Terminals DO-1 bis DO-N ist eine den Richtungswinkel repräsentierende jedoch mit Zweideutigkeit behaftete codierte Kombination von Signalen auf binärem Niveau. Deshalb ist es für das weitere Vorgehen mit den Signalen auf binärem Niveau erforderlich, jede dieser Zweideutigkeiten zu tilgen.

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Unter momentaner Vernachlässigung des Kalibrators 15 werden die Output-Terminals DO-1 bis DO-N der Phasenkomparatoren 14 über den Kalibrator 15 den Inputs der Vorrichtung zum Auflösen von Zweideutigkeiten 16 eingegeben. Nach diesem Verfahrensschritt wird eine nicht-zweideutige binäre Zahl in Form einer den Richtungswinkel darstellenden codierten Kombination von acht Bits von den Terminals PO-1 bis PO-8 einem Auswerter oder Utilisator 17 eingegeben. Dieser kann ein nummerisches Darstellungsgerät oder sogar ein digitaler Computer sein, welcher diese Daten mit anderen Daten —wie Abstand, Höhe, etc. —, welche er von anderen Vorrichtungen erhalten hat, weiterverarbeitet.

Bei einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Richtungsanzeigersystems ist jeder benutzte Output-Anschluß der Matrix 12 über einen Kanal mit limitierenden Verstärkern (limiting amplifiers) und eine Länge einer übertragungsleitung mit den digitalen Phasendiskriminatoren in den Phasenkomparatoren verbunden. Die Phasendifferenzen zwischen den Output-Signalen von der Matrix 12 sind im wesentlichen frequenzunabhängig, was erfindungsgemäß für den Gebrauch des Systems wichtig ist. Um die Notwendigkeit einer Phasenabgleichung für jeden Kanal zu eliminieren, wird ein Kalibrierschema verwendet. Der Output einer Allrichtungsantenne oder ein Output-Signal der Matrix 12 wird in ein Signal gleicher Phase und gleicher Amplitude für jeden begrenzenden Verstärker/Übertragungsleitung-Weg geteilt. Die Anzeigen der Phasenkomparatoren 14 geben dann die Differenzen bei einer eingefügten Phase zwischen den unterschiedlichen Wegen wieder. Diese Phasendifferenz wird dann von der erzeugten Richtungswinkelanzeige abgezogen.

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Im einzelnen ist ein konventioneller Gleichphasenenergieteiler 19 vorgesehen, welche ein Referenzsignal empfängt und dieses Referenzsignal parallel von drei Outputs RO-1, RO-2 und RO-3 übermittelt. In der Praxis wird das Referenzsignal entweder von einer Allrichtungsantenne 22 oder von einem Output-Anschluß BO-M der Matrix 12 empfangen. Schalter 20 ist gezeigt, um die Wahlmöglichkeiten der Quelle des Referenzsignals anzudeuten.

In jedem Fall ist eine Schaltereinrichtung 13 vorgesehen, welche drei Mikrowellen-Nockenschalter (single-pole doubletrow) aufweist, deren gleichlaufende "bewegliche Kontakte" über die entsprechenden Output-Anschlüsse SO-1, SO-2 und SO-14 mit den entsprechenden drei Kanälen des Phasenkomparators. 14 verbunden sind. Ein fixierter Kontakt jedes Schalters ist mit einem der Output-Anschlüsse der Matrix 12 verbunden, während der andere Input-Anschluß jedes Schalters mit einem der Output-Anschlüsse der Energieaufteilungsvorrichtung 19 verbunden ist. Schalterantrieb SD löst als Reaktion auf Signale von Leitung C1 den "beweg-

zum (jbergang
baren Kontakt"/in wechselnde Positionen aus. Wenn somit Schaltereinrichtung 13 in der dargestellten Position ist, wird die unkalibrierte zweideutige binäre Darstellung des Richtungswinkels in den Kalibrator 15 eingegeben als Antwort auf ein Signal auf Leitung C2 von der Kontrolleinheit 18; wenn der Schalter in der anderen Position ist, wird eine binäre Darstellung eines Nullbezugswinkels in den Kalibrator 15 eingegeben in Reaktion auf ein Signal auf Leitung C3 von der Kontrolleinheit 18. Dann wird die zweite Darstellung von der ersten Darstellung durch den Kalibrator 15 in Reaktion zu einem Signal auf Leitung CA von der Kontrolleinheit 18 abgezogen, was den Kalibrator

15 veranlaßt, eine kalibrierte — aber zweideutige — binäre Darstellung des Richtungswinkels zu der Vorrichtung

16 zum Auflösen von Zweideutigkeiten zu senden.

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Nachfolgend werden die Grundeinheiten des Systems näher beschrieben.

Fig. A zeigt die Phasenkoraparatoren 1A mit:

- drei Input-Kanälen IC1, IC2 und IC3 zum Empfang von Signalen von den Anschlüssen SO-I₁ SO-2 und S0-1A der Schaltereinrichtung 13;

- zwei Input-Anschlußkorielatoren (Verbinder) IA-IC und 1A-AC, welche die Signale von Kanälen IC1 und IC2 bzw. von IC2 bis IC3 trigonometrisch in Phase vergleichen;

- Analogsigialrechner 1A-1A und 1A-AA, welche die analogen Signale von Leitung AS1 und AC1 bzw. die analogen Signale von Leitung ASA zu ACA in eine codierte Kombination von Signalen auf binärem Niveau auf Leitung DO-1 bis DO-N umwandeln.

Die Input-Kanäle können zwei Ausführungsformen haben. Gemäß Fig. A werden die tatsächlichen Phasenvergleiche auf einer Zwischenfrequenz vorgenommen. In diesem Fall ist es nicht notwendig, irgendwelche Kalibrierungen durchzuführen. So werden in diesem System weder Schaltereinrichtung 13, Energieaufteiler 19 noch der damit verbundene Schaltkreis, Kalibrator 15 noch Kontrolleinrichtung 18 benötigt. Allerdings hat es eine beschränkte Bandbreite.

Bei Anwendung der Zwischenfrequenztechniken enthält jeder

- in geschilderter Weise angeschlossene — Kanal einen

auf die Arbeitsbandbreite des Systems abgestimmten Frequenzbereichfilter (band pass filter) BPF; einen Amplitudenbegrenzer (limiter) LM, welcher einen Mischer MX füttert, der das zu mischende Signal auf Leitung IF von einem Empfangsüberlagerer (local oscillator) LO erhält; einen

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limitierenden Verstärker LA, ein Nachfrequenzbereichsfilter PF und einen Apparat PD zum Aufteilen der Gleichphasenenergie, welcher die gleichen Phasensignale an zwei Output-Terminals OC-1 A und OC-1 B abgibt. Bei Anwendung von Leitfrequenztechniken ist der Amplitudenbegrenzer LM direkt mit dem limitierenden Verstärker LA verbunden; Mischer MX und Empfangsüberlagerer LO werden dann nicht benötigt. Die Anwendung von Radiofrequenztechniken erlaubt das Erfassen weiterer Bandbreiten von Radarimpulsen.

Der Korrelator 14-1C erhält die Signale von den Output-Anschlüssen OC-18 und 0C-2A der Kanäle IC1 und IC2, welche mit benachbarten Output-Anschlüssen der Matrix 12 an ihren Inputs verbunden sind, und übermittelt ein Signal proportional zu sin O von seinem Output AS1 und proportional zu cos O von seinem Output AC1, wo θ die Phasendifferenz zwischen den empfangenen Signalen (dem Richtungswinkel) ist.

Bezüglich geeigneter Korrelatoren wird auf Fig. 2 der US-PS 3 800 221 verwiesen.

Die Signale auf den Leitungen AS1 und AC1 werden einem Analog/Digital-Konverter (analog-to-digital converter) 14-1A eingegeben. Dieser liefert eine η-bit digitale Darstellung auf den Leitungen DO-1 von der relativen Phase der Inputs zu Korrelator 14—1C. Derartige Analog/ Digital-Konverter sind Stand der Technik. Der Korrelator 14-AC und der Analog-Signalrechner 14-4A sind gleich, jedoch arbeiten sie mit Phasendifferenzen der Signale von weiter entfernt angeordneten Output-Anschlüssen.

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Der in Fig. 5 dargestellte Kalibrator 15 umfaßt:

Sätze von Riegeln/Schaltvorrichtungen (latsches) L1 und L2 rait Informations-Inputs, welche parallel mit den Outputs DO-1 bis DO-N der Phasenkomparatoren 14 verbunden sind. Diese steuern an Leitungen C2 bzw. C3 angeschlossene Inputs sowie mit Leitungen oder Linien L1-1 bis L1-N bzw. L2-1 und/bis L2-N verbundene Outputs. Zudem umfaßt er ein als ein Subtraktor arbeitendes Rechenwerk AU mit Minuendus-Inputs, die mit Leitung L1-1 bis L1-N verbunden sowie Subtrahend-Inputs, welche an Leitungen L2-1 bis L2-N angeschlossen sind, mit Terminals CO-1 bis CO-N verknüpfte Ergebnis-Outputs und einen Kontroll-Input an Leitung C4.

Es wird vorausgesetzt, daß die Riegel/Schaltvorrichtungen L1 und L2 und das Rechenwerk mittels Abstrichauslöser (trailing edge triggers) arbeiten. Am Ende des Impulses bzw. der Schwingung auf Leitung C2 werden die Signale auf binärem Niveau an Terminals DO-1 bis DO-N mit dem unkalibriert gemessenen Winkel zusammen in die Schaltvorrichtung L1 eingegeben. Am Ende des Signals auf Leitung C3 werden jetzt die Signale auf binärem Niveau an Terminals DO-1 bis DO-N, welche die Phasenkorrekturen darstellen, in die Schaltvorrichtung L2 eingegeben. Am Ende des Signals auf Leitung C4 sub—trahiert das Rechenwerk AU die Ladungen bzw. den Inhalt von Schaltvorrichtung L2 von den Ladungen von Schaltvorrichtung L1, um an den Terminals CO-1 bis CO-N einen kalibrierten Wert hervorzubringen.

Ein anderer Kalibrator 15A nach Fig. 6 erfordert keine Schaltung von Inputs.

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So sind im Hinblick auf Fig. 1 weder die Schaltereinrichtung 13, Schalter 20, Antenne 22 oder die Vorrichtung 19 zum Aufteilen der Gleichphasenenergie erforderlich. Statt dessen werden die Input-Anschlüsse der Phasenkomparatoren 14 direkt mit den Output-Anschlüssen der Matrix 12 verbunden. Zusätzlich sind digitale Werte, welche die Kalibrierkorrekturen darstellen, in einem ROM-Typ Speicher RM1 gespeichert. Die Korrekturen können auf verschiedene Arbeitsfrequenzen, Ausgangskalibrierwerte oder ähnliches bezogen sein. Der gewünschte Kalibrierwert wird durch die Einführung der entsprechenden Registeradresse in das Adressenregister AR ausgewählt. Die Auswahl kann statisch oder dynamisch sein. Mit Ausnahme dieses Unterschiedes und der Tatsache, daß das Signal auf Leitung C3 die Anzeige der Inhalte der ausgewählten Register kontrolliert, um so den zu subtrahierenden Wert zu ergeben, arbeitet Kalibrator 15A wie Kalibrator 15 in Fig. 5.

In weiteren Ausführungsbeispielen des Systems könnte man beide Kalibratoren in Reihe mit Kalibrator 15 geschaltet benutzen, wobei letzterer auf die Phasenfehler in den Phasenkomparatoren und Kalibrator 15,A auf andere Fehler im System achtet.

Die Vorrichtung 16 zum Auflösen von Zweideutigkeiten kann mehrere Formen haben. Sie kann ein ROM-Typ Speicher sein, in welchem die Signale auf binärem Niveau Speicherregister ansprechen, in denen jedes Register den wirklichen Ruhewert des Winkels zusammen mit dem von den Signalen auf binärem Niveau dargestellten zweideutigen Wert speichert. Informationen über die Realisierung dieses Typs von

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Rechner können in dem genannten NRL-Bericht gefunden werden. Obgleich dies eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung 16 ist, kann man gleichfalls die Korrekturlogik gemäß Fig. 5 und 6 der genannten US-PS 3 800 221 verwenden.

In Fig. 7 ist die Kontrolleinheit 18 gezeigt, welche im wesentlichen die Zeitfolge (timing sequence) bestimmt. Wenn eine periodische Einstellung gewünscht wird, wird der bewegliche Kontakt von Schalter SW1 mit dem frei laufenden Impulsgenerator PG verbunden. Jedesmal, wenn der Impulsgenerator PG einen Impuls entsprechend jenem der Wellenform SWO in Fig. 8 erzeugt, triggert der Aufstrich dieses Impulses jede der einzelnen Aufnahmen (one shots) OS-1 bis OS-A, welche Impulse mit realtiver Zeitdauer erzeugen, wie sie durch die Wellenformen C1 W und/oder C2W bis CAW gezeigt werden.

Für eine getriggerte Probe wird der Schalter SW1 auf die in Fig. 7 gezeigte Stellung gebracht, um mit dem Output eines Schmitt-Triggers ST verbunden zu sein, dessen Input mit einem Hüllenkurvendemodulator (envelope detector (ED) verbunden ist. Wann immer ein Mikrowellenenergieimpuls empfangen wird und die Phasenkomparatoren 1A durchlaufen hat, wird ein Muster dieses Impulses über den Leiter IP dem Hüllenkurvendemodulator eingegeben, welcher einen Impuls zu dem Schmitt-Trigger ST sendet. Solch ein Impuls wird anhand der Wellenform SWO in Fig. 8 gezeigt.

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Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. HIEBSCH · D - 77 SINGEN . den
A.Z. A/US-30

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Darstellung der Richtung einer entfernt liegenden Mikrowellenstation unter Verwendung von Antennen,

gekennzeichnet durch

eine Antennenanordnung zum Empfang der Mikrowellenenergie aus einer ganzen Zahl (N) von Antennenelementen, welche gleichmäßig über einen Kreisbogen von mehr als 180° in einer Ebene verteilt sind, eine Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie und zum Phasenwandeln mit einer Anzahl N von Eingangs- oder Input-Anschlüssen und einer Reihe von Ausgangs- oder Output-Anschlüssen sowie Verbindungsorgane zur Verbindung der N Input-Anschlüsse mit einem anderen jener Antennenelemente.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch n_ Zwei-Input-Anschluß Phasenkomparatoren, von denen jeder eine Anzeige der Phasendifferenz zwischen an ihren entsprechenden Input-Anschlüssen hereinkommenden Signalen anbietet, wobei η eine ganze Zahl größer als 1 und kleiner als N/2 ist, sowie eine zweite Verbindungseinrichtung zum Verbinden der Input-Anschlüsse von jedem der Phasenkomparatoren mit einem anderen Paar von Output-Anschlüssen der Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie und zum Phasenwandeln.

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ORIGINAL INSPECTED

A/US-30 2 -A 2-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens eine Vorrichtung zum Auflösen von Zweideutigkeiten die mit den n_ Phasenkomparatoren zur Durchführung der Anzeigen der Phasendifferenzen verbunden ist, um eine vielstufige Darstellung der Richtung der Mikrowellenenergiequelle oder -station zu geben.

A. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß N 7- A.

5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß N wenigstens acht ist, die Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie und zum Phasenentzerren wenigstens acht Input-Anschlüsse aufweist sowie wenigstens drei der Output-Anschlüsse mit der Verbindungseinrichtung nach Anspruch 2 verbunden sind, daß die Phasendifferenz zwischen den Signalen an einem Paar der mit der Verbindungseinrichtung verbundenen Output-Anschlüsse etwa gleich ist dem £ fachen des Richtungswinkels und daß die Phasendifferenz tischen den Signalen an einem anderen Paar der mit der Verbindungseinrichtung verbundenen Output-Anschlüsse annähernd gleich ist dem £ fachen des Richtungswinkels, wobei ρ und q Konstanten sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ρ ungleich q ist und sowohl ρ als auch q ganze Zahlen sind und relativ primär.

030030/0571 -a 3-

A/US-30 -A 3- -

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ρ = 1, q = A und N = 16 ist/sind.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Antennenanordnung eine Vielzahl von N Antennenelementen aufweist, welche in gleichen Abständen über einen Kreisbogen in einer Ebene zum Empfang der Mikrowellenenergie angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der genannten Antennenelemente als Schlitzantenne ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzantenne eine Kerbantenne ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenanordnung eine Scheibe (102) aus leitendem Werkstoff und diese eine Vielzahl von Schlitzen (10A) aufweist, wobei sich jeder der Schlitze von einem bestimmten, vom Mittelpunkt der Scheibe zu deren Umfang hin versetzten Punkt radial nach außen erstreckt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Weite bzw. der Querschnitt des Schlitzes gleichmäßig von dem Punkt zum Scheibenumfang vergrößert.

-A A-

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A/US-30 [f -A 4- -

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Radius der Scheibe Symmetrielinie des sich erweiternden Schlitzes ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußpunkte der Schlitze auf einem Mittelpunktskreis der Scheibe liegen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Fußpunkte eine Vorrichtung zum Empfang der Mikrowellenenergie, welche in den Schlitz von der Peripherie der Scheibe hereinkommt j zugeordnet ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch ein leitendes Grundflächenelement, dasjzwischen jedem Fußpunkt und dem Mittelpunkt der Scheibe vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Vorrichtung zum Absorbieren der Mikrowellenenergie zwischen jedem Fußpunkt und dem Mittelpunkt der Scheibe angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Vorrichtung zum Absorbieren der Mikrowellenenergie in einer Ebene an einer Seite der Scheibe angeordnet ist.

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-A 5-

A/ÜS-30 -A 5-

^ 2345259

19. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 18, gekennzeichnet durch eine Phasenvergleichsvorrichtung mit zumindest einer Zwei-Input-Anschlußkorrelatorvorrichtung, einem Servo/Digital-Konverter oder einem Analog/Digital-Konverter, der mit dem Output der Korrelatorvorrichtung verbunden ist, sowie mit einer Wirkungsspannungsverbindung zum Verbinden der zweiten Verbindungseinrichtung mit den Input-Anschlüssen der Korrelatorvorrichtung.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsspannungsverbindung eine Bandfilterverstärkungsvorrichtung enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsspannungsverbindungsvorrichtung Mischvorrichtungen mit Informationssignal-Input-Einrichtungen enthält, welche mit der zweiten Verbindungsvorrichtung verbunden sind, daß Output-Anschlüsse mit den Input-Anschlüssen der Korrelatorvorrichtung verbunden sind, sowie eine die Signale mischende Input-Vorrichtung und eine Empfangsüberlagerungsvorrichtung bzw. ein Oszillator zur Erzeugung eines Mischsignals vorgesehen ist, welche/r mit der die Signale mischenden Input-Vorrichtung verbunden ist.

22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Phasenvergleichsvorrichtungen eine Einrichtung zur Erzeugung einer codierten Kombination von Signalen auf binärem Niveau enthält.

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A/US-30 -A 6-

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Auflösung von Zweideutigkeiten eine Vorrichtung zum Umwandeln der Qodierten Kombination von Signalen auf binärem Niveau enthält, welche parallel von den Phasenvergleichsvorrichtungen aufnehmbar und eine binäre Darstellung der Richtung der Mikrowellenenergiequelle umsetzbar sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auflösen von Zweideutigkeiten eine Kalibriervorrichtung zum Vorausändern der codierten Kombinationen der Signale auf binärem Niveau in Abhängigkeit von den durch die Phasenvergleichsvorrichtungen eingebrachten Phasenfehlern aufweist.

25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung einen Sender für ein Kalibriersignal aufweist, Einrichtungen zum Aufteilen gleichphasiger Energie mit einem an den Sender des Kalibriersignaleä angeschlossenen Input sowie mit m-Output-Vorrichtungen, wobei eine kontrollierte Schaltvorrichtung zum wechselweisen Verbinden der zweiten Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder der m-Output-Vorrichtungen mit den Inputs der Phasenvergleichsvorrichtung, vorgesehen ist.

-A 7-

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A/US-30 . -A 7-

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine erste Speichervorrichtung zum Speichern der codierten Kombinationen von Signalen auf binärem Niveau, welche durch die Phasenvergleichsvorrichtungen erzeugt werden, wenn durch die Schaltervorrichtung die zweite Verbindungsvorrichtung mit den Inputs der Phasenvergleichsvorrichtungen verbunden ist, durch eine zweite Speichervorrichtung zum Speichern der codierten Kombinationen von Signalen auf binärem Niveau, welche durch die Phasenvergleichsvorrichtungen erzeugt werden, wenn die Schaltvorrichtung die m-Output-Vorrichtung mit der Phasenvergleichsvorrichtung verbindet, sowie durch eine Rechenvorrichtung zum Modifizieren der Inhalte der ersten Speichervorrichtung in Bezug auf die Inhalte der zweiten Speichervorrichtung zur Erzeugung einer weiteren codierten Kombination von Signalen auf binärem Niveau.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des kalibrierenden Signals eine andere Antennenvorrichtung ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des kalibrierenden Signals ein Output-Anschluß der Vorrichtung zum Aufteilen der

_4>> Mikrowellenenergie und zum Phasenwandeln ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Kontrollieren der Schaltvorrichtung zum periodischen Schalten von Verbindungen mit den Phasenvergleichsvorrichtungen vorgesehen ist.

-A 8-

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A/US-30 -A 8-

$0. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 29, gekennzeichnet durch Mittel zum Empfang der Mikrowellenenergie in Impulsen und weitere Vorrichtungen, welche auf den Empfang von Impulsen einer Mikrowellenenergie zur Kontrolle der Schaltvorrichtung für die Schaltung der Verbindung zur Phasenvergleichsvorrichtung ansprechen.

31. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung zumindest eine Quelle von wenigstens einer codierten Kombination von Signalen auf binärem Niveau als Kalibrierwert umfaßt, eine erste Speichervorrichtung zum Speichern von codierten Kombinationen von durch die Phasenvergleichsvorrichtung erzeugten Signalen auf binärem Niveau und eine Rechenvorrichtung zur Modifizierung der Inhalte der ersten Speichervorrichtung in Bezug auf die codierte Kombination von Signalen auf binärem Niveau jener Quelle zur Erzeugung einer weiteren codierten Kombination von Signalen auf binärem Niveau.

32, Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine adressierbare Speichervorrichtung ist, welche eine Vielzahl von codierten Kombinationen von Signalen auf binärem Niveau speichert, wobei eine Vorrichtung zum selektiven Adressieren der adressierbaren Speichervorrichtung vorgesehen ist.

-A 9-030030/0571

A/US-30 Φ· -Α 9-

33. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 32, gekennzeichnet durch eine Kalibriervorrichtung.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenvergleichsvorrichtung eine Vorrichtung zum Erzeugen codierter Kombinationen von Bits umfaßt, welche die Differenzen in der Phase der empfangenen Signale darstellen, wobei die Kalibriervorrichtung eine Quelle einer codierten Kombination von Bits als Kalibrierinformation enthält und die Quelle eine erste Speichervorrichtung zum Speichern wenigstens einer codierten Kombination von Bits als Kalibrierinformation einschließt, und daß eine Rechenvorrichtung zum Modifizieren einer codierten Kombination von Bits vorgesehen ist, welche durch die Phasenvergleichsvorrichtung im Hinblick auf die Inhalte der ersten Speichervorrichtung erzeugt sind.

35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Speichervorrichtung zum Speichern einer codierten Kombination von 3its und eine kontrollierte Schaltvorrichtung vor-

welchletztere
handen sind,| erste und zweite Inputs sowie Outputs aufweist, die mit den Phasenvergleichsvorrichtungen verbunden sind, und daß der genannten Quelle einer codierten Kombination von Bits als kalibrierte Informationen eine Quelle von einem kalibrierenden Signal zugeordnet ist.

-A 10-

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A/ÜS-30 40. -A 10-

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Aufteilen der gleichphasigen Energie, welche einen mit der Quelle eines Kalibriersignals verbundenen Input aufweist und eine m-Output-Vorrichtung, wobei die Schaltervorrichtung wechselweise die zweite Verbindungsvorrichtung, welche mit deren zweiten Inputs verbunden ist, oder die mit deren ersten Inputs verbundene m-Output-Vorrichtung mit den Inputs der Phasenvergleichervorrichtungen verknüpft und durch die weitere Speichervorrichtung, welche die codierten Kombinationen von Bits speichert — welche von der Phasenvergleichervorrichtung erzeugt werden, wenn die Schaltvorrichtung die zweite Verbindungsvorrichtung mit den Inputs der Phasenvergleichervorrichtung verbindet — wobei die erste Speichervorrichtung die codierte Kombination von Bits speichert, die von den Phasenvergleichervorrichtungen erzeugt werden, wenn die Schaltvorrichtung die m-Output-Vorrichtung mit der Phasenvergleichervorrichtung verbindet, und sowie durch die Rechenvorrichtung, welche die Inhalte der weiteren Speichervorrichtung modifiziert in Bezug auf die Inhalte der ersten Speichervorrichtung zur Erzeugung einer weiteren codierten Kombination von Bits.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibriervorrichtung eine Quelle für eine codierte Kombination von Bits umfaßt, welche die Kalibrierinformation darstellen, wobei der Quelle eine Speichervorrichtung zum Speichern von wenigstens einer codierten Kombination vcn die Kalibrierinformation darstellenden Bits zugeordnet ist.

030030/0571 -^A

A/US-30 .AA- -A 11-

38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung einen Speicher mit einer Vielzahl von adressierten Speicherregist.ern aufweist, wobei jedes der Register eine unterschiedliche Kombination von Bits speichert, und daß eine Vorrichtung zur selekt/iven Adressierung der Speicherregister vorgesehen ist.

39. Vorrichtung zur Darstellung der Richtung einer Mikrowellenenergiequelle mit Antennen, gekennzeichnet durch eine Antennenanordnung aus N Antennenelementen, welche in gleichem Abstand über einem Kreisbogen der größer als 180° ist in einer Ebene zum Empfang der Mikrowellenenergie angeordnet sind, wobei N eine ganze Zahl ist, durch eine Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie und zur Phasenwandlung oder -entzerrung, welche N Input-Anschlüsse und eine Reihe von Output-Anschlüssen aufweist, durch eine erste Verbindungsvorrichtung zum Verbinden eines jeden der N Input-Anschlüsse zu einem jeweils anderen der Antennenelemente, wobei N eine ganze Zahl größer als vier ist, durch eine n_ Zwei-Input-Anschluß-Phasenvergleichsvorrichtung, wobei jede der Phasenvergleichsvorrichtungen eine Anzeige der Phasendifferenz zwischen den an ihren jeweiligen Input-Anschlüssen ankommenden Signalen angibt und η eine ganze Zahl weniger als N/2 ist, und durch eine zweite Verbindungsvorrichtung zum Verbinden der Input-Anschlüsse jeder Phasenvergleichs-■' vorrichtung mit einem unterschiedlichen Paar von Output-Anschlüssen der Vorrichtung zum Aufteilen der Mikrowellenenergie und Phasenentzerren.

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-A 12-

A/US-30 Af) -A 12-

Al-

29*5259

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Auflösung von Zweideutigkeiten vorgesehen und mit der n-Phasenvergleichsvorrichtung zum Bearbeiten der Anzeigen der Phasendifferenzen verbunden ist, um eine Multidigit-Darstellung der Richtung einer Mikrowellenenergiequelle zu geben, und daß eine Kalibriervorrichtung zum Kompensieren von Phasenfehlern, welche durch
die Phasenvergleichsvorrichtungen eingeführt sind, zugeordnet ist.

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