DE3426567C2

DE3426567C2 -

Info

Publication number: DE3426567C2
Application number: DE19843426567
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 7901 Illerkirchberg De Lamers; Manfred Ing.(Grad.) 7900 Ulm De Uhlmann
Original assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Current assignee: Telefunken Systemtechnik AG
Priority date: 1984-07-19
Filing date: 1984-07-19
Publication date: 1992-10-15
Also published as: DE3426567A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Peilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Eine solche Peilanordnung ist aus der DE 23 46 879 C2 bekannt.The invention relates to a Peilanordnung in the preamble of Patent claim 1 specified type. Such Peilanordnung is known from DE 23 46 879 C2.

Aus den zwei Peilspannungen und der azimutunabhängigen Rundspannung, die in an sich bekannter Weise (vgl. z. B.: DE 28 49 331 A1 bzw. DE 23 20 546 C2) durch Zusammenfassen von Einzelantennenspannungen einer Peilantennenanordnung wie beispielsweise einer bikonischen Peilantenne gebildet werden, läßt sich durch eine arctan-Auswertung des Peilspannungsverhältnisses der azimutale Einfallswinkel eines Signals angeben. Dabei treten zunächst Mehrdeutigkeitsprobleme auf, die jedoch durch Phasenvergleich der Peilspannungen mit der Rundspannung beseitigt werden können. Dieses Verfahren setzt allerdings ein dreikanaliges Überlagerungs-Empfangssystem voraus. Ein solches Empfangssystem ist aus der eingangs genannten DE 23 46 879 C2 bzw. aus der DE 22 34 920 B2 bereits bekannt.From the two bearing voltages and the azimuth-independent round voltage, in a manner known per se (cf., for example: DE 28 49 331 A1 and DE 23 20 546 C2) by combining Single antenna voltages of a DF antenna arrangement such as a biconical DF antenna can be formed by an arctan evaluation of the DF voltage ratio indicate the azimuthal angle of incidence of a signal. Thereby step initially ambiguity problems, but by phase comparison the bearing voltages are eliminated with the round voltage can. However, this method uses a three-channel Overlay receiving system ahead. Such a receiving system is from the aforementioned DE 23 46 879 C2 or from the DE 22 34 920 B2 already known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Peilanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die gegenüber solchen Überlagerungs- Empfangssystemen wesentlich einfacher aufgebaut ist und doch eine eindeutige Peilwertbestimmung ermöglicht.The invention is based on the object, a Peilanordnung the the type mentioned above, which Receiving systems is constructed much simpler and but allows a clear Peilwertbestimmung.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.The solution according to the invention is characterized by the characterizing Characteristics of claim 1 given. The dependent claims describe advantageous embodiments of the invention.

Die erfindungsgemäße Peilanordnung wertet in einem Videoempfangssystem, das an sich bekannt ist, nur die Amplituden der Peilspannungen aus. Zur Beseitigung der Mehrdeutigkeit des aus dem Amplitudenverhältnis ermittelten Peilwinkels werden die hochfrequenten Phasenbeziehungen zwischen den Peilspannungen und der Rundspannung auf Hochfrequenzebene in Amplitudenpegel umgewandelt, die nach Gleichrichtung durch Amplitudenvergleiche, die nur qualitativ erfolgen, einfach auszuwerten sind. Hierfür werden nur einfache und preisgünstige Bauteile benötigt, die für die hochfrequenten Signalwege auch in zufriedenstellender Breitbandigkeit zur Verfügung stehen.The direction finding device according to the invention evaluates in a video receiving system, which is known per se, only the amplitudes of the bearing voltages. To eliminate the ambiguity of the determined from the amplitude ratio Bearing angles become the high-frequency phase relationships between the bearing voltages and the round voltage at high-frequency level converted into amplitude level after Rectification by amplitude comparisons, only qualitative done, are easy to evaluate. For this will be Only simple and inexpensive components needed for the high-frequency signal paths also in satisfactory Broadband available.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abbildung noch veranschaulicht.The invention is based on an embodiment referring to the picture yet illustrated.

Die Peilspannungen P1 und P2 und die Rundspannung R, die in bekannter Weise durch subtraktive und additive Verknüpfung der Antennenspannungen der Einzelantennen einer bikonischen Peilantenne gewonnen werden, wurden in rauscharmen Vorverstärkern V verstärkt. Die Peilspannungen P1 und P2 werden in Leistungsteilern T1 und T2 auf jeweils zwei Signalwege P11 und P12 bzw. P21 und P22 aufgeteilt. Jeweils ein Signalanteil beider Peilspannungen, P11 und P21, wird einem Videoempfangssystem mit logarithmischen Videoverstärkern lgV mit einem nachfolgenden Differenzverstärker Δ zugeführt. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers, die ein Maß für den Peilwert α_p darstellt, wird in einem A/D-Wandler digitalisiert und nach einer arctan-Funktion ausgewertet.The bearing voltages P 1 and P 2 and the round voltage R, which are obtained in a known manner by subtractive and additive coupling of the antenna voltages of the individual antennas of a biconical DF antenna, were amplified in low-noise preamplifiers V. The bearing voltages P 1 and P 2 are divided into power dividers T 1 and T 2 in each case on two signal paths P 11 and P 12 or P 21 and P 22 . In each case, a signal component of both bearing voltages, P 11 and P 21 , is supplied to a video receiving system with logarithmic video amplifiers lgV with a subsequent differential amplifier Δ. The output voltage of the differential amplifier, which represents a measure of the bearing value α _p , is digitized in an A / D converter and evaluated according to an arctan function.

Der auf diese Art gewonnene Peilwinkel α_p ist nur innerhalb eines Azimut-Winkelbereichs von 0° bis 90° eindeutig. Die Eindeutigkeit für alle Quadranten wird durch Auswertung der hochfrequenten Phasenbeziehung der Rundspannung bezüglich den Peilspannungen erzielt. Hierzu wird die Rundspannung R über einen als 90°-3dB-Koppler ausgebildete Einrichtung zur Phasenkompensation T3 geführt, um die durch die Verschaltung der Einzelantennen bedingte 90°-Phasenverschiebung zwischen den Peilspannungen und der Rundspannung zu kompensieren. In einem Vierfach-Leistungsteiler TR wird die Rundspannung in vier gleiche Signalanteile R1, R2, R3, R4 aufgespalten. Der Signalanteil R1 wird in einem Summierer Σ1 mit der Peilspannung P12, der Signalanteil R2 in einem zweiten Summierer Σ2 mit der Peilspannung P22 zu einer Summenspannung S1 bzw. S2 zusammengefaßt, wobei die Amplituden der Peilspannungen P12 und P22 durch Dämpfungsglieder D soweit gedämpft sind, daß sie immer geringer sind als die Amplituden der Spannungen R1, R2. Die Summenspannungen S1 und S2 sowie die Spannungen R3 und R4 werden in Videodetektoren Det gleichgerichtet und als Komparatoren ausgebildeten Einrichtungen K1 bzw. K2 zugeführt. Je nachdem, ob die Amplitude der Summenspannung kleiner oder größer ist als die Amplitude des Rundspannungsanteils, ergibt sich am Ausgang des jeweiligen Komparators der Pegel L oder H. Die Kombination der beiden zweiwertigen Komparatorausgänge in einer einfachen Quadrantenlogik ergibt in eindeutiger Weise den Quadranten des Welleneinfalls und damit den eindeutigen Peilwinkel α. The bearing angle α _p obtained in this way is unique only within an azimuth angle range of 0 ° to 90 °. The uniqueness for all quadrants is achieved by evaluating the high-frequency phase relationship of the round voltage with respect to the bearing voltages. For this purpose, the round voltage R is passed over a designed as a 90 ° -3dB coupler means for phase compensation T 3 to compensate for the interconnected by the individual antennas 90 ° phase shift between the bearing voltages and the round voltage. In a quadruple power divider TR, the round voltage is split into four equal signal components R 1 , R 2 , R 3 , R 4 . The signal component R 1 is combined in a summer Σ 1 with the Peilspannung P 12 , the signal component R 2 in a second summer Σ 2 with the Peilspannung P 22 to a sum voltage S 1 and S 2 , wherein the amplitudes of the Peilspannungen P 12 and P 22 are attenuated by attenuators D so far that they are always less than the amplitudes of the voltages R 1 , R 2 . The sum voltages S 1 and S 2 and the voltages R 3 and R 4 are rectified in video detectors Det and fed as comparators K 1 and K 2, respectively. Depending on whether the amplitude of the sum voltage is smaller or larger than the amplitude of the round voltage component, the result is the output of the respective comparator level L or H. The combination of the two bivalent comparator outputs in a simple quadrant logic results in a clear way the quadrant of the wave incidence and thus the unique bearing angle α.

Es gilt beispielsweise für WelleneinfallFor example, it applies to wave incidence

im 1. Quadranten:in the 1st quadrant: S1 < R3 → K1 = HS 1 <R 3 → K 1 = H S2 < R4 → K2 = HS 2 <R 4 → K 2 = H Peilergebnis:DF result: a = α_p a = α _p im 2. Quadranten:in the 2nd quadrant: S1 < R3 → K1 = LS 1 <R 3 → K 1 = L S2 < R4 → K2 = HS 2 <R 4 → K 2 = H α = 180° -α_p α = 180 ° -α _p im 3. Quadranten:in the 3rd quadrant: S1 < R3 → K1 = LS 1 <R 3 → K 1 = L S2 < R4 → K2 = LS 2 <R 4 → K 2 = L α = 180° +α_p α = 180 ° + α _p im 4. Quadranten:in the 4th quadrant: S1 < R3 → K1 = HS 1 <R 3 → K 1 = H S2 < R4 → K2 = LS 2 <R 4 → K 2 = L α = -α_p α = -α _p

Claims

1. Peilanordnung with means for determining the direction of incidence of a wave from the amplitude ratio of two Peilspannungen and their phase angles with respect to an azimuth independent circular voltage and with a video receiving system, characterized by

- A quadruple power divider arrangement (TR) for dividing the round voltage into four equal signal components (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 );
- Two further power dividers (T 1 , T 2 ), the two bearing voltages (P 1 , P 2 ) each on a first and a second signal path (P 11 , P 12 and P 21 , P 22 ) split;
- The video receiving system, which is arranged in the two first signal paths (P 11 , P 21 ) with means for determining the amplitude ratio of the bearing voltages;
- One summer (Σ 1 , Σ 2 ) in each of the two second signal paths for combining each of a signal component (R 1 , R 2 ) of the round voltage with each of the two bearing voltages (P 12 , P 22 ) to two sum voltages (S 1 , S 2 );
- means (K 1 , K 2 ) for Peilwertermittlung by amplitude comparison of the sum voltages (S 1 , S 2 ), each with a signal component (R 3 , R 4 ) of the round voltage;
- attenuators (D) for level adjustment such that the amplitudes of the signal components (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) of the round voltage are always greater than the amplitudes of the input of the summer (Σ 1 , Σ 2 ) bearing bearing voltages ( P 12 , P 22 ); and
- Means (T 3 ) for the phase compensation of a between the round voltage (R) and the bearing voltages (P 1 , P 2 ) possibly existing 90 ° phase shift.

2. Peilanordnung according to claim 1, characterized that the video reception system logarithmic video amplifier (lgV) and subsequently a differential amplifier Contains (Δ).

3. direction finding device according to claim 1 or 2, characterized in that the attenuation members (D) in the second signal paths (P 12 , P 22 ) before the summers (Σ 1 , Σ 2 ) are arranged.

4. direction finding device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the amplitude comparison, the voltages to be compared in video detectors (Det) rectified and comparators (K 1 , K 2 ) are supplied.

5. Peilanordnung according to one of claims 1 to 4, characterized in that for phase compensation, a 90 ° power divider (T 3 ) in the course of the round voltage (R) in front of the quadruple power divider arrangement (TR) is provided.