DE3639643A1 - Interferometer-peilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Interferometer-Peilanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Interferometer-Peiler wird die Einfallsrichtung einer elektromagnetischen Welle durch Auswertung des Phasen­ unterschieds zwischen zwei räumlich entfernt angeordneten Antennen ermittelt.

Es ist hierzu bekannt, nach jeder Antenne einen Empfänger anzuordnen, deren Überlagerungsoszillatoren phasenstarr miteinander synchronisiert sein müssen, um den Phasen­ unterschied der beiden Empfangsspannungen zu erhalten und damit die Auswertung dieses Phasenunterschieds nach den ZF-Verstärkern zu ermöglichen. An diese ZF-Verstärker müssen hinsichtlich der Phasenstabilität hohe Anforde­ rungen gestellt werden, ebenso ist eine Vorrichtung zur Kontrolle und Eichung des Phasengleichlaufs der beiden Empfänger vorzusehen. Die Probleme des exakten Gleichlaufs zweier Kanäle können vermieden werden, wenn die Signale von beiden Antennen denselben Empfangskanal durchlaufen. Hierzu werden beide Antennen abwechselnd auf den Empfän­ gereingang geschaltet, wobei eine der Antennen über eine einstellbare Umwegleitung mit dem Umschalter verbunden ist. Die Umschaltung zwischen den Antennen ruft eine Phasenmodulation des Eingangssignals des Empfängers hervor, die am ZF-Ausgang detektiert und zur Erzeugung einer Regelgröße benutzt wird, mit deren Hilfe man die Umwegleitung so einstellt, daß die Phasenmodulation verschwindet. Die so erhaltene Länge der Umwegleitung ist dann ein Maß für die Einfallsrichtung der Welle.

Dazu ist es jedoch nötig, in die Antennenleitung neben den Umschalter noch eine einstellbare Umwegleitung zu bringen. Diese kann z.B. als mechanisch veränderliche Umwegleitung (Leitungsposaune) ausgeführt sein, die beim Einstellvor­ gang mechanisch betätigt werden muß (Servomotor). Eine solche mechanisch veränderliche Umwegleitung ist ein verhältnismäßig teures und unhandliches Bauteil, auch die mechanische Betätigung schafft Probleme. Derartige me­ chanische Komponenten sind in Verbindung mit einem rein elektronischen Gerät, wie einem Empfänger, unerwünscht. Vorteilhafter ist eine in Stufen, beispielsweise in binärer Staffelung schaltbare Umleitung, deren Veränderung mittels elektronischer Schalter erfolgen kann. Durch die stufenweise Veränderbarkeit ist aber die Genauigkeit einer solchen Anordnung begrenzt. Zudem enthält eine solche Anordnung eine größere Anzahl von Bauteilen im Weg des Empfangssignals von der Antenne zum Empfänger, was immer auch zu einer Verringerung der Empfindlichkeit führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Interfero­ meter-Peilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art anzugeben, welche ohne Beeinträchti­ gung der Empfängerempfindlichkeit bei geringem Aufwand eine Peilung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird einer der i.a. mehreren Überlagerungsoszilla­ toren des Empfängers durch eine Zusatzeinrichtung phasen­ modulierbar gemacht. Synchron mit der Antennenumschaltung schaltet man dann auch diesen Oszillator in seiner Phase. Der resultierende Phasenhub wird wieder am ZF-Ausgang detektiert und zur Einstellung des Oszillator-Phasenhubs benutzt, der damit so geregelt wird, daß die resultierende Phasenmodulation verschwindet. Es wird also der Phasen­ sprung, der durch die Antennenumschaltung erzeugt wird, durch einen entgegengesetzt gleich großen Phasensprung eines Überlagerungsoszillators kompensiert. Der dann eingestellte Oszillator-Phasenhub bzw. die bestimmende Stellgröße ist ein Maß für die Einfallsrichtung der gepeilten Welle.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen vor allem im Fortfall der Umwegleitung und im Verzicht auf Komponenten, die Genauigkeit oder Empfindlichkeit beein­ trächtigen können. Des weiteren besteht damit die Mög­ lichkeit, normale Empfänger durch geringfügige Modifi­ kation zum Peilgerät umzubauen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die das Blockschaltbild eines der Erfindung gemäß aufgebauten Einkänal-Interferometers zeigt.

Der Antenneneingang A des Empfängers E ist über den Um­ schalter S periodisch abwechselnd mit einer der beiden Antennen A 1, A 2 verbunden. Das Signal eines der i.a. mehreren (hier des ersten) Überlagerungsoszillatoren G des Empfängers gelangt über den Phasenmodulator PM zum zuge­ hörigen Mischer. Durch die Steuereinheit ST wird sicher­ gestellt, daß synchron mit der periodischen Umschaltung zwischen den beiden Antennen auch das Oszillatorsignal zwischen zwei Phasen umgeschaltet wird. Der Hub dieser Umschaltung wird bestimmt durch die Regelspannung U _r . Nach dem Mischer resultiert aus den beiden Umschaltvorgängen ein Phasensprung des auf eine Zwischenfrequenz ZF umge­ setzten Signals, dessen Hub gleich der Differenz von Phasensprung am Antenneneingang und Oszillatorphasenhub ist. Diese Phasenmodulation der ZF wird mit dem Phasen­ demodulator PD detektiert und daraus über den Regler R die Regelspannung U _r gewonnen. Bei geeigneter Bemessung aller Komponenten wird durch den auf diese Weise geschlossenen Regelkreis der Oszillator-Phasenhub stets so eingestellt, daß die resultierende ZF-Phasenmodulation verschwindet. Die Regelspannung U _r ist dann ein Maß für den Phasenun­ terschied zwischen den beiden Antennen und damit für den Azimut der gepeilten Welle. Die Umschaltfrequenz für die Umschaltung zwischen den beiden Antennen ist in weiten Grenzen beliebig wählbar. Für die Peilung von modulierten, beispielsweise sprachmodulierten Signalen wird die Um­ schaltfrequenz vorteilhafterweise unter die untere Frequenzgrenze des Sprachbands gelegt.

Claims (3)

1. Interferometer-Peilanordnung, bei welcher zwei örtlich getrennt aufgestellte Antennen periodisch abwechselnd an einen gemeinsamen Empfänger mit wenigstens einem Über­ lagerungsoszillator zur Umsetzung des Eingangssignals auf eine Zwischenfrequenz angeschlossen werden, welcher einen Regelkreis zur Minimierung des durch die Antennenumschal­ tung verursachten Phasenhubs des Eingangssignals mit einem diesen Phasenhub messenden Phasendemodulator und einem daraus ein Regelsignal ableitenden Regler aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerungsschwingung des Oszillators (G) dem Frequenzumsetzer (M) über einen Phasenmodulator (PM) zugeführt ist, daß eine Steuereinheit (ST) den Phasenmodulator synchron mit der periodischen Umschaltung der Antennen zwischen zwei Phasen mit ein­ stellbarem Phasenhub umschaltet, daß der Phasenmodu­ lator die Phasenmodulation des frequenzumgesetzten Empfangssignals detektiert und der Regler aus dem Aus­ gangssignal des Phasendetektors ein Steuersignal (U _r ) zur Einstellung des Phasenhubs des Phasenmodulators derart ableitet, daß die Phasenmodulation des frequenzumgesetzten Empfangssignals verschwindet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfrequenz der Steuereinheit geringer ist als die untere Bandgrenze einer eventuellen Modulation des Empfangssignals.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfrequenz einstellbar ist.