DE4032093A1 - Elektronisches goniometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Goniometer, dessen Ein­ gangssignale mittels Digital-Analogwandlung gewichtet werden.

Herkömmliche induktive Goniometer bestehen aus zwei um 90° gegen­ einander versetzten Feldspulen, in deren Feld eine drehbare Such­ spule angeordnet ist. Es ist bekannt, daß derartige Goniometer beispielsweise bei der Störausblendung von Sendern Anwendung fin­ den. Es werden dabei Antennendiagramme mit Nullstellen erzeugt. Goniometer dieser Art werden auch in Einkanal-Funkpeilanlagen ein­ gesetzt. Die zueinander rechtwinklig angeordneten Peilantennen werden mit den Feldspulen des Goniometers verbunden, und ein elek­ tromechanischer Antrieb der Suchspule sorgt für das Auffinden des Empfangsminimums.

Gemäß der deutschen Patentschrift DE 34 12 760 läßt sich das Peil­ azimut durch Aufsuchen eines Spannungsminimums auch ohne Benutzung elektromechanischer Stellorgane ermitteln. Dabei werden in einer besonderen Ausführungsform des angegebenen Patents die von den Peilantennen gelieferten Spannungen, die dem Cosinus bzw. Sinus des Azimuts α der einfallenden Welle proportional sind, durch multiplizierende Digital-Analogwandler in an sich bekannter Weise mit einem Sinus bzw. einem Cosinus eines veränderbaren Winkelwer­ tes ϕ gewichtet und anschließend summiert. Als normierte Summen­ spannung erhält man den bekannten Zusammenhang:

Die Nullstelle der Summenspannung ergibt sich für den Winkel ϕ₀=-α+K · 180° (K=0, 1, 2 . . . ) und entspricht dem gesuchten Peilminimum des gepeilten Senders.

Die in der DE 34 12 760 aufgeführte Anordnung benötigt in der beson­ deren Ausführungsform für die elektronisch gesteuerte Dämpfung der Antennensignale zwei multiplizierende Digital-Analogwandler, deren Nachteil darin besteht, daß sie zur Steuerung hochfrequenter An­ tennensignale aus technologischen Gründen nur bedingt einsatzfähig sind und/oder einen hohen Kostenfaktor haben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kosten, beispielswei­ se die eines Funkpeilers, der mit einem elektronischen Goniometer nach dem oben beschriebenen Prinzip realisiert werden soll, zu re­ dizieren.

Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch ermöglicht, daß das elek­ tronische Goniometer, das zur Erzeugung des Empfangsminimums ein­ gesetzt wird, mit nur einem multiplizierenden Digital-Analogwand­ ler realisiert werden kann, wie im folgenden beschrieben wird:

Die vorher dargestellte Summenspannung wird zum Aufsuchen der Nullstelle gleich Null gesetzt. Die Division beider Seiten der Gleichung durch sin ϕ ergibt:

cos α+sin α · cot ϕ=0

Die Nullstelle dieser Gleichung ist wie oben

ϕ₀=-α+K · 180° (K=0, 1, 2 . . . ).

Wie sofort ersichtlich, ist vor der Summenbildung der Antennen­ spannungen nur noch ein Digital-Analogwandler erforderlich, der den Sinusanteil mit einer cot-Funktion multipliziert. Da die cot-Funktion - bzw. tan-Funktion - bekanntlich bei Winkelwerten um 0°+K · 180° - bzw. 90°+K · 180° - mit K=0, 1, 2 . . . Unendlichkeits­ stellen besitzt, ist es in der Praxis zweckmäßig, das Argument für den tan auf den Winkelbereich 0° bis 45° (+K · 180°) und für den cot auf den Winkelbereich 45° bis 90° (+K · 180°) zu beschränken. Um einen Kreis von ϕ=0° bis 360° beschreiben zu können, ergibt sich aus dem eingeschränkten Winkelbereich die Notwendigkeit, sowohl eine Phasenumkehrschaltung 0°/180° als auch eine Antennen­ umschaltung vorzusehen.

Die erfindungsgemäße Anordnung eines elektronischen Goniometers mit nur einem Digital-Analogwandler ist in der Fig. 1 dargestellt. Die von den zueinander rechtwinklig angeordneten Antennensystemen 1 und 2 ankommenden Signale gelangen an eine Antennenumschaltung 3a und 3b mit den Schaltungen I und II. Der Ausgang des Umschal­ ters 3a gelagt direkt an einen Summierer 6, während der Ausgang 3b auf einen multiplizierenden Digital-Analogwandler 4 geschaltet wird. An diesen schließt sich eine Phasenumkehrschaltung 5 an, dessen Ausgang mit dem Summierer 6 verbunden ist. Die Steuerung 7 erzeugt die Steuersignale für den Digital-Analogwandler 4, den An­ tennenumschalter 3a und 3b und die Phasenumkehrstufe 5.

In Abhängigkeit vom Drehwinkel ϕ ergeben sich die in der Tabelle, Fig. 2, aufgeführten Steuerdaten für den Digital-Analogwandler und die Schaltzustände für die Schalter. Wegen der Doppeldeutigkeit, die durch den Term K · 180° in den vorherstehend aufgeführten Gleichungen berücksichtigt ist, ergeben sich für gleiche Schalter­ zustände zwei Winkelbereiche.

Claims (1)

1. Elektronisches Goniometer, dessen Eingangssignale mittels multi­ plizierender Digital-Analogwandler gewichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wichtung nur ein multipli­ zierender Digital-Analogwandler eingesetzt wird.