DE714896C

DE714896C - Rotating directional beam transmitter

Info

Publication number: DE714896C
Application number: DEP73573D
Authority: DE
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1936-07-24
Filing date: 1936-07-24
Publication date: 1941-12-09

Description

Rotierender Richtstrahlsender Es ist bekannt, zur leichteren Orientierung für die Schiff- und Luftfahrt rotierende Richtstrahlmender anzuwevden. Hierbei bedient man sich neben Schallwellen sowohl optischer als auch unsichtbarer elektrischer Wellen in Verbindung mit Spiegeln, Scheiben- oder Gürtellinsen, durch welche die ausgestrahlte Energie auf einen bestimmten Raumwinkel (Abb. I) zusammengedrängt wird. Den Strahl läßt man in bestimmten Zeitintervallen mit gleichbleibender oder auch sich ändernder Geschwindigkeit in einer horizontalen, vertikalen oder einer entsprechenden Zwischenebene ganz oder teilweise rotieren. Um die verschiedenen, im Gelände aufgestellten Sender (»Feuer ) voneinander zu unterscheiden, läßt man sie mit verschiedener Geschwindigkeit rotieren, so daß die Zeit der Wiederkehr des ausgesandten Strahles am Empfangsort die Kennung für den Richtstrahler darstellt.Rotating directional beam transmitter It is known for easier orientation to use rotating directional beam converters for shipping and aviation. Served here In addition to sound waves, one can look at both optical and invisible electrical ones Waves in connection with mirrors, disc or belt lenses, through which the radiated energy compressed to a certain solid angle (Fig. I) will. The beam is left at certain time intervals with constant or also changing speed in a horizontal, vertical or a Rotate the corresponding intermediate level in whole or in part. To the different, To distinguish between transmitters (»fire) set up in the area, one leaves they rotate at different speeds so that the time of the return of the The emitted beam at the receiving location represents the identifier for the directional emitter.

Dort, wo eine größere Anzahl solcher Sender -orhanden ist, macht man auch Gebrauch voil mehreren Strahlen (Abb. 2), welche untereinander einen gleichmäßigen oder auch ungleichmäßigen Winkelabstand haben, und erhält dadurch weitere Kennungsmöglichkeiten. Bei Ridhtstrahlsendern, welche elektrische Wellen aussenden, hat man die Anordnung auch schon so getroffen, daß zunächst der Sender ungerichtet nach allen Seiten strahlt und hierbei mit Morsezeichen oder sonstigen Modul a-(ionen seine Kennung aus sendet. Außerdem rird ein rotierender Strahl ausgesandt und aus dem Zeitunterschied zwischen dem Durchgang des rotierenden Strahles und dem Eintreffen des ungerichteten Zeichens, welches dem Durchgang des Richtstrahles durch eine bestimmte Himmelsrichtung entspricht, die Lage des Empfangsortes gegenüber dem Sendeort ermittelt. Diese Einrichtungen gestatten keine volle Ausnutzung der Richtstrahlsender.Wherever there is a large number of such transmitters, one does also use of several rays (Fig. 2), which are uniform among each other or also have uneven angular spacing, and thus receive further identification options. With Ridhtstrahlsemender, which send out electrical waves, one has the arrangement already hit in such a way that initially the transmitter broadcasts undirected in all directions and sends its identifier with Morse code or other module a- (ion. In addition, a rotating beam is sent out and from the time difference between the passage of the rotating beam and the arrival of the undirected sign, which corresponds to the passage of the directional beam through a certain direction, the location of the receiving location compared to the sending location is determined. These bodies do not allow full utilization of the directional beam transmitter.

Es ist auch bekannt, rotierende Richtstrahlen zur Kennung verschiedener Sektoren von Fahrstraßen usw. zu verwenden. Zwecks eindeutiger Unterscheidung ist hierbei die Kennung zeitlich kürzer, als es dem Durchgang des rotierenden Strahles durch den jeweiligen Empfangsort entspricht. It is also known to use rotating directional beams to identify various Sectors of routes etc. to use. The purpose of a clear distinction is here the identifier is shorter in time than the passage of the rotating beam by the respective receiving location.

Ferner werden zum Zwecke der Entfernungsmessung bzw. AbstandsbestimmungVerfahren verwendet, bei denen die Laufzeit eines Impulses zwischen Sender und Empfänger gemessen oder bei denen der Dopplereffekt ausgenutzt wird. Derartige bekannte Entfernungsmeßeinrichtungen setzen jedoch stets außerordentlich teuere und empfindliche Spezialgeräte voraus. Furthermore, methods are used for the purpose of distance measurement or distance determination used, in which the transit time of a pulse between transmitter and receiver is measured or in which the Doppler effect is used. Such known distance measuring devices however, always require extremely expensive and sensitive special equipment.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, mit einfachsten Mitteln, insbesondere mit allen Funkempfängern, die auf die Wellenlänge einer Funkbake abstimmbar sind, eine einfach, für viele -praktische Fälle mit ausreichender Genauigkeit arbeitende Abstandsbestimmungseinrichtung zu sdaffen. The invention makes it possible, with the simplest of means, especially with all radio receivers that can be tuned to the wavelength of a radio beacon are, a simple one that works with sufficient accuracy for many practical cases Distance determination device to sdaffen.

Der erfindungsgemäße rotierende Richtstrahlsender unter Verwendung von elektrischen, optischen oder akustischen Wellen mit Modulationskennung hat nun eine solche Form, welche für verschieden weit vom Sendeort entfernte Empfangsorte eine verschieden lange Zeit des Durchganges der Strahlung durch den jeweiligen Empfangsort bewirkt. Using the rotating directional beam transmitter according to the invention of electrical, optical or acoustic waves with Modulation identifier now has a form that is used for receiving locations at different distances from the sending location a different length of time for the radiation to pass through the respective receiving location causes.

Ferner besteht die Modulationskennung aus einer Folge periodisch wiederkehrender Zeichenelemente (NIorsezeichen, Silben), deren zeitliche Länge mit Rücksicht auf die Verständlichkeit der Dauer des kürzesten Durchganges der Richtstrahlung durch den jeweiligen Empfangsort angepaßt ist, so daß die Anzahl der während der Zeit eines Durchganges der Richtstrahlung aufgenommenen Zeichenelemente als AIaß für den Abstand des Empfangsortes vom Sender dient.Furthermore, the modulation identifier consists of a sequence of periodically recurring Character elements (norse signs, syllables), their length with regard to the comprehensibility of the duration of the shortest passage of the directional radiation through is adapted to the respective receiving location, so that the number of during the time a passage of the directional radiation recorded drawing elements as AIass for the distance between the receiving location and the transmitter is used.

In Abb. 3 ist zur Erläuterung eine Feldkurve eines zur Durchführung des Erfindungsgedankens geeigneten Richtstrahles dargestellt. In Fig. 3 is a field curve for an explanation of the implementation of the inventive idea suitable directional beam shown.

Die Kurve k soll die Verbindungslinie aller Punkte gleicher Feldstärke darstellen. Ein Beobachter, der sich in der Nähe des Richtstrahles befindet, hat während der ganzen Zeit, während der sich der Strahl von a1 nach b1 bewegt (Winkel z), Empfang. Bei großen Entfernungen, die für das Verfahren besonders -on Bedeutung sind, wird nur derjenige Teil der Gesamtstrahlung empfangen, der noch innerhalb des Winkels ß, welcher beträchtlich kleiner ist als der Winkel α, liegt. Befindet man sich beispielsweise in einer Entfernung vom Sender, bei welcher man innerhalb des Winkels ß die Kennung einmal aufnehmen kann und der Winkel ß zum Winkel α sich wie I :3 verhält, so wird man beim Übergang auf den Kreis, der durch a", b1 geht, die Kennung dreimal aufnehmen. Aus diesem Verhältnis kann man sowohl auf den Abstand vom Sender als auch auf die zurückgelegten Strecken seit dem ersten Empfang schließen. Die Zeit des Empfanges während des Ourchlaufens des Richtstrahles ist also z. B. gegeben durch die Punkte a2 und bo; das bedeutet, daß, während der Strahl sich von b. nach a2 bewegt, d. h. um den Winkel fl sich gedreht hat, der Empfänger die Möglichkeit gehabt haben muß, die volle Kennung aufzunehmen. Da nun für jeden Punkt des Kreises durch ai, und bo diese Bedingung erfüllt sein muß, ergibt sich, daß, wenn die Gebezeit der Kennung gerade so groß ist wie die Zeit, während der sich der Punkt b2 nach an bewegt, im günstigsten Fall die Kennung gerade einmal richtig durchkommen kann. Da die genannten Anlagen aber in eister Linie als Sicherungseinrichtungen dienen sollen, ist es wünschenswert, daß die Kennung bei jedem Durchgang mindestens einmal vollständig von dem Empfänger aufgenommen werden kann; die Einrichtung wird daher so getroffen, daß die Zeitdauer einer vollständigen Kennung nicht mehr als - die halbe Zeit beträgt, in welcher sich die Punkt b2 nach a3 bewegt. Es ist ersichtlich. daß man bei dieser Voraussetzung statt Morsezeichen auch Telephonies aussenden kann, sofern die Strahlung m:t.els elektromagnetischer Wellen erfolgt.The curve k should be the connecting line of all points of equal field strength represent. An observer who is close to the directional beam has during the whole time that the ray moves from a1 to b1 (angle z), reception. In the case of large distances, which are particularly important for the procedure are only received that part of the total radiation that is still within of the angle β, which is considerably smaller than the angle α. Located For example, you are at a distance from the transmitter at which you are within of the angle ß can record the identifier once and the angle ß to the angle α behaves like I: 3, one becomes on the transition to the circle, which by a ", b1 go, record the identifier three times. This ratio can be used both on the Distance from the transmitter as well as the distance traveled since the first reception conclude. The time of reception during the passage of the directional beam is so z. B. given by the points a2 and bo; that means that while the ray from b. moved to a2, d. H. has rotated by the angle fl, the receiver must have had the opportunity to include the full identifier. There now for everyone Point of the circle through ai, and bo this condition must be fulfilled, we get that if the time the identifier is given is just as great as the time during which the point b2 moves towards an, in the best case the identifier just once can really get through. Since the systems mentioned are always used as safety devices are to serve, it is desirable that the identifier for each pass at least once can be completely accepted by the recipient; the facility will therefore made so that the duration of a complete identifier does not exceed - is half the time in which point b2 moves to a3. It can be seen. that with this requirement one can also send telephones instead of Morse code, provided that the radiation occurs by means of electromagnetic waves.

Das Verhältnis der Kennzeichenzeit zu Empfangszeit kann sowohl dadurch angepaßt sein, daß die Kennung schneller oder langsamer gegeben wird oder daß der rotierende Strahl langsamer umläuft oder auch daß vol vornherein mit einem Richtstrahl von schwächerer Bündelung gearbeitet wird. The ratio of the registration time to the reception time can both thereby be adapted that the identifier is given faster or slower or that the rotating beam revolves more slowly or that vol from the start with a directional beam weaker bundling is used.

Mit Rücksicht auf die Genauigkeit der Lagebestimmung des Empfängers ist natürlich ein scharfer Richtstrahl günstiger als ein breiter. In diesem Fall wird man bei längeren Kennungen die Kennung unterteilen und beispielsweise während einer vollen Umdrdmng des Richtstrahles die erste Silbe dauernd durchgehen, während bei der nächstfolgenden Umdrehung des Strahles die folgende Silbe durchgegeben wird. Bei mehr Silben kann man entsprechend verfahren. So wird also die vollständige Kennung erst durch Beobachtung mehrerer Umläufe des Richtstrahles ermittelt. With regard to the accuracy of the position determination of the recipient a sharp directional beam is of course cheaper than a broad one. In this case one will subdivide the identifier for longer identifiers and, for example, during one full turn of the directional beam go through the first syllable continuously while the following syllable is passed on at the next rotation of the beam. You can proceed accordingly with more syllables. So this is the full identifier only determined by observing several revolutions of the directional beam.

Statt dieser Ausführung ist es auch mög lief, zwei Richtstrahlsender Gkbb. 4) übereinander anzuordnen, wobei die Strahlfelder in einem bestimmten Winkel gegeneinander versetzt sind, so daß im Empfänger zuerst der erste Richtstrahl und darauf der zweite eml,-fangen wird. Auf den ersten Richtstrahl gibt man dauernd die Silbe 1, während man auf den zweiten Richtstrahl die Silbe 2 gibt. Dann hört man ebenfalls die Silben 1 und u im Empfänger unmittelbar hintereinander und hat damit die Kennung zusammengefaßt. Instead of this version, it is also possible to have two directional beam transmitters Gkbb. 4) to be arranged one above the other, with the beam fields at a certain angle are offset from one another, so that the first directional beam and in the receiver then the second eml is caught. The first directional beam is given continuously the syllable 1, while the syllable 2 is added to the second beam. Then listen you also have the syllables 1 and u in the receiver immediately one after the other and so that the identifier is summarized.

Außerdem kann der Winkel abstand der beiden Richtstrahlen noch als weiteres Unterscheidungsmerkmal betrachtet werden. In addition, the angular distance between the two directional beams can still be used as Another distinguishing feature to be considered.

Besonders günstig für derartige Richtstrahlsender sind solche, die mit elektrischen Wellen arbeiten, vor allem mit den im Zentimetergebiet liegenden Wellen, die infolge der räumlich kleinen Anordnung des Strahlungssystems besondere Vorteile rersprechen. So kann sowohl lurch einfache Spiegel oder Antennengebild, als auch durch Gruppenanordnung von Spiegeln, Antennengebilden oder Kombinationen von diesen jede gewünschte Form des Richtstrahls erreicht werden. Particularly favorable for such directional beam transmitters are those that work with electric waves, especially those in the centimeter range Waves that are special due to the spatially small arrangement of the radiation system Talk about advantages. So you can use simple mirrors or antenna structures, as well as by group arrangement of mirrors, antenna structures or combinations any desired shape of the directional beam can be achieved by these.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Rotating directional beam transmitter below Use of electrical, optical or acoustic waves with modulation identification, characterized in that the rotating directional beam has such a shape, which one is different for receiving locations at different distances from the end point Long Time of passage of the radiation through the respective receiving location causes also the modulation identifier from a sequence of periodically recurring character elements (Morse code, syllables), the length of which takes into account the intelligibility the duration of the shortest passage of the directional radiation through the respective receiving location is adapted, and that the number of during the time of a passage of the directional radiation recorded drawing elements as a measure of the distance between the receiving location and the transmitter serves.

2. Rotating directional beam transmitter according to claim 1, characterized in that that the duration of the identifier is equal to half the transit time of the directional beam transmitter is chosen.

3. Device according to claim I and 2, characterized in that in the case of a directional source working with a constant rotation speed by changing the shape of the directional beam diagram, in particular by enlarging it or reduction of the transmission energy, which changes the transit time through the receiving location will.

4. Device according to claim I to 3, characterized in that the individual parts of the identifier on two or more separately fed beams be sent out at the same time.