DE715018C

DE715018C - Method for determining the direction by means of rotating directional radiation

Info

Publication number: DE715018C
Application number: DEL91612D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Eggers
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1936-12-12
Filing date: 1936-12-12
Publication date: 1952-12-22

Description

Verfahren zur Feststellung der Richtung mittels rotierender Richtstrahlung Es ist bekannt, zur Feststellung der Richtung in bezug auf eine Sendestelle abwechselnd nacheiillander zwei, verschiedene Komplementärzeichen übermittelnde Richtstrahlungen auszusenden und die von ihnen gebildete Linie gleicher Intensitäten, auf der die Zeichen zu einem Dauerstrich verschmelzen, in Rotation zu versetzen. Beim Durchgang des Dauerstrichs durch eine bestimmte Richtung, z. B. Norden, wird von der Sendestelle aus ein ungerichtetes Zeichen gegeben. Auf der Empfangsseite wird die Umlaufzeit des rotierenden Dauerstrichs von diesem Bezugs zeichen aus gemessen. Es ist weiterhin bekannt, von dem Anfangs-(Bezugs)-Signal aus die Zahl der der Umlaufgeschwindigkeit proportionalen Tastzeichen, welche zu beiden Seiten der Dauerstrichlinie verschieden sind, durch ein Zählwerk zu zählen und voneinander zu subtrahieren. Aus der sich ergebenden Differenz läßt sich dann in einfacher Weise die Richtung in bezug auf die Sendestelle festlegen. Zu diesem Zweck werden die aufgenommenen Strich- und Punkttastzeichen über einen Transformator zwei in Gegentakt geschalteten Gasentladungsröhren zugeführt, in deren gemeinsamer Anodenleitung ein Kondensator liegt7 der Edunch tdlie eintreffenden Zeichen entladen wird. In jedem der Anodenkreise liegt außerdem ein Zählwerk, welche je nach der eintreffenden Zeichenart getrennt ansprechen. Die Transformatoren der Empfangseinrichtung übertragen nämlich nicht die Zeichenform als solche, sondern nur Anfang und Ende jedes Zeichens als Spannungsspitzen verschiedener Richtung.Method for determining the direction by means of rotating directional radiation It is known to take turns to determine the direction with respect to a transmitting station successively two directional radiation transmitting different complementary characters to send out and the line of equal intensities formed by them on which the Merge characters into a continuous line, set them in rotation. When passing through of the continuous wave through a certain direction, e.g. B. North, is from the broadcasting station given an undirected sign. The turnaround time is on the receiving side of the rotating continuous wave measured from this reference character. It is still known, from the initial (reference) signal, the number of the rotational speed proportional tactile characters, which are different on both sides of the continuous line are to be counted by a counter and subtracted from each other. From the The resulting difference can then be determined in a simple manner with respect to the direction determine the sending point. For this purpose, the recorded line and Dot keys over a transformer, two gas discharge tubes connected in push-pull in the common anode line of which there is a capacitor7 the edunch tdlie incoming characters is unloaded. In each of the anode circles there is also a counter, which ever separated according to the incoming character type speak to. The transformers of the receiving device do not transmit the character form as such, but only the beginning and end of each character as tension peaks different direction.

Durch diese Verwendung kurzzeitiger Impulse zur Einwirkung auf das Zählwerk ergibt sich ein sehr wesentlicher Nachteil, indem Störimpulse, die vorzugsweise durch atmosphärische Störungen kurzer Dauer oder durch Funkenstörungen von Verbrennungsmotoren mit elektrischen Zündeinrichtungen hervorgerufen werden, wie ein von der Sendestelle eintreffendes Zeichen wirkten. Sie werden auf der Empfangsseite mitgezählt und ergeben eine derartige Unsicherheit in den gezählten Werten, daß eine Verwendung der Empfangs anordnung in vielen Fällen unmöglich ist. By using short-term impulses to act on the Counter results in a very significant disadvantage by adding glitches, which are preferably short-term atmospheric disturbances or spark disturbances from internal combustion engines caused by electrical ignition devices, such as one from the transmitting station incoming signs worked. They are counted on the receiving side and are the result such an uncertainty in the counted values that a use of the reception arrangement is impossible in many cases.

Gemäß vorliegender Erfindung werden diese Einflüsse weitgehend unterdrückt, indem die periodische Aussendung der beiden Richtstrahlungen in gleich langen Zeitabständen, jedoch mit unterschiedlicher Modulation, erfolgt und empfangsseitig beide Modulationsfrequenzen getrennten Gleichrichterkreisen mit derart gewählten Lade- und Entladekonstanten zugeführt werden. daß erst der am Ende jedes Zeichens erreichte Spannungswert die Betätigung der Zählwerke bewirkt. According to the present invention, these influences are largely suppressed, by the periodic emission of the two directional radiation at equally long time intervals, however, with different modulation, both modulation frequencies occur and on the receiving side separate rectifier circuits with charging and discharging constants selected in this way are fed. that only the voltage value reached at the end of each character Actuation of the counters causes.

An Hand der Abbildung sei der Erfindungsgedanke erläutert. The idea of the invention is explained using the illustration.

Abb. I stellt als Beispiel eine Schaltung des Endteils der Empfangseinrichtung dar; Abb. 2 und 3 zeigen die Spannungsverläufe. Fig. I shows, as an example, a circuit of the end part of the receiving device dar; Fig. 2 and 3 show the voltage curves.

In einer nicht dargestellten Anordnung wird auf der Sendeseite eine Linie gleicher Intensitäten durch die Schnittpunkte zweier durch einen Sendedipol und zwei diesem zugeordnete Reflektoren erzeugter Richtstrahlungen gebildet. Der Sendedipol wird mit einer Trägerfrequenz gespeist, die für jede der beiden Richtstrahlungen mit einer anderen Frequenz modeliert ist; beispielsweise ist die eine mit einer Tonfrequenz von 3000 Hz und. die zweite mit einer Tonfrequenz von 5000 Hz moduliert. Vorzugsweise werden hierbei nicht harmonische Frequenzen ver-. wandt. Auf Grund dieser unterschiedlichen Modulationsfrequenzen können die Richtdiagramme im Rhythmus gleich langer Tastzeichen erzeugt werden. In Abb. 2 ist die Empfangsamplitude A in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, und zwar nach Empfangsgleichrichtung. Während des Umlaufs der abwechselnd getasteten Richtdiagramme erfolgt im Empfänger fortlaufend die Aufnahme der Tonfrequenzspannungen gemäß dem dargFestellten Kurvenverlauf S1 bis S10. In an arrangement not shown, a Line of equal intensities through the intersection of two through a transmitting dipole and formed two reflectors associated with this generated directional radiation. Of the Transmitting dipole is fed with a carrier frequency that is used for each of the two directional radiations is modeled with a different frequency; for example, the one with a Audio frequency of 3000 Hz and. the second modulated with an audio frequency of 5000 Hz. Preferably, non-harmonic frequencies are used here. turns. Because of These different modulation frequencies can be used in the directional diagrams in rhythm keys of the same length can be generated. In Fig. 2, the reception amplitude is A. shown as a function of time, after receiving rectification. During the cycle of the alternately scanned directional diagrams takes place in the receiver continuous recording of the audio frequency voltages according to the curve shown S1 to S10.

Die Tastung kann jedoch auch derart vorgenommen werden, daß nach jeder Tastperiode eine Pause eintritt, z. B. von der Dauer je einer Periode. Eine derartige Tastung mit 'vXnterbrechung hat in gewissen Fällen Vorteile, wie am Schluß noch ausgeführt ist.The keying can, however, also be carried out in such a way that after each A pause occurs, e.g. B. of the duration of one period each. Such a one Keying with interruption has advantages in certain cases, as at the end is executed.

Am Ausgang des Empfangsgleichrichters bestehen die Zeichen S1 bis S10 usw. aus je zwei tonfrequenten Wechselströmen, die der in der Abb. 1 dargestellten Zähleinriclitung zugeführt werden. Diese besteht zunächst aus zwei RÖliren I und 2, an deren Gitter über die Kapazitäts - Widerstands-Kopplungsglieder 3 und 4 die Tonfrequenzspannungen zur Verstärkung gelangen. Vor jeder Röhre liegt ein Serienresonanzkreis 5 und 6, deren jeder auf eine der zu empfangenden Frequenzen ahgestimmt ist. Dadurch wird in jeder Röhrenstufe nur eine der beiden Frequenzen verstärkt. Vorzugsweise werden Serienresonallzkreise zur Selektion verwendet, da Parallelresonanzkreise -mit ausreichendem Scheinwiderstand für die Tonfrequenzen zu große Einschwingzeiten besitzen würden. Im Anodenkreis der Röhren I und 2 liegt je ein Trans formator 7 und 8, an denen die verstärkten Tonfrequenzen auftreten, beispielsweise am Transformator 7 die Frequenz 3000 und an 8 die Frequenz 5000. Diese tonfrequenten Wechselspannungen werden auf der Sekundärseite von zwei verschiedenen Wicklungen 9 und Io bzw. ii und 12 abgenommen Und durch Ventile I3 und 14 bzw. 15 und 16 gleichgerichtet. Die gleichgerichteten Spannungen laden Kondensatoren I7 und IS. The characters S1 to exist at the output of the receiving rectifier S10 etc. from two audio-frequency alternating currents, the one shown in Fig. 1 Counting device are supplied. This initially consists of two RÖliren I and 2, on the grid via the capacitance - resistance coupling elements 3 and 4 the Audio frequency voltages get to the amplification. There is a series resonance circuit in front of each tube 5 and 6, each of which is tuned to one of the frequencies to be received. Through this only one of the two frequencies is amplified in each tube stage. Preferably Series resonance circles are used for selection, as parallel resonance circles -with sufficient impedance for the tone frequencies too long settling times would own. A transformer 7 is located in the anode circuit of tubes I and 2 and 8, at which the amplified audio frequencies occur, for example at the transformer 7 the frequency 3000 and 8 the frequency 5000. These audio-frequency alternating voltages are on the secondary side of two different windings 9 and Io or ii and 12 removed and rectified by valves I3 and 14 and 15 and 16, respectively. the rectified voltages charge capacitors I7 and IS.

19 und 20, denen Widerstände 71 und 22 bzw. 23 und 24 parallel liegen, auf. Nveiterhiii sind diese Spannungen an die Gitter zweier Gastrioden 25 und 26 geführt, welche anodenseitig die Entladung eines Kondensators 27 bewirken, dessen Ladekreis aus einem hochohmigen Widerstand 28 und einer Stromquelle 29 bZestelht. An den Punkten c. d. t' liegt ein an sich bekanntes Zählwerk. Durch die Batterie 30 wird eine Vorspannung, von der noch die Rede ist, für die Gasentladnn-gsrÖ1reii erzeugt.19 and 20, to which resistors 71 and 22 or 23 and 24 are parallel, on. Nveiterhiii are these voltages on the grids of two gastriodes 25 and 26 out, which on the anode side cause the discharge of a capacitor 27, whose Charging circuit from a high-ohmic resistor 28 and a power source 29 bZestelht. At points c. d. t 'lies a counter that is known per se. By the battery 30 becomes a preload, which will be discussed later, for the gas discharge gsrÖ1reii generated.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung sei nun im folgenden erläutert: Kommen an den Eingangspunkten a und h nacheinander zwei tonfrequente Stromimpulse. z. B. S1 und S2 nach Abb. 2, an, so werden sie getrennt in den Röhren I und 2 verstärkt. Ein Teil der verstärkten Tonfrequenz von S1 1 g.e -langt in den an die Wicklung 9 angeschlossenen Gleichrichterkreis. Die dabei entstehende Gleichspannung lädt den Kondensator 17 auf. The mode of operation of the arrangement described will now be described below explained: Two audio frequencies come one after the other at the input points a and h Current pulses. z. B. S1 and S2 according to Fig. 2, they are separated in the tubes I and 2 reinforced. Part of the amplified audio frequency from S1 1 g.e - arrives in the rectifier circuit connected to winding 9. The resulting DC voltage charges the capacitor 17.

Die Spannungsverhältnisse an der von dieser Ladespannung gesteuerten Gasröhre 25 sind in Abb. 3 dargestellt. Die Röhre besitzt durch die Batterie 30 eine Vorspannung U1, rvährend 672 die Zündspannung darstellt, bei deren Überschreiten eine Zündung der Röhre und damit eine Entladung des Kondensators 27 erfolgt. Durch die Ladespannung am Kondensator I7, welche der Batterievorspannung entgegenwirkt, ergibt sich infolge Rotation des zu S1 bzw. S3, S5... gehörigen Richtdiagramms- ein Spannungsverlauf (über der Linie U3), der in Purilden M die Zündung bewirkt und damit zur Entladung des Kondensators 27 fithit. Diese Entladungen entsprechen den Zeichen S1 und S, in Abb. 2, die somit je einen Zählschritt auslösen. Die Zeichen 52 usw. des jeweils zweiten RicVdiagramms erzeugen in dem zu dieser Frequenz gehörigen, durch die Schaltelemente 2, 4, 6, 8, I2, IC und 20 gebildeten Schaltungsteil einen Spannungsverlauf über U4, der jedoch erst nach erfolgtem Durchgang der Linie gleicher Zeic!h,elns,tärken (s5, S6 m Abb. 2) zur Zündung der zugehörigen Gasröhre 26 ausreichende Spitzenwerte annimmt und damit die Betätigung des Zählwerks zwischen c und d bewirkt.The voltage ratios at the one controlled by this charging voltage Gas tubes 25 are shown in FIG. The tube has through the battery 30 a bias voltage U1, while 672 represents the ignition voltage at which Exceed an ignition of the tube and thus a discharge of the capacitor 27 takes place. By the charging voltage on capacitor I7, which counteracts the battery bias, results from the rotation of the directional diagram belonging to S1 or S3, S5 ... a voltage curve (over the line U3), which causes the ignition in Purilden M. and thus fit to discharge the capacitor 27. These discharges correspond the characters S1 and S, in Fig. 2, which thus each trigger a counting step. The characters 52 etc. of the second RicV diagram in each case in the one belonging to this frequency, a circuit part formed by the switching elements 2, 4, 6, 8, I2, IC and 20 Voltage curve across U4, which however only becomes the same after the line has passed through Mark! H, elns, strengthen (s5, S6 in Fig. 2) sufficient to ignite the associated gas tube 26 Assumes peak values and thus causes the counter to be operated between c and d.

Dile Spannungsgrundlinien U3 und U4 und deren Schrägverlauf kommen folgendermaßen zustande: Im Gegensatz zu dem ans den Schaltelementen I3, 2I, I7 gebildeten Gleichrichterkreis sind in dem zweiten, an die Sekundärwicklung IO des Transformators 7 angeschlossenen Stromkreis der Kondensator IS und der Widerstand 22 derart bemessen, daß der Kondensator sich erst kurz vor Ablauf einer vollen Tastperiode entladen hat. Dile voltage baselines U3 and U4 and their slope come comes about as follows: In contrast to that of the switching elements I3, 2I, I7 The rectifier circuit formed are in the second, connected to the secondary winding IO of the Transformer 7 connected circuit of the capacitor IS and the resistor 22 dimensioned so that the capacitor is only shortly before the end of a full duty cycle has discharged.

Die Ladespannung dient hier als zusätzliche (variable) Vorspannung für die Röhre 26 zur Vorspannung durch die Stromquelle 30. Diese zusätzliche Vorspannung wäre an sich nicht nötig, da, wie oben ausgeführt, von den beiden Zeichen jeder Tastperiode nur das amplitudengrößere Zeichen gezählt wird; sie bewirkt jedoch eine Verschärfung der Linie gleicher Zeichenintensitäten, wie dies in dem Schräganstieg der Spannungen U3 und U4 in Abb. 3 zum Ausdruck kommt. Ohne die zusätzliche Vorspannung würde die Spannungsgrundlinie mit der im Abstand U1 waagerecht verlaufenden Linie zusammenfallen. Der Amplitudenunterschied zwischen beiden Tastzeichen wird also durch die zusätzliche Vorspannung noch vergrößert. Beim Durchgang der Linie gleicher Intensitäten durch den Empfangsort heben sich beide zusätzliche Vorspannungen auf und kommen nicht zur Wirkung, da in diesem Fall die Steuerspannungen N im Abb. 3 die Zündspannung U2 nicht erreichen und in keiner der Gasröhren eine Zündung und damit Zählung gewirken. Zu diesem Zweck muß natürlich die Vorspannung 30 je nach der am Empfangsort herrschenden Feldstärke auf einen genau definierten Wert eingestellt werden. Man erreicht dies, indem während der Zeit eines halben Umlaufs der Sendeantenne die Tastung der Reflektoren ausgesetzt wird und lediglich die Tonfrequenzen im Tastrhythmus über die dann ungerichtete Strahlung ausgesendet werden. In diesem Fall findet automatisch eine dauernde Kontrolle der richtigen Einstellung der Vorspannungen der Gastrohrien statt, d!a das allein vorhandene Runddiagramm der Strahlung wie die Linie gleicher Intensitäten wirkt, also keine Beeinflussung der Zähleinrichtung zur Folge haben darf. Falls während dieser Zeit doch eine Beeinflussung der Zählwerke eintreten sollte, ist die Einstellung der Vorspannung 30 nicht richtig, so daß sie nachreguliert werden muß.The charging voltage serves here as an additional (variable) bias voltage for the tube 26 to be biased by the power source 30. This additional bias would not be necessary in itself, since, as explained above, each of the two signs Scanning period only the character with the larger amplitude is counted; however, it does one Sharpening of the line of equal character intensities, as shown in the incline of the voltages U3 and U4 in Fig. 3 is expressed. Without the additional bias would be the voltage baseline with the line running horizontally at a distance of U1 coincide. The difference in amplitude between the two tactile characters is enlarged by the additional pre-tensioning. When passing the line the same Intensities due to the receiving location cancel out both additional biases and do not come into effect, as in this case the control voltages N in Fig. 3 the ignition voltage U2 does not reach and there is no ignition in any of the gas tubes and so that counting worked. For this purpose, the bias 30 must of course depending on the field strength prevailing at the receiving location is set to a precisely defined value will. This is achieved by making half a revolution of the transmitting antenna the keying of the reflectors is suspended and only the sound frequencies in the tactile rhythm are then emitted via the omnidirectional radiation. In this case it takes place automatically constant control of the correct setting of the pre-tensioning of the gas pipes instead, that the only round diagram of the radiation present as the line is the same Intensities acts, so do not affect the counter allowed. If the counters are affected during this time should, the setting of the preload 30 is not correct, so that it readjusts must become.

Es ist natürlich wesentlich, daß das Verhältnis der Modulationsgrade der Tonfrequenzen konstant ist. Dazu müssen in den Sendeeinrichtungen Mittel vorgesehen sein, durch die der Modulationsgrad bzw. das Verhältnis der Modulationsgrade konstant gehalten wird; desgleichen muß auch die Empfangsseite so ausgebildet sein, daß dieses Verhältnis nicht geändert wird. It is of course essential that the ratio of the degrees of modulation the sound frequencies is constant. For this purpose, means must be provided in the transmission equipment through which the degree of modulation or the ratio of the degrees of modulation is constant is held; likewise the receiving side must be designed so that this Ratio is not changed.

An Stelle der im obigen Beispiel vorgesehenen Tonmodulationsfrequenzen können zweckmäßig auch höhere Frequenzen oberhalb des Tonfrequenzbereiches verwendet werden. Instead of the tone modulation frequencies provided in the example above Higher frequencies above the audio frequency range can also be used appropriately will.

Das hat den Vorteil, daß die Siebeinrichtungen und die Kopplungsglieder in der angeschlossenen Gegentaktanordnung sich vereinfachen.This has the advantage that the screening devices and the coupling members simplify themselves in the connected push-pull arrangement.

Die schon oben angedeutete Aussendung der Richtdiagramme mit Zwischenpausen ist in bestimmten Fällen von Vorteil. Das beschriebene Verfahren arbeitet mit kurzen Wellenlängen und dient vorzugsweise zur Orientierung von Flugzeugen. Auf diesen erfolgt im allgemeinen eine Modulation der Empfangsamplituden mit der Propellerfrequenz. Würde also ein dauernder Empfang stattfinden, so könnte sich die Propellerfrequenz auf die Anzeige auswirken und eine UTnsicherheit hervorrufen. The transmission of directional diagrams with pauses in between, as indicated above is advantageous in certain cases. The procedure described works with short Wavelengths and is used primarily for the orientation of aircraft. On this there is generally a modulation of the reception amplitudes with the propeller frequency. So if there were permanent reception, the propeller frequency could change affect the display and cause uncertainty.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for determining direction in which from a transmitter station alternating two, different ones in a periodic tactile rhythm The light rays conveying characters are sent in such a way that the Line (zone) of equal character intensities with uniform angular velocity rotates, and the total number on the receiving side from a zero character the two arriving during a rotation Character types automatically is counted separately, characterized in that the periodic transmission of the both directional radiation at equal intervals, but with different Modulation, takes place and that both modulation frequencies separate on the receiving side Rectifier circuits supplied with charging and discharging time constants selected in this way be that only the voltage value reached at the end of each character actuation the counters causes.

2. The method according to claim I, characterized in that each of the Rectifier circuit controls one of two push-pull connected gastriodes, in whose common anode circle the counter is located.

3. The method according to claim I, characterized in that for separation the modulation frequencies are used in series resonance circuits.

4. The method according to claims I and 2, characterized in that that two further rectifier circuits are provided, which additional bias voltages to block the gas pipe that is not controlled.

5. The method according to claim I, characterized in that the modulation done with tone frequencies.

6. The method according to claim I, characterized in that the modulation takes place with ultra-acoustic frequencies.

7. The method according to claims I, 5 and 6, characterized in that that two further rectifier circuits are provided, which additional bias voltages to block the gas pipe that is not controlled.

8. The method according to claim I, characterized in that on each Duty cycle is followed by a pause.

9. The method according to claim I, characterized in that during I800 every rotation only the modulation is toggled while the transmission of the High frequency is omnidirectional.

Io. Method according to Claim I and the following, characterized in that that two non-harmonic frequencies are used as modulation frequencies.