DE733781C

DE733781C - Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung von Stoerspannungen bei einem Verfahren zur Bestimmung des Abstandes reflektierender Flaechen mit Hilfe elektrischer Wellen

Info

Publication number: DE733781C
Application number: DES140551D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Alsleben
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-03-28
Filing date: 1940-03-29
Publication date: 1943-04-02

Description

Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störspannungen bei einem Verfahren zur Bestimmung des Abstandes reflektierender Flächen mit Hilfe elektrischer Wellen Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störspannungen, herrührend von der Welligkeit der direkten Strahlung bei einem Verfahren zur Bestimmung des Abstandes reflektierender Flächen, insbesondere zur Bestimmung der Flughöhe in Luftfahrzeugen, mit Hilfe elektrischer Wellen, bei dem die Sendefrequenz periodisch geändert wird und die aus der Überlagerung der direkten mit der reflektierten Strahlung entstehende Differenzfrequenz ein Maß für den Abstand ist.
Bei diesem Meßverfahren wird bekanntlich die Frequenz der ausgesandten Wellen in weiten Grenzen geändert. Dabei läßt sich aber wegen des großen Frequenzbereiches und der in Frage kommenden Wellenlänge eine starke Amplitudenmodulation des Senders nicht vermeiden. Diese uherwünschte Amplitudenmodulation ergibt nun über die direkte Strahlung, die bei größerem Abstand der reflektierenden Fläche ein Vielfaches der reflektierten Strahlung beträgt, eine starke Störspannung bestimmter Frequenz im Empfänger, welche die durch Überlagerung entstehende Nutzspannung mit zunehmendem Abstand immer mehr überwiegt und schließlich die Abstandsmessung unmöglich macht.
Um auch größere Entfernungen messen zu können, muß daher die von der Welligkeit der direkten Strahlung herrührende Störfrequenz im Empfänger unterdrückt -werden. Man hat hierzu Siebschaltungen oder frequenzabhängige Gegenkopplungen im Empfangsverstärker benutzt, die einen Frequenzgang etlva entsprechend Fig.r ergeben, durch dessen starke Einbuchtung die Störfrequenz unterdrückt wird. Nun haben aber die Nutzfrequenzen bei kleinen Entfernungen (Bodennähe ! Werte von der Größe der Störfrequenz oder nur wenig höher, und gleichzeitig haben sie sehr starke Oberwellen. Der Frequenzgang darf deshalb in diesem Gebiet keinen starken Anstieg haben, weil sonst die Oberwellen überwiegen und eine Falschanzeige ergeben würden. Es müssen also in Bodennähe die Gegenkopplungen oder Siebschaltungen ausgeschaltet werden, und es kann dies auch geschehen, weil ja hier die Nutzamplitude im Vergleich zur Störamplitude überwiegt.
Aus Sicherheitsgründen (Benutzung des Höhenmessers für Blindlandungen) darf das Ausschalten nun nicht von Hand vorgenommen werden, sondern muß zwangsläufig geschehen. Die Benutzung eines Relais, da.s das Ein- und Ausschalten in Abhängigkeit von der Nutzfrequenz (Flughöhe) bewerkstelligt, ist nicht zweckmäßig, da dieses bei den in Frage kommenden Frequenzmessern sehr hoch empfindlich sein müßte und deshalb leicht Anlaß zu Störungen und Falschanzeigen des Höhenmessers geben würde, gerade dort, wo eine einwandfreie Anzeige für die Flugsicherheit am meisten gebraucht wird.
Die Erfindung will diese Nachteile vermeiden. Sie geht dabei von der bereits erwähnten Tatsache aus, daß von der Entfernung der reflektierenden Fläche außer der Nutzfrequenz auch die Nutzamplitude abhängt und benutzt die Nutzamplitude als hinreichend genaues Kriterium dafür, wann die Unterdrückerschaltung ein- bzw. auszuschalten ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der im Empfangsverstärker liegende, aus einem Ohmschen Widerstand in Reihe mit einem auf die Störfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreis bestehende Spannungsteiler durch Parallelschaltung zweier Gleichrichter mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung und mit hinreichend spannungs- und frequenzabhängigem Widerstandsverlauf bei Auftreten von in der Größenordnung der Störfrequenz liegenden kleinen Nutzfrequenzen mit demgemäß großem Nutzpegel im Sinne der Unterdrückung der Resonanzkennlinie mehr oder weniger kurzgeschlossen ist.
In Fig.2 ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einem Empfangsverstärker gezeigt. Der Verstärker i enthält zwei Verstärkerstufen mit den Röhren 2 und 3. Zwischen beiden Verstärkerstufen liegt als Spannungsteiler die neue Unterdrückerschaltung; sie setzt sich folgendermaßen zusammen: In Reihe mit einem amplitudenunabhängigen Ohmschen Widerstand 4, zu dem auch der Innenwiderstand der als Generator wirkenden ersten Röhrenstufe gezählt werden kann, liegt ein frequenzabhängiger Serienresonanzkreis mit der Spule 7, dem Kondensator 8 und einem Widerstand 9 und gleichzeitig parallel zu diesem Schwingkreis ein amplitudenabhängiger Widerstand, bestehend aus zwei mit verschiedener Durchlaßrichtung parallel geschalteten Trockengleichrichtern 5 und 6. Parallel zu dem Widerstand 4 kann noch ein. Kondensator io liegen.
Die Anordnung wirkt folgendermaßen Bei tiefen Nutzfrequenzen und damit verbundenen großen Amplituden ist der Widerstand der Gleichrichter von der Größenordnung des Resonanzwiderstandes der Serienresonanz oder kleiner und macht sie praktisch unwirksam. Mit steigender Nutzfrequenz und abnehmender Amplitude nimmt der Widerstand der Gleichrichter 5 und 6 immer mehr zu, so daß der Anteil der am Gitter der Röhre 3 liegenden Anodenwechselspannung der Röhre 2 stark anwächst. Nur für die Störfrequenz bildet die Serienresonanz weiterhin einen niedrigen Widerstand, so daß diese unterdrückt wird. Bei hohen Frequenzen bewirkt der Kondensator io in bekannter Weise ein weiteres Anwachsen des am Gitter der Röhre 3 liegenden Spannungsanteils. Fig. 3 zeigt die in einem speziellen Beispiel erzielte Wirkung der Anordnung- im Schaubild.
Es wird also vermieden, daß bei tiefen Nutzfrequenzen, die mit großen Amplituden verbunden sind, ein ansteigender Frequenzgang auftritt, während bei hohen Nutzfrequenzen und kleiner Amplitude der Serienresonanzkreis voll wirksam ist und die von der unerwünschten Amplitudenmodulation des Senders herrührenden Störschwingungen stark unterdrückt werden.
Will man der Röhre 3, vor der die Anordnung liegt, eine Regelspannung z. B. zur Pegelreglung zuführen, so werden zusätzliche Schaltelemente benötigt. In diesem Fall läßt sich vorteilhaft die in Fig.4 dargestellte Anordnung benutzen, bei der die Trockengleichrichter nicht mehr parallel zum ganzen Serienresonanzkreis, sondern nur parallel zu seiner Spule liegen, während sein Kondensator gleichzeitig als Siebkondensator für die Regelspannung dient. Durch diese Schaltung werden zusätzliche Schaltelemente gespart. Ihre Wirkung ist die gleiche wie die der in Fig.2 angegebenen Schaltung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur Unterdrükkung der von der Welligkeit der direkten Strahlung herrührenden Störspannungen bei einem Verfahren zur Bestimmung des Abstandes reflektierender Flächen, insbesondere der Flughöhe in Luftfahrzeugen, mit Hilfe elektrischer Wellen, bei dem die Sendefrequenz periodisch geändert wird und die aus der überlagerung der direkten mit der reflektiqrten Spannung entstehende Differenzfrequenz ein Maß für den Abstand ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Empfangsverstärker liegende, aus einem Ohmschen Widerstand in Reihe mit einem auf die Störfrequenz abgestimmten Serienresonanzkreis bestehende Spannungsteiler durch Parallelschaltung zweier Gleichrichter mit entgegengesetzter Durchlaßrichtung und mit hinreichend spannungs- und frequenzabhängigem Widerstandsverlauf bei Auftreten von in der Größenordnung der Störfrequenz liegenden kleinen Nutzfrequenzen mit demgemäß großem Nutzpegel im Sinne der Unterdrückung der Resonanzkennlinie mehr oder weniger kurzgeschlossen ist. z. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter parallel zu der Spule des Serienreso.nanzkreis@es geschaltet sind und der Kondensator des Serienresonanzkreises gleichzeitig als Siebkondensator für eine der folgenden Röhre zuzuführende Regelspannung verwendet ist.