DE767399C - Verfahren zur Erzeugung einer vertikalen Leitebene - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung einer vertikalen Leitebene

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DE767399C
DE767399C DEL93847D DEL0093847D DE767399C DE 767399 C DE767399 C DE 767399C DE L93847 D DEL93847 D DE L93847D DE L0093847 D DEL0093847 D DE L0093847D DE 767399 C DE767399 C DE 767399C
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Expired
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DEL93847D
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English (en)
Inventor
Joachim Dr-Ing Goldmann
Ernst Dr-Ing Kramar
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Alcatel Lucent Deutschland AG
C Lorenz AG
Original Assignee
Standard Elektrik Lorenz AG
C Lorenz AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zur Erzeugung einer vertikalen Leitebene Es sind Verfahren zur Festlegung von Kursrichtungen bekannt, welche auf der Ausstrahlung zweier Hochfrequenzen mit unterschiedlicher Richtcharakteristik beruhen, Und zwar werden diese abwechselnd im Rhythmus von Komplementärzeichen (a und X bzw.
  • Punkt-Stri. ch) erzeugt, so daß alle Richtungen, innerhalb deren die emjpfangenen Tastzeichen zu einem Dauerstrich verschmelzen, als Linien konstanter Strahlungsintensität definiert sind, die als Kurslinien für Navigationszwecke benutzt werden. Bei Ahweichungen von der Kurslinie nach der einen oder anderen Seite tritt das Zeichen der einen oder anderen Art hervor, woraus die Seite der Abweichung erkannt wird.
  • Dieses Navigationsverfahren ist bisher in der Regel zum Leiten von Fahrzeugen über geringe Entfernungen benutzt worden. Zu diesem Zweck wurden die Sendeanor entweder auf sehr kurzen Wellenlängen in der Größenordnung von Metern bzw. mit sog. langen Wellen in der größenordnung von 1000 m betrieben, Bei der Anforderung, eine Navigation über sehr große Entfernungen durchzuführen, z. B. zum Leiten von Schiffen oder Flugzeugen zwischen Erdteilen, ist es zweckmäßig, auf den zur Überbrückung sehr großer Entfernungen besonders geeigneten Kurzwellenbereich überzugehen. Hierbei argeben sich jedoch Schwierigkeiten grundsätzlicher Art, mit deren Behebung sich die vorliegende Erfindung beschäftigt.
  • Bei Verwendung der sog. Kurzwellen gelangt bekanntlich nicht nur die am Erdboden entlang laufende Welle in den Empfänger, sondern, wie an Hand von Abb. 1 erläutert, auch die Raumwellen 1 bzw. 2, die bekanntlich von der E- und f-Schicht zum Erdboden zurückreflektiert werden, Am empfangsort O ist demzufolge jeweils die resultierende Feldstärke zwischen den miteinander interferierenden Wellen 1 bzw. 2 vorhanden, die unter verschiedenen Erhebungswinkeln α1 bzw. α2 von der Sendestation S ausgehen und dementsprechend Wegstrecken verschiedener Länge zurücklegen. Diese verschiedenen Wellen addieren oder subtrahieren sich entsprechend dem durch die unterschiedlichen Weglängen bedingten Phasenunterschied.
  • Dieser Effekt ist in der Nachrichtentechnik allgemein unter dem Namen Fadingeffekt bekannt und bsdingt ein periodisches Abfallen oder Ansteigen der Lautstärke. Eine solche periodische Lautstärkenschwankung hedeutet heute keinen grundsätzlichen Nach= teil mehr, denn man hat es durch Anwendung von Regelmethoden in der Empfangstation in der Hand, die Lautstärkeschwankungen. auszugleichen, Bei dem navigationsverfajhren mit abwechselnd im Rhythmus von Komplementärzeichen getasteten Richtstrahlungen, die zum amplitudenvergleich dienen und auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ergiht sich jedoch infolge der Interferenz der Strahluugen verschiedener Weglängen ein grundsätzlicher Fehler in der Standortbestimmung, dessen Entstehung im folgenden an Hand von Abbildungen näher erläutert ist.
  • In Abb. 2 ist das Schema einer bekannten Sandeanordaung zur Durchführung des besprochenen Verfahrens dargestellt, bei dem abwechselnd zwei sich überschneidene horizontale Richtdiagramme R1 und R2 erzeugt werden, deran Intensitäten am Empfangsort miteinander verglichen werden. An jedem beliebigen Empfangsort ist entsprechend der Lage desselben zur Sendestation ein bestimmtes Amplitudenverhältnis zwischen den beiden abwechselnd erhaltenen Empfangsspannungen vorhanden, Setzt man beispielsweise das amplitudenverhältnis als gegeben e1/e2 voraus, so erkennt man aus der Abbildung, daß dieses Verhältnis auf den Linien 3 und 4. die einen gewissen Winkel miteinander bilden. konstant bleibt. Simmt man jedoch an. am Empfangsort O nicht nur eine einzige Welle, sondern zusätzlich eine indirekte retlektierte Welle eintrifft, so besitzt diese infolge der längeren Wegstrecke das amplitudenverhältnis e1/e2. wie noch erläutert wird, nicht auf den Linien 3 und 4. sondern beispielsweise auf den Linien 3',4'. Das bedeutet, wenn angenommen wird, daß das Amplitudenverhältnis der Welle 1 auf den Strahlen 3 und 4 das Verhältnis e1/e2 besitzt, daß die an der F-Schicht reflektierte Welle 2 am gleichen Empfangsort ein anderes Amplitudenverhältnsi aufweist, An Hand der Abb. 7 sind die Verhältnisse dargestellt. Es ist hier ein räumliches strahlungsdiagramm gezeigt, das bei verschiedenen Erhebungswinkeln und für gleiche Winkelabweichungen x von der (strichpunktierten) Linie mit dem Intensitätsverhältnis Eins gleiches Zeichenverhältnis e1 : e2 = e1' : e2' liefert. Der Strahlungsverteilung ist ein Rotationskörper zugrunde gelegt, der entsteht, wenn man die Mittenachse der Diagramme R1 und R2 senkrecht zur Leitebene als Rotationsachse der Diagramme R1', R2' betrachtet.
  • Unter jedem Erhebungswinkel, z. B. α2, ist dann daa Zeichenverhältnis das gleiche, Betrachtet man jetzt ein bestimmtes zeichenverhältnis e1 : e2, das auf der Linie 3 entlang der Erdoberfläche (Orthodrome0 erzielt wird. und betrachtet man weiter dasselbe Zeichenverhältnis e1' : e2' unter einem Erhebungswinkel α2 der Austrahlungsrichtung, so ist dieses Zeichenverhältnis durch die Linie 3' definiert. Die Winkel. welche die Linien 3 und 3' mit der leitebene bilden, sind gleich.
  • Projiziert man jedoch die Linie 3' auf die Grundebene, so kommt die Linie 3' nicht mit 3 zur Deckung. Sie werden erst dann zusammenfallen, wenn der Winkel α2 kleiner als x1 wird. Ein kleinerer Winkel x2 bedeutet jedoch, daß das Zeichenverhältnis in den Diagrammen R1', R2' verändert wird. und zwar größer wird.
  • In der Abb. 3 ist an Hand von Diagrammen die Auswirkung ungleichen Zeichen verhältnisses der direkten und der indirekten Strahlung erläutert. Es ist als Beispiel angenommen, daß das Richtdiagramm R1 im rhythmus von Punkten und das Richtdiagramm R2 im Rhythmus von Strichen getastet wird. Das Diagramm a) stelle beispielsweise das Zeichenverhältnis der Welle 1 (Abb. 1) und das Diagramm b) das Zeichenverhältnis der Welle 2 dar. Es sei weiter angenommen. daß der Empfangsort sich auf der Seite der Punktkennung befinde und der Punkt die doppelte Amplitude der Striche besitze (Zeichenverhältnis 2/1). Da die Welle 2 eine längere Wegstrecke zurückgelegt hat, besitzt sie nach dem vorher Gesagten nicht das gleiche Zeichenverhältnis. sondern beispielsweise das zu b) gezeichnete kleinere N'erhältnis, das nur wenig von T/I abweicht. Bei Interferenz der beiden Strahlungen ist sowohl der Fall der Gleichphasigkeit beider denkbar, bei dem sich beide Zeichen addieren, oder der Fall der Geagenphasigkeit, bei dem sich die Zeichen subtrahieren, Der Fall der Gleichpbas igloe'i t, d. h. der Addition, ist nicht weiter schädlich, denn er äußert sich lediglich als Lautstärkeanstieg, der durch eine Empfängerregelung ausgeglichen werden kann. Der Fall der Gegenphasigkeit ist jedoch wesentlich ungünstiger, denn es zeigt sich, daß bei Subtraktion der Zeichen a) und b) die Zeichen gemäß c) entstehen, d. h. daß nicht mehr die Punktkennung vor wiegt, sondern die Punktkennung in eine Strichkennung übergegangen ist. Das bedeutet pralcti-sch Verwirrungszonen, in welchen Punkte und Striche einander ablösen, und am Empfangsort ist nicht mehr klar erkennbar, ob dieser im Gebiet der Zeichen der einen oder anderen Art liegt.
  • Die Erfindung sieht daher auf der Senderseite Maßnahmen vor, welche dieser unerwünschten Enscheinung entgegenwirken.
  • Dazu wird eine bestimmte Gestaltung des räumlichen Strahlungskärpers angestrebt, der jedenfalls nicht rotationssymmetrisch sein darf.
  • Die Erfindung sieht eine derartige Gelstaltung der räumlichen Charakteristik jeder der beiden Richtstrahlungen vor, daß in der jeweiligen, den Empfangsort enthal;tenden Ausbreitungsebene (Großkreislebene) das Intensitätsverhältnis des am Empfangsort eintreffenden indirekten, an der Ionosphäre reflektierten Strahlungsanteils stets größer ist als das Intensitätsverhältnis des direkten, auf Grund der Bodenausbreitung eintreffenden Anteils.
  • Dies ist an Hand von Abb. 4 erläutert.
  • Die Zeichen a) sind die der einen Welle und die Zeichen b) die einer über eine andere Wegstrecke in den Empfänger gelangen dein zweiten Welle. Beide sollen im Sinne der Erfindung an jedem Empfangsort das gleiche amplitudenverhältnis aufweisen. Durch eine einfache geometrische Überlegung läßt sich beweisen, daß die Differenz zweier gleicher Verhältniswerte zwangsläufig ebenfalls das gleiche Verhältnis besitzt. Die Differenz entspricht dem Diagramm c), das fehlweisungsfrei die Kennzeichnung aufweist.
  • Die weitere Erfindung beschäftigt sich mit der Ausbildung der Strahleranordnung zur Erfüllung der nach der Erfindung aufgestellten Bedingung.
  • Die Größe des Zeichenverhältnisses in einer gegebenen Richtung ist eine Funktion des Überschneidungswinkels der Richtdiagramme.
  • Ein stumpfer Schnittwinkel zwischen den Diagrammen bedeutet ein kleines Zeichenverhältnis und ein spitzer Schnittwinkel ein großes Zeichenverhältnis, wie an Hand von Abb. 5 erläutert ist. Die gemäß der Erfindung aufgestellte Bedingung, mit größer werdendem Erhebungswinkel der Abstrahlung das Zeichenverhältnis ebenfalls größer werden zu lassen, bedeutet also praktisch, daß der Schnittwinkel mit größer werdendem Erhebungswinkel kleiner werden muß. Die erzeugten Richtdiagramme müssen demzufolge beispielsweise in Richtung des Erhebungswinkels α1 die Form der Abb. 5 a mit dem Schnittwinkel ß1 besitzen und in Richtung des steileren Erhebungswinkels α2 die Form der Abb. 5 mit dem spitzen Schnittwinkel P2 Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine an sich bekannte Antennenanordnung als zweckmäßig erwiesen, die in Abb. 6 prinzipmäßig dargestellt ist. Diese besteht aus den drei Mittelstrahlern I, 2 und 3, deren Abstand und Ströme passend gewählt sind. Senkrecht dazu sind die als Reflektoren wirkenden, gegenphasig erregten Antennen 4 und 5 aufgestellt. Die abwechselnde Erzeugung von sich überschneiden den Richtdiagrammen geschieht dadurch, daß die Phase der Antennen 4 und 5 im Rhythmus von Komplementärze-ichen um 1800 gedreht wird. Der Anstieg der Schnittschärfe mit dem Erhebungswinkel wird dadurch bewirkt, daß das Reflektorenpaar 4 und 5 strahlungsmäßig eine andere Vertikalcharakteristik als die Mittelstrahler 1, 2, 3, besitzt. Durch entsprechende Dimensionierung der Antennen läßt sich also die gewünschte Abhängigkeit der Schnittschärfe vom Erhebungswinkel erzielen, so daß die über verschiedene Wegstrecken in den Empfänger gelangenden Wellien das gleiche Zeichenverhältnis besitzen.
  • Die gleiche Wirkung läßt sich auch erreichen, wenn man die drei Mittelstrahler I, 2, 3 durch eine Antennenanordnung mit bevorzugter Bodenstrahlung, d. h. eine sog. schwundmindernde Antenne, ersetzt.
  • Die gemäß der Erfindung gewählte Bedingung der Schnittverschärfung mit größer werdenden Erhebungswinkel braucht in der Praxis nicht über den gesamten Vertikalstrahlungsbereich erfüllt zu werden, sondern in der Hauptsache nur bis zu einem gewissen Grenzwinkel, oberhalb des set leine Reflexionen mehr auftreten, sondern die Strahlung durch die Reflexionsschicht. hindurchgeht.
  • Da bekanntlich die durch die Interferenzen bedingten periodischen Lautstärkeschwankungen im Kurzwellenbereich verhältnismäßig schnell vor sich gehen, ist es außerdem zweckmäßig, die Zeichentastung der Sender mit einer solchen Frequenz vorzunehmen, die oberhalb der möglichen Schwankungsfrequenz liegt. Die Schwankungsfrequenz kann dann durch eine Regeleinrichtung ausgeglichen rverden, deren Zeitkonstante so gewählt ist. daß sie auf die tastfrequenz nicht anspricht.
  • Die Hörbeobachtung ist hierdurch sehr erleichtert.
  • Die Erfindung kommt nicht nur für feststellende Richtsendearnordnungen in Frage. vielmehr können die Richtdiagramme auch elektrisch oder mechanisch in Rotation versetzt werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Erzeugung einer vertikalen Gleitebene für Fe runavigat ion szwecke unter Verwendung von Kurzwellen mittels zweier abwechselnd im Rhythmus vorn Komplementärzeichen getasteter und sich teilweise durchdringender Richtstrahlungen, deren Durchdringungsebene die Leitebene darstellt, gekennzeichnet durch eine derartige Gestaltung der räumlichen Charakteristik jeder der beiden Richtstrahlungen, daß in der jeweiligen, den Empfangsort enthaltenden Ausbreitungsebene (Großkreisebene) das Intensitätsverhältnis des am Empfangsort eintreffenden indirekten, an der Ionosphäre reflektierten Strahlungsanteils stets gräßer ist als das Intensitätsyerhälunis des direkten, auf Grund der Bodenausbreitung eintreffenden Anteils.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Durchdringungsebene halbierte Schnittwinkel zwischen den abwechselnd getasteten richtstrahlungen mit dem Erhebungswinkel abnimmt.
    Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 474 123.
    475 293 : französisclle Patentschrift Sr. 816 120.
DEL93847D 1937-12-18 1937-12-18 Verfahren zur Erzeugung einer vertikalen Leitebene Expired DE767399C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE474123C (de) * 1924-08-04 1929-03-27 Walter Hahnemann Einrichtung zum gerichteten Senden und Empfangen mittels elektrischer Wellen
DE475293C (de) * 1925-12-29 1929-04-25 Hidetsugu Yagi Einrichtung zum Richtsenden oder Richtempfangen
FR816120A (fr) * 1936-04-09 1937-07-30 Le Materiel Telephonique Sa Systèmes de guidage par ondes radioélectriques par exemple pour l'atterrissage desavions sans visibilité extérieure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE474123C (de) * 1924-08-04 1929-03-27 Walter Hahnemann Einrichtung zum gerichteten Senden und Empfangen mittels elektrischer Wellen
DE475293C (de) * 1925-12-29 1929-04-25 Hidetsugu Yagi Einrichtung zum Richtsenden oder Richtempfangen
FR816120A (fr) * 1936-04-09 1937-07-30 Le Materiel Telephonique Sa Systèmes de guidage par ondes radioélectriques par exemple pour l'atterrissage desavions sans visibilité extérieure

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