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Einrichtung zur Bestimmung der Richtung eines ausgesandte Zeichen
reflektierenden oder selbst Zeichen ausstrahlenden Gegenstandes
Die Erfindung betrifft
eine mit einer drehbaren, zwei einander überlappende, in bezug aufeinander feststehende
Richtcharakteristiken aufweisende Vorrichtung zur Übertragung von Wellenenergie
versehene Einrichtung zur Bestimmung der Richtung des Ausgangspunkts der empfangenen
Wellenenergie. Die Art der verwendeten Energieübertragungsvorrichtung richtet sich
nach dem Anwendungsgebiet der Einrichtung.
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Falls die Richtungsbestimmung mit elektromagnetischen Wellen durchgeführt
wird, besteht die Energieübertragungsvorrichtung aus einem Antennensystem, in anderen
Fällen, in welchen die Bestimmung des Ausgangspunkts von Schall-, Ultraschall- oder
Lichtwellen gewünscht wird, erhält die Energieübertragungsvorrichtung eine diesen
Energieformen angepaßte Form.
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Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit ihrer Anwendung
zur Bestimmung des Ausgangspunktes von elektromagnetischen Wellen näher erläutert.
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Es ist bereits eine Einrichtung zur Richtungsbestimmung bekannt,
welche eine drehbare Richtantenne und eine Kathodenstrahlröhre zum Aufzeichnen einer
sich synchron mit der Antennendrehung bewegenden Linie enthält. Hierbei sind an
die Antenne Mittel zum Modulieren des Kathodenstrahls entsprechend den von der Antenne
empfangenen Zeichen angeschlossen, so daß man am Bildschirm der Kathodenstrahlröhre
die Richtcharakteristik der Antenne erhält. Diese Richtcharakteristik hat gewöhnlich
die Form einer Schleife, welche in die Richtung des Ausgangspunkts der empfangenen
Zeichen zeigt. Da jedoch die Schleife wegen ihrer verhältnismäßig großen Breite
keine eindeutige Richtungsanzeige liefert, hat man auch bereits Anordnun-
gen
verwendet, in welchen die Antenne zwei verschiedene Betriebsarten hat und zwei einander
überlappende Richtcharakteristiken besitzt, welche die Kathodenstrahlröhre aufzeichnet.
Diese sich überlappenden Richtcharakteristiken ermöglichen eine sehr genaue Anzeige
der Richtung der empfangenen Zeichen.
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Eine andere bekannte Einrichtung der genannten Art enthält einen
sogenannten Kartenlageanzeiger.
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Dieser besteht aus einer Kathodenstrahlröhre, deren Kathodenstrahl
entlang aus einem Mittelpunkt ausgehender, dicht nebeneinanderliegender radialer
Linien in der Weise abgelenkt wird, daß die Richtung der Ablenkung immer mit der
jeweiligen Richtung der sich drehenden Richtcharakteristik der Empfangsantenne übereinstimmt.
Hierbei wird eine sich drehende Antenne mit einer einzigen Richtcharakteristik verwendet,
und der Kathodenstrahlröhre wird jedesmal, wenn die Ausgangsleistung der Empfangsantenne
ihren größten Wert hat, ein die Lichtstärke des Strahles modulierender Impuls zugeführt.
Da die Ausgangsleistung der Empfangsantenne dann am größten ist, wenn diese Antenne
ein von einem innerhalb der Reichweite des Gerätes gelegenen Gegenstand ausgesendetes
oder reflektiertes Zeichen empfängt, können aus der Lage der sich auf dem Bildschirm
des Gerätes ergebenden leuchtenden Punkte und aus ihrer Entfernung vom Ursprungspunkt
der durch den Kathodenstrahl aufgezeichneten radialen Linien die Lage und die Entfernung
des betreffenden Gegenstands unmittelbar abgelesen werden. Diese Einrichtung hat
jedoch ebenfalls den Nachteil, daß die schleifenförmige Richtcharakteristik der
Antenne wegen ihrer verhältnismäßig großen Breite keine ausreichend scharfe Anzeige
der Richtung der einkommenden Zeichen liefert.
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Schließlich ist auch eine weitere Einrichtung bekannt, welche zwei
Empfangsantennen mit sich überlappenden Richtcharakteristiken enthält, wobei die
mit den beiden Antennen empfangenen Zeichen je einem Empfänger zugeführt werden.
Diese beiden Empfänger werden durch einen Umschalter, der beispielsweise ein Erregerspannungen
liefernder Schwingungserzeuger sein kann, miteinander abwechselnd wirksam gemacht,
und ihre Ausgangsleistungen erregen einander entgegengesetzt geschaltete Windungen
eines Differentialrelais. Das Relais schließt in seiner neutralen Lage den Stromkreis
einer den richtigen Kurs anzeigenden Lampe und in seinen beiden anderen Lagen die
Stromkreise für zwei andere Lampen, welche die Abweichung nach rechts oder nach
links vom gewünschten Kurs anzeigen. Wenn ein mit einer solchen Einrichtung ausgerüstetes
Flugzeug entlang eines den vorgeschriebenen Kurs darstellenden Leitstrahles fliegt,
erhalten beide Antennen gleich starke Zeichen, und das Differentialrelais schaltet
infolgedessen die erstgenannte Lampe ein, während es bei einer Abweichung vom Kurs,
welche zur Folge hat, daß eine der beiden Empfangsantennen stärkere Zeichen empfängt
als die andere, eine der beiden letztgenannten Lampen einschaltet. Diese Einrichtung
hat ebenfalls schwerwiegende Nachteile. Wenn beispielsweise die Ausgangsleistung
der beiden Empfänger aus irgendeinem Grunde unterbrochen wird, leuchtet dauernd
die den richtigen Kurs anzeigende Lampe, auch wenn das Flugzeug einen ganz falschen
Kurs hat. Überdies ist die Einrichtung infolge der Verwendung stetiger Zeichen dem
Einfluß von Interferenzerscheinungen ausgesetzt. Weiterhin gibt die Kursanzeige
nur dann gleichzeitig auch eine Richtungsanzeige, wenn die Richtung des Leitstrahls
bekannt ist.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zur Bestimmung
der Richtung eines ausgesandte Zeichen reflektierenden oder selbst Zeichen ausstrahlenden
Gegenstandes, bestehend aus einer Vorrichtung mit zwei einander überlappenden, im
Verhältnis zueinander feststehenden Richtcharakteristiken zur Übertragung von Wellenenergie,
Mitteln zur Herbeiführung der Drehung der genannten Richtcharakteristiken über einen
vorausbestimmten Winkel, Mitteln zum Ableiten zweier über je eine der genannten
Richtcharakteristiken übertragener Zeichen von der genannten Übertragungsvorrichtung,
einem mit der genannten Wellenübertragungsvorrichtung gekoppelten Gerät zum Aufzeichnen
einer die jeweilige Richtung der Schnittlinie der beiden überlappenden Richtcharakteristiken
anzeigenden Linie auf einen Bildschirm sowie aus Mitteln zum Vergleichen der Stärke
der beiden genannten Zeichen und zum Herbeiführen einer auf der genannten Linie
erscheinenden Anzeige in denjenigen Zeitpunkten, in welchen die Stärke der beiden
genannten Zeichen in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander steht.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. I ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 2 zeigt die Richtcharakteristiken der in der
Einrichtung verwendeten beiden Empfangsantennen; Fig. 3 enthält die Wirkungsweise
der Einrichtung gemäß Fig. I veranschaulichende Diagramme; Fig. 4 ist die schematische
Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, und die Fig. 5 und 6 enthalten
die Wirkungsweise der Anordnung gemäß Fig. 4 veranschaulichende Diagramme.
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Die in Fig. I dargestellte Einrichtung besteht aus drei mit punktierten
Linien eingerahmten Hauptteilen, nämlich einem Senderteil 10, einem Empfängerteil
II und einem Anzeigerteil 12. Der Senderteil 10 enthält einen Taktgeber I3, der
beispielsweise ein Kippschwingungserzeuger sein kann und zur Lieferung von Impulsen
rechteckiger Wellenform vorbestimmter Dauer und in vorbestimmten zeitlichen Abständen
dient. Der Kippschwingungserzeuger hat zwei Ausgangskreise.
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Der eine Ausgangskreis ist mit der Modulationsstufe eines zur Erzeugung
eines Kurzwellenzeichens dienenden Senders 14 verbunden, und der andere ist an den
Senderteil I6 eines aus Sende- und Empfangsantennen 16, 17, I8 zusammengesetzten
Antennensystems 15 angeschlossen. Jede dieser Antennen besteht aus einem im Brennpunkt
je eines parabolischen Reflektors angeordneten Dipol. Die Antennen sind so nahe
nebeneinander angeordnet, daß sie, von der entfernten Quelle 25 der empfangenen
Zeichen aus gesehen, als in demselben Punkt liegend erscheinen. Die Antennen und
ihre Reflektoren sind auf einem gemeinsamen, horizontal drehbaren Gestell 19 gelagert,
welches mittels des Motors 20 über die Welle 21 in stetige oder pendelnde Drehung
versetzt werden kann. Es sei hier angenommen, daß
der Motor das
Antennensystem stetig im l,'hrzeigersinn dreht.
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Die Mittelantenne I6 dient, wie bereits erwähnt, als Sendeantenne,
während die Antennen I7 und I8 Empfangsantennen sind. Infolge der Wirkung der parabolischen
Reflektoren haben diese Empfangsantennen die in Fig. 2 dargestellte Richtcharakteristik.
Die Richtcharakteristik A der Empfangsantenne I7 ist gleich der Richtcharakteristik
B der Empfangsantenne 18, und die beiden Richtcharakteristiken überlappen sich so,
daß sich ein Schnittpunkt C ergibt. Da die Antennen an Gestell 19 fest gelagert
sind, sind die Richtcharakteristiken A und B im Verhältnis zueinander feststehend,
können jedoch durch den Motor 20 zusammen gedreht werden.
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Der Empfängerteil II enthält zweiZeichenkanälezum Ableiten zweier
Zeichen von den Empfangsantennen, wobei das eine Zeichen dann entsteht, wenn die
Richtcharakteristik A in Richtung des Ausgangspunkts des empfangenen Zeichens zeigt,
und das andere dann, wenn die Richtcharakteristik B mit dieser Richtung zusammenfällt.
Die beiden Zeichenkanäle bestehen aus je einem an die beiden Empfangsantennen I7
und I8 angeschlossenen Netzwerk 26 und 28 sowie aus an diese Netzwerke angeschlossenen
Empfängern 27 und 29, welche gleiche Verstärkungen haben, so daß die beiden Zeichenkanäle
ausgeglichen sind. Die Ausgangsklemmen beider Zeichenkanäle sind mit einem Vergleicherstromkreis
30 verbunden, der die über die beiden Zeichenkanäle übertragenen Zeichen miteinander
vergleicht und eine Steuerspannung erzeugt, die in der weiter unten beschriebenen
Weise zur Steuerung des Anzeigers der Einheit 12 verwendet wird.
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Der Vergleicherstromkreis enthält zwei Widerstände 3I und 32, welche
mit den Eingangsklemmen 33 und 34 verbunden sind. Die Eingangsklemme 33 steht in
direkter Verbindung mit dem Ausgangskreis des Empfängers 27, während die Eingangsklemme
34 über einen Umpoler 35 mit dem Ausgangskreis des Empfängers 29 verbunden ist.
Der Umpoler kann beispielsweise aus einem Einstufenverstärker bestehen, dessen Verstärkung
gleich eins ist. Die Widerstände 3I und 32 sind gleich groß und sind beide mit der
Hochspannungsklemme der Primärwicklung eines Impulstransformators 36 verbunden.
Die Sekundärwicklung des Transformators ist in ihrer Mitte geerdet und an ihren
Enden mit je einer Diode 37 und 38 verbunden. Die Anoden der beiden Dioden, welche
eine ausgeglichene Gleichrichteranordnung darstellen, sind in Parallelschaltung
an einen gemeinsamen Belastungswiderstand 39 angeschlossen.
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Zum Empfängerteil 11 gehört ferner ein Regelempfänger 45, dessen
Eingangskreis an die Empfangsantenne I7 und dessen Ausgangskreis an den Empfindlichkeitsregeler
46 angeschlossen ist. Der Empfindlichkeitsregler ist so ausgebildet, daß er eine
Regelspannung vorbestimmter Zeitdauer erzeugt, und kann zu diesem Zwecke einen Kondensator
enthalten, der bei seinem Aufladen durch das dem Empfindlichkeitsregler zugeführte
Zeichen die Regelspannung liefert, sowie ein Verzögerungsnetzwerk, dem das Zeichen
ebenfalls zugeführt wird und welches dieses Zeichen dem genannten Kondensator nach
einer gewissen Verzögerungszeit mit umgekehrter Polarität zuführt, worauf der Kondensator
entladen wird und die Regelspannung unterbricht. Die Regelspannung wird allen drei
Empfängern 27, 29 und 45 zugeführt. Diese Empfänger können beliebiger Art, beispielsweise
Überlagerungsempfänger, sein.
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Der Anzeigerteil I2 enthält einen Kartenlageanzeiger 50 der eingangs
beschriebenen Art, dessen Anzeigegerät aus einer Kathodenstrahlröhre 51 mit Bildschirm
52 besteht. Am Röhrenhals ist ein drehbarer Elektromagnet 55 vorgesehen, der mit
dem Motor 20 gekuppelt ist und durch einen Ablenkspannungserzeuger 53 so erregt
wird, daß er den Kathodenstrahl zum Aufzeichnen einer sich synchron mit der Antenne
drehenden radialen Linie 56 veranlaßt. Der Ablenkspannungs. erzeuger wird vom Taktgeber
13 über ein Verzögerungsnetzwerk 54 synchronisiert.
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Die Helligkeitssteuerung der Kathodenstrahlröhre erfolgt durch den
Empfänger 29 über einen Elektronenschalter 47, der seinerseits durch den Vergleicherstromkreis
30 gesteuert wird. Der Schalter 47, der normalerweise geschlossen ist, kann aus
einer Elektronenröhre bestehen, welche durch die Ausgangsspannung des Vergleicherstromkreises
30 gesperrt wird und die Verbindung zwischen dem Empfänger 29 und der Kathodenstrahlröhre
51 unterbricht.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung wird an Hand der Kurven der Fig.
3 erläutert. Diese Kurven sind mit denselben Buchstaben bezeichnet, welche in Fig.
I das Vorhandensein der durch die entsprechenden Kurven dargestellten Zeichenspannungen
an den hier mit diesen Buchstaben bezeichneten Stellen der Einrichtung anzeigen.
Die in Fig. I eingezeichneten Pfeile bezeichnen die Übertragungsrichtung der Zeichen.
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Es sei angenommen, daß der Taktgeber I3 in vorausbestimmten Zeitabständen
kurzzeitige, rechteckige Impulse an den Sender 14 liefert, so daß der sich drehenden
Sendeantenne 16 in ihren vorausbestimmten Winkelstellungen je ein Impuls zugeführt
wird. Beispielsweise kann die Sendeantenne während jeder Zeitspanne, die sie zur
Drehung um IO benötigt, in gleichen Zeitabständen aufeinanderfolgende zehn Impulse
gleicher Zeitdauer erhalten, so daß also auf jede Drehung um 6' ein Impuls fällt.
Die Kurve a der Fig. 3 stellt einen vom Taktgeber I3 zum Sender 14 übertragenen
Impuls dar, und die Kurve b zeigt den infolge dieses Impulses durch die Antenne
16 ausgestrahlten Kurzwellen-Energieimpuls. Gleichzeitig erhält der Kippschwingungserzeuger
53 einen durch die Kurve j dargestellten, um die Zeit t2 verzögerten Synchronisierimpuls.
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DieVerzögerung dieses Impulses ist wegen der den Empfängern 27 und
29 vorangehenden Verzögerungsnetzwerke 26 und 28 erforderlich, deren Verzögerungszeit
gleich derjenigen des Netzwerks 54 ist. Der dem sich drehenden Elektromagneten 55
zugeführte Synchronisierimpuls lenkt den Kathodenstrahl der Röhre 51 so ab, daß
dieser auf dem Bildschirm eine radiale Linie beschreibt. Da demnach die Ablenkung
des Kathodenstrahls mit den der Antenne I6 zugeführten Impulsen synchronisiert ist,
entspricht jede vom Kathodenstrahl aufgezeichnete radiale Linie einer bestimmten
Winkelstellung des Antennensystems. Im vorliegenden Fall, in welchem die Sendeantenne
bei jeder Drehung um 6'
einen Impuls erhält, ergeben sich also auf
dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre nacheinander 3600 radiale Linien. Diese Linien
können entweder sehr schwach auf dem Bildschirm aufgezeichnet werden, oder aber
sie erscheinen überhaupt nicht auf dem Bildschirm, indem die Stärke des Kathodenstrahls
normalerweise auf annähernd Null vermindert wird.
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Sobald nun der Zeichenstrahl der Sendeantenne I6 einen den Strahl
reflektierenden Gegenstand 25 oder die Empfangsantenne einer unter der Einwirkung
der empfangenen Zeichen Antwortzeichen zurückstrahlenden, kombinierten Empfangs-
und Sendeeinrichtung trifft, wird der reflektierte bzw. zurückgestrahlte Impuls
durch die Antennen I7 und I8 empfangen. Diesen empfangenen Impuls stellt die Kurve
c dar. Die Zeit t1 ist diejenige Zeit, welche der von der Sendeantenne I6 ausgestrahlte
Impuls und der reflektierte oder zurückgestrahlte Impuls zur Überbrückung der Entfernung
zwischen dem Antennensystem I5 und dem entfernten Punkt 25 benötigt. Sie entspricht
also dem doppelten dieser Entfernung.
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Der durch die Antenne I7 empfangene Impuls wird dem Regelempfänger
45 zugeführt und gelangt nach der Demodulation in diesem Empfänger zum Empfindlichkeitsregler
46. Hier entsteht unter der Einwirkung des Impulses eine durch die Kurve d dargestellte
Regelspannung, deren Größe von der Amplitude des empfangenen Impulses abhängt und
deren Dauer diejenige des empfangenen Impulses etwas übersteigt. Diese Regelspannung
wird den Empfängern 27 und 29 zugeführt, um deren Verstärkung in gleicher Weise
zu regeln und etwa empfangene Störzeichen zu unterdrücken.
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Weiterhin gelangt der durch die Antennen I7 empfangene Impuls auch
zu den Verzögernngsnetzwerken 26 und 28, die ihn um die Zeit t2 verzögern, um sicherzustellen,
daß der Impuls den Empfängern 27 und 29 in der durch die Kurve e dargestellten Form
in derjenigen Zeitspanne zugeführt wird, in welcher die durch die Kurve d dargestellte
Regelspannung des Empfindlichkeitsreglers 46 in diesen Empfängern wirksam ist. Im
Ausgangskreis des Empfängers 27 erscheint der von der Antenne I7 empfangene, durch
die Kurve j dargestellte Impuls, während im Ausgangskreis des Empfängers 29 der
von der Antenne I8 empfangene, durch die Kurve g dargestellte Impuls erscheint.
In demjenigen Zeitpunkt, in welchem die Antennenanordnung 15 gerade auf den Ausgangspunkt
25 des empfangenen Impulses gerichtet ist, so daß der Schnittpunkt C der Richtcharakteristiken
A und B der beiden Empfangsantennen in die Einrichtung mit dem Punkt 25 gerade fällt,
sind die durch die Kurven / und g dargestellten Ausgangszeichen der Empfänger 27
und 29 gleich stark.
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Die Ausgangszeichen der Empfänger 27 und 29 werden den Dioden 37
und 38 des Vergleicherstromkreises 30 mit entgegengesetzter Polarität zugeführt.
Da ihre Amplituden gleich sind, heben sie sich gegenseitig auf, und die in Kurve
h dargestellte Ausgangsspannung des Vergleicherstromkreises ist Null. Infqlgedessen
erhält der Schalter 47 keine Vorspannung und läßt daher den über den den Empfänger
29 enthaltenden zweiten Zeichenkanal übertragenen Impuls zur helligkeitssteuernden
Elektrode der Kathodenstrahlröhre durch. Dieser durch die Kurve i dargestellte Impuls
erzeugt einen leuchtenden Punkt 56 auf derjenigen Linie des auf dem Bildschirm der
Kathodenstrahlröhre durch den Kathodenstrahl aufgezeichneten Linienmusters, deren
Richtung der Richtung des Ausgangspunkts 25 des empfangenen Impulses entspricht.
Der der Zeitspanne t1 entsprechende Abstand des leuchtenden Punktes vom Ursprungspunkt
der radialen Linien des Linienmusters gibt gleichzeitig die Entfernung des Punktes
25 von der Einrichtung an.
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Sobald das Antennensystem 14 sich etwas weiter gedreht hat, so daß
der Schnittpunkt C der Richtcharakteristiken der beiden Empfangsantennen nicht mehr
in die die Einrichtung mit dem Punkt 25 verbindende Gerade fällt, wird der von der
einen Empfangsantenne empfangene Impuls stärker als der von der anderen Empfangsantenne
empfangene Impuls, und infolgedessen ergibt sich am Belastungswiderstand 39 des
Vergleicherstromkreises der auf die Kurve h mit gestrichelten Linien aufgetragene
negative Regelimpuls.
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Dieser Regelimpuls öffnet den Schalter 47 und unterbricht damit die
Verbindung zwischen dem Empfänger 29 und der Kathodenstrahlröhre 5I, so daß also
der leuchtende Punkt 56 auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre erlischt. Die
erfindungsgemäße Einrichtung liefert also infolge der Verwendung zweier Empfangsantennen
miteinander überlappenden Richtcharakteristiken und des die beiden empfangenen Impulse
miteinander vergleichenden Vergleicherstromkreises 30 eine äußerst genaue Anzeige
der Richtung und der Entfernung des Ausgangspunkts der empfangenen Impulse.
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Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung unterscheidet sich von derjenigen
gemäß Fig. I insofern, als sie statt einzelner Impulse Impulspaare verwendet und
insbesondere zur Bestimmung der Richtung von die ausgestrahlten Zeichen reflektierenden
Gegenständen dient.
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Zu diesem Zweck sind ein zusätzlicher Sender 14' und ein zugehöriger
zusätzlicher Taktgeber 13' vorgesehen, der durch den Taktgeber 13 über ein Verzögerungsnetzwerk
22 gesteuert wird. Die Antennen I7 und 18 dienen hier als Sendeantennen und sind
an Sender 14 und I4' angeschlossen, während die Antenne I6 die Empfangsantenne ist.
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Der Empfängerteil der Einrichtung enthält neben dem Regelempfänger
45 nur einen einzigen Empfänger 27, jedoch teilt sich der Ausgangskreis dieses Empfängers
in zwei Zeichenkanäle, von welchen der erste einen normalerweise geschlossenen Schalter
60 und ein daran angeschlossenes Verzögerungsnetzwerk 6I enthält, dessen Ausgangskreis
mit der einen Eingangsklemme des Vergleicherstromkreises 30 verbunden ist, während
der andere Zeichenkanal einen normalerweise offenen Schalter 62 enthält, der die
ihm zugeleiteten Impulse einerseits über den Umpoler 35 der anderen Eingangsklemme
des Vergleicherstromkreises 30 und andererseits über den normalerweise geschlossenen
Schalter 47 der helligkeitssteuernden Elektrode der Anzeigevorrichtung 50 zuführen
kann.
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Ferner enthält der Empfängerteil einen mit seinem Eingangskreis an
den Empfänger 27 und mit seinem Ausgangskreis an ein Verzögerungsnetzwerk 64 angeschlossenen
Impulsformer 63 zur Steuerung der beiden
Zeichenkanile in der \\eist,
daß der über den ersten Zeichenkanal übertragene erste Impuls des empfangenen Impulspaares
diesen Kanal sperrt und den zweiten Kanal für die Dauer des zweiten Impulses des
Impulspaares öffnet. Der Impulsformer kaml ebenso ausgebildet sein wie der Emptindlichkeitsregler
46. Er enthält einen Kondensator, welcher beim Erscheinen der Vorderflanke des ersten
Impulses des Impulspa:lres geladen und beim Erscheinen der Vorderflanke des zweiten
Impulses des Impulspaares entladen wird. Die sich im geladenen Zustand des Kondensators
an diesem ergebende Spannung wird in der weiter unten dargelegten Weise zur Steuerung
der Schalter des Empfängerteils II verwendet.
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Die Wirkungsweise des Senderteils und des Empfängerteils der Einrichtung
ergibt sich aus den Kurven der Fig. 5 und 6. Diese Kurven sind mit denselben Buchstaben
bezeichnet, welche in Fig. 4 das Vorhandensein der durch die entsprechenden Kurven
dargestellten Zeichenspannungen an den mit diesen Buchstaben bezeichneten Stellen
der Einrichtung anzeigen.
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Die in Fig. 4 eingezeichneten Pfeile bezeichnen die Übertragungsrichtung
der Zeichen.
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Der durch den Taktgeber 13 erzeugte, durch die Kurve a' dargestellte
Impuls wird dem Sender 14 sowie über das Verzögerungsnetzwerk 22 auch dem Taktgeber
I3' zugeführt, von welchen der zweite Sender I4' den durch die Kurve b' dargestellten
Impuls mit der durch die Verzögerungszeit des Netzwerks 22 bestimmten zeitlichen
Verzögerung t3 erhält. Das durch die Kurve S dargestellte ausgestrahlte Zeichen
besteht aus einem durch die Antenne I7 ausgestrahlten ersten Impuls P1 und einem
durch die Antenne I8 ausgestrahlten zweiten Impuls P2, welche zusammen das im Empfängerteil
II zu verwertende Impulspaar bilden.
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Wenn das Antennenpaar genau auf einen die ausgestrahlten Impulse
reflektierenden Gegenstand 25 gerichtet ist, empfängt die Empfangsantenne 16 die
durch die Kurve c' dargestellten reflektierten Impulse P1 und P2. Diese Impulse
rufen im Empfindlichkeitsregler 46 in der obenerwähnten Weise eine durch die Kurve
d' dargestellte Regelspannung zur Regelung der Verstärkung des Empfängers 27 hervor.
Die Dauer dieser Regelspannung ist etwas größer als die gesamte Zeitdauer des Impulspaares
Pl, P.,. Die empfangenen Impulse werden durch das Verzögerungsnetzwerk 26 so weit
verzögert, daß sie erst dann zum Empfänger 27 gelangen, wenn in diesem bereits die
durch den Empfindlichkeitsregler 46 gelieferte, durch die Kurve d' dargestellte
Regelspannung wirksam ist. Die Kurve e' zeigt die sich im Ausgangskreis des Verzögerungsnetzwerks
26 ergebenden Impulse, und die Kurve /' stellt die im Ausgangskreis des Empfängers
27 in Erscheinung tretenden Impulse dar.
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Unter der Einwirkung dieser Impulse entsteht im Impulsformer 63 die
durch die Kurve g' dargestellte Steuerspannung, welche im Zeitpunkt des Erscheinens
der Vorderflanke des ersten Impulses P1 einsetzt und im Zeitpunkt des Erscheinens
der Vorderflanke des zweiten Impulses P2 aufhört. Diese Steuerspannung wird über
das Verzögerungsnetzwerk 64 mit einer durch die Kurve »' dargestellten zeitlichen
Verzögerung den Schaltern 60, 62 zugeführt. Da der Schalter 60 normalerweise geschlossen
ist, wird der erste Impuls P1 über den ersten Zeichenkanal des Empfängers übertragen
und dem Verzögerungsnetzwerk 6I in der durch die Kurve i' dargestellten Form zugeführt,
während der normalerweise offene Schalter 62 die Übertragung dieses ersten Impulses
über den zweiten Zeichenkanal verhindert. Die durch die Kurve h' dargestellte Steuerspannung
stellt die Schalter 60 und 62 um, so daß der zweite Impuls P im ersten Zeichenkanal
unterdrückt, im zweiten Zeichenkanal jedoch durchgelassen wird.
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Er gelangt in der durch die Kurve j' dargestellten Form zum Umpoler
35 und dann mit umgekehrter Polarität zum Vergleicherstromkreis 30. Um die beiden
Impulse im Vergleicherstromkreis miteinander vergleichen zu können verzögert das
Verzögerungsnetzwerk 61 den ersten Impuls um die dem zeitlichen Abstand der beiden
Impulse entsprechende Zeitspanne t, und führt ihn in der durch die Kurve I' dargestellten
Form dem Vergleicherstromkreis 30 zu.
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Bei der erwähnten Stellung des Ant ennensystems haben die beiden
Impulse die gleiche Stärke und ergeben daher keine Spannung an den Ausgangsklemmen
des Vergleicherstromkreises. Diesen Zustand an den Ausgangsklemmen veranschaulicht
die Kurve m'. Infolgedessen erhält der Schalter 47 eine Vorspannung und läßt daher
den über den zweiten Zeichenkanal übertragenen zweiten Impuls P2 in der durch die
Kurve n' dargestellten Form zur Anzeigevorrichtung 50 durch. Dieser Impuls erzeugt
in der Anzeigevorrichtung eine die Richtung und die Entfernung des reflektierenden
Gegenstandes 25 angebende Anzeige. Die Kurve o' veranschaulicht den dem Ablenkspannungserzeuger
53 zugeführten Synchronisierimpuls, dessen Verzögerung gleich die Summe der durch
die Netzwerke 22 und 26 verursachten Verzögerung ist.
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Sobald sich das Antennensystem etwas weiterdreht und die beiden reflektierten
Impulse daher ungleich stark werden, entsteht an den Ausgangsklemmen des Vergleicherstromkreises
30 eine Spannung, welche den Schalter 47 öffnet und dadurch auch die Übertragung
des zweiten Impulses P2 zur Anzeigevorrichtung verhindert, so daß der am Bildschirm
derKathodenstrahlröhre leuchtende Punkt erlischt.
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Die Einrichtung gibt auch die Möglichkeit zur Regelung der Anzeigeschärfe.
Diese Regelung kann durch eine derartige Einstellung des Schalters 47 bewirkt werden,
daß dieser erst bei Erreichung eines vorausbestimmten Wertes der Ausgangsspannung
des Vergleicherstromkreises 30 geöffnet wird.