DE809207C - System zur Bestimmung der Lage eines Empfaengers gegenueber einer von einem Bakensender angegebenen Leitebene - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Bestimmung der Lage eines Empfängers gegenüber einer von einem Bakensender angegebenen Leitebene, die durch Aussenden verschieden gerichteter, sich überlappender Strahlungsdiagramme die eine charakteristische Modulation aufweisen festgelegt wird.

Bei einem bekannten Beispiel eines Bakensenders dieser Art werden zwei sich überlappende Strahlungsdiagramme abwechselnd im Rhythmus ergänzender Morsezeichen ausgesandt. Die Leitebene wird dabei durch einen dauernden Ton von gleichbleibender Stärke gekennzeichnet.

Ein solches Bakensystem eignet sich vorzüglich für eine hörbare Anzeige, es eignet sich jedoch weniger gut für visuelle Anzeige, z. B. mit einem Anzeigegerät, dessen Nullpunkt in der Mitte der Skalenteilung liegt.

Bei einem anderen bekannten Bakensystem werden die beiden Strahlungen dauernd erzeugt und mit verschiedenen Frequenzen moduliert. Dabei werden die nach Modulation entstandenen Schwingungen nach der Frequenz getrennt und die nach Gleichrichtung auftretenden Ausgangsspannungen steuern einen Kursanzeiger in entgegengesetztem Sinne.

Dieses System hat den Nachteil, daß für eine richtige Anzeige in verschiedenen Teilen sowohl des Senders als auch des Empfängers eine große Frequenzkonstanz aufrecht erhalten werden muß, was mit Rücksicht auf die Zuverlässigkeit und leichte Bedienung des Systems unerwünscht ist.

Der Zweck der Erfindung ist, eine einfache und

zuverlässige visuelle Anzeige der Lage gegenüber einer Leitebene mit einem Kursanzeiger zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird bei einem System der vorstehend beschriebenen Art in der Leitebenenrichtung eine mit einer Grundfrequenz modulierte Trägerwelle ausgesandt und eine Harmonische dieser Grundfrequenz als weitere Modulation der gleichen Trägerwellenfrequenz derart benutzt, daß ίο die Modulationsspannungen harmonischer Frequenz auf beiden Seiten der Leitebene gegenphasig auftreten; auf der Empfangsseite wird aus den nach Demodulation auftretenden, überlagerten Modulationsspannungen eine von der Phasenlage der Harmonischen zur Grundfrequenz abhängige Anzeige gebildet, die Sinn und Größe der Abweichung aus der Leitebene angibt.

Die ausgesandten Strahlungsdiagramme können durch eine sinusförmige oder impulsförmige Spannung moduliert sein.

Wenn die Modulationsspannungen sinusförmig sind, haben die auf beiden Seiten der Leitebene gegenphasig auftretenden sinusförmigen Modulationsspannungen zweckmäßig eine Frequenz, die »5 das Dreifache der Grundfrequenz ist.

Urn eine sichtbare Anzeige zu ermöglichen, können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die nach Demodulation der empfangenen Schwingungen auftretenden überlagerten Modulationsspannungen zwei Gleichrichtern zugeführt werden, deren einer eine Ausgangsgleichspannung liefert, die proportional dem Scheitelwert der zugeführten Spannung ist, während der andere eine Ausgangsgleichspannung liefert, die proportional dem mittleren Wert der zugeführten Spannung ist, worauf die so erzeugten Ausgangsgleichepannungen ein Anzeigegerät in entgegengesetztem Sinne steuern.

Wenn die Modulationsspannungen impulsförmig sind, werden zweckmäßig die nach Demodulation auftretenden überlagerten impulsförmigen Modulationsspannungen mit harmonischen Wiederholungsfrequenzen nach Unterdrückung der Gleichstromkomponente einem Gegentaktdetektor zugeführt, dessen Ausgangsspannung ein Anzeigegerät steuert.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. ι und 3 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Systems unter Verwendung sinusförmiger bzw. impulsförmiger Modulationsspannungen der ausgesandten Strahlungen,

Fig. 2 und 4 Schaltungen zur Erzielung einer visuellen Anzeige im Empfänger darstellen. Fig. ι a stellt ein Spannungszeitdiagramm, einer sinusförmigen Schwingung mit einer Grundfrequenz dar, die einer in der beabsichtigten Leitebenenrichtung ausgesandten Trägerwelle aufmoduliert wird, wobei die als Modulation der gleichen Träger-Wellenfrequenz auf beiden Seiten der Leitebene gegenphasig auftretende sinusförmige Spannung gemäß Fig. ι b eine Frequenz hat, die das Dreifache der Grundfrequenz ist.

Die dabei auf beiden Seiten der Leitebene gegenphasig auftretenden, mit der Grundfrequenz überlagerten Modulationsspannungen mit harmonischen Frequenzen können durch die in Fig. 1 c und 1 d dargestellten Spannungszeitdiagramme wiedergegeben werden.

In Fig. 2 ist ein Teil einer Schaltung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Empfängers dargestellt. Die nach Demodulation der empfangenen Schwingungen auftretenden überlagerten Modulationsspannungen nach Fig. 1 c oder 1 d werden gleichzeitig zwei getrennten Transformatoren mit Sekundärwicklungen 1 bzw. 2 und an sie angeschlossenen Gleichrichtern 3 bzw. 4 zugeführt. Die im Ausgangskreis des Gleichrichters 3 auftretende Gleichspannung, die proportional dem Scheitelwert der zugeführten Spannung ist, und die dem Gleichrichter 4 entnommene Gleichspannung, die proportional dem mittleren W^rert der zugeführten Spannung ist, steuern ein Anzeigeinstrument 6 in entgegengesetztem Sinne.

Wird nunmehr die Wirkungsweise des Empfängers nach Fig. 2 betrachtet, so werden, in Abhängigkeit von der Phasenlage der Schwingungen mit harmonischer Frequenz gegenüber der Grundfrequenz, die nach Demodulation der empfangenen Schwingungen auftretenden überlagerten Modulationsspannungen verschieden große positive und negative Maxima aufweisen, wobei die Halbwellen mit der größten Amplitude den kleinsten mittleren Wert haben. Infolgedessen wird in Abhängigkeit von der gegenseitigen Phasenlage der Schwingungen entweder die Ausgangsgleichspannung des Scheiteldetektors 3 oder die Ausgangsgleichspannung des Gleichrichters 4 vorherrschen.

Zur Erzielung einer richtigen Anzeige der Abweichung aus der Leitebenenrichtung wird die Ausgangsspannung des Scheiteldetektors 3 nach Abschwächung im Verhältnis -" durch einen Abschwächer 5 mit der dem Gleichrichter 4 entnommenen Gleichspannung dem Anzeigegerät 6 zügeführt, das dann eine Anzeige gibt, die Sinn und Größe der Abweichung des Empfängers aus der Leitebenenrichtung angibt.

Es sei bemerkt, daß jede Harmonische der Grundfrequenz als Modulationsfrequenz verwendbar ist, sofern die Phasenlage der ausgesandten Harmonischen derart ist, daß nach Überlagerung entweder eine asymmetrische Wechselspannung entsteht oder die gegenseitige Phasenlage der Modulationsspannungen mit einer Schaltung nach Fig. 2 angezeigt werden kann; bei der Verwendung einer geraden Harmonischen der Grundfrequenz, z. B. mit einer Frequenz, die das Doppelte dieser Grundfrequenz beträgt, können im Empfänger die Gleichrichter 3, 4 durch einen Gegentaktdetektor ersetzt werden.

Fig. 3 a ist ein Spannungszeitdiagramm einer die Trägerwelle modulierenden rechtwinkligen Sinusspannung mit einer ersten Wiederholungsfrequenz, während eine als Modulation der gleichen Träger- ^la5 Wellenfrequenz ausgesandte impulsförmige Span-

nung mit einer gegen die erste harmonische Wiederholungsfrequenz im Diagramm nach Fig. 3 b dargestellt ist.

Die auf beiden Seiten der Leitebene gegenphasig auftretenden überlagerten impulsförmigen Spannungen mit harmonischen Wiederholungsfrequenzen sind durch die in Fig. 3c oder 3d dargestellten Diagramme veranschaulicht.

Die nach Demodulation auftretenden, überlagerten impulsförmigen Modulationsspannungen mit harmonischer Wiederholungsfrequenz werden bei der nur teilweise dargestellten Empfangsschaltung nach Fig. 4, z. B. über einen die Gleichstromkomponente unterdrückenden Transformator 7, einem Gegentaktdetektor 8, 9 zugeführt, dessen Ausgangsspannung ein Anzeigegerät 10 steuert.

Die ausgesandten Strahlungsdiagramme können nicht nur mit den beschriebenen sinusförmigen oder rechtwinkligen impulsförmigen Modulationsspannungen, sondern auch mit anderen Formen von Modulationsspannungen, sondern auch mit anderen Formen von Modulationsspannungen z. B. mit dreieckigen moduliert werden.

Auch können natürlich die beiderseits der Leitebene ausgesandten Modulationsspannungen eine Frequenz haben, die in subharmonischer Beziehung zu der in der Leitebenenrichtung ausgesandten Modulationsspannung steht.

Es sei hier bemerkt, daß die Ausgangsgleichspannungen) des/der Gleichrichters), gegebenenfalls in Verbindung mit einer sichtbaren Anzeige, auch zur Bedienung eines Steuerautomaten verwendbar ist/sind.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. System zur Bestimmung der Lage eines Empfängers gegenüber einer von einem Bakensender angegebenen Leitebene, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwelle des Bakensenders mit einer Grundfrequenz und gleichzeitig einer Harmonischen der Grundfrequenz derart moduliert ist, daß die Grundfrequenz auf beiden Seiten der Leitebene in gleicher, die Harmonische aber in entgegengesetzter Phase erscheint, und daß auf der Empfangsseite aus den nach Demodulation auftretenden, überlagerten Modulationsspannungen eine von der Phasenlage der Harmonischen zur Grundfrequenz abhängige Anzeige gebildet ist, die Sinn und Größe der Abweichung aus der Leitebene angibt.
2. 2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine sinusförmige Schwingung als Grundfrequenz.
3. 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Harmonische eine Frequenz besitzt, die das Dreifache der Grundfrequenz ist.
4. 4. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine impulsförmige Spannung als Grundfrequenz und deren erste harmonische Wiederholungsfrequenz als gegenphasig auftretende Harmonische.
5. 5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Demodulation der empfangenen Schwingungen auftretenden überlagerten Modulationsspannungen gleichzeitig zwei Gleichrichtern zugeführt sind, deren einer eine Ausgangsspannung liefert, die proportional dem Scheitelwert der zugeführten Spannung ist, während der andere eine Ausgangsspannung liefert, die proportional dem mittleren Wert der zugeführten Spannung ist, worauf die so erzeugten Ausgangsgleichspannungen ein Anzeigegerät in entgegengesetztem Sinne steuern. 7$
6. 6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Demodulation der empfangenen Schwingungen auftretenden überlagerten impulsförmigen Modulationsspannungen mit harmonischen Wiedenholungsfrequenzen nach Unterdrückung der Gleichstromkomponenten einem Gegentaktgleichrichter zugeführt sind, dessen Ausgangsspannung ein Anzeigegerät steuert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   O 884 7.51