DE836363C - Einrichtung zur Auffindung von Hindernissen durch Aussendung und Reflexion von UKW-Impulsen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. APRIL 1952

Villa / 2ia^l

Antoine Jean Ortusi, Paris

ist als Erfinder genannt worden

Bekanntlich wird die Auffindung von Hindernissen mit Hilfe von Dezimeterwellen im allgemeinen auf folgende Weise durchgeführt:

Ein Wellenerzeuger E (Abb. 1) wird mit Impulsen moduliert, d. h. daß die Leistung, die er aussendet, in kurze Impulse abgeschnitten wird. Die ausgesandte Welle breitet sich durch ein System von Hohlleitern Cß bis zur Mündung eines Hornsenders Cg aus, von welchem sie in den Raum gestrahlt wird. Die gebildete ebene Welle wird an dem aufzufindenden Hindernis 0 zurückgeworfen, und ein Bruchteil kehrt zurück und tritt in ein Empfangshorn C_R ein, welches die Leistung der so aufgefangenen Rückkehrwelle in ein Hohlleitersystem G_R leitet, um sie an einen Empfänger R zu übertragen. Der mit diesem verbundene Oszillograph zeichnet dann zwei Impulse auf, die von der direkten Sendung bzw. von dem Echo herrühren, und der diese beiden Aufzeichnungen trennende" Zeitzwischenraum mißt den Abstand des Hindernisses von den Hörnern. Die Genauigkeit der Richtung des Azimuts des Hindernisses ist um so größer, je breiter die Öffnung der Hörner ist. Man gelangt so zur Anwendung von Hörnern mit großen Abmessungen, die schwer und unhandlich sind.

Die Erfindung bezweckt, den Raumbedarf der Geräte zu vermindern, indem nur ein einziges Horn benutzt wird, welches gleichzeitig zur Sendung und zum Empfang dient und von zwei verschiedenen Hohlleitern gespeist wird, von denen der eine mit dem Sender, der andere mit dem Empfänger verbunden ist,

wobei die Verbindung der beiden Hohlleiter in beliebiger Weise unter Beachtung des Raumbedarfs der verschiedenen Geräte der Anlage vorgenommen wird. Beispielsweise kann der den Empfänger R speisende Hohlleiter G_R (Abb. 2) an der Seitenfläche des Hohlleiters Gß abgezweigt werden, welcher den Sender E mit dem einzigen Horn C verbindet. Man kann auch die beiden Hohlleiter G^ und G_R mit ihren Seitenflächen nebeneinanderlegen, so daß sich die Anordnung der Abb. 3 ergibt.

Welche Form auch für die Verbindung zwischen den beiden Hohlleitern gewählt wird, es müssen die beiden folgenden Bedingungen erfüllt werden: i. Während der Zeit für die Sendung eines Impulses durch den Sender E (Abb. 2 oder 3) muß die Welle frei in dem Senderohr laufen können, so daß bei gesperrtem Empfangsrohr die ganze Leistung durch die Mündung des Horns C übertragen wird; 2. während der Empfangszeit muß hingegen das Senderohr die Welle sperren, und nur das Empfangsrohr darf die gesamte zurückgeworfene Welle eintreten lassen.

Um diese beiden Bedingungen bei der obenerwähnten Benutzung eines einzigen Hornes zu erfüllen, besteht die Erfindung in der Anwendung von Resonatoren, die mit den an den Sender bzw. an den Empfänger angeschlossenen Hohlleitern in geeigneter Weise verbunden sind und die man willkürlich verstimmen kann, derart, daß die Änderung ihrer Verstimmung zu den geforderten Zeiten eine Unterbrechung der Wellenübertragung in den betreffenden Hohlleitern zur Folge hat. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Abb. 4 bis 8.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht der mit dem Hohlleiter verbundene Resonator aus einem rechteckigen Metallkasten (Abb. 4), dessen einer Querschnitt mit dem Querschnitt des Hohlleiters zusammenfällt. An den Eintritts- und Austrittsflächen sind zwei gleiche Löcher T und T' vorgesehen, deren Durchmesser von der herzustellenden Spannungsüberhöhung abhängt. Zwischen zwei Punkten A und B, die ungefähr in der Mitte der Seitenflächen des Resonators liegen (Abb. 5), wird parallel ein Kondensator Γ eingeführt, dessen beide Elektroden willkürlich auf verschiedene Gleichspannungen gebracht werden können. Der Kondensator Γ ist beispielsweise ein Magnetron mit augenblicklich veränderlicher Kapazität, bei welchem das magnetisehe Feld auf einen höheren Wert als der Sperrwert für eine gegebene Spannung der Anode gebracht wird und dessen Anode-Kathode-Spannung plötzlich verändert werden kann.

Stimmt man die gesamte Impedanz zwischen >A und B (Abb. 5), d. h. den Schwingkreis, welcher aus der Kapazität Γ und der als Induktivität wirkenden konzentrischen Leitung A, D besteht, durch Einstellung der konzentrischen Leitung A₁D auf dieSendefrequenz ab und schaltet man dann den so abgestimmten Resonator in einen Teil des Sendehohlleiters, so erzielt man eine fast vollkommene Übertragung. Wenn man dann zwischen die Elektroden von Γ eine gewisse Gleichspannung anlegt, verändert der sich daraus ergebende Elektronenfluß die dielektrische Konstante des Raumes zwischen den Elektroden, wodurch auch die Impedanz zwischen A und B geändert wird. Daraus folgt, daß der Resonator nicht mehr auf die Sendefrequenz abgestimmt ist, und die Übertragung fällt auf einen sehr geringen Wert. Es ist klar, daß man auch die konzentrische Leitung A, D in der Weise regeln kann, daß die Übertragung nur stattfindet, wenn die Gleichspannung an den Klemmen von Γ angelegt wird, und nicht, wenn diese Spannung weggenommen wird.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden zwei derartige Resonatoren in Reihe angeordnet, der eine R₁ in den Hohlleiter G_E des Senders, der andere R₂ in den Hohlleiter Gr des Empfängers (Abb. 6). Mittels einer den Elektroden der Kapazitäten F₁ und .T₂ durch eine nicht dargestellte, mit den Punkten + und — verbundene Quelle zugeführten Gleichspannung wird man dann die Resonatoren abstimmen oder verstimmen, um die beiden oben angeführten Bedingungen zu verwirklichen. Die konzentrische Leitung A₁, D₁ des Resonators R₁ muß so geregelt werden, daß dieser beispielsweise im Augenblick der Herstellung der Gleichspannung abgestimmt wird, die gleichzeitig mit dem Sendeimpuls hergestellt werden muß. Hingegen muß der Resonator A₂ während der Sendung des Impulses verstimmt werden und während der ganzen übrigen Zeit abgestimmt bleiben. Wenn trotz der Spannungsüberhöhung des Resonators R₂ das während des Sendeimpulses von dem Empfänger R empfangene Feld noch zu groß ist, braucht man nur in G^ einen oder mehrere weitere Resonatoren nach Art von R₂ zu legen, bis man die gewünschte Dämpfung erzielt. Schließlich dient ein vor der Verbindung der beiden Hohlleiter Ge und Gr angeordnetes Korrektionssystem K zur Anpassung des Hohlraumes G^ an das Horn C.

Unter diesen Bedingungen registriert der Oszillograph des Empfängers aufeinanderfolgende Empfangsimpulse t_v t₂.... (Abb. 7), wobei das zwei aufeinanderfolgende Empfangsimpulse trennende Zeitintervall das Maß für den Abstand des Horns von dem Hindernis liefert. Das Verfahren gestattet es im übrigen, die durch örtliche Hindernisse eingeführte Störung auszuschalten. Zu diesem Zweck braucht man nur das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zuführungen der Gleichspannung zu den Elektroden von F₁ in der Weise zu regeln, daß es die Dauer eines Sendeimpulses etwas überschreitet. Die Empfangsresonatoren bleiben dann noch verstimmt, wenn die von dem örtlichen Hindernis reflektierte Welle zu dem Empfänger zurückkehrt, und der entsprechende Impuls kann folglich auf dem Oszillographen nicht in Erscheinung treten.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann man Resonatoren verwenden, die an den Hohlleitern parallel angeordnet sind. Abb. 8 zeigt das Schema einer solchen Schaltung, wo einer der Resonatoren parallel angeordnet ist. Die Resonatoren R₁ und i?_a sind hier identisch und werden durch gleichzeitige Zuführung einer gleichen Gleichspannung durch eine nicht dargestellte Quelle gleichzeitig abgestimmt oder verstimmt. Der an dem Empfangs-

hohlleiter G_R parallel angeordnete Resonator A₂ sperrt jedoch den Empfang während der Sendezeit und auch während der Zeit des Empfangs einer von einem örtlichen Hindernis reflektierten Welle. Hingegen läßt er die reflektierte Welle während der übrigen Zeit ganz hindurchgehen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Gerät zur Auffindung von Hindernissen durch ίο Aussendung von UKW-Impulsen und Empfang der von dem Hindernis reflektierten Impulse, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Sendung und den Empfang gemeinsamer Hornstrahler sowie ein Sender und ein getrennter Empfänger vorgesehen sind, wobei zwei Hohlleiter den Sender bzw. den Empfänger mit einem an den gemeinsamen Hornstrahler angeschlossenen Hohlleiter verbinden und wenigstens zwei Resonatoren mit den an den Sender bzw. an den Empfänger angeschlossenen Hohlleitern verbunden und so ausgebildet sind, daß die Änderung ihrer Verstimmung eine Unterbrechung der Übertragung der Wellen in den Hohlleitern, mit welchen sie verbunden sind, zur Folge hat, während Mittel vorgesehen sind, um die Verstimmung der Resonatoren in der Weise «5 zu steuern, daß wenigstens während der Sendezeiten der Impulse die Übertragung in dem mit dem Empfänger verbundenen Hohlleiter und während der Empfangszeiten der reflektierten Impulse die Übertragung in dem mit dem Sender verbundenen Hohlleiter unterbrochen wird.
2. 2. Resonator für ein Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Hohlraum aufweist, der von einem Stück eines rechteckigen, an jedem Ende von einer mit einer öffnung versehenen Wand begrenzten Hohlleiters gebildet wird, und daß zwei im Innern des Hohlraumes angeordnete, einen Kondensator bildende Elektroden, ferner Mittel für die Zuführung einer Gleichspannung an diese Elektroden und Mittel für die Steuerung der Gleichspannung vorgesehen sind.
3. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem an den Empfänger angeschlossenen Hohlleiter mehrere Resonatoren verbunden und so betrieben sind, daß sie gleichzeitig der Übertragung der Impulse in diesem Hohlleiter vervielfachten Widerstand bieten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   O 3795 3.52