DE874322C - Funkbake fuer die Erzeugung einer Kurslinie - Google Patents

Description

Die Erfindung 'betrifft eine Funkbake für die Erzeugung einer Kurslinie Bach dem Feldstärkevergleichsprinzip, die eine Trägerfrequenizquelile und zwei Quellen unterscheid'barer Modulationsenergie aufweist.

Bei den bekannten Funkbaken· dieser Art treten Schwierigkeiten auf, wenn Elektronenröhren zur Modulation der Signale verwendet werden, da irgendeine Veränderung der Verstärkung der Modulationssignale eine Verschiebung der Kurslinie verursacht. Wenn so einer der Modulatoren infolge teilweiser Röhrenfehler schwach wird, wird die Kurslinie nach einer Seite verschoben und kann das Flugzeug in eine gefährliche Lage führen.

Wegen dieser Gefahr sind 'bei solchen Kursbaken in großem Maße mechanische Moduktionsanordnungen verwendet worden.

Das Ziel der Erfindung ist eine Funkbake der obenerwähnten Art zu schaffen, welche diesen Nachteil vermeidet.

Die erfindungsgemäße Funkbake zeichnet sich aus durch zwei Modulatoren, in welchen der Träger jeweils mit beiden Modulationsenergien moduliert wird, und izwar derart, daß die Seitenibandschwingungen der ersten Modulationsenergie im Ausgang beider Modulatoren gegenphasig und diejenigen der zweiten Modulationsenergie gleichphasig sind, durch ein Netzwerk, das die von den beiden Modulatoren kommenden modulierten Trägerschwingungen in Phase kombiniert, wodurch die Seitenibandschwingungen der ersten Modulationsenergie bei gleicher Arbeitsweise beider Modulatoren kompensiert werden, und das andererseits die von den beiden Modulatoren kommenden

modulierten· Trägerschwingungen in getrennten Kanälen auch- gegenphasiig kombiniert, wodurch unter derselben Voraussetzung die Seitenbandschwingungen der zweiten Modulationsenergie kompensiert werden;, und durch Strahler, welchen die resultierenden Schwingungen derart zugeführt werden, daß sich die gewünschte Kurslinie mit ; unterschiedlich modulierten, einander räumlich überlappenden Richtdiagrammen ergibt. Wenn in ίο dieser Bake die Modulataren aus irgendeinem Grunde nicht mehr gleichmäßig arbeiten, so werden in den beiden Ausgängen des genannten Netzwerkes : auch diejenigen Schwingungen auftreten, welche sonst unterdrückt sind, und zwar werden sie in einem solchen Maße auftreten, daß eine Verschiebung der Kurse nicht auftritt. Infolgedessen können in den Modulatoren Elektronenröhren verwendet werden, ohne die Zuverlässigkeit des Kurses zu gefährden.

ao In Fig. ι der Zeichnung Ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt; während die Fig. 2 bis 4 Detailivarianten zeigen.

In Fig. ι stellt 10 einen Generator für die Trägerfrequenz / dar, die durch zwei Modulatoren 11 und 12 unterscheidbar moduliert wird. 13 und 14 sind zwei Moduilationsenergiequellen, die die Frequenzen .F₁ und F₂ erzeugen, die z. B. 90 und 160 Hz betragen. Die Schwingungen der Quelle 13 werden durch den Kopplungskreis 13' gegenphasig an die Modulatoren 11 und 12 !gekoppelt, so daß die Modulatoren die Modulationsschwingungen mit der Frequenz F₁ den Trägern gegenphasig aufmodulieren. Die Quelle 14 ist mit diesen beiden Modulatoren 11 und 12 durch den Kopplüngskreis 14' so gekoppelt, daß ihre Schwingungen mit der Frequenz,-F₂ den Träger gleichphasig modulieren. Mit 20 ist ein Ausgleichbrückennetzwerk bezeich' net, das hier als eine Achteckbrücke mit vier Armen 21, 22, 23 und 24 ausgebildet ist. Diese Arme bestehen beispielsweise aus gleich langen Übertragungsleitungen. In einem Atm, z. B. 24, ist ein Mittel· vorgesehen, um eine Phasenumkehr der Schwingungen zu erhalten. Dieses Mittel besteht hier in einer Kreuzung 25 der Leiter der Übertragungsleitung. Die Schwingungen der Modulatoren 11 und 12 werden über die Übertragungsleitungen 15, 16 an diagonal entgegengesetzte Punkte der Brücke 20 angelegt. Von den anderen Diagonalpunkten der Brücke aus führen Übertragungsiertungen 2.5, 26 zu den Sendeantennen 27, 28, die 'ate Kreuzrahmen dargestellt sind. Es ist aber iklar, daß auch Richtantennen anderer Art verwendet werden können. -

Die Diaigonadpunkte der Brücke 20, an welche die Schwingungen der Modulatoren 11, 12 angelegt werden, sind gegenseitig entkoppelt, so daß die Schwingungen von 11 nicht .nach 12 gelangen¹ und umgekehrt. Die Schwingungen der beiden Modulatoren werden sich an den Anschlußpunkten der Übertragiunigisleitungen^r 25, 26 in verschiedener Weise kombinieren¹. Da die Arme 21, 22 von gleicher Länge sind, werde» die Trägerfrequenz,-schwingungen / und die Seitenbandschwingungen f ± F₂ beider Modulatoren, auf der Leitung! 25 in Phase sein und sich addieren. Die Seitenband'-schwingungen/ ± .F₁, die art den Ausgängen der Modulatoren 11, 12 gegenphasig sind, werden auf der Leitung 25 durch die Brücke kompensiert. Auf der Leitung 25 erhält man somit nur die Trägerfrequenz / und die Seitenbandfrequenzen / ± F₂. Andererseits sind auf der Leitung 26 nur die Seitenbandfrequenzen/ ± F₁ vorhanden, dadurch die Kreuzung 25 die Trägerfrequenz / und die Seitenband^:requenizen / ± F₂ unterdrückt werden. Damit die Antenne 28 auch den Träger aussendet, wird die Trägerfrequenz / an die Leitung 26 direkt von der Quelle 10" über die Leitung 30 angelegt. Die Antenne 28 wird somit die Tirägerfrequenzschwingung und die Seitenbandschwingungen der Modulationsfrequenz F₁ ausstrahlen. Die Leitung 30 kann direkt mit der Leitung, 26 gekoppelt sein, da die an den Ausgang der Modulatoren ziurückgekoppelte Trägerschwingung keine Störung hervorruft. In vielen Fällen ist es jedoch vorzuziehen, ein Ausgleichbrückennetzwerk 31 vorzusehen. Dann sind die Frequenzen / und / ± F₁ nur auf dem Leitungsteil· 26' vorhanden. ;

Solange die Brücke 20 abgeglichen bleibt und die von den Modulatoren an die Brücke !gespeisten Schwingungen von gleicher Größe sind, werden die Antennen 27, 28 je nur die Trägerschwingung plus je eine der Modulationsschwingungen aussenden. Sollte jedoch ein Modulator nachlassen, so daß' die Amplitude der von diesem Modulator ausgehenden Schwingungen verringert ist, dann werden die entsprechenden Modulationsschwingungen auf den entsprechenden Übertragungsleitutigen nicht vollkommen kompensiert. Nehmen wir z. B. an, daß der Modulator 11 nachläßt, so daß die von der Quelle 13 herrührenden Seitenbandschwiingungen nicht vollständig auf der Leitung 25 kompensiert werden, dann wird die Leitung 25 außer der Trägerfrequenz und starken Seitenbandschwingungen mit den Frequenzen/ ± F₂ noch schwache Seitenbandschwingungen mit den Frequenzen / + F₁ führen. In gleicher Weise werden die Trägerfrequenz- und die von der Quelle 14 herrührenden Seitenband^· schwingungen sich nicht auf der Leitung 26 kompensieren, sondern diese Leitung wird außer den Seitenlbandsehwittgungen mit denFrequenizen/ ± F₁ noch schwache Träger- und Seitenbandschwingungen mit den Frequenzen/ bzw. / ± F₂ führen. Infolge des Brückennetzwerkes jedoch sind die dadurch auf jeder der Leitungen 25, 26 vorhandenen falschen .Seitenbandschwingungen in der Amplitude praktisch gleich, sa daß die von den Antennen 27 und 28 ausgestrahlten Seitenbandschwingungen in ihrer gegenseitigen Amplitude gleich bleiben und keine Verschiebung des Kurses auftritt. Gleichzeitig wirken sich die Amplitudenänderungen der Trägerfrequenzschwingungen ebenfalls, auf 'beide Antennen in gleicher Weise aus. In der Leitung! 26 ist zweckmäßigerweise ein Phasenschieber (nicht gezeigt) vorgesehen, so daß die Phase der 'bei nicht vollkommener Kompensation auf dieser Leitung ias vorhandenen Trägerschwingung gegenüber der der

Leitung 30 so eingestellt werden kann, daß - sich diese Trägerschwingungen in dem Netzwerk 31 subtrahieren. Dabei ist die Amplitude der Trägerfrequenzschwingung auf der Leitung-30 vorzugsweise doppelt so groß wie die Trägerschwingung am Ausgang der normal arbeitenden Modulatoren· 11 und 12. Sollte einer der Modulatoren vollkommen ausfällen, dann wurden beide Antennen dieselben Signale ausstrahlen und es würde kein Kurs definiert werden.

Bei dieser Funkbake werden somit die gewöhnlichen Schwierigkeiten mit elektronischen Modulatoren vermieden, da eine Verringerung in der Verstärkungsleistung irgendeiner der Röhren in dem Modulator keine Kurslinienverschiebung verursachen wird.

In Fig. 2 ist eine Brückenanordnung dargestellt, die als Ausgleichsbrückenkreis 31 von Fig. 1 verwendet werden 'kann. Diese Brücke besteht aus einem Netzwerk 40, ähnlich dem, das bei 20 in Fig. ι gezeigt ist. Die Brücke 20 über die Leitung 26 und dieTrägerfrequenzquelle 10 über die Leitung 30 sind an diagonal entgegengesetzten Punkten mit der Brücke 40 verbunden, so daß die Schwingungen von der Leitung 30 infolge der Kreuzungeines Armes der Brücke 40 nicht den Eingang der Modulatoren erreichen können. Die Antenne über die Leitung 26' und eine künstliche Last 41 sind mit den andern diagonal entgegengesetzten Punkten der Brücke verbunden. Die Schwingungen, die über die Leitung 30 gehen,, werden dann an die Antennenleitung 26' und an die künstliche Last 41 übertragen, wo die halbe Energie zum Zwecke der Aufrechterhal'tung des Abgleiches verbraucht wird. Es ist klar, daß an Stelle dieser Übertragungsleitungsbrücke 40 andere bekannte Arten von Differentialbrücken verwendet wenden können.

In Fig.. 3 ist eine Variante des in Fig.i rechts von der Schnittlinie x, y befindlichen Teils der Bake dargestellt. In dieser Anordnung werden die Schwingungen von den Leitunigen· 25, 26' an die entgegengesetzten Diagonalen einer Brückenanordnung 50 geführt. Die Antennenanordnung besteht aus den drei horizontalen Strahlern 51, 52, 53, die so angeordnet sind·, daß die Abstände zwischen der Antenne 53 und jeder der anderen Antennen ungefähr 150 elektrische Grade beträgt. Die von den Leitungen, 25, 26' kommenden Trägerschwingungen sind auf der Leitung 54 in Gegenphase, so daß über diese Leitung 54 an die Antennen] 51, 52 nur die Seitenband'schwingungen gegeben werden. Am anderen Diagonalpunkt sind die von den Leitungen 25, 26' kommenden Trägerschwingungen gleichphasig und werden zusammen mit den Seitenbandschwingungen über die Leitung 55 an die Antenne 53 geführt. Mit solch einer Anordnung wird eine scharfe Zweikursbake geschaffen. Wenn eine niedrige Trägerfrequenz verwendet wird, kann das Netzwerk 50 durch eine aus einem Paar Transformatoren bestehende Differentialibrückenanordnung ersetzt werden.

In Fig. 4 ist eine solche Anordnung gezeigt, die an Stelle der Netzwerke 20 von Fig. 1, 40 von Fig. 2 und 50 von Fig. 3 verwendet werden kann. Das Netzwerk 20 von Fig. 4 'besteht aus zwei Transformatoren 60,61, die vorzugsweise abgeschirmt sind und deren Primärwicklungen eine Differentialibrücke bilden. Wie durch die ausgezogenen und gestrichelten Pfeile dargestellt ist, die die Stromrichtungen in den Transformatoren bei positiven Halbwelten auf den Leitungen 15 und darstellen, werden die von den Leitungen 15 und 16 kommenden Schwingungen durch die Transformatoren an die Leitung 25 gleichphasig angelegt, während dieselben Schwingungen an die Leitung 26 gegenphasig ,angelegt werden. Die Transformatoren können gleichzeitig als: Impedanztransformatoren verwendet werden, um die Leitungen 25, 26, welche vorzugsweise an die Impedanz der Strahler angepaßt sind, an die Ausgangsimpedanz der Modulatoren anzupassen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Funkbake für die Erzeugung einer Kurslinie nach dem Feldstärkevergleichsprinzip, die eine Trägerfrequenzquelle (10) und zwei Quellen (13, 14) unterscheidbarer Modulätionsenergie aufweist, gekennzeichnet durch zwei Modulatoren (11, 12), in denen der Träger jeweils mit beiden Modulationsenergien moduliert wird, und zwar derart, daß die Seitenbandschwingun'-gen der ersten Modulationsenergie im Ausgang (beider Modulatoren gegenphasig und diejenigen der zweiten Modulätionsenergie gleichphasig sind, durch ein Netzwerk (20), das die von den beiden Modulatoren kommenden modulierten Tragerschwingungen in Phase kombiniert, wodurch die Seitenbandschwingungen der ersten Modulationsenergie .bei gleicher Arbeitsweise beider Modulatoren kompensiert werden, und das andererseits die von den beiden Modulatoren kommenden modulierten Trägerschwingungen in getrennten Kanälen, auch gegenphasig kombiniert, wodurch unter derselben Voraussetzung die Seitenbandschwingungen der zweiten Modulätionsenergie kompensiert werden, und durch Strahler, welchen, die resultierenden Schwingungen derart zugeführt werden, daß sich die gewünschte Kur&linie mit unterschiedlich'modulierten, einander räumlich überläppenden Richtdiagrammen ergibt.

2. Funkbake nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzwerk (20) durch eine Brückenanordnung gebildet ist.

3. Funkbake nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen unterscheidbarer Modulationsenergie Quellen unterschiedlicher Frequenzen sind, daß der Träger in der Amplitude moduliert wird, daß das Netzwerk bei der gegenphasigen Kombination der modulierten iao Trägerschwingungen auch die Trägerschwingung selbst kompensiert und daß Mittel (30, 31) vorgesehen sind, um der zweiten Kojn'binationsschwingung wieder die Trägersc'hwingung hinzuzufügen. i*5

4. Funkbake nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet, daß ^die Brückenanordnung aus vier Armen (21 bis· 24) besteht, wobei ein Arm (24) Phasenurnkehrmittel aufweist, daß die jeweils mit .beiden Modiuiationsfrequenzen modulierten Tragerschwingungeni jedes Modulators an je einen von zwei Diagonalpunkten der Brücke angelegt sind und daß von den beiden übrigen Diagonalpunkten die Schwingungen für die Strahler abgenommen sind.

5. Funkbake nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Arme (21 bis 24) aus Übertragungsleitungen bestehen, wobei ■das genannte Phasenumkehrmittel aus einer Kreuzung der Leiter der den betreffenden Arm (24) bildenden Übertragungsleitung besteht.

6. Funkbake nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenanordnung eine aus einem Paar Transformatoren (60, 61) bestehende Differentiallbrüekenanordnung- ist.

7. Funkbake nach" Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopplungskreis (13') vorgesehen ist, um die erste Modulatiotisfrequenz (.F₁) gegenphasig an beide Modulatoren (11, 12) anzulegen, und daß ein zweiter Kopplungskreis (14') vorgesehen ist, um die zweite Modulationsfrequenz (F₂) gleichphasig an diese Modulatoren anzulegen.

8. Funkbake nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel (30, 31) zur nachträglichen HinzUifügung der Trägersehwingung eine Brückenanordniung (31) umfassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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