DE885569C

DE885569C - Verfahren und Anordnung zur Fernuebertragung von Radar-Rundsichtanzeigen

Info

Publication number: DE885569C
Application number: DEC4185A
Authority: DE
Inventors: Roger Monnot
Original assignee: Compteurs Schlumberger SA
Current assignee: Compteurs Schlumberger SA
Priority date: 1950-06-19
Filing date: 1951-05-12
Publication date: 1953-08-06
Also published as: FR1020490A

Description

Es ist manchmal unerläßlich, die Radar-Rundsichtanzeigegeräte in so großem Abstand von der Sende-Empfangs-Station aufzustellen, daß eine Übertragung des zusammengesetzten Signals, welches dem entfernten Anzeigegerät zugeführt werden soll, auf drahtlosem Wege oder durch ein koaxiales Kabel erforderlich wird. Solche Radargeräte dienen bekanntlich der Funkrückstrahlortung und arbeiten mit oszillographischer Polarkoordinatendarstellung von Richtung und Entfernung rückstrahlender Objekte.

Zu diesem Zweck wurden eine Reihe von Verfahren zur Übertragung eines zusammengesetzten Signals vorgeschlagen, welches nur ein kleines Frequenzband erfordert, aber nur die Angaben der Modulation, der Richtung und Synchronisierung der radialen Verschiebung des Fleckes auf dem Schirm des Rundsichtanzeigers umfaßt.

Derartige Verfahren beruhen auf dem Umstand, daß es praktisch unnötig ist, dieses Signal aus den Modulationssignalen herzustellen, welche normalerweise den örtlichen Anzeigegeräten zugeführt werden und sehr breite Frequenzbänder erfordern, daß es vielmehr ausreicht, wenn man zu diesem Zweck abgeleitete Signale benutzt, die dem entsprechen, was das Auge auf dem Schirm dieser Anzeigegeräte unter Berücksichtigung der Abmessungen des Beobachtungsfleckes beobachten kann.

Dieses Verfahren besteht darin, daß die radiale Abtastgeschwindigkeit vermindert wird, indem man auf Grund einer Speicherwirkung die Angaben integriert, welche dem Organ zur Steuerung der Helligkeit des örtlichen Anzeigegerätes zugeführt werden, ebenso wie die Angaben, die in einem ausgedehnten Bereich den Abmessungen des Beobachtungsfleckes nahe-

kommen. ' Diesen neuen Fernseh Signalen werden, wohlgemerkt, neue Synchronisierangssignale der radialen Abtastung zugeordnet, welche der neuen Abtastgeschwindigkeit des Schirmes des entfernten Anzeigegerätes entsprechen.

Bei einem bekannten System wird die Nachwirkung

eines Leuchtpulvers für die Speicherung der Signale ausgenutzt, wobei die Drehung der Abtastspulen der örtlichen Anzeigeröhre in Synchronismus mit der

ίο Drehung der Sende-Empfangs-Antenne bleibt.

Die Frequenz der radialen Abtastung des Schirmes

des entfernten Anzeigegerätes wird auf F' = — herabgesetzt, wobei F die Frequenz der radialen Abtastung des Schirmes des örtlichen Anzeigegerätes und p eine ganze Zahl ist. Die radialeZerlegung findet

während einer Dauer KT' = K -=-, statt, wobei K

etwas kleiner ist als 1. Der übrige Teil der Periode, ao nämlich (1—K) T', wird von einem Synchronisierungs-. impuls der radialen Abtastung eingenommen, welcher in Synchronismus und ία Phase mit der radialen Verschiebung der Ableseeinrichtung erzeugt wird und zur Steuerung der radialen Verschiebung des Beobas achtungsfieckes des entfernten Anzeigegeräts bestimmt ist.

Die Übertragung eines solchen Signals erfordert demnach nur noch ein kleines Frequenzband, welches

sich von F' bis —==- erstreckt, wobei N die Anzahl

2Ä

von Einzelheiten der Abmessung des Beobachtungsfleckes ist, die tatsächlich längs eines Radius des Beobachtungskreises unterschieden werden können (N in der Größenordnung von 200 bis 300). Die Erfindung bezieht sich auf die Anordnungen, welche die Übertragung dieses zusammengesetzten Signals durch einen einzigen Kanal mit kleiner Bandbreite in dem besonderen Falle eines Rundsicht-' anzeigers gestatten.

Dieses Signal umfaßt bereits 1. die Angaben, welche - die Echos enthalten, 2, die Synchronisierungsimpulse der radialen Abtastung des entfernten Anzeigegerätes (Wiederkehrfrequenz F'), 3. das Richtungssignal, welches es ermöglicht, auf dem Schirm der Anzeigeröhre die Nordrichtung festzulegen.

Zu diesem Signal müssen die folgenden Angaben hinzugefügt werden: 1. Das Signal, welches die Drehung der Ablenkspulen der Anzeigeröhre im Gleichlauf mit der Drehung der Radar-Sende-Emp-So fangs-Antenne steuert, 2. die Angabe des für die Darstellung auf dem Schirm der Anzeigeröhre benutzten Maßstabes.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, welche es ermöglicht, durch einen einzigen Kanal mit kleiner Bandbreite außer den Angaben der Echos, der Richtung und der Synchronisierung der radialen Abtastung mit verminderter Frequenz, die Angabe der Winkelgeschwindigkeit der Radarantenne, welche die synchrone Drehung der Ablenkspulen des entfernten Anzeigegerätes steuert, ebenso wie die Angabe des verwendeten Maßstabes der Darstellung zu übertragen. Diese Anordnung beruht im wesentlichen darauf, daß i. eine im wesentlichen sinusförmige Welle mit der Frequenz F" erzeugt wird, welche zur Steuerung der Umdrehung der Ablenkspulen des entfernten Anzeige- 6g gerätes im Gleichlauf mit der Umdrehung der Radar-Sende-Empfangs-Antenne bestimmt ist; 2. durch diese Welle mit der Frequenz F" eine sinusförmige Welle mit der Frequenz fj, moduliert wird, die eine charakteristische Größe des gewählten Wiedergabemaßstabes E;_t ist und so gewählt wird, daß das so erhaltene modulierte Signal ein schmales Frequenzband außerhalb des Frequenzbandes des Signals einnimmt, welches den übrigen Teil der zu übertragenden Angaben enthält (Echos, Richtung und Synchronisierung der radialen Abtastung).

Es ist zu bemerken, daß die Lage des Frequenzbandes dieses letzteren Signals vorher gewählt werden kann, entweder im Laufe der Erzeugung dieses Signals oder durch eine spätere Umsetzung, so daß die Ver-Wendung von Niederfrequenzen im Falle einer Kabelübertragung vermieden wird.

Nach Mischung mit dem zusammengesetzten Signal (Echorichtungsynchronisierung der radialenAbtastung) und nach Verstärkung wird dieses Signal einem Sender zugeführt.

Beim Empfang können durch' geeignete Siebung diese beiden Signale wieder getrennt werden. Das Signal mit schmalem Frequenzband, welches die Frequenz fj. umgibt, steuert nach Gleichrichtung und Siebung der Frequenz fa die Umdrehung der Ablenkspulen. Auf parallelen Wegen wird das Signal mit der Frequenz /j. von η Verstärkern, von denen jeder nur ein sehr schmales Band mit bestimmten Frequenzen verstärkt, welche f_x bzw. /*₂... ft... /» umgeben, zu dem Organ für die Anzeige des entsprechenden Maßstabes Ej₁ geschickt. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. ι eine bevorzugte Ausführungsform des Sendeteiles der gesamten Anlage, d. h. des Teiles, welcher das zusammengesetzte Signal für die Speisung des Funksenders liefert,

Fig. 2 den Empfangsteil der Anlage, wo das entfernte Anzeigegerät arbeitet, d. h. der Teil, welcher das zusammengesetzte Signal in seine verschiedenen Elemente zerlegt, welche jedes Organ des entfernten Rundsichtanzeigers getrennt speisen sollen.

Die vier zu übertragenden Signale sind die Signale^, B, C, D nach Fig. 1. A ist das Peilsignal der Antenne, Welches z. B. durch einen Erzeuger der Selsynbauart geliefert wird, der mit der Umdrehungsachse der Radarantenne fest verbunden ist. B ist ein Zug von sinusförmigen Wellen mit der Frequenz f_ft, die genau bestimmt und eine charakteristische Größe des benutzten Maßstabes E% ist. C sind die Synchronisierungsimpulse, welche die radiale Abtastung des Schirmes des entfernten Anzeigegerätes auslösen

und mit einer Wiederkehrfrequenz F' =" —- wiedergegeben werden.. D ist schließlich das Echo- und Richtungssignal mit der Wiederkehrperiode T' — '-=·.

Das Signal A speist einen Motor 1 der Selsynbauart, der mit einem magnetischen Wechselstromerzeuger 2

gekuppelt ist. Dieser erzeugt das Signal ^' mit der Periode T" = -ψ?. Dieses Signal A' geht dann durch

3, wo seine Form annähernd sinusförmig und seine Amplitude verstärkt und stabilisiert wird, um sie unabhängig von den unvermeidlichen Schwankungen der Geschwindigkeit der Radar-Sende-Empfangs-Antenne zu machen. Das erhaltene Signal A" gelangt dann in die Stufe 4, wo es das Signal B moduliert, dessen Frequenz f_k eine charakteristische Größe des gewählten Maßstabes Ej₁ ist.

Das so erhaltene Signal B' wird in der Stufe 5 mit dem Signal C gemischt, welches erhalten wird, indem in der Stufe 6 die Echorichtungssignale D und die Synchronisierungssignale C der radialen Abtastung gemischt werden.

Das am Ausgang der letzten Mischstufe 5 erhaltene Signal zeigt das bei B" dargestellte Frequenzspek-

NF'
trum: Ein Band, welches zwischen F' und —— liegt,

und ein zweites, sehr schmales Band, welches f_k umgibt. Dieses zusammengesetzte Signal moduliert nach Verstärkung in der Stufe 7 den Sender 8.

Fig. 2 zeigt den Empfangsteil der ganzen Anlage, wo der entfernte Rundsichtanzeiger arbeitet.

Nach Empfang der Funkwelle in der Stufe τ^χ und nach Gleichrichtung in der Stufe 2* wird das zusammengesetzte Signal mit dem Frequenzspektrum B" auf mehreren parallelen Wegen weitergeführt:

i. Nach Durchgang in dem Tiefpaß verstärker 3·", welcher die Frequenzen des Signals zur Übertragung der Antennenumdrehung unterdrückt, wird das hervorgehende Signal (deinerseits dem Wehneltzylinder 4^ der Anzeigeröhre 5* und andererseits einem Trennorgan 6* zugeführt, welches das den Generator 7* speisende Gleichlaufsignal C isoliert. Dieser Generator liefert den sägezahnförmigen Abtaststrom zur Speisung der an dem Ring 14 befestigten Spulen 8* und regelt andererseits die Spannung der Kathode 9 der Röhre 5* in der Weise, daß der Schirm der Rohres* radial mit der Frequenz F' abgetastet wird, wobei jede Abtastung im Gleichlauf mit der Abtastung der Sendestation beginnt, welcher Maßstab der Wiedergabe^· auch während einer Periode KT', die von diesem Maßstab unabhängig ist, benutzt wird.

2. Nach Durchgang in einem Hochpaßverstärker 10, welcher die Frequenzen zur Übertragung der Signale der Echos, der Richtung und der Synchronisierung der radialen Abtastung unterdrückt, wird auf einem zweiten Weg das abgehende Signal B' in der Stufe 11 einer Gleichrichtung und einer darauffolgenden Aussiebung der Frequenz f_k unterworfen, um schließlich nach Verstärkung in der Stufe 12 ein sinusförmiges

Signal J." mit der Frequenz F" = -=^ zu erzeugen.

Dieses Signal A" speist den Synchronmotor 13, welcher die Umdrehung des die Ablenkspulen 8·" tragenden Ringes 14 im Gleichlauf mit der Umdrehung der Radar-Sende-Empfangs-Antenne bewirkt.

3. Auf η parallelen Wegen von entsprechender Zusammensetzung, wobei η die Gesamtzahl der Wiedergabemaßstäbe ist, wird das Signal B" η parallel angeordneten Verstärkern 15, 15', 15" ... zugeführt, welche nur eines der sehr schmalen Frequenzbänder verstärken, die die Frequenzen f_lt f₂... f_n umgeben. Diese Frequenzen sind charakteristische Größen des gewählten Wiedergabemaßstabes E₁, E^... E_n.

Wenn der Maßstab E₁ benutzt wird, liefert nur der Verstärker 15 und speist z. B. die Leistungsstufe 16. Diese bringt die Lampe 17 zum Aufleuchten, welche hinter dem die Angabe E₁ des Arbeitsmaßstabes der Darstellung tragenden Schauzeichen angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Fernübertragung der Radar-Rundsichtanzeigen auf einem einzigen Kanal von geringer Bandbreite, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um eine annähernd sinusförmige Welle zu erzeugen, welche die Umdrehung der Ablenkspulen des entfernten Anzeigegerätes in Gleichlauf mit der Umdrehung der Radarantenne steuert, ferner Einrichtungen, um mit dieser Welle eine sinusförmige Welle zu modulieren, deren Frequenz f_k eine charakteristische Größe des benutzten Darstellungsmaßstabes ist und so gewählt wird, daß das so erhaltene modulierte Signal ein schmales Frequenzband außerhalb desFrequenzbandes des die übrigen zu übertragenden Angaben enthaltenden Signals einnimmt, und eine Einrichtung, um dieses modulierte Signal mit dem zusammengesetzten Signal zu mischen, welches die übrigen zu übertragenden Angaben enthält.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfang durch einen Satz von parallel angeordneten Verstärkern vorgenommen wird, welche nur eines der sehr schmalen Frequenzbänder verstärken, die die verschiedenen Frequenzen /j umgeben und daß nach Gleichrichtung und Siebung dieses Signals der Strom zur Speisung des Synchronmotors erzeugt wird, welcher die Umdrehung der Ablenkspulen der Anzeigeröhre bewirkt.

Hierzu r Blatt Zeichnungen