DE893063C - Zur azimutalen Richtungsbestimmung unter Verwendung eines Drehfunkfeuers dienendes Verfahren - Google Patents

Description

• Zur azimutalen Richtungsbestimmung unter Verwendung eines Drehfunkfeuers dienendes Verfahren Es ist bekannt, Richtungsbestimmungen dadurch zu ermöglichen, daß eine rotierende Richtstrahlung und eine zweite, ungerichtete und in bestimmter Weise modulierte Strahlung von einem Sender bekannten Standortes erzeugt werden. Die rotierende Strahlung wirkt sich im Empfänger so aus, als ob sie im Rhythmus der Grenzwertdurchgänge, d. h. der Maximum- oder Minimumdurchgänge, amplitudenmoduliert wäre, und erzeugt demgemäß im Empfänger ein Demodulationsprodukt, das im Rhythmus der Grenzwertdurchgänge schwankt. Wird der ungerichteten Strahlung, die eine andere Trägerfrequenz hat, eine Bezugsschwingung aufmoduliert, deren Frequenz derjenigen der sekundlichen Grenzwertdurchgänge der Richtstrahlung entspricht, so kann am Empfangsort auf Grund der gegenseitigen Phasenlage des erstgenannten Demodulationsproduktes und der Bezugsschwingung die Richtung des Empfangsortes in bezug auf den Sendeort bestimmt werden, wobei die Voraussetzung für eine unmittelbar eindeutige Richtungsbestimmung jedoch nur dann gegeben ist, wenn die rotierende Strahlung eine einseitige Richtcharakteristik aufweist. Zweckmäßigerweise wird bei einem derartigen Verfahren die Phase der Bezugsschwingung so gewählt, daß diese gerade dann einen Nulldurchgang hat, wenn ein Intensitätsgrenzwert, d. h. ein Maximum oder ein Minimum der Richtstrahlung, durch eine definierte geographische Richtung, z. B. durch Nord, läuft. Die Azimutmessung ist somit auf eine niederfrequente Phasenmessung zurückgeführt.
• Die Erfindung löst die Aufgabe, dieses Richtungsbestimmungsverfahren mittels eines einzigen normalen Empfangsgerätes, das eine übliche spektrale Bandbreite von z. B. io ooo Hz aufweist, durchzuführen, ohne daß ein großer Aufwand an hochfrequenten Siebmitteln erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die außer der Richtstrahlung vom Sender ausgestrahlte zweite Strahlung eine Trägerfrequenz hat, die sich von derjenigen der Richtstrahlung um einen Betrag unterscheidet, der kleiner ist als die spektrale Bandbreite des verwendeten Empfängers, aber größenordnungsmäßig größer als die Frequenz der Richtstrahlungsgrenzwertdurchgänge ist und deren Träger durch einen Zwischenträger moduliert ist, dessen Frequenz größenordnungsmäßig größer ist als die Frequenz der genannten Grenzwertdurchgänge und durch eine in definierter Phasenbeziehung zur Richtstrahlungsrotation verlaufende Bezugsschwingung von der Frequenz der Richtstrahlungsgrenzwertdurchgänge moduliert ist; empfangsseitig weist die erfindungsgemäße Lösung die Merkmale auf, daß hinter der Demodulationsstufe des Empfängers zwei durch Wellendurchlaßfilter getrennte und durch je einen weiteren Demodulator und einen gemeinsamen Phasenmesser abgeschlossene niederfrequente Empfangskanäle gebildet werden, deren jeweilige Durchlaßmittenfrequenz gleich der Trägerfrequenzdifferenz der beiden Strahlungen bzw. gleich der Frequenz des durch die in definierter Phasenbeziehung zur Richtstrahlungsrotation verlaufende Bezugsschwingung modulierten Zwischenträgers ist.
• An Hand der Zeichnung sei die gekennzeichnete Verfahrensweise näher erläutert.
• Fig. i stellt ein Diagrammbild des Wellengemisches der senderseitig erzeugten Strahlungen dar; auf der Abszisse sind die Frequenzen, auf der Ordinate die Amplituden aufgetragen; Fig. 2 zeigt in schematischer Weise den Aufbau eines für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbaren Empfängers.
• Die Frequenz der Richtstrahlung ist mit F, bezeichnet; infolge der Rotation der Richtstrahlung erscheint diese am Empfangsort als amplitudenmodulierte Welle. Die auf diese Weise entstehenden Seitenbänder haben die Frequenzen F", und F"" deren Frequenzdifferenz mit 2f" angegeben ist, wobei f d die. Frequenz der Richtstrahlungsgrenzwertdurchgänge bedeutet. Die Trägerfrequenz der zweiten Strahlung ist mitFII bezeichnet. Infolge der Amplitudenmodulation der zweiten Strahlung, F", durch den Zwischenträger von der Frequenz f Z2 entstehen die beiden Seitenbandwellen von der Frequenz F",= bzw. F",. Da der Zwischenträger nach Voraussetzung ebenfalls amplitudenmoduliert ist, sind die letztgenannten Seitenbandwellen ihrerseits wiederum von weiteren Seitenbandwellen, FIIu" FlIo, flankiert, deren gegenseitigerFrequenzabstand wiederum 2fd beträgt, da ja die Modulationsschwingung .des Zwischenträgers eine Frequenz hat, die gleich derjenigen der Richtstrahlungsgrenzwertdurchgänge ist.
• Auf der Empfangsseite müssen nun die beiden Schwingungen, die einerseits der scheinbaren Modulation der Richtstrahlung, andererseits der Modulation des Zwischenträgers entsprechen, getrennt dargestellt werden'. Zu diesem Zweck wird der Wellenzug F, zusammen mit seinen Seitenbändern, FIu, Fio, als ein Seitenband des Trägers der zweiten Strahlung, F", angesehen, so daß sich bei der Demodulation dieser - Wellen als Demodulationsprodukt ein Zwischenträger von der Frequenz FZi ergibt, die gleich der Differenz der Frequenzen F, und F" ist. Auf *diese Art und Weise ist die Trennung der beiden gleichfrequenten, hinsichtlich ihrer Phasenlage zu vergleichenden Wellenzüge von der Frequenz f d auf die an und für sich leicht durchführbare technische Aufgabe zurückgeführt, die beiden Zwischenträger voneinander zu trennen, für sich im einzelnen zu demodulieren und die auf diese Weise gewonnenen Ausgangsspannungen in einer Phasenvergleichseinrichtung zur Richtungsbestimmung auszunutzen.
• Ein Ausführungsbeispiel einer geeigneten Empfangsanordnung zeigt in Gestalt eines Aufbauschemas die Fig. 2. Der hochfrequente Teil des Empfangsgerätes ist mit E bezeichnet und die Demodulationsstufe desselben mit D. An die Demodulationsstufe sind zwei, Wellendurchlaßfilter angeschlossen, die mit Z1 und Z2 gekennzeichnet sind. Das erstgenannte Frequenzsieb sperrt den Zwischenträger von der Frequenz fZ2, das andere sperrt das Demodulationsprodukt von der Frequenz Fzl, während Z1 den scheinbaren Zwischenträger Fzl mit seinen Seitenbändern und Z2 den Zwischenträger f z2 ebenfalls mit seinen Seitenbändern durchläßt. Die Durchlaßfilter können gegebenenfalls als Verstärker ausgebildet sein. Durch Demodulation der Zwischenträger in den Demodulatorstufen Dz, bzw. DZ2 ergibt sich im oberen Kanal, Z1, die Schwingung, die der scheinbaren Amplitudenmodulation der Richtstrahlung entspricht und im unteren Empfangskanal, Z2, die in definierter Phasenbeziehung zur Richtstrahlungsrotation verlaufende Bezugsschwingung gleicher Frequenz.
• In der Phasenvergleichseinrichtung P werden die beiden Schwingungen hinsichtlich ihrer Phasenlage miteinander verglichen, dergestalt etwa, daß ein Zeiger proportional der Phasenwinkeldifferenz zwischen beiden Schwingungen ausschlägt und auf einer entsprechend orientierten Windrosenskala die Richtung des Senders unmittelbar anzeigt.
• Die Vorteile des erläuterten neuen Richtungsbestimmungsverfahrens liegen, wie eingangs erwähnt, vor allen Dingen in dem Umstand, daß ein in seinem Hauptteil in üblicher Weise aufgebauter Empfänger verwendet werden kann. Die Bandbreite dieses Empfängers braucht z. B. nur etwa io ooo Hz breit zu sein. Für den Frequenzabstand der Träger der Richtstrahlung einerseits und der zweiten Strahlung andererseits kann dann z. B. 8ooo Hz gewählt werden und für den Zwischenträger z. B. die Frequenz 5ooo Hz. Die an die Demodulationsstufe.D des Empfängers anzuschließenden Frequenzsiebe müssen dann eine ausreichende Trennung zwischen 5ooo und 8ooo Hz herbeiführen, eine Aufgabe, die ohne große technische Schwierigkeiten durchführbar ist. Beträgt die Grenzwertdurchgangsfrequenz der Richtstrahlung z. B. ioo Hz, so ist ohne weiteres ersichtlich, daß bei den vorausgesetzten Zwischenträgerfrequenzen ein nur verhältnismäßig schmales Zwischenträgerband im einzelnen entsteht, so daß keine schädlichen Überlagerungen von einzelnen Seitenbandwellen eintreten können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zur azimutälenRichtungsbestimmung dienendes Verfahren, bei dem empfangsseitig ein Phasenvergleich zweier durch Demodulation gewonnener gleichfrequenter Schwingungen erfolgt, von denen die eine der durch Rotation einer Richtstrahlung bedingten Amplitudenmodulation und die andere einer in def;nierter Phasenbeziehung zur Richtstrahlungsrotation verlaufenden Bezugsschwingung von der Frequenz der Richtstrahlungsgrenzwertdurchgänge entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß vom Sendeort außer der lediglich durch die Drehung des Richtdiagramms modulierten Trägerfrequenz der Richtstrahlung eine zweite Strahlung mit unterschiedlichem Trägerwert ausgesandt wird, der Frequenzunterschied jedoch so gering ist, daß beide Trägerfrequenzen in die Bandbreite des Empfängers fallen und daß dieser zweite Träger mit einer Zwischenfrequenz moduliert ist und dieses Frequenzgemisch wiederum mit der niederfrequenten Bezugsphase moduliert ist und daß empfangsseitig nach Demodulation die Differenzfrequenz der beiden Trägerfrequenzen und der Zwischenträger der genannten zweiten Strahlung, beide mit niederfrequenten Schwingungen gleicher Frequenz moduliert, durch Filter getrennt demoduliert und dem Phasenmesser zugeführt werden.