-
Anordnung zur sende- oder empfangsseitigen Festlegung einer Leitlinie
nach dem Wechseltastverfahren
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, mit Hilfe
elektrischer Wellen sende- oder empfangsseitig eine Leitlinie zu erzeugen, die eine
große Schneisenschärfe besitzt. Zur Definition des Ausdrucks Schneisenschärfe sei
kurz erwähnt, daß die Schneisenschärfe um so größer ist, je kleiner der vom Leitstrahlsender
aus festgelegte Winkel wird, innerhalb dessen Bereich das die Leitlinie kennzeichnende
Signal noch wahrgenommen wird.
-
In den Abb. I und 2 sind zwei praktische Ausführungsbeispiele zur
Erzeugung solcher Leitlinien dargestellt. In Abb. I ist das Prinzip der Landebake
angegeben, dessen Richtantennensystem aus einem unmittelbar vom Sender gespeisten
Sendestrahler S und zwei symmetrisch zu diesem Sendestrahler angeordneten Reflektoren
R1 und R2 besteht.
-
Periodisch abwechselnd, und zwar im Rhythmus komplementärer Zeichen,
werden die beiden Reflektoren R1 und R2 getastet. Durch diese Umtastung entstehen
die beiden Diagramme a und b, deren Schnittlinie die Leitlinie L1 festlegt. Diese
Leitlinie ist gekennzeichnet durch das Auftreten eines kontinuierlichen Strichsignals,
wenn die beiden Diagramme a und b im Rhythmus komplementärer Alorsezeichen einander
abwechseln.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2, das beispielsweise für Empfangszwecke
Anwendung findet, wird die Leitlinie L2 durch die Kombination des von einem Richtantennensystem
erzeugten Diagramms mit dem Diagramm einer ungerich-
teten Antenne
erzeugt. Eine dieser beiden Antennen wird ebenfalls wieder im Rhythmus komplementärer
XIorsezeichen periodisch umgepolt. In Abb. 2 ist das Diagramm der Richtantenne mit
c, das Diagramm der ungerichteten Antenne mit d bezeichnet. Infolge der periodischen
Umpolung einer der beiden Antennen erhält man abwechselnd die beiden Rardioidendiagramme
e und f.
-
Sowohl Abb. I als auch Abb. 2 lassen bereits erkennen, daß die Schneisenschärfe,
d. h. die Schärfe der Leitlinie, nicht allzu groß ist, da infolge des Schnittes
der beiden Diagramme unter einem stumpfen Winkel die Amplitudenänderungen bei geringer
Abweichung von der theoretischen Leitlinie verhältnismäßig gering sind.
-
Da man in der Praxis zumeist eine Leitlinie größerer Schneisenschärfe,
als beispielsweise in Abb. I dargestellt, benötigt, war man bisher gezwungen, von
anderen Antennensystemen Gebrauch zu machen. Im Gebiet sehr kurzer Wellen, z. B
der Dezimeterwellen, bediente man sich der eine wesentlich größere Bündelung der
Strahlung zulassenden Richtstrahlanordnungen, die beispielsweise als Tannenbaumantennen
oder als Richtstrahler mit Parabolspiegeln ausgebildet sind. N.iit diesen Antennensystemen
läßt sich zwar infolge der stärkeren Bündelung der Strahlung eine größere Schneisensdlärfe
erzielen, man erhält jedoch gleichzeitig Nebenzipfel, die Nebenleitstrahlen bilden.
Die Zahl dieser Nebenzipfel wird mit der Bündelungsschärfe größer. In Abb. 3 ist
ein Beispiel für eine solche Richtstrahlanordnung dargestellt. Von dem Richtantennensystem
sollen zur Festlegung der Leitlinie L3 die beiden Strahlenbündel g und h erzeugt
werden, die sich unter einem spitzen Winkel schneiden; die Leitlinie besitzt daher
eine große Schneisenschärfe. Bei Anwendung der üblichen Richtantennensysteme entstehen
jedoch außer den beiden Strahlenbündeln g und 11 noch die eingezeichneten Nebenzipfel
g1, g.'. bzw. h bzw. h,, kl 2, It3... Aus Abb. 3 ist zu erkennen, daß diese Nehenzipfel
zahlreiche Nebenleitlinien ergeben, so daß es schwer ist, unter dieser großen Anzahl
von Leitlinien die gewünschte Leitlinie L3 zu erkennen.
-
Es sind zwar bereits Mittel bekannt bzw. vorgeschlagen worden, mit
denen es möglich ist, diese Nebenzipfel zu unterdrücken bzw. in ihrer Amplitude
zu verkleinern, Es ist jedoch schwierig, eine solche Strahlerzipfelbeseitigung Iodloig
durchzuführen; überdies ist diese Methode nicht anwendbar, wenn man mit längeren
Wellen, z. B. mit Wellen in der Größenordnung von Ioo-m-Wellenlänge, arbeitet. Zur
Erzeugung einer Leitlinie auf längeren Wellen wird man im allgemeinen ein Richtantennensystem
anwenden, das entsprechend Abb. 4 aus zwei im Abstand von mehreren Wellenlängen
angeordneten Vertikalstrahlern A und B besteht. Zur Erzeugung der sich teilweise
überlappenden Diagramme wird dann der eine Strahler periodisch umgepolt. In Abb.
4 sind die Strahlungsdiagramme für den Fall dargestellt, daß die beiden Strahler
einen gegenseitigen Abstand von einer Wellenlänge besitzen. Eine stärkere Auffiederung
der Diagramme und damit Leitlinien größerer Schneisenschärfe erhält man, wenn man
den Abstand von A und B noch größer macht.
-
Um die Vorteile einer Leitstrahlanlage mit einem Strahlungsdiagramm
gemäß Abb. I und 2, die in der Eindeutigkeit der festgelegten Leitlinie bestehen,
mit den Vorteilen einer Anlage zu verbinden, die gemäß den Abb. 3 oder + einen Leitstrahl
wesentlich größerer Schneisenschärfe erzeugt, ist bereits ein Vorschlag bekanntgeworden,
der darin besteht, daß mit Hilfe zweier stark gebündelter, verzipfelter Richtdiagramme
eine scharfe Schneise gebildet wird, welche durch eine mit Hilfe von zwei weniger
gebündelten, nebenzipfelfreien Richtdiagrammen gebildete, in gleiche Richtung weisende
breitere Schneise von Nebenschneisen unterschieden wird. Die Eindeutigkeit der Schneise
großer Schärfe wird also durch eine zusätzliche Anlage erreicht, die einen einzigen
Leitstrahl geringer Schneisenschärfe erzeugt.
-
Bei dieser bekannten Anordnung werden die den beiden erzeugten Leitlinien
zugeordneten Strahlungen gleichzeitig ausgesendet und mit unterschiedlicher Modulationsfrequenz
gekennzeichnet. Eine Anlage dieser bekannten Art erfordert auf der Empfangsseite
eine Kontrollanzeige. die dauernd neben der eigentlichen Leitstrahlanzeige vorhanden
ist. In der Praxis wird jedoch in der Regel eine Anzeige mit Hilfe eines einzigen
optischen oder akustischen Indikators bevorzugt. Es wird daher der Vorschlag gemacht,
die bekannte Anlage dadurch zu verbessern, daß gemäß der Erfindung die beiden Schneisen
abwechselnd wirksam sind und die vier Richtdiagramme für die Erzeugung der beiden
Schneisen derart zu bemessen, daß sie auf der Leitlinie einen gemeinsamen Schnittpunkt
haben.
-
Bei einer solchen Ausbildung der Anlage erreicht man, daß man auf
der Empfangsseite lediglich einen einzigen Indikator benötigt, der in gleicher Weise
ausgebildet ist wie der Indikator für Bakenanlagen der bisher bekannten Bauart.
Es können also Baken nach der erfindungsgemäßen Bauart auch mit den bereits in Betrieb
befindlichen Bakenempfängern angesteuert werden, wobei alle Vorteile der erfindungsgemäßen
Bake erhalten bleiben.
-
Die beschriebene bekannte Anordnung besitzt demgegenüber den Nachteil,
daß die Empfangsanlage zusätzliche Siebkreise und getrennte Instrumente für die
eigentliche Bakenanzeige und die I(ontrollanzeige benötigt.
-
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in Abb. 5 erläutert.
Es werde angenommen, daß die in Abb. 4 eingezeichnete Leitlinie L4, die von den
beiden Strahlenbündeln k und m gebildet wird, besonders gekennzeichnet werden soll,
um sie dadurch von den übrigen Leitlinien zu unterscheiden.
-
Dazu wird ein Richtantennensystem benutzt, wie es in Abb. I dargestellt
ist. Die mit Hilfe dieses Richtantennensystems erzeugte Leitlinie L1 wird in Richtung
der Leitlinie L4 gelegt. In Abb. 5 ist diese Leitlinie mit L5 bezeichnet. Diese
Leitlinie unter-
scheidet sich nun von den übrigen Leitlinien dadurch,
daß nur hier von den beiden Leitstrahlsendern ein Dauerstrich empfangen wird. Gemäß
der Erfindung ist dazu erforderlich, daß beide Sender im Rhythmus komplementärer
Morsezeichen getastet werden und auf der gleichen Trägerwelle arbeiten. Weiterhin
müssen beide Sender periodisch abwechselnd senden, beispielsweise derart, daß der
die Leitlinie mit großer Schneisenschärfe festlegende Sender im Zeitraum von I Minute
50 Sekunden lang sendet, während die Leitlinie mit geringer Schneisenschärfe in
den darauffolgenden IO Sekunden erzeugt wird. Befindet sich das Fahrzeug in der
richtigen Leitlinie, so wird fortlaufend ein Dauerstrich empfangen, während für
den Fall, daß es sich auf einer falschen Leitlinie bewegt, innerhalb dieser IO Sekunden
eine Anzeige zu weit rechts oder zu weit links erhalten wird. Bei einer solchen
Anzeige wird vorausgesetzt, daß der Tastrhythmus für die beiden Richtantennensysteme
der gleiche ist.
-
Es ist auch nicht unbedingt erforderlich, zwei vollständig getrennte
Richtantennensysteme zur Durchführung der Erfindung zu benutzen. Bei Kombination
der Strahlungsdiagramme gemäß Abb. I und 4 wird man zweckmäßig gemeinsame Antennensysteme
oder wenigstens Antennenteile gemeinsam benutzen. So wäre es denkbar, die beiden
getasteten Reflektoren R1 und R2 gemäß Abb. I gleichzeitig zur Erzeugung des Strahlungsdiagrammes
nach Abb. 4 zu benutzen.