DE914506C - Gleitwegbake - Google Patents

Description

Die Erfindung .betrifft eine Gleitwegbake zur Ausserudung von Signalen, durch deren. Gleichheit der Gleitweg definiert wird.

Die erfindungisgemäße Gleitwegbake ist gekennzeichnet durch eine erste Antenne, die in einer solchen Höhe über 'der Dandefläche angeordnet ist, daß ihr Vertikalstrahlungsdiagramm mehrblättrig ist ■und eine Nullstelle bei dem Gleitwegwinkel hat, und ferner durch eine zweite Antenne, die in einer solchen Höhe über der Landefläehe angeordnet ist, daß lihr VertikailstraMungsdiagiraimm ein ausgesprochenes Maximum hat, das die genannte Nullstelle des ersten Diagramm» überdeckt, und ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Antennen eine modulierte Trägierschwingunig mit derartiger Ph&senibeziehumg zugeführt ward, daß die durch die zweite Antenne ausgestrahlten Schwingungen sich zu der durch die erste Antenne ausgestrahlten Schwingungen auf jeder Seite der genannten Nullstelle derart addieren bzw. subtrahieren, daß eine Gleitwegtfläche entsteht, diie durch Signalgileichheit definiert ist, während die Abweichung nach jeder Seite der Gleitwegfläche durch unterschiedliche Modulation der Trägerschwingung gekennzeichnet ist.

In den Zeichnungen sind: zwei Ausführungsbei-■spiele der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist eine sehe mansche Darstellung¹ einer bevorzugten Ausführungsform der Gleiitwegbake gemäß der Erfindung;

Fig. 2 und 3 sind Diagramme, die deren Wirkungsweise illustrieren;

Fig. 4 ist eine Variante für den Teil von Fig. i, der rechts von der Linie 4-4 gezeigt ist.

Von einer Hochfrequenzquelle 12 wird über voneinander unabhängige Modulatoren 13 unld 14 Energie an entgegengesetzte Diiagönalpunkte eines aus Übeptraigungsleitungen gebildeten Brücken.--netzwerkes 15 angelegt. In einem Arm der Brücke ist eine Kreuzung 16 vorgesehen, so daß die Trägerschwingungen, deren Frequenz / sei und die z. B. mit Signalen von 90 und 150 Hz moduliert sind, in Gegenpbase zur Leitung 17 gelangen und! somit unterdrückt werden. Demgemäß wird die Antenne 10 nur mit Seitenfoandschwingungeni von der Frequenz / ± 90 und / ±150 Hz gespeist. Von dem entgegengesetzten Anschlußpunkt der Brücke wird über die Leitung 18 diie untere Antenne 11 gespeist. In diesem Anschlußpunkt kombinieren sich die Träger in additiver Weise, so daß sowohl die Träger frequenz als auch beide Seitenbandscbwingungen an die Antenne 11 angelegt werden.

Die Antenne 10 ist in einer beträchtlichen Höhe über der Erdoberfläche angeordnet, so daß deren Strahlungsdiagramm eine Anzahl Blätter bildet. Diese Höhe ist so gewählt, daß das Diagramm eine Nullstelle 'bei dem gewünschten Gleitwegwinkel hat, der z. B. 3⁰ sein kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Das in Fig. 2 in- vollen Linien· ausgezogene Diagramm mit den Blättern 21 und 23 entspricht der von der Antenne 10 ausgesandten Strahlung. In den Raumsektoren, welche den Blättern entsprechen (kurz gesagt in den Blättern'), die die entgegengesetzten Seiten der ersten Nullinie flankieren, haben in gleichem Abstand von der Antenne die Schwingungen entgegengesetzte Phase. Die Strahlung der unteren Antenne 11 entspricht das gestrichelt 'gezeichnete Strahlungsdiagramm, welches ein Blatt 2.2 hat, dessen -scharfes Maximum die 3⁰-NuIlinie des ersten Diagramms überdeckt. Wegen der Phasenopposition' der Seitenbandschwingungen in den benachbarten Blättern 21 und 23 des ersten Diagramms werden sich diie Seitenbandscbwingungen des Blattes 22 zu denselben im oberen Blatt 21 phasenmäß.ig entgegengesetzt verhalten wie im tieferen Blatt '23. Die Seitenbandschwingungen der Modulationsfrequeniz 90 Hz sind z. B. in den Blättern 21 und 22 in Phase und im Blatt 23 dazu in Gegenphase, während für diie Seitenbandschwingungen der Frequenz 150 Hz das- Gegenteil zutrifft. Demgemäß kann man die Blätter 22 und 21 bzw. 23 addieren und subtrahieren und erhält ein resultierendes Diagramm, 'das durch zwei sich überlappende Blätter gekennzeichnet ist, die eine Linie gleicher Signal-amplitude definieren^ die mit der Nulliniie des ersten Diagramms zusammenfällt. Dies ist in Fig. 3 durch die Kurven 31 und 32 gezeigt, von der 31 beispielsweise den Schwingungen f + 90 Hz und 32 den Schwingunigen / ± 150 Hz entspricht.

Zur Erläuterung der Strablungsdiagramme nehmen wir an, daß die zwei Antennen mit den Höhen Zi₁ und A₂ über dier Erdoberfläche angebracht sind.
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vertikalen Ebene ist

Der Strahlungsfaktor der unteren Antenne ist B = 2 sin (A₂ sin Θ),

Der Strahlungsfaktor der oberen Antenne in der

A — 2 sin (A₁ sin Q).

wobei Θ den Höhenwinkel bedeutet. Die beiden in Fig. 2 gezeigten Diagramme stellen in bekannter Weise A bzw. B als Funktion von. Θ in Polarkoordinaten dar.

Es ist leicht einzusehen, daß dlas Diagramm A eine Nullinie unter einem kleineren Winkel als das Diagramm B haben wird, da A₁ größer als A₂ ist. Die Höhe A₁ muß so -gewählt werden, daß die erste Nullinie unter dem Winkel auftritt, den man für ■den Gleitweg wünscht. Die Höhe A₂ muß so- sein, daß ein Blatt dieser Antenne den Winkel dier genannten Nullimie -überdeckt. Es ist gefunden worden, daß die geeignete Höhe A₂ im allgemeinen gleich der Hälfte von A₁ ist.

Wenn A₁ ungefähr sechs Wellenlängen groß gemacht wird, wird der Gleitweg mit dem Erdboden einen Winkel von ungefähr 4⁰ bilden, und wenn A₁ zehn Wellenlängen ist, wird der Winkel zwischen 2,5 und 3° liegen.

Obgleich nach Fig. 1 zwei verschiedene, kontinuierlich wirksame Modulationsfrequenzen¹ verwen»- det werden, ist es klar, d!aß auch andere Modulationsarten anwendbar sind. In Fig. 4 ist eine Tas-tanordnung !gezeigt, welche die in Fig. 1 zur kontinuierlichen Modulation dienende Anordnung rechts der Linie 4-4 ersetzen kann. In dieser Anordnung ist eine Hochfrequenzquelle 42 vorgesehen. Wenn gewünscht, kann diie Hochfrequenz dieser Quelle durch irgendeine Tonfrequenz moduliert werden, damit dias Signal mit einem einfachen Empfänger aufgenommen- werden kann. Die Quelle 42 speist über die Leitungen 17 und 18 die Antennen 10 und 11. Da dieselben Abstände A₁ undl A₂ vorgesehen sind, wenden die Strahlu-ngsdliagramme gleich den in Fig. 2 gezeigten sein. Damit das Blatt 22 des Diagramms 2? sich -zu den Blättern 21 bzw. 23 des Diagramms A addiert und' subtrahiert, wird--eine Tastanordnung 43 vorgesehen, die durch ein Tastmittel 44 betätigt wird. Dadurch wird die der Leitung 17 zugeführte Träge rs chwingung in ihrer Phase bezüglich der an diie Leitung 18 angelegten Trägerschwingunig im Tastrhythmus umgekehrt.

Die -die Strahlung idler Antenneneinheit 10, 11 darstellenden Diagramme berücksichtigen bekanntlieh sowohl die direkte Strahlung dieser Antennen als auch die Strahlung ihrer Spiegelbilder in bezug auf den Boden. Horizontal polarisierte Strahlung ist daher vorzuziehen, da dann der Erdboden; als eine vollkommen leitende Fläche betrachtet werden kann.

Die beschriebene Gleitwegbake ist äußerst einfach in der Konstruktion, da sie nur zwei Antennen erfordert. Die einzig notwendige Einstellung, um den gewünschten Leitweg zu erzeugen, ist die Einstellung der Antennenhöhe.- Selbstverständlich können auch andere Antennen anderer Art als; die dargestellten verwendet werden. Die Seitenbandenergie, mit der die Antenne 10 gespeist wird, braucht auch nicht von derselben Hochfrequenzquelle abgeleitet zu werden wie die an die Antenne 11 ge-

gebene Energie, sondern kann von getrennten Quellen derselben Trägerfrequenz herkommen. Auch kann anstatt 'des dargestellten Netzwerkes 15 ein Gegentaktmodulator verwendet werden, um die Seitenhandenergie für idie Antenne 10 zu erzeugen. Im allgemeinen ist jedoch das Netzwerk 15 viel einfacher als eine Gagentakt-Modulatorenanordinung ■und ist deshalb vorzuziehen.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Auf dem Feldistärkevergleiehspninziip beruhende· Gleitwegbake, 'gekennzeichnet durch eine erste Antenne, die in einer solchen Höhe über der Lamdefläche angeordnet ist, daß ihr Vertikalstrahlungsdiagramm mebrblättrig ist und eine Nullstelle bei dem Gleitwegwinkel hat,

   ao und ferner durch eine zweite Antenne, die in einer solchen Höhe über der Landefläche angeordnet ist, daß 'ihr Vertikalstrahlungsdiagramm ein ausgesprochenes Maximum hat, das die genannte Nulls teile des ersten Dia-

   a5 gramms überdeckt, ferner dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Antennen eine modulierte Trägerschwingung mit derartiger Phasenfoeziehung zugeführt wird, daß die durch die zweite Antenne ausgestrahlten Schwingungen sich zu den durch die erste Antenne ausgestrahlten Schwingungen, auf jeder Seite der genannten Nullstelle derart addieren bzw. subtrahieren, daß eine Gleitwegfläche entsteht, die durch Signalgleichheit definiert ist, während die Abweichung nach jeder Seite der Gleitwegfläche durch unterschiedliche Modulation dler Trägerschwingung gekennzeichnet ist.
2. 2. Bake nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antenne in eimer Höhe von mehreren Wellenlängen über dem Erdboden angeordnet ist und die zweite Antenne in einer geringeren Höhe.
3. 3. Bake nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Antennen eine horizontal pol aiii sie rte Strahlung aussenden.
4. 4. Bake mach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß an die erste Antenne nur die Seitenband'schwingungen einer mit zwei verschiedenen Modlulationsfrequenzen modulierten Trägerschwingung angelegt werden, während an die zweite Antenne diese Seitenbandschwingungen und auch die Trägerschwingung selbst angelegt werden.
5. 5. Bake nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine erste Modulationseiimichtu-ng (13) zur Modellierung) der Trägerschwingung mit 'der einen Modul ationsfrequemz und, durch eine 'zweite von derselben unabhängige Modulationseinricbtung (14) für die Modellierung der Trägerschwingung mit der anderen Modülationsfrequenz.
6. 6. Bake nach Anspruch: '5, gekennzeichnet durch Mittel, um die von 'den beiden Modulationseinrichtungen gelieferten Schwingungen einerseits in Phasenopposition zu kombinieren, so daß der Träger unterdrückt wird: und andererseits dieselben Schwingungen auch dn additiver Phase zu kombinieren.
7. 7. Bake nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Energiequelle (42), deren Schwingungen beiden Antennen zugeführt werden, und durch eine im Leitungsizug der ersten Antenne liegende Tastvorrichtung (43), die die Scbwingungisphase im Tastrhythmus umkehrt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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