DE962988C - Funk-Navigations-System - Google Patents
Funk-Navigations-SystemInfo
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Description
AUSGEGEBEN AM 2. MAI 1957
I 6491 JfIIIa/21 a*
Funk-Navigations-System
Die Erfindung betrifft ein Funk-Navigations-System, bei dem eine Anzeige der Richtung
zwischen Empfangsstation und Sendestation erhalten wird. Sie betrifft im besonderen ein. System,
bei welchem die Richtungsanzeige durch Vergleich zwischen einem Bezugssignal und dem Modulationssignal,
welches durch die Rotation eines Richtdiagramms auf der Sende- oder Empfangsseite entsteht, erhalten wird. Unter dem Ausdruck
Richtdiagramm ist das Polardiagramm zu verstehen, welches die relative Wirksamkeit eines
Äntennensystems in verschiedenen Azimutrichtungen darstellt.
Es sind bereits Funk-Navigations-Systeme bekannt, bei welchen eine eindeutige Richtanzeige
durch Phasenvergleich zwischen der Umlauffrequenz eines kardioidenförmigen Richtdiagramms
mit richtungsabhängiger Phase und einer Bezugsfrequenz gleicher Frequenz, aber richtungsunabhängiger
Phase erhalten wird. Bei einer Baken-Station wird ein rotierendes Diagramm durch eine
mechanisch oder elektrisch gedrehte vom Sender gespeiste Richtantennenanordnung erzeugt, während
bei einer Peilstation das die richtungsabhängige Modulation erzeugende rotierende Diagramm durch
mechanische oder elektrische Drehung der Empfängsantennenanordnung erhalten wird. Im allgemeinen
ist die Genauigkeit der Richtungsanzeigen bei solchen Systemen nicht groß. Durch
Änderung der Diagrammform von einer einzigen
Schleife oder Kardioide zu einem mehrblättrigen Diagramm kann die Anzeigegenauigkeit sehr stark
verbessert werden, aber dies ha.t den Nachteil der Mehrdeutigkeit der Anzeige. Die Mehrdeutigkeit
kann durch Verwendung von zwei Diagrammen beseitigt werden, von denen das eine eine Kardioide
ist, welche eine relativ geringe Genauigkeit der Anzeige, aber eine Eindeutigkeit ergibt, und
das andere ein mehrblättriges Diagramm ist und ίο eine relativ hohe Genauigkeit liefert, dafür aber
entsprechend den Blättern mehrdeutig ist. Wenn bei einer solchen Anordnung die Richtungsanzeige
auf zwei Instrumenten erfolgt, kann die Mehrdeutigkeit behoben werden. Im Falle der bekannten
Adcockpeilanlage kann dasselbe Anzeigeinstrument verwendet" werden, um abwechselnd eine Anzeige
relativ hoher Genauigkeit, aber mit einer i8o°- Zweideutigkeit, und eine Seitenbestimmungsanzeige
ohne Mehrdeutigkeit, aber mit relativ niedriger so Genauigkeit vorzunehmen, wobei diese Anzeigen
von einem doppelkreisförmigen und einem kardioidenförmigen Diagramm beim Einschalten der
Seitenbestimmungsantenne erhalten werden.
Es ist aber auch bekannt, bei einer Funkbake der Drehung eines kardioidenförmigen Strahlungsdiagramms, welches eine eindeutige Peilung ergibt,
die Drehung eines mehrblättrigen Strahlungsdiagramms zuzuordnen. Jedem Strahlungsdiagramm
ist eine ungerichtete Strahlung zugeordnet, die ein festes Bezugssignal bei der Frequenz
liefert, die der Rotationsfrequenz des Richtdiagramms entspricht. Ein Phasenvergleich zwischen
dem Bezugssignal und der Rotationsfrequenz des Richtdiagramms ergibt 'bei einem kardioidenförmigen
Richtdiagramm auf einem Meßinstrument eine angenäherte Peilung und auf einem zweiten
Meßinstrument für das mehrblättrige Diagramm eine sehr genaue Peilung, da die durch das zweite
Meßinstrument angezeigte Phasendifferenz bei einem Umlauf des Richtdiagramms mehrere Umläufe
der Phasenanzeige zwischen ο und 3600 durchläuft.
Ferner ist ein Funk-Navigations-System bekannt, das ein rotierendes mehrblättriges Strahlungsdiagramm
verwendet und bei dem eine sehr genaue Richtungsanzeige automatisch und unzweideutig
auf einem einzigen Instrument erreicht wird. Dieses System enthält eine rotierende Antenne
spezieller mechanischer Ausführung mit der notwendigen mehrblättrigen Charakteristik. Für
die Grob- und Feinmessung sind getrennte Generatoren zur Erzeugung der Bezugsphase vorgesehen.
Auf der Empfangsseite wird die Auswertung beider Meßwege über ein mechanisches
Getriebe erreicht. Die Messung erfolgt durch Vergleich der jeweiligen Bezugsphase mit der Phasenlage
der entsprechenden sinusförmigen Modulationsschwingung.
Das erfindungsgemäße Funk-Navigations-System, bei dem durch sende- oder empfangsseitigen
synchronen Umlauf zweier Antennenanordntungen, von denen die eine ein einblättriges, die andere ein
mehrblättriges Diagramm besitzt, und durch empfangsseitigen Vergleich der beiden Peilmodulationen
mit einer phasenstarren Bezugsschwingung eine in der. Genauigkeit gesteigerte, gleichwohl
aber eindeutig bleibende Anzeige erlangt ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß zur empfangsseitigen
rein elektronischen Gewinnung zweier in der Phase zu vergleichender, eine unmittelbare Richtungsanzeige
ergebender kontinuierlicher oder impulsgetasteter Spannungen Mittel vorgesehen sind, um
aus den beiden Peilmodulationen frequenz- und phasenentsprechende Impulsfolgen abzuleiten, sie
mittels Phasenschiebers derart fein einzuregeln, daß einzelne Impulse der höherfrequenten Impulsfolge
durch die niedrigerfrequente Impulsfolge zeitlich überdeckt werden, diese Einzelimpulse der
höherfrequenten Impulsfolge auszusondern und sie selbst oder ihre Wiederholungsfrequenz mit der
phasenstarren Bezugsschwingung oder einer daraus gewonnenen frequenz- und phasenentsprechenden:
Impulsfolge in der Phase zu vergleichen.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt gegenüber dem Bekannten in einer Aufwandverminderung
sowie darin, daß mechanische Teile, wie Getriebe oder Motore, die einer gewissen, im
Hinblick auf die angestrebte Peilgenauigkeit schon schädlichen Abnutzung unterliegen, vermieden
sind. Die beiden in der Phase zu vergleichenden Spannungen, welche die unmittelbare Richtungsanzeige liefern, werden auf rein elektronischem
Wege gewonnen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Fig. ι zeigt eine Bakenstation, Fig. 2 eine Empfangsstation,
Fig. 3 eine Peilstation,
Fig. 4 und 5 Antennenrichtdiagramme, wie sie bei den Stationen von Fig. 1 und 3 verwendet werden,
und
Fig. 6 zeigt Wellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten
Stationen.
Die in Fig. 1 dargestellte Bakenstation besteht aus einer linearen, aus drei Elementen bestehenden
Antennenanordnung, die mit 1 bezeichnet ist und auf einer Drehscheibe 2 befestigt ist, welche mittels
eines Motors 3 mit einer Frequenz von 50 Hz angetrieben wird, wie durch die gestrichelten
Linien 4, 5 angegeben ist. Die Bakenstation weist ferner eine kreisförmige, aus acht Elementen bestehende
Antennenanordnung auf, die mit 6 bezeichnet ist und auf einer Drehscheibe 7 befestigt
ist, welche über 8, 9 ebenfalls vom Motor 3 synchron mit der Scheibe 2 angetrieben wird. Zusätzlich
ist eine feste, allseitig strahlende Antenne 10 vorgesehen. Diese feste Antenne 10 wird von einem
Sender 11 mit der Frequenz F gespeist. Die Frequenz F wird im Modulator 12 mit einer S-kHz- iao
Schwingung amplitudenmoduliert, welche selbst wieder im Modulator 14 mit einer 50-Hz-Bezugswelle
vom Generator 15 frequenzmoduliert ist. Der Generator 15 ist mit der 50-Hz-Rotationsfrequenz
der Drehscheiben 2 und 7 synchronisiert, wie iss
durch die ausgezogene Linie 16 dargestellt ist.
Die Antennenanordnung ι wird mit einer un,-modulierten
Trägerfrequenz (F + 3) kHz vom Sender 17 gespeist. Die Phase der den drei Antennen
der Anordnung zugeführten Trägerströme beiträgt o, 90 und i8o°, und der Abstand der drei
Antennen ist so gewählt, daß ein kardioidenförmiges Strahlungsdiagramm mit nur einer Nullstelle
entsteht, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Antennenanordnungen dieser Art sind bekannt,
und auf eine nähere Beschreibung wird deshalb verzichtet.
Die Antennenanordnung 6 wird mit einer unmodulierten Trägerfrequenz (F + 4) kHz vom
Sender 18 gespeist. Aufeinanderfolgende Antennen werden gegenphasig erregt, wie in der Zeichnung
durch die ±-Vorzeichen angegeben ist. Die Antennen haben einen einheitlichen Abstand auf dem
Umfang des Kreises, dessen Radius so gewählt ist, daß das durch die Antennenanordnung erzeugte
Strahlungsdiagramm acht gleichmäßig angeordnete Blätter aufweist. Die Phasen jeweils zweier benachbarter
Blätter sind entgegengesetzt, wie durch die ± -Zeichen in Fig. 5 gezeigt ist. Auch solche
Antennenanordnungen sind bekannt. Im Fernfeld der Bakenstation werden drei Felder aufgebaut, die alle moduliert sind. Das Feld
der ungerichteten Antenne 10 der Trägerfrequenz F ist mit 5 kHz durch eine Welle amplitudenmoduliert,
die selbst mit 50 Hz frequenzmoduliert ist. Die Phase dieser 50-Hz-ModuIation entspricht der
Rotationsphase der Antennenanordnungen 1 und 6. Das Feld der Antennenanordnung 1 der Trägerfrequenz
(F + 3) kHz ist infolge der Rotation der Kardioide mit 50 Hz amplitudenmoduliert. Das
Feld der Antennenanordnung6 der Trägerfrequenz (F + 4) kHz ist infolge der Rotation des achtblättrigen
Diagramms mit 400 Hz amplitudenmoduliert. Durch die Verwendung von unterschiedlichen
Trägerfrequenzen für die Richtdiagramme und die Aussendung des Bezugssignals als Modulation
einer Zwischenträgerwelle von 5 kHz wird das Risiko einer Zwischenmodulation in der zugehörigen
Empfangsstation, welche Anlaß zu unerwünschten Phasenverschiebungen der gerichteten
Felder geben würde, weitestgehend vermindert.
Fig. 2 zeigt eine Empfangsstation für die Bakenstation der Fig. 1. In dieser Empfangsstation werden
die durch die Bakenantennensysteme ausgestrahlten Felder alle von der Antenne 18 aufgenommen
und nach eventuell gewünschter Verstärkung in einem Empfangsdetektor 19 gleichgerichtet.
Die Ausgangsspannung des Empfangsdetektors enthält drei Komponenten, entsprechend den drei
durch die Bake ausgesandten Feldern. Eine dieser Komponenten entsteht aus Schwebungen zwischen
der mit der Frequenz F durch die ungerechtere Antenne ausgestrahlten Energie und der mit der
Frequenz (F + 3) kHz durch die rotierende Antennenanordnung ι der Fig. 1 erzeugten Energie,
welche eine Welle der Frequenz 3 kHz mit 50 Hz moduliert (infolge der Drehung des Richtdiagramms)
ist. Diese 3-kHz-Komponente wird durch ein Bandpaßfilter 20 der Mittenfrequenz 3 kHz
ausgefikert. Die Ausgangsspannung des Filters 20 wird an einen Amplitudendetektor 21 angelegt,
welcher die 50-Hz-Modulationswelle entsprechend der Rotationsfrequenz des kardioidenförmigen
Diagramms liefert. Die Ausgangsspannung vom Detektor 21 wird über ein 50-Hz-Filter 22 einer
Phaseneinstellvorrichtung 23 zugeführt, deren Funktion später erläutert wird, und wird dann an
einen Impulsformkreis 24 angelegt, in welchem die 50-Hz-Welle durch Übersteuerung verzerrt und
differenziert wird, um in bekannter Weise eine Folge von Impulsen zu erzeugen, die gleiche Polarität
und eine Wiederholungsfrequenz von 50 Hz haben. Die Dauer T1 dieser Impulse beträgt 1000-Mikrosekunden,
und der Takt der Impulsfolge ist durch die Phaseneinstellvorrichtung 23 einstellbar.
Eine andere Komponente des Detektorausgangs 19 entsteht aus der Überlagerung der mit der
Frequenz F durch die ungerichtete Antenne und der mit der Frequenz (F + 4) kHz durch die
rotierende Antennenanordnung 6 ausgestrahlten Energie. Durch Rotation des achtblättrigen Diagramms
sind die 4 kHz mit 400 Hz moduliert. Diese 4-kHz-Komponente wird durch ein Bandpaßfilter
25 ausgewählt und an den Amplitudendetektor 26 angelegt. Die 400 - Hz - Modülationswelle im
Ausgang des Detektors 26 geht über ein 400-Hz-Filter 27 an eine Impulsformeinheit 28 zur Erzeugung
einer Folge von Impulsen gleicher Polarität mit einer Wiederholungsfrequenz von 400 Hz
und einer Impulsdauer von 100 Mikrosekunden.
Die Ausgänge der Impukerzeugerkreise 24 und 28 werden an einen Koinzidenzkreis. 29 angelegt,
welcher von bekannter Art ist und nur Ausgangsspannungen abgibt, wenn ein Impuls der Einheit 24
und ein Impuls der Einheit 28 zeitlich überlappend angelegt werden. Die Einstellung des Phasen-Schiebers
23 erlaubt die genaue Aussonderung jedes achten ioo-Mikrosekunden-Impulses des Impulsgenerators
28 durch einen breiteren iooo-Mikrosekunden-Impuls des Impulsgenerators 24. Der
Ausgang des Koinzidenzkreises hat so die Form einer Impulsfolge, deren Wiederholungsfrequenz
400/8 gleich 50 Hz beträgt und deren Impulse eine Dauer von 100 Mikrosekunden haben. Der Takt
dieser Folge ist durch das achtblättrige Diagramm bestimmt, welches auf diese Weise eindeutig die·
Einfallsrichtung der empfangenen Signale mit einem viel größeren Genauigkeitsgrad darstellt, als
er für die ebenfalls eindeutigen 50-Hz-Impulse
gegeben ist, welche von dem kardioidenförmigen Diagramm über die Einheiten 20, 21, 22, 23, 24 erhalten
werden. Die 50-Hz-Impulsfolge vom Koinzidenzkreis
29 wird an ein Tiefpaßfilter 30 von 50 Hz angelegt, dessen Ausgang dann eine 50-Hz-Sinusvergleichswelle
liefert.
Eine weitere Komponente des Ausgangs des Empfangsdetektors 19 ist die Modulationshüllkurve
der von der ungerichteten Bakenantenne ausgestrahlten Energie. Diese Modulationshüllkurve
ist eine 5-Hz-Welle, die mit 50 Hz in der
Frequenz moduliert ist, und zwar synchron mit der Rotation der Bakenantennenanordnung. Die 5-kHz-
Komponente wird durch ein 5-kHz-Bandpaßfilter
31 ausgesiebt und dann an einen Diskriminator 3 angelegt, welcher die 50-Hz-Modulationsfrequenz
liefert, die mittels eines 50-Hz-Filters 33 ausgesiebt
wird.
Die Richtungsanzeige wird nun eindeutig durch Phasenvergleich zwischen der 50-Hz-Bezugswelle
vom Filter 33 und der so-Hz-Vergleichswelle vom Ausgang des Tiefpaßfilters 30 auf einem einzigen
Indikator 34 erhalten. Der Indikator 34 ist ein 36o°-Phasenmesser üblicher Bauart, wie z. B. ein
Dynamometer oder eine Kathodenstrahlröhre.
Fig. 3 zeigt eine Peilstation, welche den Erfindungsgedanken
verwendet. Die Station besteht aus zwei Antennenanordnungen 35 und 36, die auf entsprechenden
Drehscheiben 37 und 38 befestigt sind und durch einen Motor 39 in derselben Richtung
synchron mit 50 Hz über die durch gestrichelte Linien 40-41 und 40,42,43 angegebenen Kupplungen
angetrieben werden. Die Antennenanordnung 35 ist ähnlich der dreiteiligen linearen Anordnung
ι von Fig. ι und hat ein einblättriges, kardioidenförmiges Diagramm, wie es in Fig. 4
dargestellt ist. Die Antennenanordnung 36 ist ähnlieh
der aus acht Elementen bestehenden Anordnung 6 von Fig. ι und hat ein achtblättriges Diagramm,
wie in Fig. 5 dargestellt ist. Die von einem entfernten Sender durch die Antennenanordnung
35 aufgenommene Energie wird durch die Rotation der Antennenanordnung mit 50 Hz moduliert und
an einen Empfangsdetektor 44 angelegt. Am Ausgang des Empfangsdetektors 44 wird die 50-Hz-Modulation
in einem 50-Hz-Bandpaßfilter 45 gesiebt, in dem Phasenschieber 46 in der Phase eingestellt
und im Impulsgenerator 47 in eine Folge von Impulsen von 1000 Mikrosekunden Dauer umgeformt.
Das Filter 45, der Phasenschieber 46 und der Impulsgenerator 47 sind ähnlich den Einheiten
22, 23 und 24 von Fig. 2. Die durch die Antennenanordnung 36 aufgenommene Energie wird infolge
der 50-Hz-Ro'tation.des achtblättrigen Diagramms
mit 400 Hz moduliert, und diese Energie wird an den Empfangsdetektor 48 angelegt. Die 400-Hz-Modulation
voni Ausgang des Detektors 48 wird in dem 400-Hz-Bandpaßfilter 49 gesiebt und mittels
des Impulsgenerators 50 in eine Folge von Impulsen von 100 Mikrosekunden Dauer umgeformt.
Die Ausgangsspannungen der Impulsgeneratoren 47 und 50 werden an einen Koinzidenzkreis 51 angelegt,
und durch geeignete Einstellung des Phasenschiebers 46 wird vom Koinzidenzkreis 51 eine
Folge vom Impulsen mit 50 Hz Wiederholungsfrequenz und 100 Mikrosekunden Dauer, entsprechend
jedem achten Impulse der 400-Hz-Folge des Generators 50, hergeleitet. Der Takt dieser
Folge ist durch das achtblättrige Diagramm der rotierenden Antennenanordnung 36 bestimmt und
stellt eindeutig die Einfallsrichtung der empfangenen Signale dar. Die Ausgangsspannung des
Koinzidenzkreises 51 wird an ein 50-Hz-Tiefpaßfilter
52 zur Erzeugung einer 50-Hz-Vergleichs-Sinusspannung
angelegt, und die Peilung des empfangenen Signals wird dann eindeutig auf dem Indikator
53 angezeigt, der die Phase der 50-Hz-Vergleichswelle
vom Filter 52 mit derjenigen einer 50-Hz-Bezugswelle des Generators 54 vergleicht,
die in Synchronismus mit der Antennenrotation, dargestellt durch die Linie 55, gehalten wird.
In beiden Ausführungsbeispielen kann die Phasenbeziehung zwischen der Vergleichswelle und
der Bezugswelle einem Irrtum unterliegen, hervorgerufen durch die festen Phasenverschiebungen in
den verschiedenen Einheiten (unterschiedliche Laufzeiten). Dieser Fehler kann in irgendeiner geeigneten
Weise kompensiert werden, z. B. dadurch, daß der Nullpunkt auf dem Indikator geändert
wird, oder indem zusätzliche Phasenverschiebungen eingeführt werden, um die feste relative Verschiebung
bis zu einer ganzzahligen Anzahl Perioden der Welle zu bringen.
Die Wirkungsweise der beiden beschriebenen Ausführungsbeispiele wird jetzt in bezug auf die
in Fig. 6 dargestellten- Wellenformen betrachtet. Diese Wellenformen sind alle über derselben Zeitskala
aufgetragen, wobei jedoch feste Phasenveränderungen, die durch die verschiedenen Apparateinheiten
bedingt sind, nicht berücksichtigt wurden. Betrachten wir zuerst das an Hand der Fig. 1
und 2 beschriebene Bakensystem. Die Kurve 56 von Fig. 6 stellt die 50-Hz-Bezugswelle dar, die go
vom Generator 15 geliefert wird und die synchron mit der Rotation der Antennenanordnungen 1
und 6 ist und die in der Empfangsstation der Fig. 2 am Ausgang des Filters 33 für den Indikator 34
verfügbar ist.
Die Kurve 57 von Fig. 6 stellt die 50-Hz-Welle dar, die in1 der Empfangsstation am Ausgang des
Filters 22 erhalten wird. Wie schon erwähnt, entspricht diese Welle der Modulation des Feldes
durch die Rotation des kardioidenförmigen Diagramms der Bake, und ihre Phase relativ zur Bezugswelle
wird durch die Fortpflanzungsrichtung bestimmt.
Die Kurve 58 von Fig. 6 zeigt die 400-Hz-Welle, die in der Empfangsstation von Fig. 2 am Ausgang
des Filters 27 erhalten wird. Diese Welle entspricht der Modulation des Feldes, hervorgerufen
durch die Rotation des achtblättrigen Diagramms der Antennenanordnung, und ihre Phasenlage ist
(mehrdeutig) abhängig von der Fortpflanzungsrichtung.
Kurve 59. von Fig. 6 zeigt zwei Impulse der 50-Hz-Impulsfolge, die auf der Empfangsstation
von Fig. 2 am Ausgang des Impulsgenerators 24 erhalten wird. Der Takt dieser Impulse wird in
erster Linie bestimmt durch die Phasenlage der Ursprungswelle 57 (die Impulse treten in den
Augenblicken, auf, wenn die Welle 57 in einer gegebenen
Richtung durch ihren Nullwert geht), aber er kann mittels des Phasenschiebers 23 von iao
Fig. 2 etwas geändert werden. Die Dauer T1 dieser Impulse ist nicht kritisch, soll jedoch einen großen
Bruchteil der Periode der 400-Hz-Welle 58 darstellen; im gegebenen Beispiel beträgt T1 1000
Mikrosekunden, das ist etwa gleich 0,4 der Periode der 400-Hz-Welle.
Kurve 60 von Fig. 6 stellt die Impulsfolge dar, welche an der Empfangsstation von Fig. 2 am Ausgang
des Impulsgenerators 28 erhalten wird. Der Takt dieser Impulse wird durch die Phasenlage
der 400-Hz-Welle 58 bestimmt. Die Dauer T2 dieser Impulse beträgt einen kleinen Bruchteil der
Periode der 400-Hz-Welle 58; im vorliegenden Beispiel ist T2 100 MikroSekunden und gleich 0,04
der Periode der 400-Hz-Welle.
Kurve 61 von Fig. 6 zeigt zwei Impulse der So-Hz-Folge, die am Ausgang des Koinzidenzkreises
29 erhalten werden, während die Kurve 6-2 von Fig. 6 die 50-Hz-Sinusverg'leichs welle darstellt,
die aus der Impulsfolge 61 mittels des Tiefpaßfilters erhalten wird. Die Phasenlage der Vergleichswelle
62 wird durch den Takt der Impulsfolge 61, d.h. durch den Takt jener Impulse der
Folge 60 erhalten, die durch den Koinzidenzkreis infolge ihrer Zeitüberlappung mit den Impulsen
der Folge 59 hindurchgehen. Die Richtungsanzeige wird im Indikator 34 durch Phasenvergleich
zwischen der Bezugswelle 56 und der Vergleichswelle 62 erhalten, d. h. zwischen der Bezugswelle
und einer Welle, die von dem rotierenden achtblättrigen Diagramm abgeleitet ist.
Die Betrachtung der Kurven von Fig. 6 zeigt, daß die Dauer T1 der Impulse der Folge 59 so
groß sein muß, daß sie einen ganzen Impuls oder Teile von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen der
Folge 60 überlappt. Sie muß mindestens gleich der Dauer der Impulse der Folge 60 sein, so daß der
letztere völlig überlappt werden kann. Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß unter gewissen Umständen
die Impulse der Folge 59 keinen der Im-
pulse der Folge 60 überlappen, und in diesem Fall würde keine Vergleichswelle erzeugt werden. Um
diese Schwierigkeit zu umgehen, ist der Phasenschieber 23 vorgesehen; durch geeignete Einstellung
des Phasenschiebers können die Impulse der Folge 59 zur völligen Deckung mit Impulsen der Folge
60 gebracht werden. Der Bereich der Phaseneinstellung braucht natürlich nur relativ klein zu sein
und braucht nur dem Zeitintervall zwischen den Impulsen der 400-Hz-Folge 60, d. h. 2500 Mikro-Sekunden
(45° Phasenverschiebung in einer 50-Hz-Welle) im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels zu entsprechen. Diese Phaseneinstellung
beeinflußt nicht die Richtungsanzeige, sondern sorgt dafür, daß die Vergleichswelle in ihrer Intensität
nicht verringert wird, da stets der volle Impuls der Folge 60 durch den Koinzidenzkreis
geht. Wenn die zu messende Richtung sich ändert, bewegen sich die zwei mit 59 und 60 bezeichneten
Impulsfolgen längs der Zeitskala mit geringer
relativer Phasenverschiebung, und es ist praktisch keine Neueinstellung des Phasenschiebers notwendig.
Für das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Peilstation bedeutet die Kurve 56 wieder die
50-Hz-Bezugswelle, die dieses Mal vom Generator 54 in Fig. 3 abgeleitet ist. Die Kurve 57 ist dann
die 50-Hz-Welle, die aus der Rotation des kardioidenförmigen
Diagramms der Antennemanordnung 35 resultiert und die im Ausgang des Filters
45 in Fig. 3 vorhanden ist, während die Kurve 58 die 400-Hz-Welle ist, die aus der Rotation des
achtblättrigen Diagramms der Antennenanordnung 36 resultiert und die am Ausgang des Filters 49
in Fig. 3 auftritt. Die durch die Kurven 59 und 60 dargestellten Impulsfolgen sind in diesem Fall die 7»
durch die Impulsgeneratoren 47 und 50 von Fig. 3 erzeugten Folgen. Die Impulsfolge 61 ist die
50-Hz-Folge, die vom Koirizidenzkreis 51 von
Fig. 3 abgeleitet ist, und die Kurve 62 ist die sinusförmige 5 o-Hz- Vergleichs welle, die im Ausgang
des Filters 52 für den Phasenvergleich im Indikator 53 mit der durch die Kurve 56 dargestellten
Bezugswelle erhalten wird.
In dem beschriebenen System wird das Peilsignal von nur einem der Blätter des mehrblättrigen
Diagramms erhalten, d. h. das System hat dieselbe Genauigkeit, als wenn das rotierende Diagramm
die Form eines einzigen scharfen Blattes hätte. Die Erzeugung solch eines Blattes wäre jedoch
außerordentlich schwierig und könnte nur mit Antennenanordnungen erreicht werden, die einen
sehr großen Abstand voneinander haben. Ferner würde die Rotation solch eines Strahles beträchtliche
Schwierigkeiten bereiten, wenn das System nicht mit Zentimeterwellenlängen arbeitet.
Es ist selbstverständlich auch möglich, andere Antennenanordnungen und andere Diagrammformen
zu verwenden, als sie beschrieben sind, und es- ist .auch möglich, anstatt einer mechanischen
Drehung der Antennenanordnung eine elektrische Drehung der Richtdiagramme vorzusehen, indem
die mechanische Drehung der Antennen beispielsweise durch rotierende Goniometer ersetzt wird.
Das Bezugssignal kann bei der Meß auswertung auch durch eine Folge scharfer Impulse ersetzt
werden, deren Wiederholungsfrequenz gleich der Frequenz der Rotation des Richtdiagramms ist.
Die eindeutige Richtungsanzeige wird dann durch einen Zeitvengleich zwischen den Bezugsimpulsen
und den Koinzidenzkrei'simpulsen erhalten.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Funk-Navigations-System, bei dem durch sende- oder empfangsseitigen synchronen Umlauf zweier Antemnenanordniungen, von· denen die eine ein einblättriges, die andere ein mehrblättriges Diagramm besitzt, und durch empfangsseitigen Phasenvergleich der beiden Peilmodulationen mit einer phasenstarren Bezugsschwingung eine in der Genauigkeit gesteigerte, gleichwohl aber eindeutig bleibende Anzeige.erlangt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur empfangsseitigen, rein elektronischen Gewinnung zweier in der Phase zu vergleichender, eine unmittelbare Richtungsanzeige ergebender kontinuierlicher oder impulsgetasteter Spannungen Mittel vorgesehen sind, um aus den beiden Peilmodulationen frequenz- und phasenentsprechende Impulsfolgen abzuleiten, sie mittels Phasen-Schiebers derart fein einzuregeln, daß einzelneImpulse der höherfrequenten Impulsfolge durch die niedrigerfrequente Impulsfolge zeitlich überdeckt werden, diese Einzelimpulse der höherfrequenten Impulsfolge auszusondern und sie selbst oder ihre Wiederholungsfrequenz mit der phasenstarren Bezugsschwingung oder einer daraus gewonnenen frequenz- und phasenentsprechenden Impulsfolge in der Phase zu vergleichen.ίο 2. System nach Anspruch ι für die Verwendung als Drehfunkfeuer, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsfrequenzwelle ungerichtet und auf einer anderen Trägerfrequenz ausgestrahlt wird als die ebenfalls auf unterschiedliehen Trägerfrequenzen ausgestrahlten rotierenden Richtdiagramme und daß der Träger für die Bezugswelle mit einem Zwischenträger moduliert ist, dessen Frequenz größer als die Wiederholungsfrequenz der hochfrequenten Impulsfolge ist.3. System nach Anspruch 1 für die Verwendung als Peilstation, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden synchron rotierenden Richtantennenanordnungen Empfangsantennenanordnungen sind und daß das Bezugsfrequenzsignal aus der Rotationsfrequenz der Antennenanordnungen gewonnen wird.4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Phasenlage zwischen den beiden aus den Peil- 3a modulationswellen gewonnenen Impulsfolgen bei der niedrigerfrequenten erfolgt, und zwar durch Phasenverschiebung nach ihrer Gleichrichtung, also yor der Umformung in die entsprechende Impulsfolge.5. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Impulse der höherfrequenten Folge einem Filter zugeleitet werden, dessen Ausgangsspannung eine sinusförmige Vergleichswelle zum Phasenvergleich mit der Bezugsfrequenzwelle liefert.In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 530 600, 2 565 506.Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2842692A1 (de) * | 1978-09-30 | 1980-04-10 | Licentia Gmbh | Peilverfahren fuer einkanal-peilsystem |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2938208A (en) * | 1955-01-05 | 1960-05-24 | Itt | Omnirange beacon antenna having rotating parasitic conductive elements |
US2973514A (en) * | 1955-11-04 | 1961-02-28 | Alford Andrew | Parallel plate transmission line antenna |
US2912688A (en) * | 1957-06-18 | 1959-11-10 | Itt | Test set |
JPH03205901A (ja) * | 1989-10-26 | 1991-09-09 | Toshiba Corp | 電気機械装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2530600A (en) * | 1943-04-12 | 1950-11-21 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Radio direction finder |
US2565506A (en) * | 1949-07-26 | 1951-08-28 | Sperry Corp | Omnidirectional radio range system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2297395A (en) * | 1936-05-14 | 1942-09-29 | Erben Dietrich | Radio direction finding system |
US2279466A (en) * | 1938-09-20 | 1942-04-14 | Telefunken Gmbh | Radio direction finder |
FR890823A (fr) * | 1941-07-24 | 1944-02-18 | Fides Gmbh | Perfectionnements aux dispositifs de guidage des véhicules et, en particulier, des avions, au moyen d'impulsions |
US2564703A (en) * | 1947-10-29 | 1951-08-21 | Sperry Corp | Omni-azimuth guidance system |
US2572041A (en) * | 1947-10-29 | 1951-10-23 | Sperry Corp | Selective azimuth signaling system |
-
0
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-
1951
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-
1952
- 1952-09-25 US US311435A patent/US2717379A/en not_active Expired - Lifetime
- 1952-10-23 DE DEI6491A patent/DE962988C/de not_active Expired
- 1952-10-29 CH CH314679D patent/CH314679A/de unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2530600A (en) * | 1943-04-12 | 1950-11-21 | Hartford Nat Bank & Trust Co | Radio direction finder |
US2565506A (en) * | 1949-07-26 | 1951-08-28 | Sperry Corp | Omnidirectional radio range system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2842692A1 (de) * | 1978-09-30 | 1980-04-10 | Licentia Gmbh | Peilverfahren fuer einkanal-peilsystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH314679A (de) | 1956-06-30 |
US2717379A (en) | 1955-09-06 |
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GB694549A (en) | 1953-07-22 |
NL93299C (de) |
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