DE971912C - Zweikanal-Peilanlage mit Vergleichsindikator - Google Patents

Description

• Zweikanal-Peilanlage mit Vergleichsindikator Die Erfindung betrifft eine Zweikanal-Peilaul age mit einem Vergleichsindikator, beispielsweise einem Braunschen Rohr, als Anzeigeorgan. Der Peilanlage ist ein Antennensystem zugeordnet, das zwei räumlich unter go0 gekreuzten Richtungen entsprechende Peilepannungen liefert. Dabei ist es bekanntlich gleichgültig, ob diese beiden Pei.ispannungen von zwei unter go0 gekreuzten Zeitrahmen oder Adcock-Systemen, oder aber von einem aus mehr als zwei Richtantennen bestehenden Teilsystem geliefert werden. Es sollen also Peilantennensysteme einbezogen werden die beispielsweise aus drei solchen Antennensystemen bestehen (z. B. 6-Mast-Adcock), wobei die von diesen Systemen gelieferten Peilspannungen durch einen Koordinatentransformator, der etwa aus einem Zwischengoniometer bestehen kann, auf karthesische Koordinaten transfórmiert werden. Man erhält also mit einem solchen. Peilantennensystem entweder direkt oder auf dem Umweg über einen Koordinatentransformator zwei Pei1spannungen, die räumlich unter 900 gekreuzten Richtungen entsprechen. Führt man diese Peilspannungen nach entsprechender Verstärkung den beiden ebenfalls unter go0 gekreuzten Ablenksystemen eines Braunschen Rohres zu, so erhält man einen Leuchtstrich, dessen Richtung auf einer gegebenenfalls vor dem Anzeigeschirm des Braunsohen Rdhres angeordneten Skala die Einfallsrichtung des Senders anzeigt.
• Da es Schwierigkeiten bereitet, die Verstärkungs-und Phasengänge der in den beiden Peilzweigen einzuschaltenden Verstärker konstant zu halten, sind aus der Literatur verschiedene Vorschläge bekanntgeworden, denen die Aufgabe zugrunde liegt, diese Schwierigkeiten zu umgehen. So ist es beispielsweise bekannt, nur einen einzigen Verstärker zu verwenden und diesen Verstärker periodisch abwechselnd in den einen und in den anderen Peilzweig einzuschalten. Nach einem weiteren bekannten Vorschlag sind getrennte Verstärker für die beiden Peilzweige vorgesehen. Mit Hilfe einer Umschalteinrichtung werden diese beiden Verstärker jedoch periodisch vertauscht. Dadurch erhält man einen Peilempfänger, der gegenüber den bisher bekannten Anordnungen insofern eine erhebliche Verbesserung darstellt, als er keine Feh,lteilungen liefert. Auch bei Nichtübereinstimmung der Verstärkung*grade und der Phasengänge der beiden Verstärlker erhält man auf alle Fälle eine Anzeige, die eine Ablesung der Peilrichtung ermöglicht. Bei Falschphasigkeit einer Antennenfkomponente und eines Verstärkerzweiges erhält man in der Regel in beiden Umtastphasen Ellipsen von verschiedenem Durchmesser. Durch Phasenverstimmung eines Empfangskanals dürfte es immer gelingen, eine Kompensation in einer Schaltphase herbeizuführen. Diese Möglichkeit ist wesentlich wegen der Erzielung einer besseren Ahliesemöglichkeit. Es sei im übrigen darauf hingewiesen, daß das menschliche Auge ein gutes Formgefühl für die symmetrische Lage von zwei Ellipsen zueinander besitzt, falls durch eine Amplitudenungleichheit noch eine Nachregelung erforderlich sein sollte.
• Wird das erwähnte Prinzip der periodischen Vertauschung der in den beiden Peilzweigen liegenden Verstärkerkanälle für die Kiirzwel:lenpeilung angewendet, so ergeben sich bezüglich der Ablesung schon größere Schwierigkeiten. Durch die bei Kurzwellen gegebenen Ausbreitungsbedingungen können die Spannungen an den Eingangslçlemmen der beiden Verstärker phasenverschoben sein. Je nach dem Phasengang der beiden Kanäle kann in den einzelnen Umschaltphasen eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Phasenwinkel gegenüber den Komponenten am Eingang der Verstärker entstehen.
• Ein gewisser Nachteil der Umtas-tschaltung besteht also darin, daß in der einen Umschaltphase auf dem Braunschen Rohr ein Leuchtstrich, in der anderen Umschaltphase eine Ellipse entstehen kann. Da der Phasenzustand an den Eingangs klemmen keiner kontrollierbaren Gesetzmäßigkeit unterliegt, wird also die Leuchtfigur im allgemeinen zwei Ellipsen verschiedenen Schlankheitsgrades zeigen. Sind die Verstärkungsgänge der beiden Kanäle darüber hinaus noch unterschiedlich, so werden d.ie Hauptachsen zusätzlich noch um einen Winkel versetzt.
• Das dann entstehende Bild auf dem Schirm der Braunschen Röhre erlaubt zwar noch eine Ablesung der Peilung; sie ist jedoch verhältnismäßig schwierig, da eine Mittelung aus den beiden Hauptachsen der Leuchtfiguren vorgenommen werden muß.
• Um diese Schwierigkeiten auszuschalten, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die an sich bekannte Peileinrichtung mit ein er Umschaltanordnung zur Vertausdhung- der in den beiden Peilzweigen liegenden Verstärker zu kombinieren mit einer von den Ausgängen der Verstärker durch die Peilspannungen selbst gespeisten Regeispannungserzeugungseinrichtung, deren Regelspannung zur selbsttätigen Angleichung der Verstärkungsgrade der beiden Kanäle benutzt wird. Bei diesem Vorschlag wird die Erkenntnis ausgenutzt, daß die im Ausgang eines jeden Verstärkers auftretende Peilspannung infolge der periodischen Vertauschung der Eingänge dieser Verstärker von der Richtung der einfallenden Feldstärke unabhängig ist, so daß sie zur Ableitung ein er Regel spannung ausgenutzt werden kann. Dies wird ohne weiteres einkuchten, wenn man die Darstellung gemäß Abb. I betrachtet.
• In dieser Abbildung sind die Schaltphasen für die beiden Verstärkerkanäle jeweils mit I und II bezeichnet. Gibt man diese Spannungen beispielsweise auf die Spitzenspannung anzeigende Detektoren und führt dann die gleichgerichteten Spannungen einer Brückenanordnung zu, so erhält man aus der Differenz der von den beiden Spitzendetektoren gelieferten Spannungen eine Regelspannung, die zur Nachregelung eines der beiden Kanäle benutzt wird.
• Dabei empfiehlt es sich, die Zeitkonstante der Regelspannungserzeugungseinrichtung derart zu wählen, daß die Periodizität des Umschaltvorganges nicht störend in Erscheinung tritt. An sich ist eine selbsttätige Angleichung der Verstärkungsgrade der beiden Kanäle bei Zweikanal-Peilern mit feststehenden gekreuzten Richtantennen und Vergleichsindikator bereits bekannt, doch muß dabei eine zusätzliche, zur Regelung ausnutzbare Hilfsfrequenz die beiden Kanäle durchlaufen, oder es wird die Peilung periodisch unterbrochen und die von einer der beiden Richtantennen gelieferte Spannung leiden Kanälen zugeführt.
• Der Erfindung liegt rin weiterer Austbillduwnoch die Aufgal zugrunde, bei einem solchen selbstabgleichenden Zwei kanalgerät auch den Gesamtpegel beider Kanäle automatisch konstant zu halten.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,, in Verstärkungsrichtung vor den der Differenzregelung äusgesetzten Regelstufen der Verstärkerkanäle in an sich bekannter Weise eine Einrichtung zür Erzeugung einer die Absolutregelung der Verstärkerkanäle bewirkenden Regelspannung vorzusehen, in der die vekterielle Summe der- Ausgangsspannungen derjenigen Verstärkerstufen gehildet wird, die der Differenzregelung nicht aus gesetzt sind.
• Ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Peilempfangsanordnung ist in Abb. 2 dargestellt Den Klemmen A-B wird die eine der beiden Pleilspalm,ungen zugeführt, dlen Klemmen C-D die andere. In der Anordnung I erfolgt die periodische Umtastung dieser beiden Spannungen. so daß sie einmal am Eingang des Verstärkerkanals 2. dann am Eingang des Verstärkerkanals 3 und umgekehrt liegen. Von diesen beiden Verstärkerkanälen 2 und 3 sind die beiden letzten Stufen I5 und 4 bzw. i6 und 5 abgezweigt. Im Ausgang der Stufen 4 und 5 werden die Spannungen zur Ableitung der Differenzregelung abgenommen. Diese Spannungen werden den Spitzendetektoren ó und 7 zugeführt.
• In der Brückenanordnung 8 werden zwei in der Polarität entgegengesetzte, gleich große Regelspannungen gewonnen und den Stufen 4 und 5 der Verstärker zugeführt. Durch diese Regelung wird erreicht, daß die in den beiden Peilzweigen liegenden Verstärker stets unter sich gleiche Verstärkungsgrade haben.
• Um die Regelsteilheit zu vergrößern, empfiehlt es sich, die Spitzendetektoren 6 und 7 gleichzeitig als Regelverstärker auszubilden und diesen Verstärkern die in der Brückenanordnung 8 erhaltenen Regeispannungen bzw. einen Teil dieser Regelspannungen derart zuzuführen. daß eine Vergrößerung der Differenz der an den beiden Spitzendetektoren 6 und 7 liegenden Spannzungen auftritt. Bei gleichzeitiger Regelung sowohl der Stufe 4 als auch der Stufe 5 wird also die der Stufe 4 zugeführte Regelspannung oder ein Teil derselben dem Regelverstärker 7 und die der Stufe 5 zugeführte Regelspannung oder ein Teil derselben gleichzeitig dem Regelverstärker 6 zugeführt. Diese Schaltungsausbildung ist in Abb. 2 durch die gestrichelt eingezeichneten Linien angedeutet.
• Die durch das Bezugszeichen 8 dargestellte Brückenranordnung kann durch eine besonders zweckmäßige Schaltung ersetzt werden die in Abb. 3 dargestellt ist und lediglich aus zwei in Anodenhasisschaltung betriebenen Röhren I7 und I8 besteht. Die von den Spitzendetektoren 6 und 7 gelieferten Spannungen werden den Gittern dieser beiden Röhren zugeführt, wobei darauf zu achten ist, daß die eine dieser beiden Spannungen eine positive und die andere eine negative Polarität besitzt. Der Kathode derjemgen Röhre 18-, an deren Gitter die negative Spannung liegt. wird über einen Widerstand 19 ein negatives Potential gegeben. Der in der Kathode liegende Widerstand ist mit einem Abgriff versehen, der so eingestellt wird, daß zwischein ihm und der Anodenbasis stets die gleiche Spannung auftritt wie an dem Gitter der betreffenden Röhre. An diesen Abgriff wird über einen Widerstand 20 die Kathode der zweiten Röhre I7 gelegt. Der Widerstand dieser zweiten Röhre besitzt eihe solche Größe, daß an ihm stets die gleiche Spannung steht wie am Gitter dieser zweiten Röhre.
• Zwischen der Kathode dieser Röhre und der Anodenbasis wird dann die Differenz der beiden von den Spitzendetektoren 6 und 7 gelieferten Spannungen abgegriffen.
• Synchron mit der eingangsseitigen Vertauschung der Verstärker werden auch die Ausgänge mit Hilfe der Umschalteinrichtung IO vertauscht, so daß die an den Ablenksystemen des BraunsEhen Rohres 9 liegenden Abllenkspannungen im Rhythmus der ein- und ausgangsseitigen Umschaltung ebenfalls periodisch vertauscht werden.
• Zusätzlich zu der Regelung der Verstärker mit der Differenzregelspannung erfolgt noch eine Regelung in Abhängigkeit vom Eingangspegel. Zu diesem Zweck werden Spannungen vom Ausgang der Verstärkerkanäle 2 und 3 abgezweigt. Diese Spannungen werden den beiden Verstärkern ii und 12 zugeführt, die ihrerseits mit der Anordnung I3, in der die Regelspannung erzeugt w.ird, verbunden sind. In einem der beiden Verstärker II oder 12 wird die Spannung gegenüber der im anderen Verstärker auftretenden Spannung noch zusätzlich um 90 in der Phase gedreht. Man erhält eine Regelspannung im Ausgang der Anordnung I3, die zweckmäßig sowohl zur Rückwärtsregelung als auch gleichzeitig zur Vorwärtsregeiung der Verstärke rkanäle benutzt wird. Zur Rückwärtsregelung wird diese Spannung den beiden Verstärkerzweigen 2 und 3, zur Vorwäftsregelung den beiden Verstärkerzweigen 15 und I6 zugeführt. Es erscheint darüber hrinaus zweckmäßig, diese Summenregel spannung den beiden Verstärkerzweigen 2 und 3 auch noch derart zuzuführen, daß jeweils das erste Rohr dieser Verstärkerkanäle verzögert geregelt wird. Die Summenregelspannung wird also auch noch den Eingangsröhren jeder der beiden Verstärkerkanäle 2 und 3 über eine Verzögerungsleitung I4 zugeführt.
• Mit der vorgeschlagenen Regelanordnung ist es möglich; einerseits den absoluten Pegel konstant zu halten. andererseits die Verstärkungsgänge der beiden Verstärker auszugleichen.

Claims (9)

1. PATENTANSPRUCHE I. Peilanlage, bestehend aus einem Antennensystem, das zwei räumlich unter go° gekreuzten Richtungen entsprechendePeilspannungsen liefert, getrennten Empfangsverstäfkern für diese Peilspaenua-n und einem zur Peilanmeige vorgesehenen Vergleichsindikator - beispielsweise einem Braunschen Rohr, dessen senkrecht zueinander stehenden Ablenksystemen die von den Verstärkern abgegebenen Spannungen zugeführt werden -, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Verwendung einer Umschalteinrichtung (I, Io) im Empfänger, die es erlaubt. die in den beiden Peilzweigen liegenden Verstärker (2, I5, 4 bzw. 3, I6, 5) periodisch zu vertauschen, eine von den Ausgängen der Verstärker durch die Peillspannungen selbst gespeiste Regelspannungserzeugungseinirichtung (6, 7, 8) vorgesehen ist, deren Regelspannung zur selbsttätigen Angleidhung der Verstärkungsgrade der beiden Kanäle benutzt wird.
2. 2. ieilanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Regdspannungserzeugungseinrichtung aus zwei von den Ausgängen der Verstärker gespeisten Spitændetektoretl (6, 7) und einer Spannunigsvergleichsein,richtung (8), beilspielsweise einer, Brückenanord- nung, besteht, in der aus der Differenz der von den beiden Spitzendetektoren (6, 7) gelieferten Spannungen die Regelspannung abgeleitet wird.
3. 3. Heizanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitzendetektoren (6, 7) gleichzeitig als Regelverstärker ausgebildet sind, denen die Regelspannung oder Teile derselben zum Zwecke einer Versteilerung der Regelkennlinie im Sinne einer Vergrößerung der Differenz der an den Spitzendetektoren (6, 7) auftretenden Spannungen zugeführt werden.
4. 4. Pellanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der Regelsp annungserzeugungseinrichtung (6, 7, 8) so groß gewählt ist, daß die Periodizität des Umschaltvorganges keine Störung hervorruft.
5. 5. Peilanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvergleichseinrichtung (8) aus zwei in Anodenbasisschaltung betriebenen, in folgender Weise geschalteten Röhren (I7, I8) besteht: a) den Steuergittern dieser Röhren (17, I8) werden die von den Spitzendetektoren (6, 7) gelieferten Spannungen in einander entgegengesetzter Polarität zugeführt; b) die Kathode der Röhre (I8), deren Gitter die Vergleichsspannung mit negativer Polarität zugeführt wird, ist über einen Widerstand (I9) negativ vorgespannt; c) ein Abgriff dieses Widerstandes (I9) ist mit einem Kathodenwiderstand (20) der Röhre (I7) verhunden; er ist derart eingestellt, daß er an dem Widerstand (I9) stets eine Spannung gegenüber der Anodenbasis abgreift, die in ,ihrer Größe der dem Gitter der Röhre (I8) zugeführten Vergleichsspannung entspricht; d) der Kathodenwiderstand (20) der Röhre (I7) besitzt eine solche Größe, daß an ihm stets eine Spannung liegt, die in ihrer Größe der dem Gitter der Röhre (I7) zugeführten Vergleichs spannung entspricht; e) zwischen der Kathode der Röhre (I7) und der Anodenbasis wird die Differenz der von den beiden Spitzendetektoren (6, 7) ab genommenen Vergleichsspannungen abgegriffen.
6. 6. Peilanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung lediglich der oder den letzten Stufe(n) der zu regelnden Verstärker zugeführt wird.
7. 7. Peilanlagt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Verstärkungsric!hstung vor den der Differenzregelung ausgesetzten Regeistufen (4, 5) der Verstärkerkanäle eine zusätzliche Einrichtung (11,12, 13) zur Erzeugung einer die Absolutregelung der Verstärkerkanäle bewirkenden Regelspannung vorgesehen ist, in der die vekr torielle Summe der Ausgangssp annungen derjenigen Verstärkerstufen gebildet wird, die der Differenzregelung nicht ausgesetzt sind.
8. 8. Peilanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem einen Verstärkerkanal abgezweigte Spannung direkt, die aus dem anderen Vers tärkerkanal abgezweigte Spannung über ein die Phase um go° drehendes Glied der Regelspannungserzeugungs einrichtung zugeführt wird.
9. 9. Peilanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung den Verstärkerkanälen derart zugeführt wird, daß sowohl eine Vorwärts- als auch eine Rückwärtsregelung erzielt wird. io. Peilanlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung den beiden Verstärkerkanälen zusätzlich über eine Verzögerungsanordnung (14) derart zugeführt wird, daß jeweils das erste Rohr der Vers tärkerkanäle verzögert geregelt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 925 523, 1007 189; britische Patentschriften Nr. 528 o6i, 535 672; USA.-Patentschriften Nr. 2 192 58I, 2 637 o28, 2473491; schweizerische Patentschrift Nr. 248 846.

   In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 963 343.