DE977769C

DE977769C - Electronic distance switch

Info

Publication number: DE977769C
Application number: DET21556A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Baur
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-02-09
Filing date: 1962-02-09
Publication date: 1970-01-02

Description

Elektronischer Abstandszünder Die Erfindung betrifft einen nach dem Rückstrahlprinzip arbeitenden elektronischen Abstandszünder. Nach dem Rückstrahlprinzip arbeitende elektronische -Abstandszünder sind bekannt bzw. vorgeschlagen worden. Sie enthalten z. B.. einen kleinen Sender, der auf einer bestimmten Frequenz eine Welle dauernd aussendet. Ein Teil dieser Welle wird z. B. vom Erdboden reflektiert und von der verwendeten Antenne aufgenommen und danach verstärkt. Die Amplitude des. Ausgangssignals des Verstärkers ist von der Entfernung zum .Boden abhängig. Infolgedessen kann man den Zünder derart aufbauen, daß bei einem bestimmten Amplitu-. denwert der rückgestrahlten Welle der Zünder ausgelöst wird. Nun hängt aber die Amplitude .der rückgestrahlten Welle bzw. der verstärkten Spannung von der Reflexionseigenschaft des Bodens,. dem Einfallwinkel des Geschosses und von der Verstärkungsgenauigkeit des Zünders ab. Infolgedessen streut die Höhe, in der die. Zündung ausgelöst wird, erheblich. Man hat daher auch noch andere Verfahren, vorgeschlagen. Bei dem einen Verfahren wird z. B. .der Oszillator über einen bestimmten Frequenzbereich gewobbelt. Die von -der Antenne aufgenommenen Echosignale weisen dann auf Grund der doppelten Laufzeit . (zum Reflexionsobjekt und zurück)- eine gegenüber. der augenblicklichen Oszillatorfequenz verschidene Frequenz auf. Diese Frequenzdifferenz ist somit ein Kriterium für den Abstand. Man kann den Zünder damit also auslösen.. Electronic distance igniter The invention relates to an electronic distance igniter which operates according to the retro-reflective principle. Electronic distance detonators operating according to the reflection principle are known or have been proposed. They contain z. B. .. a small transmitter that continuously sends out a wave on a certain frequency. Part of this wave is z. B. reflected from the ground and recorded by the antenna used and then amplified. The amplitude of the output signal of the amplifier depends on the distance to the floor. As a result, you can build the detonator so that at a certain amplitude. the value of the reflected wave the detonator is triggered. However, the amplitude of the reflected wave or the increased voltage depends on the reflection properties of the soil. the angle of incidence of the projectile and the gain accuracy of the detonator. As a result, the height at which the. Ignition is triggered significantly. Other methods have therefore also been proposed. In one method, for. B.. The oscillator swept over a certain frequency range. The echo signals picked up by the antenna then have double the transit time. (to the object of reflection and back) - one opposite. the current oscillator frequency different frequency. This frequency difference is thus a criterion for the distance. So you can use it to trigger the detonator. .

Alle diese eschriebenen und für den gleichen Zweck benutzten Verfahren verwenden bisher .als Sende- bzw. Empfangsantennen Dipölantennen, die in Achsrichtung des Geschosses liegen und bei denen. das Geschoß ein Teil der Antenne darstellt. Nachteilig ist hierbei, daß diese Antenne in Flugrichtung eine Nullstelle aufweist.All of these procedures are written and used for the same purpose use so far .as transmitting and receiving antennas dipole antennas in the axial direction of the storey and where. the projectile is part of the antenna. Disadvantageous is here that this antenna has a zero point in the direction of flight.

Zweck der Erfindung ist es, aus der Vielzahl von bekannten Antennen eine Antenne auszuwählen, die einmal keine Nullstelle in Flugrichtung aufweist, die weiterhin eine zirkularpolarisierte Welle ausstrahlt, wodurch bekanntlich Regenstörzeichen unterdrückt werden können, die außerdem bei der Arbeitsfrequenz des Zünders von etwa i GHz einen guten Wirkungsgrad aufweist und die schließlich auf Grund ihrer Abmessungen in einem Zünder untergebracht werden kann.The purpose of the invention is to select from the large number of known antennas select an antenna that does not have a zero point in the direction of flight, which continues to emit a circularly polarized wave, which is known to cause rain clutter can be suppressed, which also at the operating frequency of the detonator of about i GHz has a good efficiency and ultimately because of their Dimensions can be accommodated in a detonator.

Gemäß der Erfindung wird eine an sich bekannte Antennenanordnung verwendet, die aus zwei um etwa go° gegeneinander verdrehten Rahmenantennen besteht, deren zugeführte bzw. abgenommenen Signale um etwa go° in der Phase gegeneinander gedreht werden, und zwar in der Weise, daß diese Antennenanordnung in oder auf der aus nichtleitendem Material hergestellten Geschoßspitze ein-bzw. aufgebracht ist.According to the invention, an antenna arrangement known per se is used, which consists of two loop antennas rotated by about go ° against each other, whose supplied or removed signals rotated by about go ° in phase with respect to one another be, in such a way that this antenna arrangement in or on the from non-conductive Material produced bullet point one or. is upset.

Das Wesen der Erfindung ist also darin zu sehen, daß von dem großen Angebot an Antennen, die durchaus einzelne der oben angegebenen Forderungen erfüllen, eine zur Anwendung kommt, die alle angegebenen Forderungen erfüllt, also für die Anwendung bei dem beschriebenen Zünder besonders geeignet ist. Es sei in diesem Zusammenhang auf die Zeitschrift »Funk und Ton« aus dem Jahre 1953, S. 49, Absatz »Zirkularpolarisierende Antennen«, hingewiesen. Die dort beschriebenen Antennen eignen sich alle schon aus Raumgründen nicht als Antenne für einen Zünder.The essence of the invention is thus to be seen in the fact that of the great Range of antennas that definitely meet some of the above requirements, one is used that meets all specified requirements, i.e. for the Application in the detonator described is particularly suitable. Let it be in this one Relation to the magazine "Funk und Ton" from 1953, p. 49, paragraph "Circular polarizing antennas," pointed out. The antennas described there For reasons of space, none of them are suitable as antennas for a detonator.

Eine Antenne, wie sie gemäß der Erfindung benutzt wird, ist an sich bekannt. Die Verwendung bei einem Geschoßzünder weist aber eine Reihe von Vorteilen auf. Einmal besitzt eine derartige Antenne eine Empfangscharakteristik, die nicht nur in Flugrichtung des Geschosses keine Nullstelle aufweist, sondern eine leichte Bündelung in dieser Richtung hat (Faktor 2). Außerdem ist die nach vorn abgestrahlte Welle zirkularpolarisiert, eine Polarisationsart, die in dem gegebenen Zusammenhang von wesentlicher Bedeutung ist. So können z. B. Regentropfen od. dgl., die an sich ein Reflexionsobjekt darstellen, den Zünder nicht auslösen, da ein derartiges Objekt - wie allgemein bekannt - die z. B. rechtsdrehende Welle als linksdrehende Welle reflektieren würde. Eine in dieser Weise reflektierte Welle wird aber bekanntlich von der Antenne nicht aufgenommen. Im Gegensatz hierzu können Zünder mit Dipolantennen vom Regen od. dgl. ausgelöst werden. Ein weiterer Vorteil ist der, daß die Abmessungen, die sich für die Antenne auf Grund der Größenverhältnisse des Geschosses ergeben, eine bei z. B. i GHz sehr gut brauchbare Antenne ergeben (genügend großer Strahlungswiderstand). Daher weist diese Antenne einen sehr guten Wirkungsgrad auf. Schließlich tritt eine Abschattung durch den Geschaßkörper entgegen der Flugrichtung auf, was sich wiederum als Verzögerung der Empfindlichkeit der Antenne nach vorn auswirkt.An antenna as used in accordance with the invention is in itself known. However, the use in a projectile fuse has a number of advantages on. On the one hand, such an antenna has a reception characteristic that does not only has no zero point in the direction of flight of the projectile, but a slight one Has bundling in this direction (factor 2). In addition, it is radiated forward Circularly polarized wave, a type of polarization that is used in the given context is essential. So z. B. raindrops or the like. That in itself represent a reflective object, the detonator will not trigger, as such an object - as is well known - the z. B. clockwise shaft as counterclockwise shaft would reflect. However, a wave reflected in this way is known not picked up by the antenna. In contrast, detonators with dipole antennas be triggered by rain or the like. Another advantage is that the dimensions, which result for the antenna due to the proportions of the floor, one at z. B. i GHz very useful antenna result (sufficiently high radiation resistance). This antenna is therefore very efficient. Finally one occurs Shadowing by the body against the direction of flight, which in turn acts as a delay in the sensitivity of the antenna forward.

Die günstigste Ausführung der Antenne ist die, daß man sie der Form der Geschoßspitze anpaßt, d. h. den Antennen etwa die Form von gleichschenkligen Dreiecken gibt. Man kann die Speisung an der Spitze oder in der Mitte der Grundlinie der gleichschenkligen Dreiecke vornehmen oder aber auch an beiden Punkten gleichphasig einspeisen.The cheapest way to make the antenna is to give it a shape adapts to the bullet tip, d. H. the antennas roughly have the shape of isosceles Triangles there. One can have the feed at the top or in the middle of the baseline of isosceles triangles or in phase at both points feed in.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es ist hier ein Teil des Geschosses i aufgezeichnet, in dessen Spitze 2 der Zünder angeordnet ist. Der vordere Teil 3 der Geschoßspitze ist aus nichtleitendem Material hergestellt. Er enthält -die Antenne, die aus zwei senkrecht zueinander stehenden Rahmenantennen 4 und 5 besteht, die als gleichschenklige Dreiecke ausgebildet sind und in das elektrisch nichtleitende Material eingebettet sind. Es ist auch möglich, die Rahmen auf dem Teil 3 außen zu befestigen. Da der Sender und der Empfänger im Zusammenhang mit der Erfindung unwesentlich sind, wurden sie nur durch den Block 6 angedeutet. Die beiden Antennenteile 4 und 5 sind mit diesem Block 6 verbunden, wobei in die Verbindungsleitung zum Antennenteil 4 noch ein Phasendrehglied 7 eingeschaltet ist, welches die notwendige Phasendrehung um go° bewirkt.An embodiment of the invention is shown in the drawing. Part of the projectile i is shown here, with the detonator in its tip 2 is arranged. The front part 3 of the projectile tip is made of non-conductive material manufactured. It contains -the antenna, which consists of two mutually perpendicular Loop antennas 4 and 5 are formed as isosceles triangles and are embedded in the electrically non-conductive material. It is also possible, to fix the frame on the part 3 outside. Since the sender and receiver are in Connection with the invention are insignificant, they were only through the block 6 indicated. The two antenna parts 4 and 5 are connected to this block 6, wherein a phase shift member 7 is switched on in the connection line to the antenna part 4 is, which causes the necessary phase shift by go °.

Die Antennenanordnung ist auch deshalb so vorteilhaft, weil infolge des günstigeren Polarisationsverhaltens bezüglich der Geschoßkörper keine nennenswerte Kopplung zwischen der Antenne und dem metallenen Geschoßkörper vorhanden sein kann.The antenna arrangement is also advantageous because as a result the more favorable polarization behavior with regard to the projectile body is not worth mentioning There may be coupling between the antenna and the metal projectile body.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electronic distance detonator working according to the reflective principle, characterized by the use of an antenna arrangement known per se, which consists of two loop antennas rotated by about go ° against each other, the signals fed in or taken away from each other by about go ° in phase, in such a way that that this antenna arrangement is incorporated or applied in or on the projectile tip made of non-conductive material.

2. Distance fuse according to claim i, characterized in that the shape of the loop antennas are adapted to the shape of the tip of the projectile. Publications considered: Journal: "Nachrichtenentechnische Fachberichte", Vol. 23, 1961, pp. 99 to 1o6; Journal: "Funk und Ton", 1953, No. i, p. 49; Book: PE Penrose and RSH Building, "Fundamentals and Practice of Radar Technology", z. Volume, 1958, pp. 195 ff., Berliner Union, Stuttgart.