DEP0023572DA - Device for scanning a room - Google Patents

Device for scanning a room

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DEP0023572DA
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DE
Germany
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antennas
antenna
sub
characters
frequency
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Expired
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Harold Miller W. Allenhurst New Jersey Lewis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BAE Systems Aerospace Inc
Original Assignee
Hazeltine Corp
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abtasten eines Raumes und insbesondere zur Feststellung des Ortes eines ausgestrahlte Zeichen reflektierenden Gegenstandes im Raume, z.B. eines Flugzeuges.The invention relates to a device for scanning a room and in particular for determining the location in space of an emitted sign reflecting object, for example an aircraft.

Es ist für viele Zwecke erwünscht, einen vorbestimmten Raum mit einem ausgestrahlten Zeichenstrahl abzutasten. Es wurden bereits dazu geeignete Anordnungen vorgeschlagen, bei welchen ein einen scharf konzentrierten Zeichenstrahl ausstrahlendes Antennensystem durch mechanische Mittel so bewegt wird, daß der Strahl den erwünschten Raum abtastet. Die Nachteile und die begrenzten Anwendungsmöglichkeiten solcher Anordnungen sind so offenbar, daß sie wohl nicht näher erläutert zu werden brauchen. Es sei nur kurz darauf hingewiesen, daß zum Bewegen des Antennensystems ein erheblicher Kraftaufwand nötig ist und daß die Abtastgeschwindigkeit notwendigerweise ziemlich klein ist.It is desirable for many purposes to scan a predetermined space with an emitted character beam. Arrangements suitable for this purpose have already been proposed in which an antenna system radiating a sharply concentrated symbol beam is moved by mechanical means in such a way that the beam scans the desired space. The disadvantages and the limited application possibilities of such arrangements are so obvious that they do not need to be explained in more detail. It is only briefly pointed out that a considerable amount of force is required to move the antenna system and that the scanning speed is necessarily quite slow.

Es wurde bereits auch eine rein elektrische Abtastvorrichtung vorgeschlagen, bei welcher ein vorbestimmter Raumabschnitt mittels einer Anzahl von in Abständen angeordneten Antennen abgetastet wird, welche über ihnen einzeln zugeordneten Verzögerungsnetzwerke bezw. Phasenschieber von einer gemeinsamen Trägerzeichenquelle gespeist werden. Die Erfindung stellt eine Vervollkommung und Erweiterung einer solchen Vorrichtung dar.A purely electrical scanning device has already been proposed, in which a predetermined section of space is scanned by means of a number of spaced antennas, which respectively via delay networks assigned to them individually. Phase shifters are fed from a common carrier symbol source. The invention represents a perfecting and expansion of such a device.

Die Einrichtung nach Der Erfindung dient zum sende- oder empfangsseitigen Abtasten eines Raumes mittels feststehender Antennengruppe, bei der die Antennen in Reihen mit Abständen zwischen den Reihen und zwischen den Antennen in jeder Reihe angeordnet sind. Dabei ist jede Antenne an einem Zeichenkanal angeschlossen und jeder Zeichenkanal wird mit Zeichen konstanter Frequenz gespeist. Ferner haben die den verschiedenen Kanälen zugeführten Zeichen verschiedene Frequenzen, die proportional zu den Antennenabständen von dem einen Ende jeder Antennenreihe nach dem anderenThe device according to the invention is used for the sending or receiving side scanning of a room by means of a fixed antenna group, in which the antennas are arranged in rows with spacings between the rows and between the antennas in each row. Each antenna is connected to a character channel and each character channel is fed with characters of constant frequency. Furthermore, the symbols applied to the different channels have different frequencies which are proportional to the antenna spacing from one end of each antenna row to the other

Ende der Reihe ansteigen, so daß durch die wechselnden gegenseitigen Phasenbegrenzungen eine fortlaufende Drehung der Richtcharakteristik des Antennensystems zu Stande kommt.Increase at the end of the row, so that the alternating mutual phase limitations result in a continuous rotation of the directional characteristic of the antenna system.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Zeichen über die Zeichenkanäle den Antennen selbst zugeführt und auf diese Weise in Form eines einen vorbestimmten Raumabschnitt abtastenden Strahles ausgestrahlt werden.According to one embodiment of the invention, the characters can be fed to the antennas themselves via the character channels and in this way broadcast in the form of a beam scanning a predetermined space segment.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Zeichen in den Zeichenkanälen zum Modulieren eines durch die Antennen empfangenen Zeichen verwendet werden und man auf diese Weise eine sich im Sinne einer periodischen Abtastbewegung ändernde Richtcharakteristik der Empfangsanordnung erzielen.According to another embodiment of the invention, the characters in the character channels can be used to modulate a character received by the antennas and in this way a directional characteristic of the receiving arrangement that changes in the sense of a periodic scanning movement can be achieved.

Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung können die Zeichen über die Zeichenkanäle den Antennen selbst zugeführt und in Form eines Abtaststrahles ausgestrahlt werden und können gleichzeitig in einer anderen Gruppe von an dieselben oder an anderen Antennen angeschlossenen Zeichenkanälen zum Modulieren der von einem im abgetasteten Raum befindlichen Gegenstand reflektierten Zeichen verwendet werden, um den Ort dieses Gegenstandes festzustellen.According to a third embodiment of the invention, the characters can be fed to the antennas themselves via the character channels and broadcast in the form of a scanning beam and can simultaneously be used in a different group of character channels connected to the same or different antennas to modulate those reflected by an object located in the scanned space Signs are used to determine the location of this item.

Die Erfindung wird an Hand ihrer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung ist Fig. 1 die schematische Darstellung einer einen Abtaststrahl ausstrahlenden Einrichtung gemäß der Erfindung, die Fig. 1 A, 5, 7, 9 und 11 zeigen verschiedenen Sendeantennenanordnungen und die Fig. 2, 3, 4, 6, 8, 10, 12 und 13 sind die WirkungsweiseThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. In the drawing, FIG. 1 is a schematic representation of a device according to the invention emitting a scanning beam, FIGS. 1A, 5, 7, 9 and 11 show various transmission antenna arrangements and FIGS. 2, 3, 4, 6, 8, 10 , 12 and 13 are the mode of operation

Antennenanordnungen erläuternde Diagramme, die Fig. 14, 15, und 16 zeigen weitere, mit einem Abtaststrahl arbeitende Ausführungsformen der Erfindung, Fig. 17 ist die schematisch Darstellung einer erfindungsgemässen Empfangseinrichtung mit im Sinne einer Abtastbewegung veränderlicher Richtcharakteristik, Fig. 18 zeigt die Antennenanordnung der Einrichtung gemäss Fig. 17, die Fig. 19-21 sind schematische Darstellungen anderer Ausführungsformen der erfindungsgemässen Empfangseinrichtung, Fig. 22 ist die schematische Darstellung einer kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 23 zeigt die Antennenanordnung der Einrichtung gemäss Fig. 22, die Fig. <Nicht lesbar> , 24 und 25 zeigen andere Ausführungsformen der erfindungsgemässen kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung und Fig. 26 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Fig. 25.Diagrams explaining antenna arrangements, FIGS. 14, 15 and 16 show further embodiments of the invention that work with a scanning beam, FIG. 17 is a schematic representation of a receiving device according to the invention with directional characteristics that are variable in the sense of a scanning movement, FIG. 18 shows the antenna arrangement of the device 17, FIGS. 19-21 are schematic representations of other embodiments of the receiving device according to the invention, FIG. 22 is the schematic representation of a combined transmitting and receiving device according to the invention, FIG. 23 shows the antenna arrangement of the device according to FIG. 22, FIGS. <Illegible>, 24 and 25 show other embodiments of the combined transmitting and receiving device according to the invention, and FIG. 26 is a diagram for explaining the mode of operation of the device according to FIG. 25.

Die in Fig. 1 dargestellte Sendeeinrichtung zum Abtasten eines vorbestimmten Raumabschnittes mittels eines Abtaststrahles kann in Verbindung mit einer zur Feststellung des Ortes eine ausgestrahlte Zeichen reflektierenden Gegenstandes geeigneten Einrichtung üblicher Art verwendet werden. Die Sendeeinrichtung umfasst ein Antennensystem 10, welches aus einer Anzahl in Abständen angeordneter Antennen 11-15 besteht, die beispielsweise vertikale Dipolantennen sein können. Ueberdies umfasst die Einrichtung an die Antennen angeschlossene Einheiten 5-9, welche aus je einem Zeichenkanal für Zeichen unterschiedlicher Frequenz und je einem Generator zur Erzeugung von solchen Zeichen besteht, deren Frequenz in Uebereinstimmung mit der Grösse der Entfernung der einzelnen Antennen von einem gemeinsamen Bezugspunkt ansteigt, wobei die Zeichen in einem gegebenen Augen- blick alle die gleiche Phase haben. Jeder Generator kann beispielsweise aus einem kristallgesteuerten Schwingungserzeuger und einer oder mehreren Verstärkerstufen bestehen. Die Antennen 11-15 sind vorteilhaft in gleichen Abständen voneinander angeordnet, beispielsweise in Abständen von je einer halben Wellenlänge des der mittleren Antenne 13 zugeführten Zeichens. In diesem Fall unterscheiden sich die Frequenzen der beliebigen benachbarten Antennen zugeführten Zeichen und dem gleichen Betrag und die Gesamtstrahlung der Antennen hat die Form eines scharf konzentrierten Strahles.The transmitting device shown in Fig. 1 for scanning a predetermined space section by means of a scanning beam can be used in connection with a device of the usual type suitable for determining the location of an emitted character. The transmitting device comprises an antenna system 10, which consists of a number of antennas 11-15 arranged at a distance, which can be vertical dipole antennas, for example. In addition, the device comprises units 5-9 connected to the antennas, each consisting of a character channel for characters of different frequencies and a generator for generating characters whose frequency increases in accordance with the distance of the individual antennas from a common reference point where the signs in a given eye look all have the same phase. Each generator can for example consist of a crystal-controlled vibration generator and one or more amplifier stages. The antennas 11-15 are advantageously arranged at equal intervals from one another, for example at intervals of half a wavelength of the character supplied to the central antenna 13. In this case, the frequencies of any signs applied to adjacent antennas differ and are of the same magnitude, and the total radiation from the antennas is in the form of a sharply concentrated beam.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Einrichtung kann am besten durch eine mathematische Analyse veranschaulicht werden. Im Verlaufe der folgenden Analyse, welche sich im wesentlichen auf die Anordnung gemäss Fig. 1 bezieht, werden auch auf andere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung bezügliche Betrachtungen angestellt, um die Erfindung verständlicher zu machen. Für die Zwecke dieser Analyse werden die Antennen 11-15 als ideale Punktstrahler betrachtet. Diese theoretische Annahme hat den Vorteil, dass dann die Richtcharakteristik des Antennensystems in allen Ebenen, welche die die einzelnen Antennen miteinander verbindende Gerade enthält, gleich ist. Die üblichen Antennen haben in Wirklichkeit von ihrer Form abhängige Richtercharakteristiken, wie z.B. die toroidförmige Charakteristik der vertikalen Dipolantenne. Wenn man der theoretischen Analyse solche Dipolantennen zu Grunde legen würde, hätte dies den Nachteil, dass die Richtcharakteristik des in der Zeichnung dargestellten Antennensystems 10 durch die Einzelcharakteristiken der Antennen beeinflusst werden/würde und infolgedessen in verschiedenen Ebenen verschieden wäre.The mode of operation of the device according to the invention can best be illustrated by a mathematical analysis. In the course of the following analysis, which essentially relates to the arrangement according to FIG. 1, considerations relating to other embodiments of the device according to the invention are also made in order to make the invention more understandable. For the purposes of this analysis, the antennas 11-15 are considered to be ideal point radiators. This theoretical assumption has the advantage that the directional characteristic of the antenna system is then the same in all planes which the straight line connecting the individual antennas to one another contains. The usual antennas actually have directional characteristics that depend on their shape, such as the toroidal characteristic of the vertical dipole antenna. If one were to base the theoretical analysis on such dipole antennas, this would have the disadvantage that the directional characteristic of the antenna system 10 shown in the drawing would be influenced by the individual characteristics of the antennas and would consequently be different in different planes.

Zunächst sollen gewisse grundlegende Eigenschaften des Antennensystems 10 untersucht werden. Es sei angenommen, dass die Antennen 11-15 durch ein gemeinsames Trägerwellenzeichen in der gleichen Phase erregt werden. Dann hat das Antennensystem eine Richtcharakteristik, deren Schnitt mit einer die die Antennen miteinander verbindende Gerade enthaltenden Ebene die Gestalt eines scharf konzentrischen Strahles hat. Die Richtung dieses Strahles hängt von den gegenseitigen Abständen der Antennen und vom Phasenverhältnis der ihnen zugeführten Zeichen ab. Bei einem gegebenen gegenseitigen Abstand der Antennen kann die Richtung dieses Strahles durch gleichzeitige Änderung des Phasenverhältnisses zwischen jedem Antennenpaar des Antennensystems geändert werden. Gemäss der Erfindung wird das Abtasten eines vorbestimmten Raumabschnittes mit einem Strahl durch stetige Änderung des Phasenverhältnisses zwischen den von benachbarten Antennen ausgestrahlten Zeichen bewirkt. Wie dies aus der folgenden Analyse hervorgeht, kann dies durch Zuführung von Zeichen verschiedener Frequenz zu den benachbarten Antennen erreicht werden. Der Ausdruck "Phasenverhältnis" wird hier mit Bezug auf Schwingungen verschiedener Frequenz willkürlich verwendet, um den Unterschied im Phasenwinkel in irgend einem beliebigen Augenblick zu bezeichnen. Dieser Unterschied ändert sich natürlich stetig und ist im Sinne der hier verwendeten Bezeichnung dann Null, wenn beide Schwingungen die Nullachse bei ihrem Uebergang von negativen zu positiven Werten im selben Zeitpunkt schneiden.First of all, certain basic properties of the antenna system 10 are to be examined. It is assumed that the antennas 11-15 are excited by a common carrier wave symbol in the same phase. The antenna system then has a directional characteristic whose section with a plane containing the straight line connecting the antennas has the shape of a sharply concentric beam. The direction of this beam depends on the mutual spacing of the antennas and on the phase relationship of the characters fed to them. For a given mutual spacing of the antennas, the direction of this beam can be changed by simultaneously changing the phase relationship between each pair of antennas in the antenna system. According to the invention, the scanning of a predetermined section of space with a beam is effected by continuously changing the phase relationship between the characters emitted by adjacent antennas. As can be seen from the following analysis, this can be achieved by feeding characters of different frequencies to the neighboring antennas. The term "phase relationship" is used arbitrarily here with reference to vibrations of different frequencies to denote the difference in phase angle at any given instant. This difference is of course constantly changing and in the sense of the designation used here is zero when both oscillations intersect the zero axis at the same point in time when they transition from negative to positive values.

Bei einer linear mit der Zeit verlaufenden Änderung des Phasenverhältnisses zwischen den Zeichen benachbarter Antennen verläuft die Änderung der Strahlrichtung in Bezug auf die Zeit nach einer Sinuskurve. Wenn sich dagegen das erwähnte Phasenverhältnis nach einer Sinuskurve ändert, erfolgt die Änderung der Strahlrichtung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit. Das Abtasten mit einem seine Richtung mit sinusförmiger Geschwindigkeit ändernden Strahl ist im Hinblick auf die Ausbildung und den Betrieb der die Antennen speisenden Schwingungserzeuger sehr vorteilhaft und wird daher den folgenden Untersuchungen zu Grunde gelegt.If the phase relationship between the symbols of adjacent antennas changes linearly with time, the change in beam direction is with respect to time according to a sine curve. If, on the other hand, the aforementioned phase relationship changes according to a sinusoidal curve, the change in the direction of the beam takes place at a constant angular velocity. Scanning with a beam that changes its direction at a sinusoidal speed is very advantageous with regard to the design and operation of the vibration generators feeding the antennas and is therefore used as the basis for the following investigations.

Es seien zunächst nur zwei Antennen des Antennensystems in Betracht gezogen und es sei angenommen, dass die Erregung der beiden Antennen durch folgende Gleichungen gegeben seien:Initially only two antennas of the antenna system are considered and it is assumed that the excitation of the two antennas is given by the following equations:

e(sub)0 = E(sub)0 cos (Omega)(Sub)ct (1)e (sub) 0 = E (sub) 0 cos (omega) (sub) ct (1)

e(sub)1 = E(sub)1 cos (Omega)(Sub)ct + (Phi) (2)e (sub) 1 = E (sub) 1 cos (Omega) (Sub) ct + (Phi) (2)

In diesen Gleichungen bedeutetIn these equations means

e(sub)0 = den Augenblickswert der der einen Antenne zugeführten Zeichenspannunge (sub) 0 = the instantaneous value of the character voltage supplied to one antenna

E(sub)0 = den Spitzenwert derselben Antenne zugeführten ZeichenspannungE (sub) 0 = the peak signal voltage applied to the same antenna

(Omega)(sub)c = die Kreisfrequenz 2(Pi)f, in welcher f die Frequenz der den Antennen zugeführten Zeichenspannung ist,(Omega) (sub) c = the angular frequency 2 (Pi) f, in which f is the frequency of the signal voltage applied to the antennas,

t = die Zeit,t = the time

e(sub)1 = den Augenblickswert der der anderen Antenne zugeführten Zeichenspannung,e (sub) 1 = the instantaneous value of the character voltage supplied to the other antenna,

E(sub)1 = den Spitzenwert der dieser anderen Antenne zugeführten Zeichenspannung, wobei zunächst angenommen wird, dass diese Spannung die gleiche Frequenz hat, wie die der erstgenannten Antenne zugeführte Zeichenspannung, undE (sub) 1 = the peak value of the symbol voltage applied to this other antenna, it being initially assumed that this voltage is the has the same frequency as the symbol voltage applied to the first-mentioned antenna, and

(Phi) = den augenblicklichen Phasenunterschied zwischen den den beiden Antennen zugeführten Zeichenspannungen.(Phi) = the instantaneous phase difference between the character voltages fed to the two antennas.

Die Richtcharakteristik dieses Antennenpaares hat die Form eines scharf konzentrierten Strahles, der seine Richtung entsprechend der Änderung des Phasenwinkels (Phi) ändert. Durch Änderung des Phasenwinkels linear mit der Zeit kann der Strahl zu einer Abtastbewegung mit sinusförmiger Geschwindigkeit veranlasst werden. Der Phasenwinkel ändert sich also hierbei gemäss der Gleichung:The directional characteristic of this pair of antennas is in the form of a sharply concentrated beam, which changes its direction according to the change in the phase angle (Phi). By changing the phase angle linearly with time, the beam can be made to scan at a sinusoidal speed. The phase angle changes according to the equation:

(Phi) = 2(Pi)f(sub)ht (3)(Phi) = 2 (Pi) f (sub) ht (3)

welche auch in folgender Form geschrieben werden kann:which can also be written in the following form:

(Phi) = (Omega)(sub)ht (4)(Phi) = (Omega) (sub) ht (4)

In diesen Gleichungen bedeutetIn these equations means

f(sub)h = die Frequenz der Änderung des Phasenwinkels (Phi), undf (sub) h = the frequency of the change in phase angle (Phi), and

(Omega)(sub)h = die Kreisfrequenz 2(Pi)f(sub)h.(Omega) (sub) h = the angular frequency 2 (Pi) f (sub) h.

Aus den Gleichungen (2) und (4) ergibt sich, dass das von der zweiten Antenne ausgestrahlte Zeichen auch durch folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:From equations (2) and (4) it follows that the character emitted by the second antenna can also be expressed by the following equation:

e(sub)1 = E(sub)1 (Omega)(sub)c + (Omega)(sub)h) t (5)e (sub) 1 = E (sub) 1 (omega) (sub) c + (omega) (sub) h) t (5)

Aus dieser Gleichung wird es klar, dass eine lineare Änderung des Phasenwinkels (Phi) einfach dadurch erzielt werden kann, dass der zweiten Antenne des Antennenpaares ein Zeichen zugeführt wird, dessen Frequenz höher ist, als diejenige des der erstenFrom this equation it becomes clear that a linear change in the phase angle (Phi) can be achieved simply by supplying the second antenna of the antenna pair with a symbol whose frequency is higher than that of the first

Antenne zugeführten Zeichens. Dieses Antennenpaar kann natürlich jedes beliebiges Paar von benachbarten Antennen des Antennensystems 10 sein. Daher wird im Falle einer Anzahl von in einer geraden Linie in gleichen Abständen angeordneten Antennen eine mit sinusförmiger Geschwindigkeit erfolgende Abtastbewegung des Strahles dadurch erzielt, dass den einzelnen Antennen Zeichen verschiedener Frequenz zugeführt werden, wobei der Frequenzunterschied zwischen den benachbarten Antennen zugeführten Zeichen konstant ist. Die Abtastfrequenz ist dabei gleich der Differenzfrequenz f(sub)h. Je grösser also diese Differenzfrequenz ist, um so schneller geht das Abtasten vor sich.Antenna supplied character. This pair of antennas can of course be any desired pair of adjacent antennas of the antenna system 10. Therefore, in the case of a number of antennas equally spaced in a straight line, a sinusoidal velocity scanning of the beam is achieved by supplying symbols of different frequencies to the individual antennas, the frequency difference between the adjacent antennas being constant. The sampling frequency is equal to the difference frequency f (sub) h. The greater this difference frequency, the faster the scanning takes place.

Die Gestalt der den Abtaststrahl darstellenden Richtcharakteristik der Einrichtung hängt sowohl von den Antennenabständen als auch von den Frequenzabständen der Zeichen ab. Zwecks Untersuchung der diesbezüglichen Verhältnisse ist in der Fig. 1A das Antennensystem allein dargestellt. Wenn man ein Paar benachbarter Antennen, z.B. die Antennen 13 und 14 ins Auge fasst und annimmt, dass diese Antennen durch Zeichen gleicher Frequenz aber mit einem Phasenunterschied (Phi) erregt werden, so ergibt sich das an einem entfernten Punkt P von der Antenne 13 empfangenen Zeichen zu:The shape of the directional characteristic of the device representing the scanning beam depends both on the antenna spacings and on the frequency spacings of the symbols. For the purpose of examining the relevant relationships, the antenna system alone is shown in FIG. 1A. If one looks at a pair of neighboring antennas, e.g. antennas 13 and 14, and assumes that these antennas are excited by symbols of the same frequency but with a phase difference (Phi), then this is obtained from antenna 13 at a distant point P Sign to:

e'(sub)13 = E'(sub)13cos (Omega)(sub)ct (6)e '(sub) 13 = E' (sub) 13cos (Omega) (sub) ct (6)

worinwherein

E'(sub)13 = der Spitzenwert der am Punkt P von der Antenne 13 empfangenen Zeichenspannung ist.E '(sub) 13 = the peak value of the symbol voltage received by antenna 13 at point P.

Das am selben Punkt P von der Antenne 14 empfangene Zeichen unterscheidet sich von dem von der Antenne 13 empfangenen Zeichen durch zwei Phasenkomponenten, von welchen die eine auf den Phasenunterschied (Phi) zwischen den den Antennen 13 und 14 zugeführtenThe symbol received by the antenna 14 at the same point P differs from the symbol received by the antenna 13 by two phase components, one of which is based on the phase difference (Phi) between the antennas 13 and 14

Zeichen und die andere auf dem gegenseitigen räumlichen Abstand der Antennen zurückzuführen ist. Wenn man zunächst annimmt, dass das der Antenne 14 zugeführte Zeichen dieselbe Frequenz hat, wie das der Antenne 13 zugeführte Zeichen, so ergibt sich das an dem entfernten Punkt P von der Antenne 14 empfangenen Zeichen zu:Characters and the other is due to the mutual spatial spacing of the antennas. If it is initially assumed that the symbol fed to the antenna 14 has the same frequency as the symbol fed to the antenna 13, then the symbol received by the antenna 14 at the distant point P results in:

e'(sub)14 = E'(sub)14 cos (Omega)(sub)ct + (Phi) + <Formel> (7)e '(sub) 14 = E' (sub) 14 cos (Omega) (sub) ct + (Phi) + <formula> (7)

worinwherein

E'(sub)14 = den Spitzenwert des am Punkt P von der Antenne 14 empfangenen Zeichens,E '(sub) 14 = the peak value of the character received at point P by antenna 14,

(Alpha) = den Winkel zwischen der Richtung des Punktes P und der die Antennen miteinander verbindenden Geraden,(Alpha) = the angle between the direction of point P and the straight line connecting the antennas,

d = den gegenseitigen Abstand der Antennen 13 und 14 in beliebigen Einheitend = the mutual spacing of antennas 13 and 14 in any units

(Lambda) = die in denselben Einheiten ausgedrückte Wellenlänge der Antennen 13 und 14 zugeführten Zeichenschwingungen bedeutet.(Lambda) = the wavelength of the antennas 13 and 14, expressed in the same units, means character vibrations supplied.

Wenn man in dieser Gleichung <Formel> setzt, erhält die Gleichung die folgende Form:If you put <formula> in this equation, the equation has the following form:

e'(sub)14 = E'(sub)14 cos (Omega)(sub)ct + 2(Pi)a cos (Alpha) (8)e '(sub) 14 = E' (sub) 14 cos (Omega) (sub) ct + 2 (Pi) a cos (Alpha) (8)

Gemäss der Erfindung soll sich der Phasenunterschied (Phi) zwischen den den Antennen 13 und 14 zugeführten Zeichen linear mit der Zeit ändern, damit der Strahl eine winkelweise Abtastbewegung ausführt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Antenne 14 eine Trägerwelle zugeführt wird, deren Frequenz verschieden von derjenigen der der Antenne 13 zugeführten Trägerwelle ist.According to the invention, the phase difference (Phi) between the characters fed to the antennas 13 and 14 should change linearly with time so that the beam executes an angular scanning movement. This is achieved in that a carrier wave is fed to the antenna 14, the frequency of which is different from that of the carrier wave fed to the antenna 13.

In diesem Fall wird (Phi) = (Omega)(sub)ht und die Gleichung (8) erhält die Form: (9)In this case (Phi) = (Omega) (sub) ht and equation (8) takes the form: (9)

Für den bevorzugten Fall, dass die Antennen 11-15 in gleichen Abständen angeordnet sind und durch Zeichen erregt, deren Frequenzen sich um einen gleichen Betrag unterscheiden und in Richtung von der Antenne 11 zur Antenne 15 zunehmen, ergeben sich die an dem entfernten Punkt P von den Antennen 15, 12 und 11 empfangenen Zeichenspannungen zu: (10) (11) (12)For the preferred case that the antennas 11-15 are arranged at the same intervals and are excited by characters whose frequencies differ by the same amount and increase in the direction from the antenna 11 to the antenna 15, the results at the distant point P from the character voltages received by antennas 15, 12 and 11 to: (10) (11) (12)

Die an dem Punkt P von allen Antennen zusammengenommen empfangene Zeichenspannung ist natürlich die algebraische Summe der von den einzelnen Antennen empfangenen Zeichenspannungen und ergibt sich aus der algebraischen Addition der Gleichungen (6) und (9) bis (12). Wenn man der Einfachheit halber annimmt, dass die den Antennen zugeführten Zeichen alle die gleiche Amplitude haben, dass ergibt sich die algebraische Summe der Gleichungen (6) und (9) bis (12) nach Vereinfachung zu: (13)The symbol voltage received by all antennas taken together at point P is of course the algebraic sum of the symbol voltages received by the individual antennas and results from the algebraic addition of equations (6) and (9) to (12). If one assumes, for the sake of simplicity, that the characters fed to the antennas all have the same amplitude, the algebraic sum of equations (6) and (9) to (12) results after simplification as: (13)

In Verbindung mit dieser Gleichung ist es wichtig, zu bemerken, dass der den Antennenabstand ausdrückende Faktor a nur von der Wellenlänge des der Antenne 13 zugeführten Zeichens abhängig ist, d.h. von der Wellenlänge des die Grundfrequenz aller den Antennen zugeführten Zeichen aufweisenden Zeichens. Dieses Verhältnis der Antennenabstände zur Grundfrequenz wird auch den weiteren Ausführungen zu Grunde gelegt und muss stets be- achtet werden, um Irrtümer zu vermeiden.In connection with this equation, it is important to note that the factor a expressing the antenna spacing depends only on the wavelength of the character applied to the antenna 13, i.e. on the wavelength of the character having the fundamental frequency of all the characters applied to the antennas. This ratio of the antenna spacing to the fundamental frequency is also used as a basis for the further explanations and must always be be respected in order to avoid errors.

Es soll jetzt ein graphisches Verfahren zur Lösung der Gleichung (13) beschrieben werden. Dieses Verfahren ist besonders zweckmässig, um die Form und Grösse der Hauptstrahlung und etwaiger Nebenstrahlungen des Antennensystems für jede gegebene Zahl von Antennen und für jeden gegebenen gegenseitigen Abstand dieser Antennen schnell und genau zu bestimmen, sowie um festzustellen, wie eine Änderung der in Einheiten der Wellenlänge der Schwingung von Grundfrequenz ausgedrückten Antennenabstände, welche demnach sowohl von dem Zwischenraum zwischen den Antennen, als auch von der Grundfrequenz abhängt, die Hauptstrahlung und die Nebenstrahlung beeinflusst. Dieses Verfahren beweist auch eindeutig, dass die Abtastgeschwindigkeit nur vom Frequenzunterschied der den Antennen zugeführten Zeichen abhängt und das andererseits der Frequenzunterschied für sich genommen die Form der Richtcharakteristik des Antennensystems in keiner Weise beeinflusst. Schliesslich ist das genannte Verfahren auch dazu geeignet, das Vorhandensein etwaiger Nebenstrahlungen aufzudecken und Aufschluss darüber zu geben, in welcher Weise sie durch Änderungen der Betriebsdaten der Einrichtung beeinflusst werden können. Die Verwendbarkeit dieses Verfahrens ist nicht auf ideelle Punktantennen beschränkt, vielmehr ermöglicht das Verfahren auch die Rücksichtnahme auf die Richtcharakteristik der einzelnen Antennen und der etwa zur Erhöhung der Strahlung in der gewünschten Richtung verwendeten Reflektorantennen.A graphical method for solving equation (13) will now be described. This method is particularly useful to quickly and accurately determine the shape and size of the main radiation and any secondary radiation of the antenna system for any given number of antennas and for any given mutual spacing of these antennas, as well as to determine how a change in the units of wavelength The antenna spacing expressed by the oscillation of the fundamental frequency, which accordingly depends both on the space between the antennas and on the fundamental frequency, influences the main radiation and the secondary radiation. This method also clearly proves that the scanning speed only depends on the frequency difference of the characters fed to the antennas and that, on the other hand, the frequency difference in itself does not affect the shape of the directional characteristic of the antenna system in any way. Finally, the method mentioned is also suitable for uncovering the presence of any secondary radiation and providing information about the way in which it can be influenced by changes in the operating data of the device. The usability of this method is not limited to ideal point antennas; rather, the method also enables consideration of the directional characteristics of the individual antennas and of the reflector antennas used, for example, to increase the radiation in the desired direction.

Fig. 2 zeigt eine graphische Lösung der Gleichung (13) und veranschaulicht die Richtcharakteristik des Antennensystems 10 gemäss der Fig. 1 in drei Zeitpunkten während einer Abtastperiode. Die gezeigte graphische Lösung beruht auf der Tatsache, dass derFIG. 2 shows a graphical solution of equation (13) and illustrates the directional characteristic of the antenna system 10 according to FIG. 1 at three points in time during a sampling period. The graphical solution shown is based on the fact that the

Richtungskoeffizient 2(Pi)a cos (Alpha) in jedem Glied der Gleichung (13) vorkommt, welches die Grösse (Omega)(sub)ht enthält. Der Wert der Gleichung (13) wird daher über einen gewissen Bereich der Werte der Grösse (Omega)(sub)ht unter der Bedingung aufgetragen, das <Formel> und der Richtungskoeffizient 2(pi)a cos (Alpha) = 0 ist. Der Richtungskoeffizient 2(pi)a cos (Alpha) wird dann getrennt aufgetragen. Nachdem dies geschehen ist, werden einem beliebigen Wert der Grösse (Omega)(sub)ht einfach auf den dem verschiedenen Werten von (Alpha) entsprechenden Richtungskoeffizienten graphisch ermittelte Phasenzuwächse zugesetzt. Die Werte der Gleichung (13) für den gewählten Wert (Omega)(sub)ht und die gewählten Werte von (Alpha) können unmittelbar aus der ersten graphischen Lösung abgelesen werden und werden über entsprechende Werte von (Alpha) aufgetragen, um die Form der Richtcharakteristik für den gewählten Wert der Grösse (Omega)(sub)ht zu erhalten.Directional coefficient 2 (Pi) a cos (alpha) occurs in every term of equation (13), which contains the quantity (omega) (sub) ht. The value of equation (13) is therefore plotted over a certain range of values of the quantity (omega) (sub) ht under the condition that <formula> and the directional coefficient 2 (pi) a cos (alpha) = 0. The directional coefficient 2 (pi) a cos (alpha) is then plotted separately. After this has been done, phase increases graphically determined are added to any desired value of the quantity (Omega) (sub) ht on the directional coefficients corresponding to the various values of (Alpha). The values of equation (13) for the selected value (Omega) (sub) ht and the selected values of (Alpha) can be read off directly from the first graphical solution and are plotted against corresponding values of (Alpha) to give the shape of the Directional characteristic for the selected value of the size (Omega) (sub) ht.

Das Verfahren geht folgendermassen vor sich. Der Multiplikationsfaktor des ersten Gliedes der Gleichung (13) ist eine Spannungskomponente konstanter Amplitude und es wird daher in einer dem Wert des Gliedes entsprechenden Höhe E' über der Bezugsachse 0-0 eine diese Spannungskomponente andeutende waagerechte Linie gezeichnet, wie sie durch die strichpunktierte Linie A dargestellt ist. Der Multiplikationsfaktor des zweiten Gliedes der Gleichung (13) ist e2E´cos (Omega)(sub)ht + 2(pi)a cos (Alpha). Der Wert dieses Gliedes wird in der durch die strichpunktierte Kurve B dargestellten Weise über einen Bereich der Werte von (Omega)(sub)ht aufgetragen, wobei angenommen wird, dass <Formel> und infolgedessen 2(pi)a cos (Alpha) = 0 ist. In ähnlicher Weise wird der Wert des Multiplikationsfaktors des des dritten Gliedes der Gleichung (13) über denselben Bereich 0-2(Pi) aufgetragen und dies ergibt die gestrichelte Kurve C.The procedure is as follows. The multiplication factor of the first term of equation (13) is a voltage component of constant amplitude and therefore a horizontal line indicating this voltage component is drawn at a height E 'corresponding to the value of the term above the reference axis 0-0, as indicated by the dash-dotted line A. is shown. The multiplication factor of the second term of equation (13) is e2E´cos (omega) (sub) ht + 2 (pi) a cos (alpha). The value of this term is plotted over a range of values of (omega) (sub) ht in the manner shown by the dash-dotted curve B, it being assumed that <formula> and consequently 2 (pi) a cos (alpha) = 0 is. Similarly, the value of the multiplication factor of the third term of equation (13) is plotted over the same range 0-2 (Pi) and this gives the dashed curve C.

Die Summe dieser Glieder ist in Fig. 2 durch die ausgezogeneThe sum of these terms is shown in Fig. 2 by the solid line

Kurve D dargestellt. Diese stellt eine modulierte Trägerwelle mit einer Trägerwellenkomponenten E cos (Omega)(sub)ct und durch das zweite und dritte Glied der Gleichung (13) ausgedrückten Modulationskomponenten dar. Die Gleichung der ModulationshüllkurveCurve D shown. This represents a modulated carrier wave having a carrier wave component E cos (omega) (sub) ct and modulation components expressed by the second and third terms of equation (13). The equation of the modulation envelope

e'(sub)m = E'+ 2E'cos ((Omega)(sub)ht + 2(Pi)a cos (Alpha) + 2E'cos 2 (Omega)(sub)ht + 2(Pi)a cos (Alpha)) (13a)e '(sub) m = E' + 2E'cos ((Omega) (sub) ht + 2 (Pi) a cos (Alpha) + 2E'cos 2 (Omega) (sub) ht + 2 (Pi) a cos (Alpha)) (13a)

ergibt, dass die Kurve D auch als die Hälfte der Amplitudenmodulationshüllkurve einer solchen Trägerwelle aufgefasst werden kann, wobei die negativen Teile der Kurve über der 0-0 Achse erscheinen würden. Der durch die Kurve A dargestellte Einheitsspiegel entspricht dem Pegel der unmodulierten Trägerwelle. Hieraus ergibt sich, dass eine mit einem der Kurve D entsprechenden Modulierzeichen modulierte Trägerwelle übermoduliert ist, wobei diese Uebermodulation in denjenigen Zeitabschnitten eintritt, in welchen die Kurve D unterhalb der 0-0 Achse liegt. Da die Uebermodulation eine Umkehrung der Polarität des ausgestrahlten Zeichens bewirkt, sind diejenigen von der Kurve D eingeschlossenen Flächen, die keine Uebermodulation darstellen, als positive Flächen und diejenigen, welche eine Uebermodulation darstellen, als negative Flächen bezeichnet. Diese Bezeichnung findet sich auch in der aus der Kurve D abgeleiteten Richtcharakteristik der Einrichtung.shows that curve D can also be understood as half of the amplitude modulation envelope of such a carrier wave, with the negative parts of the curve appearing above the 0-0 axis. The unit level represented by curve A corresponds to the level of the unmodulated carrier wave. This means that a carrier wave modulated with a modulation symbol corresponding to curve D is overmodulated, this overmodulation occurring in those time segments in which curve D is below the 0-0 axis. Since the overmodulation reverses the polarity of the emitted character, those areas enclosed by curve D which do not represent overmodulation are designated as positive areas and those which represent overmodulation as negative areas. This designation can also be found in the directional characteristic of the device derived from curve D.

Es sei hier bemerkt, dass in dem Fall, dass die Gleichung (13) noch weitere Glieder enthalten würde, jedes dieser zusätzlichen Glieder ebenfalls in der beschriebenen Weise in Form einer Kurve gezeichnet und zur Bestimmung der Kurve D herangezogen werden würde.It should be noted here that in the event that equation (13) would contain further terms, each of these additional terms would also be drawn in the form of a curve in the manner described and used to determine curve D.

Es sei jetzt die Art und Weise der Bestimmung der Richtcharakteristik des Antennensystems 10 aus der Kurve D für irgend einen gegebenen Wert von (Omega)(sub)ht beschrieben. Angenommen, dass die Richt- charakteristik für den Wert (Omega)(sub)ht = (Pi) bestimmt werden soll, wird zunächst ein Kreis E gezeichnet, dessen Mittelpunkt o vertikal oberhalb des Abszissenwertes (Omega)(sub)ht = (Pi) liegt und dessen Halbmesser 2(Pi) a ist. Der Parameter a wurde in Verbindung mit der Gleichung (8) als eine Funktion der Antennenabstände und der Wellenlänge des die Grundfrequenz aller den Antennen zugeführten Zeichen enthaltenden Zeichens bestimmt. Infolgedessen erhält für das Antennensystem 10, in welchem <Formel> ist, der Halbmesser des Kreises E den Wert (Pi). In diesem Kreis wird unter einem beliebigen Winkel (Alpha) ein Halbmesser OP gezeichnet. Die Strecke O-P' ist gleich 2(Pi)a cos (Alpha ) oder (Pi) cos (Alpha), da der Halbmesser OP gleich (Pi) ist. Daher entspricht der auf die Achse 0-0 projizierte Punkt P'' einer Phasenverschiebung (Omega)(sub)ht + 2(Pi)a cos (Alpha) = (Pi) + (Pi) cos (Alpha). Dies ist der Wert des sowohl im zweiten als auch im dritten Glied der Gleichung (13) vorkommenden Phasenwinkels. Infolgedessen stellt die Amplitude der Kurve D für diesen Phasenwinkel die Lösung der Gleichung (13) für die gewählten Werte von (Omega)(sub)ht und (Alpha) dar. Die Gleichung gibt jedoch den Wert der gesamten, durch das Antennensystem ausgestrahlten und am Punkt P empfangenen Energie an. Der aus der Kurve D graphisch festgestellte Wert der Gleichung wird vom Mittelpunkt O des Kreises E auf den Halbmesser OP aufgetragen und ergibt einen Punkt x der Richtcharakteristik des Antennensystems. Auf dieselbe Weise können andere Punkte dieser Richtcharakteristik für andere Werte des Winkels (Alpha) erhalten werden und die Gesamtheit dieser Punkte ergibt die die Richtcharakteristik darstellende Kurve F für (Omega)(sub)ht = (Pi). Die untere Hälfte der Kurve F ist weggelassen, um die Darstellung zu vereinfachen. Sie ist ein Spiegelbild der oberen Hälfte.The manner in which the directional characteristic of the antenna system 10 is determined from curve D for any given value of (omega) (sub) ht will now be described. Assuming that the directive characteristic for the value (Omega) (sub) ht = (Pi) is to be determined, first a circle E is drawn, whose center o lies vertically above the abscissa value (Omega) (sub) ht = (Pi) and whose radius 2 ( Pi) a is. The parameter a was determined in connection with equation (8) as a function of the antenna spacing and the wavelength of the symbol containing the fundamental frequency of all symbols applied to the antennas. As a result, for the antenna system 10 in which <formula> is, the radius of the circle E becomes (Pi). A radius OP is drawn in this circle at any angle (alpha). The distance O-P 'is equal to 2 (Pi) a cos (alpha) or (Pi) cos (alpha), since the radius OP is equal to (Pi). Therefore the point P '' projected on the axis 0-0 corresponds to a phase shift (Omega) (sub) ht + 2 (Pi) a cos (Alpha) = (Pi) + (Pi) cos (Alpha). This is the value of the phase angle occurring both in the second and in the third term of equation (13). As a result, the amplitude of curve D for this phase angle represents the solution of equation (13) for the selected values of (omega) (sub) ht and (alpha). However, the equation gives the value of the total, radiated by the antenna system and am Energy received at point P. The value of the equation determined graphically from the curve D is plotted from the center O of the circle E to the radius OP and results in a point x of the directional characteristic of the antenna system. In the same way, other points of this directional characteristic can be obtained for other values of the angle (alpha) and the totality of these points gives the curve F representing the directional characteristic for (omega) (sub) ht = (Pi). The lower half of curve F is omitted in order to simplify the illustration. It is a reflection of the upper half.

Für den Fall <Formel> liegt der Mittelpunkt 0' des Kreises E' vertikal oberhalb des Wertes <Formel> auf der Abzissenachse 0-0. Die durch das vorhin beschriebene Verfahren ermittelte Kurve G stellt die Richtcharakteristik für diesen Wert von (Omega)(sub)ht dar, während die auf dieselbe Weise mittels des Kreises E'' erhaltene Kurve H die Richtcharakteristik für den Wert (Omega)(sub)ht = 2(Pi) darstellt.In the case of <Formula>, the center 0 'of the circle E' is vertically above the value <Formula> on the abscissa axis 0-0. The curve G determined by the method described above represents the directional characteristic for this value of (Omega) (sub) ht, while the curve H obtained in the same way by means of the circle E '' represents the directional characteristic for the value (Omega) (sub) represents ht = 2 (Pi).

Aus den Kurven F, G und H geht hervor, dass der Hauptstrahl eine Abtastbewegung von der mit dem Zeichen höchster Frequenz gespeisten Antenne 15 nach der mit dem Zeichen niedrigster Frequenz gespeisten Antenne 11 hin ausführt. Wenn die Antennen 11-15 als ideale Punktantennen betrachtet werden, stellen die Kurven F, G und H, wie bereits erwähnt, die Richtcharakteristik des Antennensystems in jeder Ebene dar, welche die die Antennen miteinander verbindende Gerade enthält. Wenn dagegen die Antennen eigene Richtcharakteristiken haben, stellen die genannten Kurven die Richtcharakteristik des Antennensystems in nur einer Ebene, beispielsweise in der Horizontalebene, dar.It can be seen from the curves F, G and H that the main beam executes a scanning movement from the antenna 15 fed with the symbol of the highest frequency towards the antenna 11 fed with the symbol of the lowest frequency. If the antennas 11-15 are viewed as ideal point antennas, the curves F, G and H, as already mentioned, represent the directional characteristic of the antenna system in each plane which contains the straight line connecting the antennas to one another. If, on the other hand, the antennas have their own directional characteristics, the named curves represent the directional characteristics of the antenna system in only one plane, for example in the horizontal plane.

Wenn das oben beschriebene Verfahren nur graphischen Bestimmungen der Richtcharakteristik eines Antennensystems auf ein aus Antennen mit eigener, unter sich gleicher Richtcharakteristik bestehendes Antennensystem angewendet werden soll, ist es nur erforderlich, die Einzelantennen so zu betrachtet, als ob sie in der infragekommenden Ebene keine Richtcharakteristik hätten und die so erhaltene Richtcharakteristik des Antennensystems dann entsprechend dem Richtkoeffizienten der Einzelantennen in dieser Ebene zu berichtigen. Fig. 3 zeigt dies für ein aus vertikalen Dipolantennen bestehendes Antennensystem gemäss Fig. 1, wobei angenommen ist, dass die Richtcharakteristik in der die Antennen enthaltenden Vertikalebenen für <Formel> bestimmt werden soll. Diese Richtcharakteristik würde also, wenn man von der eigenenIf the method described above is only to be used to graphically determine the directional characteristics of an antenna system on an antenna system consisting of antennas with their own directional characteristics that are identical to each other, it is only necessary to consider the individual antennas as if they had no directional characteristics in the plane in question and then to correct the directional characteristic of the antenna system obtained in this way according to the directional coefficient of the individual antennas in this plane. FIG. 3 shows this for an antenna system according to FIG. 1 consisting of vertical dipole antennas, it being assumed that the directional characteristic in the vertical planes containing the antennas is to be determined for <Formula>. This directional characteristic would be if one of your own

Richtcharakteristik der einzelnen Antennen absehen würde, die durch die Kurve G der Fig. 2 dargestellte Form haben. Wie bekannt, hat der Richtkoeffizient einer vertikalen Dipolantenne in der Vertikalebene ungefähr den Wert cos (Alpha) und infolgedessen werden diese Werte für verschiedenen Grössen des Winkels (Alpha) aufgetragen, wobei man die Kurve I der Fig. 3 erhält. Die sich für einen gegebenen Wert des Winkels (Alpha) ergebende Amplitude in einem Punkt der Kurve G der Fig. 2 wird dann mit dem Richtkoeffizienten der Einzelantennen multipliziert und man erhält dadurch für denselben Winkel (Alpha) einen entsprechenden Punkt der gesuchten Richtcharakteristik. Die sich auf diese Weise ergebende Kurve F der Fig. 3 stellt demnach die Richtcharakteristik des aus entlang einer horizontalen Geraden angeordneten vertikalen Dipolantennen bestehenden Antennensystem 10 in der Vertikalebene dar.Directional characteristics of the individual antennas would be seen, which have the shape shown by the curve G of FIG. As is known, the directional coefficient of a vertical dipole antenna has approximately the value cos (alpha) in the vertical plane and, as a result, these values are plotted for various sizes of the angle (alpha), curve I of FIG. 3 being obtained. The amplitude resulting for a given value of the angle (alpha) at a point on curve G in FIG. 2 is then multiplied by the directional coefficient of the individual antennas and a corresponding point of the desired directional characteristic is obtained for the same angle (alpha). The curve F of FIG. 3 resulting in this way accordingly represents the directional characteristic of the antenna system 10, which consists of vertical dipole antennas arranged along a horizontal straight line, in the vertical plane.

Es wurde weiter oben festgestellt, dass die Kurve D der Fig. 2 die Hüllkurve einer amplitudenmodulierten Trägerwelle darstellt. Wenn man die durch alle Antennen des Antennensystems 10 ausgestrahlte Energie unter Aufrechterhaltung ihrer Phasenunterschiede unmittelbar kombinieren und den vertikalen Elektroden eines Oszillographen zuführen würde, erhielte man am Schirm des Oszillographen das in Fig. 4 dargestellte Bild eines übermodulierten Trägerzeichens. Wenn man nun den allgemeinen Fall eines aus einer endlichen Zahl von Antennen bestehenden Antennensystems in Betracht zieht, kann es durch mathematische Ableitung aus der Gleichung (13) gezeigt werden, dass die Richtcharakteristik eines solchen Antennensystems mit einer ungeraden Anzahl n von Antennen durch die folgende Gleichung gegeben ist: It was found further above that curve D in FIG. 2 represents the envelope curve of an amplitude-modulated carrier wave. If the energy radiated by all antennas of antenna system 10 were to be combined directly while maintaining their phase differences and fed to the vertical electrodes of an oscilloscope, the image of an overmodulated carrier symbol shown in FIG. 4 would be obtained on the oscilloscope screen. If one now considers the general case of an antenna system consisting of a finite number of antennas, it can be shown by mathematical derivation from equation (13) that the directional characteristic of such an antenna system with an odd number n of antennas can be shown by the following equation given is:

in welcher K(sub)o und K(sub)m Konstanten sind, deren Grösse von der Amplitude abhängt (ihre Grösse ist eins, wenn die Antennen mit gleicher Amplitude erregt werden),in which K (sub) o and K (sub) m are constants whose size depends on the amplitude (their size is one if the antennas are excited with the same amplitude),

m die Zahl des Gliedes der Reihe undm the number of the link in the series and

m' = <Formel> ist.m '= <formula> is.

Die Amplitude der kleinen Nebenstrahlungen kann auf Kosten der Maximalstärke der Hauptstrahlung vermindert werden, indem man die einzelnen Antennen mit verschiedenen Amplituden erregt. Auch für diesen Fall behält die Gleichung (14) ihre Gültigkeit, vorausgesetzt, dass die von der Mittelantenne aus gerechneten Paare benachbarter Antennen mit gleicher Amplitude erregt werden.The amplitude of the small secondary radiation can be reduced at the expense of the maximum strength of the main radiation by exciting the individual antennas with different amplitudes. Equation (14) also remains valid in this case, provided that the pairs of adjacent antennas calculated from the central antenna are excited with the same amplitude.

Auf eine der Ableitung der Gleichung (13) gleiche Weise kann gezeigt werden, dass die Richtcharakteristik eines aus mit gleicher Amplitude erregten sechs Antennen bestehenden Antennensystems durch folgende Gleichung ausgedrückt wird: In a manner similar to the derivation of equation (13), it can be shown that the directional characteristic of an antenna system consisting of six antennas excited with the same amplitude is expressed by the following equation:

Aus dieser Gleichung kann die die Richtcharakteristik einer geraden Anzahl n von Antennen bestimmende allgemeine Gleichung in folgender Form abgeleitet werden: in welcherFrom this equation the directional characteristic of an even number n of antennas can be derived in the following form: in which

K(sub)m eine Konstante ist, deren Wert von der Amplitude der Erregung der Antenne ab- hängt,K (sub) m is a constant, the value of which depends on the amplitude of the excitation of the antenna. hangs,

m die Zahl des Gliedes der Reihe, undm is the number of the link in the series, and

m' = <Formel> ist.m '= <formula> is.

Die Gleichung (15a) ist sowohl für den Fall der Erregung der Antenne mit gleicher Amplitude, als auch für denjenigen ihrer Erregung mit ungleicher Amplitude gültig, wenn nur die vom Mittelpunkt des Antennensystems aus gerechneten Paare benachbarter Antennen mit gleicher Amplitude erregt werden.Equation (15a) is valid both for the case of excitation of the antenna with the same amplitude and for that of its excitation with unequal amplitude, if only the pairs of adjacent antennas calculated from the center of the antenna system are excited with the same amplitude.

Fig. 5 stellt ein aus den Antennen 16-21 bestehendes Antennensystem 10' dieser Art dar. Die graphische Lösung der Gleichung (15) für das Antennensystem gemäss der Fig. 5 hat die Form der Kurve D' der Fig. 6 und die Kurve F', G', H' zeigen eine Hälfte der Richtcharakteristik des Antennensystems 10' für die Werte (Pi), <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht. Ein Vergleich der Kurve der Fig. 2 und 6 ergibt, dass die Zufügung einer Antenne zum Antennensystem die Hauptstrahlung etwas schärfer konzentriert, aber eine kleine Nebenstrahlung mehr zur Folge hat.FIG. 5 shows an antenna system 10 'of this type consisting of antennas 16-21. The graphical solution of equation (15) for the antenna system according to FIG. 5 has the form of curve D' of FIG. 6 and curve F. ', G', H 'show one half of the directional characteristic of the antenna system 10' for the values (Pi), <Formula> and 2 (Pi) of the quantity (Omega) (sub) ht. A comparison of the curve in FIGS. 2 and 6 shows that adding an antenna to the antenna system concentrates the main radiation somewhat more sharply, but results in a smaller amount of secondary radiation.

Das Antennensystem 10' gemäss Fig. 7 unterscheidet sich von demjenigen gemäss Fig. 5 nur darin, dass hier eine Anzahl von Hilfsantennen 22-27 eine Viertelwellenlänge hinter den Hauptantennen 16-21 angeordnet ist, wobei diese Hilfsantennen mit Zeichen erregt werden, welche dieselbe Frequenz haben, wie die den ihnen entsprechenden Hauptantennen zugeführten Zeichen, jedoch in der Phase um 90° gegenüber diesen verschoben sind. Das graphische Verfahren zur Bestimmung der Richtcharakteristik dieses Antennensystems ist identisch mit dem in Fig. 3 dargestellten, indem die sich für irgend einen Wert von (Omega)(sub)ht ergebende Richtcharakteristik durch den Richtkoeffizienten eines Paares hintereinanderliegender Antennen beispielsweise des Antennenpaares 16 und 22, berichtigt wird.The antenna system 10 'according to FIG. 7 differs from that according to FIG. 5 only in that a number of auxiliary antennas 22-27 are arranged a quarter wavelength behind the main antennas 16-21, these auxiliary antennas being excited with symbols which have the same frequency have, like the characters supplied to them, the corresponding main antennas, but are shifted in phase by 90 ° with respect to these. The graphical method for determining the directional characteristic of this antenna system is identical to that shown in Fig. 3, by dividing the directional characteristic resulting for any value of (Omega) (sub) ht by the directional coefficient of a pair of antennas located one behind the other, for example the antenna pair 16 and 22, is corrected.

Der Richtkoeffizient dieses Antennenpaares in der beide Antennen dieses Paares enthaltenden Ebene ergibt sich aud der Gleichung: (16)The directional coefficient of this pair of antennas in the plane containing both antennas of this pair is given by the equation: (16)

Dieser Koeffizient wird in Form der Kurve L in Fig. 8 graphisch dargestellt und wird zur Ableitung der Kurven F', G'', H'' benutzt, welche die vollständige Richtcharakteristik des Antennensystems 10'' für die Werte (Pi) <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht darstellen. Während die Kurven F', G' und H' der Fig. 6 nur je eine Hälfte der Richtcharakteristik des Antennensystems gemäss Fig. 5 darstellen, zeigen die Kurven F'', G'' und H' die vollständige Richtcharakteristik des Antennensystems gemäss Fig. 7. Hieraus ergibt sich, dass die Hilfsantennen 22-27 die durch das Antennensystem 10'' ausgestrahlte Energie in einer Richtung konzentrieren.This coefficient is shown graphically in the form of curve L in FIG. 8 and is used to derive the curves F ', G ", H" which give the complete directional characteristic of the antenna system 10 "for the values (Pi) <formula> and 2 (Pi) represent the size (Omega) (sub) ht. While the curves F ', G' and H 'of FIG. 6 each represent only one half of the directional characteristic of the antenna system according to FIG. 5, the curves F ", G" and H' show the complete directional characteristic of the antenna system according to FIG. 7. It follows from this that the auxiliary antennas 22-27 concentrate the energy emitted by the antenna system 10 ″ in one direction.

Das Antennensystem 10''' der Fig. 9 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 5 nur darin, dass die Antennen 16-21 in Abständen von je einer Viertelwellenlänge angeordnet sind. Wenn die einzelnen Antennen zugeführten Zeichen dieselbe Frequenz haben wie die den entsprechenden Antennen des Antennensystems der Fig. 5 zugeführten Zeichen, dass entspricht die Kurve D' der Fig. 10 der gleichen Kurve der Fig. 6 und stellt die graphische Lösung der Gleichung (15) für das Antennensystem 10'''dar. Die mit Hilfe der Kreise R, R', R'' und R''' gezeichneten Kurven F''', M, N und H''' der Fig. 10 stellen je eine Hälfte der Richtcharakteristik des Antennensystems 10''' für die Werte <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht dar.The antenna system 10 '' 'of FIG. 9 differs from that of FIG. 5 only in that the antennas 16-21 are arranged at intervals of a quarter wavelength each. If the symbols applied to the individual antennas have the same frequency as the symbols applied to the corresponding antennas of the antenna system of FIG. 5, then curve D 'of FIG. 10 corresponds to the same curve of FIG. 6 and represents the graphic solution of equation (15) for the antenna system 10 '' '. The curves F '' ', M, N and H' '' of FIG. 10 drawn with the aid of the circles R, R ', R' 'and R' '' each represent one half of the directional characteristic of the antenna system 10 '' ' the values <Formula> and 2 (Pi) of the quantity (Omega) (sub) ht.

Aus diesen Kurven ergibt sich, dass eine Verminderung des gegenseitigen Abstandes der Antennen die Form der Hauptstrahlung wesentlich beeinflusst, und zwar sie im allgemeinen verbreitert.It can be seen from these curves that a reduction in the mutual spacing of the antennas has a significant influence on the shape of the main radiation, and that it generally widens it.

Eine Verminderung des Antennenabstandes kann natürlich entweder durch Änderung des räumlichen Abstandes unter Beibehaltung der Grundfrequenz der ihnen zugeführten Zeichen, oder durch Änderung dieser Grundfrequenz unter Beibehaltung des räumlichen Abstandes der Antennen erzielt werden.The antenna spacing can of course be reduced either by changing the spatial spacing while maintaining the fundamental frequency of the characters supplied to them, or by changing this fundamental frequency while maintaining the spatial spacing of the antennas.

Das Antennensystem 10'''' der Fig. 11 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 5 darin, dass die Antennen 16-21 in Abständen von je einer Dreiviertelwellenlänge angeordnet sind. Die Kurve D der auf dieses Antennensystem bezüglichen Fig. 12 ist identisch mit der Kurve D' der Fig. 6, woraus hervorgeht, dass die den Antennen des Antennensystems 10'''' zugeführten Zeichen dieselbe Frequenzen haben, wie die den entsprechenden Antennen des Antennensystems 10' der Fig. 5 zugeführten Zeichen. Die Kurven F'''', G'''' und H'''' stellen je eine Hälfte der Richtcharakteristik des Antennensystems 10'''' für die Werte <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht dar. Der Halbmesser des Hilfskreises E ist mir 2(Pi)a, also gleich <Formel>. Die Kurve F'''' zeigt, dass infolge der vergrösserten Abstände der Antennen während eines Teiles der Abtastperiode zwei Hauptstrahlungen vorhanden sind. Die durch diese Abstandsbemessung erzielte schärfere Konzentration der Hauptstrahlung ist zwar vorteilhaft, aber das Auftreten zweier Hauptstrahlungen kann für manche Zwecke nachteilig sein.The antenna system 10 '' '' of FIG. 11 differs from that of FIG. 5 in that the antennas 16-21 are arranged at intervals of three quarters of a wavelength. The curve D of FIG. 12 relating to this antenna system is identical to the curve D 'of FIG. 6, from which it can be seen that the symbols applied to the antennas of the antenna system 10' '' 'have the same frequencies as those of the corresponding antennas of the antenna system 10 'of FIG. 5 applied characters. The curves F '' '', G '' '' and H '' '' each represent one half of the directional characteristic of the antenna system 10 '' '' for the values <Formula> and 2 (Pi) of the quantity (Omega) (sub ) ht. The radius of the auxiliary circle E is 2 (Pi) a, so it is equal to <formula>. The curve F '' '' shows that as a result of the increased spacing between the antennas, two main radiations are present during part of the scanning period. The sharper concentration of the main radiation achieved by this distance measurement is admittedly advantageous, but the occurrence of two main radiation can be disadvantageous for some purposes.

Unter dem Umständen kann es erwünscht sein, die Nebenstrahlungen ganz zu unterdrücken. Dies kann bei der erfindungsgemässen Einrichtung leicht erreicht werden, indem man eine ausreichend grosse Anzahl von Antennen und reflektierenden Hilfsantennen vorsieht und die Antennen mit Zeichen speist, deren Amplituden und Frequenz im geeignetem Verhältnis zueinander steht. Die Kurven S, T und U der Fig. 13 zeigen beispielsweise die Richtcharakteristik einesUnder certain circumstances it may be desirable to suppress the secondary radiation entirely. This can easily be achieved with the device according to the invention by providing a sufficiently large number of antennas and reflective auxiliary antennas and feeding the antennas with characters whose amplitudes and frequencies are in a suitable ratio to one another. The curves S, T and U of FIG. 13 show, for example, the directional characteristic of a

Antennensystem mit einer grossen Anzahl, in Abständen von je einer halben Wellenlänge angeordneten Antennen für gewissen Werte von (Omega)(sub)ht. Die Anzahl der Antennen ist so gross, dass die graphische Lösung der Gleichung (14) annähernd durch die idealisierte Kurve V dargestellt wird. Diese Kurve stellt ein impulsmoduliertes Zeichen dar, wobei jeder Impuls durch die Zahl der Antennen bestimmte Breite k(Pi) hat. Es ist offenbar, dass bei einer grossen Anzahl von Antennen die Impulsdauer klein und die Strahlung scharf konzentriert ist, wobei es keine Nebenstrahlungen gibt. Ein Fourier'sche Analyse der Kurve V zeigt, dass die Konstanten K(sub)o und K(sub)m der Gleichung (14) nicht mehr gleich sind, wie dies bei den Gleichungen (13) und (15) der Fall war, vielmehr sich von Glied zu Glied der Gleichung ändern. Falls nur eine Hauptstrahlung vorhanden sein soll, ergibt sich der genaue gegenseitige Abstand der Antennen zu: woAntenna system with a large number of antennas arranged at intervals of half a wavelength each for certain values of (omega) (sub) ht. The number of antennas is so large that the graphic solution of equation (14) is approximately represented by the idealized curve V. This curve represents a pulse-modulated symbol, each pulse having a width k (Pi) determined by the number of antennas. It is evident that with a large number of antennas the pulse duration is short and the radiation is sharply concentrated, with no secondary radiation. A Fourier analysis of curve V shows that the constants K (sub) o and K (sub) m of equation (14) are no longer the same, as was the case with equations (13) and (15), rather, they change from member to member of the equation. If only one main radiation is to be present, the exact mutual spacing of the antennas results from: Where

(Lambda) die der Grundfrequenz der den Antennen zugeführten Zeichen entsprechende Wellenlänge, und(Lambda) is the wavelength corresponding to the fundamental frequency of the characters applied to the antennas, and

k(Lambda) die Breite der Impulskurve V ist.k (lambda) is the width of the pulse curve V.

Ein durch die Gleichung (17) gegebenen Wert übersteigender Abstand der Antennen verursacht das Entstehen zweier Hauptstrahlungen am Anfang und am Ende jeder Abtastperiode. Die Kurven T und U der Fig. 13 stellen die Richtcharakteristik eines solchen Antennensystems für die Werte <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht dar, während die Kurve S die Richtcharakteristik für (Omega)(sub)ht = (Pi) + k(Pi) darstellt. Die Kurven der Fig. 13 sind sowohl auf Antennensysteme mit einer geraden Anzahl, als auch auf solche mit einer ungeraden Anzahl von Antennen anwendbar. Der einzige Unterschied in beiden Fällen besteht nur darin, dass bei einer geraden Anzahl von Antennen die aufeinanderfolgenden Hauptstrahlungen entgegengesetztes Vorzeichen haben, während bei einer ungeraden Anzahl von Antennen das Vorzeichen aller Hauptstrahlungen gleich ist.A distance between the antennas exceeding the value given by equation (17) causes the emergence of two main radiations at the beginning and at the end of each sampling period. Curves T and U of FIG. 13 represent the directional characteristic of such an antenna system for the values <Formula> and 2 (Pi) of the quantity (Omega) (sub) ht, while curve S shows the directional characteristic for (Omega) (sub) represents ht = (Pi) + k (Pi). The curves of Fig. 13 are applicable to both antenna systems with an even number as well as those with an odd number of antennas. The only difference in both cases is that with an even number of antennas the successive main rays have opposite signs, while with an odd number of antennas the sign of all main rays is the same.

In Anlehnung an die Gleichung (5) können die den in gleichen Abständen angeordneten Antennen des Antennensystems 10 der Fig. 5 zugeführten Zeichen durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden, in welchen die Indexzahlen die einzelnen Antennen bezeichnet:Based on equation (5), the symbols applied to the antennas of the antenna system 10 of FIG. 5, which are arranged at the same intervals, can be expressed by the following equations, in which the index numbers designate the individual antennas:

e(sub)13 = E(sub)13 cos (Omega)(sub)ct (18)e (sub) 13 = E (sub) 13 cos (omega) (sub) ct (18)

e(sub)14 = E(sub)14 cos ((Omega)(sub)c +(Omega)(sub)h) t (19)e (sub) 14 = E (sub) 14 cos ((omega) (sub) c + (omega) (sub) h) t (19)

e(sub)15 = E(sub)15 cos ((Omega)(sub)c + 2(Omega)(sub)2) t (20)e (sub) 15 = E (sub) 15 cos ((omega) (sub) c + 2 (omega) (sub) 2) t (20)

e(sub)12 = E(sub)12 cos ((Omega)(sub)c - (Omega)(sub)h) t (21)e (sub) 12 = E (sub) 12 cos ((omega) (sub) c - (omega) (sub) h) t (21)

e(sub)11 = E(sub)11 cos ((Omega)(sub)c - 2(Omega)(sub)h) t (22)e (sub) 11 = E (sub) 11 cos ((omega) (sub) c - 2 (omega) (sub) h) t (22)

in welchenin which

(Omega)(sub)c die Kreisfrequenz des der Antenne 13 zugeführten Zeichens ist.(Omega) (sub) c is the angular frequency of the character supplied to the antenna 13.

Wenn an die durch die obigen Gleichungen ausgedrückten Zeichen als einzelnen Frequenzkomponenten einer aus einer gemeinsamen Quelle herrührenden Schwingung ansieht, ergibt sich diese gemeinsame Schwingung aus der Addition der Gleichungen (18) bis (22), nach einer Vereinfachung, welche auf der Annahme beruht, dass alle Spannungen E(sub)11 bis E(sub)15 den gleichen Wert E haben, zu:If an considers the symbols expressed by the above equations as individual frequency components of an oscillation originating from a common source, this common oscillation results from the addition of equations (18) to (22), after a simplification based on the assumption that all voltages E (sub) 11 to E (sub) 15 have the same value E, to:

e(sub)s = E cos (Omega)(sub)ct ( 1 + 2 cos (Omega)(sub)ht + 2 cos 2(Omega)(sub)ht) (23)e (sub) s = E cos (omega) (sub) ct (1 + 2 cos (omega) (sub) ht + 2 cos 2 (omega) (sub) ht) (23)

Es ist klar, dass die Gleichung (23) derjenigen eines modulierten Zeichens entspricht, deren Trägerwelle durch die GleichungIt is clear that the equation (23) corresponds to that of a modulated character whose carrier wave is represented by the equation

e(sub)o = E cos (Omega)(sub)ct (24)e (sub) o = E cos (omega) (sub) ct (24)

und deren Modulationshüllkurve durch die Gleichung e(sub)m= ( 1 + 2 cos (Omega)(sub)ht + 2 cos 2(Omega)(sub)ht) (25)and its modulation envelope by the equation e (sub) m = (1 + 2 cos (omega) (sub) ht + 2 cos 2 (omega) (sub) ht) (25)

ausgedrückt ist. Die Modulationskomponenten stellen ein Modulationszeichen mit zwei Frequenzkomponenten dar. In Uebereinstimmung mit der allgemeinen Modulationstheorie ist das erste Glied der Gleichung (23) die Trägerwellenkomponente, das zweite Glied stellt obere und untere Seitenbandmodulationskomponenten dar, welche sich im Abstand (Omega)(sub)ht von der Trägerwellenkomponenten und das dritte Glied stellt ebenfalls obere und untere Seitenbandkomponenten dar, deren Abstand von der Trägerwellenkomponenten jedoch 2(Omega)(sub)ht ist.is expressed. The modulation components represent a modulation symbol with two frequency components. In accordance with general modulation theory, the first term of equation (23) is the carrier wave component, the second term represents upper and lower sideband modulation components, which are spaced (omega) (sub) ht from of the carrier wave components and the third term also represents upper and lower sideband components, but their distance from the carrier wave components is 2 (omega) (sub) ht.

Die allgemeinste Form der Gleichung (23) für ein Antennensystem mit einer ungeraden Anzahl n von Antennen, welche durch Trägerzeichen erregt werden, deren Amplitudenwerte so gross sind, dass sie miteinander kombiniert ein mit einem periodischen Impuls moduliertes Trägerzeichen ergeben, kann wie folgt geschrieben werden: wo The most general form of equation (23) for an antenna system with an odd number n of antennas, which are excited by carrier characters whose amplitude values are so large that they combine to produce a carrier character modulated with a periodic pulse, can be written as follows: Where

K(sub)o = 1 (bei Erregung der Antennen duch Trägerzeichen unter sich gleicher Amplitude ist K(sub)m gleich eins und K(sub)o gleich K(sub)m)K (sub) o = 1 (when the antennas are excited by carrier characters with the same amplitude, K (sub) m is equal to one and K (sub) o is equal to K (sub) m)

m die Zahl des Gliedes in der Reihe.m is the number of the link in the series.

m' <Formel> undm '<formula> and

1-b derjenige Bruchteil der Impulsperiodendauer ist, während dessen ein Impuls der Impulsmodulation in Erscheinung tritt.1-b is that fraction of the pulse period during which a pulse of the pulse modulation appears.

In ähnlicher Weise ist die allgemeinste Form der Gleichung für Antennensysteme mit einer in der vorgenannten Art und Weise erregten geraden Anzahl n von Antennen: woSimilarly, the most general form of the equation for antenna systems with an even number n of antennas excited in the aforementioned manner is: Where

m' gleich n ist.m 'is equal to n.

Die allgemeine Gleichung (26) in in denjenigen Fällen von Interesse, on welchen den einzelnen Antennen Trägerzeichen verschiedener Amplitude zugeführt werden, u dadurch die Nebenstrahlung zu vermindern bzw. zu unterdrücken, wie dies in Verbindung mit Fig. 13 erwähnt wurde. In Fällen, in welchen die maximale Leistung der einzelnen Schwingungserzeuger 5-9 begrenzt ist und es daher erwünscht ist, den Hauptstrahl mit der grössten zur Verfügung stehenden Energie zu erzeugen, wird die Amplitude der den einzelnen Antennen zugeführten Zeichen gleich gross bemessen. Dies bedeutet, dass in der allgemeinen Gleichung (26) alle Koeffizienten K gleich eins werden. Die Gleichung (23) kann aus der Gleichung (26) füt den Fall von fünf Antennen unmittelbar abgeleitet werden.The general equation (26) is of interest in those cases in which carrier symbols of different amplitudes are fed to the individual antennas, thereby reducing or suppressing the secondary radiation, as was mentioned in connection with FIG. In cases in which the maximum power of the individual vibration generators 5-9 is limited and it is therefore desirable to generate the main beam with the greatest available energy, the amplitude of the characters supplied to the individual antennas is dimensioned to be the same. This means that in the general equation (26) all the coefficients K become one. Equation (23) can be derived directly from equation (26) for the case of five antennas.

Für den Fall einer geraden Anzahl von Antennen kann aus der allgemeinen Gleichung (26a) unter der Voraussetzung, dass alle Koeffizienten K in dieser Gleichung gleich eins sind, folgende Gleichung abgeleitet werden: (27)For the case of an even number of antennas, the following equation can be derived from the general equation (26a), provided that all coefficients K in this equation are equal to one: (27)

Die Bedeutung der erfindungsgemässen Art und Weise der Modulation wird durch die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung augenscheinlich.The significance of the type and manner of modulation according to the invention is evident from the exemplary embodiments of the device according to the invention described below.

Fig. 14 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung. Diese ist derjenigen der Fig. 1 im wesent- lichen gleich, mit dem Unterschied, das hier Mittel zur Erzeugung eines modulierten Trägerzeichens mit Seitenband-Modulationskomponenten vorgesehen sind und die Einrichtung Zeichenkanäle enthält, über welche den einzelnen Antennen zumindest die Seitenbandkomponenten des modulierten Trägerzeichens in der Weise zugeführt werden, dass die Frequenz der zugeführten Komponenten in Richtung von der einen Aussenantenne zur anderen Aussenantenne stetig ansteigt.14 shows a preferred embodiment of the device according to the invention. This is that of FIG. 1 essentially lichen the same, with the difference that here means are provided for generating a modulated carrier character with sideband modulation components and the device contains character channels via which at least the sideband components of the modulated carrier character are fed to the individual antennas in such a way that the frequency of the fed components steadily increases in the direction from one external antenna to the other external antenna.

Die Einrichtung enthält einen aus einem Transformator 28 bestehenden ersten Eingangskreis und einen aus den Transformatoren 31 und 32 bestehenden zweiten Eingangskreis. Der Primärwicklung 29 des Transformators 28 wird ein durch den Generator 30 erzeugtes Trägerzeichen von der Frequenz f(sub)c zugeführt, während den Transformatoren 31 und 32 Modulationszeichen zugeführt werden, deren Frequenzkomponenten in einem bestimmten Verhältnis zum Abstand der einzelnen Antennen 11-15 von einem gemeinsamen Bezugspunkt stehen. Im vorliegenden Fall hat das Modulationszeichen zwei Frequenzkomponenten f(sub)h und 2f(sub)h und wird durch den aus zwei synchronisierten Schwingungserzeugern bestehenden Generator 51 erzeugt. Der Eingangskreis 35 des Schwingungserzeugers 33 ist auf die Frequenz f(sub)h abgestimmt und sein Ausgangskreis mit dem Transformator 32 verbunden, während der Schwingungserzeuger 34 einen auf die Frequenz 2f(sub)h abgestimmten Eingangskreis 36 hat und einen mit dem Transformator 31 verbundenen Ausgangskreis aufweist. Die Schwingungskreise dieser Schwingungserzeuger sind gegenseitig gekoppelt, um eine genaue Synchronisierung der Schwingungen zu erzielen. Weiterhin ist in der Einrichtung ein Elektronenröhren 37 und 38 enthaltender ausgeglichener Modulator 50 zur Zuführung verschieden modulierter Trägerwellen zu den einzelnen Antennen vorgesehen. Die Eingangselektroden der Röhren 37 und 38 sind in Gegentaktschaltung an die Sekundärwicklung 39 des Transformators 28 angeschlossen, wobei eine Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 39 über die in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen der Transformatoren 31 und 32 und über Erde mit den Kathoden der beiden Röhren verbunden ist. Die Ausgangskreise der Röhren 37 und 38 enthalten eine Anzahl abgestimmter Kopplungstransformatoren 40-44, durch welche in Paar von Modulatoren 55 und 56 an den Ausgangskreis der Röhre 37, ein anderes Paar von Modulatoren 58 und 59 an den Ausgangskreis der Röhre 38 und ein Modulator 57 an die Ausgangskreise beider Röhren angekoppelt ist.The device contains a first input circuit consisting of a transformer 28 and a second input circuit consisting of transformers 31 and 32. The primary winding 29 of the transformer 28 is a generated by the generator 30 carrier symbol of the frequency f (sub) c, while the transformers 31 and 32 modulation symbols are supplied, the frequency components of which are in a certain ratio to the distance of the individual antennas 11-15 from a common reference point. In the present case, the modulation symbol has two frequency components f (sub) h and 2f (sub) h and is generated by the generator 51 consisting of two synchronized oscillation generators. The input circuit 35 of the oscillation generator 33 is tuned to the frequency f (sub) h and its output circuit is connected to the transformer 32, while the oscillation generator 34 has an input circuit 36 tuned to the frequency 2f (sub) h and an output circuit connected to the transformer 31 having. The oscillation circuits of these oscillation generators are mutually coupled in order to achieve an exact synchronization of the oscillations. Also in the device is a balanced modulator 50 containing electron tubes 37 and 38 for feeding differently modulated carrier waves are provided to the individual antennas. The input electrodes of the tubes 37 and 38 are connected in a push-pull connection to the secondary winding 39 of the transformer 28, a center tap of the secondary winding 39 being connected to the cathodes of the two tubes via the series-connected secondary windings of the transformers 31 and 32 and via earth. The output circuits of tubes 37 and 38 contain a number of matched coupling transformers 40-44 through which pairs of modulators 55 and 56 to the output circuit of tube 37, another pair of modulators 58 and 59 to the output circuit of tube 38 and a modulator 57 is coupled to the output circuits of both tubes.

Die Transformatoren 40-44 sind einzeln so abgestimmt, dass sie den einzelnen Modulatoren 55-59 verschiedenen Frequenzkomponenten des in der Modulatorstufe 50 entstehenden modulierten Trägerzeichens zuführen. Der Transformator 42 ist auf die Trägerwellenkomponente abgestimmt, d.h. auf die Frequenz f(sub)c des Generators 30. Der Transformator 41 ist auf die niedrigere Frequenzkomponente f(sub)c + f(sub)h und der Transformator 40 auf die höhere Frequenzkomponente f(sub)c + 2f(sub) h des oberen Seitenbandes des modulierten Trägerzeichens abgestimmt, während die Transformatoren 43 bzw. 44 auf die höhere Frequenzkomponente f(sub)c - f(sub)h bzw. auf die niedrigere Frequenzkomponente f(sub)c - 2f(sub)h des unteren Seitenbandes des modulierten Trägerzeichens abgestimmt sind.The transformers 40-44 are individually coordinated in such a way that they supply the individual modulators 55-59 with different frequency components of the modulated carrier character produced in the modulator stage 50. The transformer 42 is tuned to the carrier wave component, ie to the frequency f (sub) c of the generator 30. The transformer 41 is to the lower frequency component f (sub) c + f (sub) h and the transformer 40 is to the higher frequency component f (sub) c + 2f (sub) h of the upper sideband of the modulated carrier symbol, while the transformers 43 and 44 are tuned to the higher frequency component f (sub) c - f (sub) h and to the lower frequency component f (sub) c - 2f (sub) h of the lower sideband of the modulated carrier symbol are matched.

An die Eingangskreise der Modulatoren 55-59 ist auch ein Ueberlagerungs-Schwingungserzeuger 65 angeschlossen, der eine Schwingung f(sub)o erzeugt. Die Ausgangskreise der Modulatoren 55-59 sind über kombinierte Bandfilter- und Verstärkereinheiten 66-70 mit je einer Antenne 11-15 des Antennensystems 10 verbunden.A superimposed oscillation generator 65, which generates an oscillation f (sub) o, is also connected to the input circuits of the modulators 55-59. The output circuits of the modulators 55-59 are each connected to an antenna 11-15 of the antenna system 10 via combined band filter and amplifier units 66-70.

Der Schwingungserzeuger 33 erzeugt eine Frequenzkomponente f(sub)h, deren Wellenform durch den Ausdruck cos (Omega)(sub)ht definiert ist. Die Kurve B der Fig. 2 stellt eine Periode dieser Frequenzkomponente dar. Der Schwingungserzeuger 34 erzeugt eine zweite Frequenzkomponente 2f(sub)h von der Wellenform cos 2(Omega)(sub)ht. Die Kurve C der Fig. 2 stellt zwei Perioden dieser Komponente dar. Diese beiden Frequenzkomponenten werden im Eingangskreis der Modulatorstufe 50 zu dem durch die Kurve D der Fig. 2 dargestellten Modulierzeichen kombiniert, durch welches die vom Generator 30 erzeugte Trägerzeichen im Modulator 50 moduliert werden. Da das Modulierzeichen zwei Frequenzkomponenten hat, setzt sich das modulierte Trägerzeichen aus der Trägerwellenkomponenten, sowie aus einem oberen und unteren Seitenband mit je zwei Frequenzkomponenten zusammen. Die Transformatoren 40-44 wählen je eine Modulationskomponente aus und führen diese in der erwähnten Reihenfolge den Modulatoren 55-59 zu.The vibrator 33 generates a frequency component f (sub) h whose waveform is defined by the term cos (omega) (sub) ht. Curve B of Fig. 2 represents a period of this frequency component. The oscillator 34 generates a second frequency component 2f (sub) h from the waveform cos 2 (omega) (sub) ht. Curve C in FIG. 2 represents two periods of this component. These two frequency components are combined in the input circuit of modulator stage 50 to form the modulating symbol shown by curve D in FIG . Since the modulating symbol has two frequency components, the modulated carrier symbol is made up of the carrier wave components and an upper and lower sideband, each with two frequency components. The transformers 40-44 each select a modulation component and feed this to the modulators 55-59 in the order mentioned.

Die Frequenz f(sub)c des vom Generator 30 erzeugten Trägerzeichens ist zweckmässig so niedrig gewählt, dass die Transformatoren 40-44 die Modulationskomponenten leicht voneinander trennen können. Aus diesem Grunde wird dann den den Modulatoren 55-59 zugeführten Modulationskomponenten die vom Schwingungserzeuger 65 kommende Schwingung höherer Frequenz überlagert, um modulierte Trägerzeichen von zum Ausstrahlen geeigneten Frequenzen f(sub)o + (f(sub)c - 2f(sub)h) ... f(sub)o + (f(sub)c + 2f(sub)h), zu erhalten. Die überlagerten Schwingungen werden in Einheiten zweckmässig die Ueberlagerungskomponenten mit den Summenfrequenzen f(sub)o + f(sub)c - 2f(sub)h ... f(sub)o + f(sub)c +2f(sub)o auswählen und zu den Antennen weiterleiten. Die mittlere Antenne erhält nur die Trägerwellenkomponente f(sub)o + f(sub)c. Die FrequenzenThe frequency f (sub) c of the carrier symbol generated by the generator 30 is expediently selected to be so low that the transformers 40-44 can easily separate the modulation components from one another. For this reason, the modulation components fed to the modulators 55-59 are then superimposed by the higher frequency oscillation coming from the oscillation generator 65 in order to generate modulated carrier characters of frequencies suitable for transmission f (sub) o + (f (sub) c - 2f (sub) h) ... f (sub) o + (f (sub) c + 2f (sub) h). The superimposed vibrations are expediently selected in units of the superimposed components with the sum frequencies f (sub) o + f (sub) c - 2f (sub) h ... f (sub) o + f (sub) c + 2f (sub) o and forward it to the antennas. The middle antenna receives only the carrier wave component f (sub) o + f (sub) c. The frequencies

Dieser Komponenten haben im Frequenzband gleiche Abständen voneinander. Der Verstärkungsgrad der Verstärker der Einheiten 66-70 ist zweckmässig so gewählt, dass die den Antennen zugeführten Zeichen gleiche Amplitude haben. Falles es sich um entlang einer horizontalen Gerade angeordnete vertikale Dipolantenne handelt, ergibt sich aus den früheren Ausführungen, dass die Richtcharakteristik der auf diese Weise gespeisten Antennen in der Horizontalebene für die Werte (Pi), <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht die durch die Kurven F, G, und H der Fig. 2 dargestellten Form hat.These components are equidistant from one another in the frequency band. The gain of the amplifiers in units 66-70 is expediently chosen so that the characters fed to the antennas have the same amplitude. In the case of a vertical dipole antenna arranged along a horizontal straight line, it follows from the earlier explanations that the directional characteristic of the antennas fed in this way in the horizontal plane for the values (Pi), <Formula> and 2 (Pi) of the quantity ( Omega) (sub) ht has the form shown by curves F, G, and H of FIG.

Aus den Auf Fig. 2 bezüglichen Ausführungen ergibt sich, dass der Richtkoeffizient 2(Pi)a cos (Alpha) einen die Antennenabstände ausdrückenden Faktor a enthält, dessen Wert zur zu der Grundfrequenz des am Antennensystem zugeführten Trägerzeichens in Beziehung steht, dagegen von der Grösse (Omega)(sub)htFrom the explanations relating to FIG. 2 it can be seen that the directional coefficient 2 (Pi) a cos (alpha) contains a factor a expressing the antenna spacing, the value of which is related to the fundamental frequency of the carrier symbol supplied to the antenna system, but is related to the size (Omega) (sub) ht

ganz unabhängig ist. Andererseits ist die Grösse (Omega)(sub)ht unabhängig von den Antennenabständen und von der Grundfrequenz des dem Antennensystem zugeführten modulierten Trägerzeichens. Hieraus folgt, dass die Geschwindigkeit der durch den Hauptstrahl bewirkten Abtastung leicht geregelt werden kann, da sie nur durch den Wert der Frequenzkomponenten f(sub)h 2f(sub)h des im Modulator entstehenden modulierten Trägerzeichens bestimmt wird und demnach einfach durch entsprechende Einstellungen der Betriebsfrequenzen der Schwingungserzeuger 33 und 34 geändert werden kann. Jede Änderung der Frequenz dieser Schwingungserzeuger beeinflusst jedoch nur die Abtastgeschwindigkeit und hat keinen Einfluss auf die Form der Hauptstrahlung oder der Nebenstrahlung. Demgegenüber beeinflussen Änderungen der die Grundfrequenz des dem Antennensystem zugeführten Trägerzeichens darstellende Frequenz des Trägerwellengenerators 30 ausschliesslich die Form der Strahlungen und haben keinen Einfluss auf die Abtastgeschwindigkeit. Die grosse Bedeutung dieser charakteristischen Eigenschaft der erfindungsgemässen Einrichtung ist für den Fachmann ohne weiteres klar.is completely independent. On the other hand, the quantity (omega) (sub) ht is independent of the antenna spacing and of the fundamental frequency of the modulated carrier character fed to the antenna system. From this it follows that the speed of the scanning caused by the main beam can easily be regulated, since it is only determined by the value of the frequency components f (sub) h 2f (sub) h of the modulated carrier character created in the modulator and therefore simply by appropriate settings of the Operating frequencies of the vibrators 33 and 34 can be changed. However, any change in the frequency of these oscillators only affects the scanning speed and has no influence on the shape of the main radiation or the secondary radiation. In contrast, changes affect the frequency of the carrier wave generator 30, which frequency represents the fundamental frequency of the carrier character supplied to the antenna system only the form of the radiation and have no influence on the scanning speed. The great importance of this characteristic property of the device according to the invention is readily apparent to the person skilled in the art.

Fig. 15 zeigt eine der Einrichtung gemäss Fig. 14 im wesentlichen gleiche Einrichtung, mit dem Unterschied, dass hier, wie im Falle der Fig. 5, ein Antennensystem 10' mit einer geraden Anzahl von Antennen verwendet ist. Die den Teilen der Fig. 14 entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das dem Antennensystem zugeführte Trägerzeichen enthält in Uebereinstimmung mit der Darstellung gemäss der Fig. 6, welche die Richtcharakteristik dieses Antennensystems zeigt, die Frequenzkomponenten <Formel> . Die Addition dieser Frequenzkomponenten ergibt ein Modulierzeichen von der durch die Kurve D' der Fig. 6 dargestellten Form. Daher enthält der zur Erzeugung des Modulierzeichens dienende Generator 51' einen Schwingungserzeuger 33' zur Erzeugung der Modulierfrequenzkomponenten <Formel>, einen Schwingungserzeuger 34' zur Erzeugung der Modulierfrequenzkomponenten <Formel> und einen Schwingungserzeuger 71 zur Erzeugung der Modulierfrequenzkomponenten <Formel>. Diese Schwingungserzeuger sind durch gegenseitige Kopplung synchronisiert, wie im Falle der Einrichtung gemäss Fig. 14. Die Ausgangsleistung des Generators 51' wird den in Gegentakt geschalteten Elektronenröhren 37 und 38 des ausgeglichenen Modulators 50' in entgegengesetzter Phase zugeführt, während die vom Generator 30 erzeugte Trägerwelle den beiden genannten Röhren in gleicher Phase zugeführt wird. Im Modulator wird der Träger unterdrückt, sodass im Ausgangskreis des Modulators nur die Modulationsseitenbandfrequenzkomponenten erscheinen. Die an den Ausgangskreis des Modulators angeschlossenen Transformatoren 40', 41', 43', 44', 73 und 74 sind auf je eine dieser Koponenten abgestimmt. Die ausgewählten Komponenten werden zusammen mit vom Schwingungserzeuger 65 stammenden Ueberlagerungsschwingungen von der Frequenz f(sub)o je einem Modulator 55', 56', 58', 59', 75 und 76 zugeführt; aus den sich in den Ausgangskreisen der Modulatoren übergebenden überlagerten Schwingungen <Formel> werden durch die Einheiten 66', 67', 69', 70', 77 und 78 vorzugsweise die Komponenten von Summenfrequenz ausgewählt, verstärkt und den Antennen zugeleitet. Diese Komponenten haben im Frequenzband gleiche Abstände voneinander. Die das obere Modulationsseitenband bildenden Frequenzkomponenten <Formel> werden den auf einer Seite des Mittelpunktes des Antennensystems gelegenen Antennen 19, 20 und 21 zugeführt, während die das untere Seitenband bildenden Frequenzkomponenten <Formel> und <Formel> auf der anderen Seite des Mittelpunktes des Antennensystems liegenden Antennen 18, 17 und 16 zugeleitet werden.15 shows a device essentially the same as the device according to FIG. 14, with the difference that here, as in the case of FIG. 5, an antenna system 10 'with an even number of antennas is used. The parts corresponding to the parts in FIG. 14 are provided with the same reference numerals. The carrier character supplied to the antenna system contains the frequency components <Formula> in accordance with the representation according to FIG. 6, which shows the directional characteristic of this antenna system. The addition of these frequency components results in a modulating symbol of the form shown by curve D 'in FIG. Therefore, the generator 51 'serving to generate the modulation mark contains an oscillation generator 33' for generating the modulating frequency components <Formula>, an oscillation generator 34 'for generating the modulating frequency components <Formula> and an oscillation generator 71 for generating the modulating frequency components <Formula>. These oscillation generators are synchronized by mutual coupling, as in the case of the device according to FIG is fed to the two tubes mentioned in the same phase. The carrier is suppressed in the modulator so that only the modulation sideband frequency components appear in the output circuit of the modulator. The transformers 40 ', 41', 43 ', 44', 73 and 74 connected to the output circuit of the modulator are each matched to one of these components. The selected components are fed to a modulator 55 ', 56', 58 ', 59', 75 and 76 each, together with superimposed vibrations originating from the vibration generator 65 and having the frequency f (sub) o; From the superimposed vibrations <Formula> transferred in the output circuits of the modulators, the units 66 ', 67', 69 ', 70', 77 and 78 preferably become the components of the sum frequency selected, amplified and fed to the antennas. These components are equidistant from one another in the frequency band. The frequency components <formula> forming the upper modulation sideband are fed to the antennas 19, 20 and 21 located on one side of the center point of the antenna system, while the frequency components <formula> and <formula> forming the lower sideband lie on the other side of the center point of the antenna system Antennas 18, 17 and 16 are fed.

Die Bandfilter- und Verstärkereinheiten 66', 67', 69', 70', 77 und 78 sind zweckmässig so eingestellt, dass die den Antennen zugeführten Zeichen gleiche Amplitude haben. Falls es sich um entlang einer horizontalen Geraden in Abständen von je einer halben Wellenlänge angeordnete vertikale Dipolantenne handelt, ergibt sich aus den früheren Ausführungen, dass die Richtcharakteristik der auf diese Weise gespeisten Antennen in der Horizontalebene für die Werte <Formel> und 2(Pi) der Grösse (Omega)(sub)ht die durch die Kurven F', G' und H' der Fig. 6 dargestellte Form hat.The band filter and amplifier units 66 ', 67', 69 ', 70', 77 and 78 are expediently set so that the characters fed to the antennas have the same amplitude. If it is a vertical dipole antenna arranged along a horizontal straight line at intervals of half a wavelength, it follows from the earlier explanations that the directional characteristic of the antennas fed in this way in the horizontal plane for the values <Formula> and 2 (Pi) the size (omega) (sub) ht has the form shown by the curves F ', G' and H 'of FIG.

Gegebenenfalls können die Bandfilter-Verstärkereinheiten 66-70 der Fig. 14 bzw. die entsprechenden Einheiten 66', 67', 69', 70', 77 und 78 der Fig. 15 auch durch Trägerwellengeneratoren ersetzt werden, oder je einen solchen Generator enthalten. In diesem Fall wird die in den Ausgangskreisen der Modulatoren 55-59 entstehende überlagerte Frequenzkomponente zum Synchronisieren dieser Generatoren benutzt. Eine solche Anordnung mag in solchen Fällen wünschenswert sein, in denen die vorgenannten Einheiten sonst nicht fähig wären, die etwa erforderliche hohe Ausgangsleistung zu liefern.If necessary, the bandpass filter amplifier units 66-70 of FIG. 14 or the corresponding units 66 ', 67', 69 ', 70', 77 and 78 of FIG. 15 can also be replaced by carrier wave generators, or each contain such a generator. In this case, the superimposed frequency components that arise in the output circuits of the modulators 55-59 are used to synchronize these generators. Such an arrangement may be desirable in those cases in which the aforementioned units would otherwise not be able to deliver the high output power that may be required.

Fig. 16 zeigt eine Einrichtung, welche dazu geeignet ist, einen vorbestimmten Raumabschnitt in zwei aufeinander normalen Richtungen abzutasten. Das Abtastmuster dieser Einrichtung stellt ein aus parallelen Linien bestehendes Raster dar, wie es beim Fernsehen verwendet wird.16 shows a device which is suitable for scanning a predetermined space section in two directions normal to one another. The scanning pattern of this device is a grid consisting of parallel lines, as it is used in television.

Die Einrichtung gemäss Fig. 16 kann als eine Mehrheit von Einrichtungen gemäss Fig. 14 aufgefasst werden, wobei jede dieser Einrichtungen mit einer von derjenigen der anderen etwas abweichende Grundfrequenz arbeitet. Die auch in Fig. 14 vorkommenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wie dort und diejenigen der unbezeichneten Teile, welche in ihrer Lage bezeichneten Teilen entsprechenden, sind mit diesen in jeder Beziehung gleichartig, nur dass sie zu mit anderen Frequenzen arbeitenden Zeichenkanälen gehören. Die Einrichtung enthält 25 Zeichenkanäle und Antennen und die zu diesen gehörigen Frequenzen sind mit den Bezugszeichen m(sub)1, m(sub)5, n(sub)1-n(sub)5, o(sub)1-o(sub)5, p(sub)1-p(sub)5 und r(sub)1-r(sub)5 bezeichnet, wobei die zur gleichen Längsreihe von Antennen gehörigen Frequenzen mit denselben Buchstaben und die zur gleichen Querreihe von Antennen gehörigen Frequenzen mit denselben Indexziffern bezeichnet sind.The device according to FIG. 16 can be understood as a plurality of devices according to FIG. 14, each of these devices working with a basic frequency that differs slightly from that of the others. The parts also occurring in FIG. 14 are provided with the same reference numerals as there and those of the unmarked parts which correspond in their position to parts marked are similar to these in every respect, only that they belong to symbol channels operating at different frequencies. The device contains 25 symbol channels and antennas and the frequencies belonging to these are identified by the reference symbols m (sub) 1, m (sub) 5, n (sub) 1-n (sub) 5, o (sub) 1-o (sub ) 5, p (sub) 1-p (sub) 5 and r (sub) 1-r (sub) 5, the frequencies belonging to the same longitudinal row of antennas with the same letters and the frequencies belonging to the same transverse row of antennas with same index numbers are designated.

Die Einrichtung enthält ausserdem zur Herbeiführung der horizontalen Abtastbewegung dienenden Modulationsgenerator 51 der Einrichtung gemäss Fig. 14 auch noch einen zur Herbeiführung der vertikalen Abwärtsbewegung dienenden, Schwingungen von der Frequenz f(sub)v und 2f(sub)v erzeugenden Modulationsgenerator 79, dessen Ausgangskreis an einem Eingangskreis eines Modulators 80 angeschlossen ist. Mit dem anderen Eingangskreis dieses Modulators ist der Trägerwellengenerator 30 verbunden. Aus den früheren Ausführungen ergibt sich, dass die Frequenzkomponenten f(sub)c, f(sub)c + f(sub)v und f(sub)c + 2f(sub)v der im Ausgangskreis des Modulators 80 entstehenden modulierten Trägerwellen dazu geeignet sind, eine vertikale Abtastbewegung des Strahles des Antennensystems herbeizuführen. Diese Modulationskomponenten werden einzeln ausgesondert und einer den Bandfilter des Modulator 50 enthaltenden Gruppe I von Bandfiltern und Modulatoren zugeführt, in welchen sie mit den mit Y bezeichneten Horizontalmodulationskomponenten f(sub)h und 2f(sub)h des Generators 51 moduliert werden. Die sicher hieraus ergebenden Modulationskomponenten ergeben sich aus der Fig, 16. Jede der Bandfilter- und Modulatoreinheiten der Gruppe I sondert eine dieser Modulationskomponenten aus und leitet sie zu einer weiteren, die Modulatoren und Bandfilter 40-44 und 55-59 enthaltenden Gruppe II von Modulatoren du Bandfiltern, in welcher ihnen die mit X bezeichneten Schwingungen von der Frequenz f(sub)o eines Ueberlagerungsschwingungserzeugers 65 überlagert werden. Die sich hier ergebenden modulierten Zeichen m(sub)1 - m(sub)5, n(sub)1 - n(sub)5, o(sub)1 - o(sub)5, p(sub)1 - p(sub)5 und r(sub)1 - r(sub)5 gelangen dann über die Bandfilter und Verstärker 66-70 enthaltende Gruppe III von Bandfiltern und Verstärkern zu dem die Antennen 11-15 enthaltenden Antennensystem.The device also contains a modulation generator 51 of the device according to FIG. 14, which is used to induce the horizontal scanning movement, and a modulation generator 79 which is used to induce the vertical downward movement and generates oscillations at the frequency f (sub) v and 2f (sub) v, the output circuit of which is on an input circuit of a modulator 80 is connected. The carrier wave generator 30 is connected to the other input circuit of this modulator. The earlier explanations show that the frequency components f (sub) c, f (sub) c + f (sub) v and f (sub) c + 2f (sub) v of the modulated carrier waves produced in the output circuit of the modulator 80 are suitable for this are to cause a vertical scanning movement of the beam of the antenna system. These modulation components are separated out individually and fed to a group I of band filters and modulators containing the band filter of the modulator 50, in which they are modulated with the horizontal modulation components f (sub) h and 2f (sub) h of the generator 51 labeled Y. The modulation components reliably resulting from this are shown in FIG. 16. Each of the bandpass filter and modulator units of group I separates out one of these modulation components and routes it to a further group II of modulators containing the modulators and bandpass filters 40-44 and 55-59 du band filters, in which the vibrations marked with X from the frequency f (sub) o of a superimposed vibration generator 65 are superimposed. The resulting modulated characters m (sub) 1 - m (sub) 5, n (sub) 1 - n (sub) 5, o (sub) 1 - o (sub) 5, p (sub) 1 - p ( sub) 5 and r (sub) 1 - r (sub) 5 then pass via the group III of band filters and amplifiers containing the band filters and amplifiers 66-70 to the antenna system containing the antennas 11-15.

Aus den Frequenzbezeichnungen in der Fig. 16 ergibt sich, dass den Antennen Zeichen zugeführt werden, deren Frequenz in jeder Längsreihe der Antennen mit dem Abstand der Antennen vom linken Ende der Reihe und in jeder Querreihe mit dem Abstand der Antennen von der untersten Antenne proportional diesen Abständen zunimmt. Insbesondere werden die Antennen der auf der einen Seite der mittleren Längsreihe von Antennen gelegenen Längsreihen mit sich aus der zweiten Modulation der Modulationskomponenten des oberen Seitenbandes der ersten Modulation ergebenden Schwingungen und die Antennen der auf der anderen Seite der mittleren Längsreihe gelegenen Längsreihen mit sich aus der zweiten Modulation der Modulationskomponenten des unteren Seitenbandes der ersten Modulation ergebenden Schwingungen gespeist, wobei die den auf der einen Seite der Mittelantenne jeder Längsreihe gelegenen Antennen zugeführten Schwingungen aus den Modulationskomponenten des oberen Seitenbandes der zweiten Modulation und die den auf der anderen Seite der Mittelantenne jeder Längsreihe gelegenen Antennen zugeführten Schwingungen aus den Modulationskomponenten des unteren Seitenbandes der zweiten Modulation bestehen. Die den Antennen jeder Längsreihe zugeführten Zeichen unterscheiden sich also im die Frequenz f(sub)h, wodurch der Strahl zu einer horizontalen Abtastbewegung mit vorzugsweie höherer Geschwindigkeit veranlasst wird, während die den Antennen jeder Querreihe zugeführten Zeichen sich um die Frequenz f(sub)v unterscheiden, was eine Abtastbewegung des Strahles in vertikaler Richtung mit vorzugsweise kleinerer Abtastgeschwindigkeit zur Folge hat.The frequency designations in FIG. 16 show that the antennas are supplied with symbols, the frequency of which in each longitudinal row of antennas is proportional to the distance between the antennas from the left end of the row and in each transverse row with the distance between the antennas and the lowermost antenna Intervals increases. In particular, the antennas of the longitudinal rows located on one side of the central longitudinal row of antennas with oscillations resulting from the second modulation of the modulation components of the upper sideband of the first modulation and the antennas of the longitudinal rows located on the other side of the central longitudinal row with them from the second Modulation of the modulation components of the lower sideband of the first modulation resulting oscillations fed, the oscillations fed to the antennas located on one side of the central antenna of each longitudinal row from the modulation components of the upper sideband of the second modulation and the antennas located on the other side of the central antenna of each longitudinal row supplied vibrations consist of the modulation components of the lower sideband of the second modulation. The characters fed to the antennas of each longitudinal row thus differ in frequency f (sub) h, which causes the beam to scan horizontally at a preferably higher speed, while the characters fed to the antennas of each transverse row rotate by frequency f (sub) v differentiate, which results in a scanning movement of the beam in the vertical direction with preferably a lower scanning speed.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist zum Betrieb mit Impulsmodulation besonders geeignet. Bei dieser Art des Betriebes kann beispielsweise das vom Generator 30 erzeugte Trägerzeichen entweder im Generator selbst oder in einer darauf folgenden Modulatorstufe durch ein Modulierzeichen amplitudenmoduliert werden, welches aus im Verhältnis zu ihrer Wiederholungsperiode kurzen, periodischen Impulsen besteht. Dies hat den Vorteil, dass alle Geräte der Einrichtung mit einer im Verhältnis zu ihrer Dauerleistung hohen Spitzenleistung betrieben werden können, sodass eine hohe Ausgangsleistung der Einrichtung erzielt wird. Dabei führt der Strahl keine stetige Abtastbewegung aus, vielmehr bewegt er sich schrittweise, wobei jeder Schritt einem Impuls des Modulierzeichens entspricht. Die Wiederholungsperiode dieser Impulse kann so gewählt werden, dass der Strahl durch aufeinanderfolgende Schritte einen Winkel von 180° abtastet. Andererseits ist es auch möglich, die Wiederholungsperiode der Impulse so lang und die Impulse selbst so kurz zu bemessen, das der Strahl während jeder Abtastung des Winkels von 180° nur einmal in einer bestimmten Richtung entsteht, wobei diese Richtung sich bei jeder folgenden Abtastung des genannten Winkels ändert, sodass der Strahl während einer Anzahl von Abtastperioden in sich überlappenden Schritten über den ganzen Winkel wandert. Diese Methode kann vorteilhaft bei einer sehr hohen Abtastgeschwindigkeit, also bei einem hohen Wert der Grösse (Omega)(sub)h, angewendet werden und bewirkt eine Verlangsamung der tatsächlichen Abtastung. Weiterhin kann die Wiederholungsperiode der Impulse auch derart sein, dass die während einer Abtastperiode ausgeführten Abtastschritte des Strahles zwischen die während einer vorausgegangenen Abtastperiode ausgeführten Abtastschritte fallen, sodass sich eine dem beim Fernsehen bekannten Zeilensprungverfahren ähnliche Form der Abtastung ergibt.The device according to the invention is particularly suitable for operation with pulse modulation. In this type of operation, the carrier characters generated by the generator 30, for example be amplitude modulated either in the generator itself or in a subsequent modulator stage by a modulating symbol, which consists of short, periodic pulses in relation to their repetition period. This has the advantage that all devices of the facility can be operated with a high peak power in relation to their continuous output, so that a high output power of the facility is achieved. The beam does not carry out a continuous scanning movement, rather it moves step by step, with each step corresponding to an impulse of the modulating symbol. The repetition period of these pulses can be chosen so that the beam scans an angle of 180 ° through successive steps. On the other hand, it is also possible to make the repetition period of the pulses so long and the pulses themselves so short that the beam emerges only once in a certain direction during each scan of the angle of 180 °, this direction changing with each subsequent scan of the above Angle changes so that the beam travels in overlapping steps over the entire angle during a number of sampling periods. This method can advantageously be used at a very high scanning speed, that is to say at a high value of the quantity (omega) (sub) h, and causes the actual scanning to be slowed down. Furthermore, the repetition period of the pulses can also be such that the scanning steps of the beam carried out during a scanning period fall between the scanning steps carried out during a previous scanning period, so that a form of scanning similar to the interlaced method known in television results.

In Verbindung mit den in Fig. 2 dargestellten Richtcharakteristiken wurde darauf hingewiesen, dass diese Figur der Einfachheit halber nur die eine Hälfte der Richtcharakteristiken zeigt. In vielen Fällen kann es erwünscht sein, das Entstehen zweier entgegengesetzt gerichteter Hauptstrahlen zu verhindern. Dies kann einfach dur die Anwendung von geeigneten Richtantennen oder Reflektorantennen, oder auf sonstige bekannte Arten erreicht werden. Wenn es erwünscht ist, dass der Hauptstrahl nur in einem Winkel abtasten soll, der kleiner als 180° ist, kann dies durch eine Impulsmodulation erreicht werden, bei welcher das Modulationszeichen die Arbeitsweise der Einrichtung so steuert, dass den Antennen nur während derjenigen Zeit Zeichen zugeführt werden, während welcher der Hauptstrahl sich innerhalb des gewünschten Abtastwinkels befindet.In connection with the directional characteristics shown in FIG. 2, it was pointed out that, for the sake of simplicity, this figure shows only one half of the directional characteristics. In many cases it can be desirable to prevent the creation of two oppositely directed main rays. This can be achieved simply by using suitable directional antennas or reflector antennas, or in other known ways. If it is desired that the main beam should only scan at an angle that is less than 180 °, this can be achieved by pulse modulation, in which the modulation symbol controls the operation of the device so that symbols are only fed to the antennas during that time during which the main ray is within the desired scanning angle.

Die Fig. 17-21 der Zeichnung zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Empfangseinrichtung zum Abtasten eines Raumes, in welchem sich ein Gegenstand befindet, welcher von einer Sendestation gesendete Zeichen reflektiert oder selbst Zeichen aussendet.17-21 of the drawing show exemplary embodiments of the receiving device according to the invention for scanning a room in which there is an object which reflects characters transmitted by a transmitting station or which itself emits characters.

Die Einrichtung gemäss Fig. 17 umfasst ein aus in einer geraden Reihe angeordneten Empfangsantennen 111-115 bestehendes Antennensystems 110. Die Antennen können beispielsweise in einer horizontalen Reihe angeordnete vertikale Dipolantennen sein. Weiterhin enthält die Einrichtung an die Antennen angeschlossene Zeichenkanäle mit Modulatoren zum Modulieren des von zumindest einer der Antennen empfangenen Trägerzeichens mit einem Modulierzeichen gewisser Frequenz und des von zumindest einer anderen Antenne empfangenen Trägerzeichens mit einem Modulierzeichen andererThe device according to FIG. 17 comprises an antenna system 110 consisting of receiving antennas 111-115 arranged in a straight row. The antennas can, for example, be vertical dipole antennas arranged in a horizontal row. Furthermore, the device contains character channels connected to the antennas with modulators for modulating the carrier character received by at least one of the antennas with a modulating character of a certain frequency and the carrier character received by at least one other antenna with a modulating character of another

Frequenz. Ein Eingangskreis der genannten Modulatoren 116-120 ist an je eine der Antennen angeschlossen und ein anderer Eingangskreis der Modulatoren ist mit einem Modulierzeichengenerator 121-125 verbunden, von denen jeder eine von der Frequenz übrigen Generatoren verschiedene Frequenz hat. Die Frequenzen der Generatoren stehen im Verhältnis zum Abstand der Antennen von einem gemeinsamen Bezugspunkt, wie dies weiter unten näher dargelegt wird. Schliesslich umfasst die Einrichtung Mittel zur Verwertung derjenigen Modulationskomponenten der auf die oben genannten Art modulierten, empfangenen Trägerzeichen, welche nur für eine Empfangsrichtung in gleicher Phase sind. Diese Empfangsrichtung ändert sich stetig und periodisch über einen gewissen Winkelbereich, sodass die Einrichtung eine scharf gerichtete Empfangscharakteristik veränderlicher Richtung hat. Diese Mittel umfassen Zwischenfrequenzbandfilter- und Verstärkereinheiten 126-130, deren Eingangskreise an den Ausgangskreis je einer der Modulatoren 116-120 angeschlossen sind und deren Ausgangskreise mit einer für alle gemeinsamen Einheit 131 in Verbindung stehen, welche eine oder mehrere Zwischenverstärkerstufen, eine Demodulator und zur Verwertung der demodulierten Zeichen geeignete Vorrichtung enthalten kann.Frequency. An input circuit of the said modulators 116-120 is connected to one of the antennas each and another input circuit of the modulators is connected to a modulating symbol generator 121-125, each of which has a frequency different from the frequency of the other generators. The frequencies of the generators are related to the distance of the antennas from a common reference point, as will be explained in more detail below. Finally, the device comprises means for utilizing those modulation components of the received carrier characters modulated in the above-mentioned manner which are only in phase for one receiving direction. This direction of reception changes continuously and periodically over a certain angular range, so that the device has a sharply directed reception characteristic of variable direction. These means include intermediate frequency band filter and amplifier units 126-130, the input circuits of which are connected to the output circuit of one of the modulators 116-120 and the output circuits of which are connected to a unit 131 common to all, which has one or more intermediate amplifier stages, a demodulator and for utilization the demodulated characters may contain suitable device.

Fig. 18 zeigt das Antennensystem 110 der Einrichtung gemäss Fig. 17 für sich. Es sei angenommen, dass jede der Antennen 111-115 des Antennensystems ein Zeichen empfängt, dessen Ankunftsrichtung D einen Winkel (Alpha) mit der die Antennen miteinander verbindenden Geraden einschliesst, sowie dass die Entfernung des Ausgangspunktes dieses Zeichens gross im Verhältnis zum gegenseitigen Abstand d der Antenne ist. Ferner sei angenommen, dass die Antennen in gleichen Abständen angeordnet sind und dass das von der mittleren Antenne 113 empfangene Zeichen durch folgende Gleichung ausgedrückt sei:FIG. 18 shows the antenna system 110 of the device according to FIG. 17 by itself. It is assumed that each of the antennas 111-115 of the antenna system receives a symbol, the direction of arrival D of which forms an angle (alpha) with the straight line connecting the antennas, and that the distance from the starting point of this symbol is large in relation to the mutual distance d of Antenna is. It is also assumed that the antennas are arranged at equal intervals and that the from The characters received by the central antenna 113 are expressed by the following equation:

e(sub)c = E(sub)c cos (Omega)(sub)ct (28)e (sub) c = E (sub) c cos (omega) (sub) ct (28)

In dieser Gleichung bedeutet:In this equation:

e(sub)c den Augenblickswert der von der Antenne 113 empfangenen Zeichenspannung,e (sub) c is the instantaneous value of the symbol voltage received by the antenna 113,

E(sub)c den Spitzenwert dieser ZeichenspannungE (sub) c is the peak value of this character voltage

(Omega)(sub)c die Kreisfrequenz 2(Pi)f(sub)c, in welcher f(sub)c die Frequenz des empfangen Zeichens ist und(Omega) (sub) c the angular frequency 2 (Pi) f (sub) c, in which f (sub) c is the frequency of the received character and

t die Zeit.t the time.

Das von de benachbarten Antenne 112 empfangene Zeichen ist durch folgende Gleichung bestimmt:The character received by the neighboring antenna 112 is determined by the following equation:

e'(sub)c = E(sub)c cos ((Omega)(sub)ct - (Psi)) (29)e '(sub) c = E (sub) c cos ((Omega) (sub) ct - (Psi)) (29)

In diese Zeichnung bedeutetIn this drawing means

e'(sub)c den Augenblickswert der von der Antenne 112 empfangenen Zeichenspannung unde '(sub) c is the instantaneous value of the symbol voltage received by antenna 112 and

(Psi) den Phasenunterschied zwischen den von den Antennen 112 und 113 empfangenen Zeichen.(Psi) the phase difference between the characters received by antennas 112 and 113.

Die Grösse des Phasenwinkels bestimmt sich nach der GleichungThe size of the phase angle is determined by the equation

(Psi) = 2(Pi)a cos (Alpha) (30)(Psi) = 2 (Pi) a cos (Alpha) (30)

In dieser ist , bedeutet also den Bruchteilen der Wellenlänge des empfangenen Zeichens ausgedrückten gegenseitigen Abstand der Antennen 112 und 113.In this is , means the mutual spacing of antennas 112 and 113 in terms of the fractions of the wavelength of the received character.

Wann man den durch die Gleichung (39) gegebenen Wert von (Psi) on die Gleichung (29) einsetzt, erhält man für die von der Antenne 112 empfangene Zeichenspannung:When the value of (Psi) on given by the equation (39) is inserted into the equation (29), one obtains for the from the antenna 112 received character voltage:

e'(sub)c = E(sub)c cos ((Omega)(sub)ct - 2(Pi) cos (Alpha)) (31)e '(sub) c = E (sub) c cos ((Omega) (sub) ct - 2 (Pi) cos (Alpha)) (31)

Es kann in derselben Weise gezeigt werden, dass die von irgend einer anderen Antenne des Antennensystems empfangene Zeichenspannung durch folgende Gleichung ausgedrückt wird:It can be shown in the same way that the symbol voltage received by any other antenna of the antenna system is expressed by the following equation:

e(sub)c = E(sub)c cos ((Omega)(sub)ct + 2(Pi)am cos (Alpha)) (32)e (sub) c = E (sub) c cos ((Omega) (sub) ct + 2 (Pi) am cos (Alpha)) (32)

In dieser bedeutetIn this means

m einen die Lage der betreffenden Antenne in Bezug auf die Mittelantenne 113 anzeigenden Faktor <Nicht lesbar>, der für die Antennen 111 und 112 negativ und für die Antennen 114 und 115 positiv ist.m a factor indicating the position of the antenna in question in relation to the central antenna 113, which is negative for the antennas 111 and 112 and positive for the antennas 114 and 115.

Die von den Antennen 111-115 empfangenen Zeichen werden den Modulatoren 116-120 zugeführt. Der mit der mittleren Antenne 113 verbundene Modulator 118 erhält vom Generator 123 ein Modulierzeichen, welches durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird:The characters received by antennas 111-115 are fed to modulators 116-120. The modulator 118 connected to the central antenna 113 receives a modulator symbol from the generator 123, which is expressed by the following equation:

e(sub)o = K E(sub)o cos (Omega)(sub)ot (33)e (sub) o = K E (sub) o cos (omega) (sub) ot (33)

In dieser istIn this is

K eine währbare Konstante,Not a realizable constant,

E(sub)o die Amplitude der Modulierzeichenspannung undE (sub) o is the amplitude of the modulating symbol voltage and

(Omega)(sub)o die Kreisfrequenz 2(Pi)f(sub)o, wobei f(sub)o die Frequenz des Modulierzeichens ist.(Omega) (sub) o the angular frequency 2 (Pi) f (sub) o, where f (sub) o is the frequency of the modulating symbol.

Im Ausgangskreis des Modulators 118 ergibt sich infolgedessen ein moduliertes Zeichen der Form:As a result, a modulated symbol of the form results in the output circuit of the modulator 118:

e(sub)m = K E(sub)o E(sub)c cos (Omega)(sub)ct cos (Omega)(sub)ot (34)e (sub) m = K E (sub) o E (sub) c cos (omega) (sub) ct cos (omega) (sub) ot (34)

Es ist bekannt, dass dieses modulierte Zeichen eine Komponente mit einer der Summe der Frequenzen des empfangenen Zeichen und des Modulierzeichens gleichen Frequenz und eine zweite Komponente mit einer der Differenz dieser Frequenzen gleichen Fre- quenz hat. Die Gleichung der Differenzfrequenzkomponenten ist: (35)It is known that this modulated symbol has a component with a frequency which is the same as the sum of the frequencies of the received symbol and the modulating symbol and a second component with a frequency which is the same as the difference between these frequencies. The equation of the difference frequency components is: (35)

Diese Komponente, welche eine zwischenfrequentes Zeichen darstellt, wird von dem Bandfilter der Einheit 128 ausgesondert, durch den Verstärker dieser Einheit verstärkt und dem Eingangskreis der Einheit 131 zugeführt.This component, which represents an intermediate-frequency symbol, is separated out by the bandpass filter of the unit 128, amplified by the amplifier of this unit and fed to the input circuit of the unit 131.

Erfindungsgemäss erzeugen die übrigen Generatoren 121, 122, 124 und 125 Modulierzeichen, deren Frequenz unter sich verschieden ist. Das von irgend einem dieser Generatoren erzeugte Modulierzeichen hat die Form:According to the invention, the other generators 121, 122, 124 and 125 generate modulating characters, the frequencies of which are different among themselves. The modulating symbol produced by any of these generators has the form:

e'(sub)o = K(sub)mE(sub)o cos ((Omega)(sub)ot - m(Omega)(sub)ht)) (36)e '(sub) o = K (sub) mE (sub) o cos ((omega) (sub) ot - m (omega) (sub) ht)) (36)

Hier istHere is

K(sub)m eine wählbare Konstante undK (sub) m a selectable constant and

(Omega)(sub)h die Kreisfrequenz 2(Pi)f(sub)h, wobei f(sub)h eine Frequenz darstellt, welche sich entsprechend dem gegenseitigen Abstand der Antennen und der gewünschten Abtastgeschwindigkeit von der Frequenz f(sub)o des vom Generator 123 erzeugten Modulierzeichens unterscheidet. Dieses Verhältnis wird weiter unten anhand der Gleichungen (38) und (39) näher erläutert.(Omega) (sub) h is the angular frequency 2 (Pi) f (sub) h, where f (sub) h represents a frequency which differs from the frequency f (sub) o des according to the mutual distance between the antennas and the desired scanning speed by the generator 123 generated modulating character differentiates. This relationship is explained in more detail below with the aid of equations (38) and (39).

Es kann leicht gezeigt werden, dass die Differenzfrequenzkomponente des im Ausgangskreis irgend eines der Modulatoren 116, 117, 119 und 120 entstehenden und durch irgend eines des Einheiten 126, 127, 129 und 130 ausgesonderten und verstärkten modulierten Trägerzeichens durch folgende Gleichung gegeben ist: (37)It can easily be shown that the difference frequency component of the modulated carrier character arising in the output circuit of any one of the modulators 116, 117, 119 and 120 and extracted and amplified by any one of the units 126, 127, 129 and 130 is given by the following equation: (37)

Die allgemeinen Form der die in dem gemeinsamen Ausgangskreis der verschiedenen Modulatoren erscheinenden kombinierten Differenzfrequenzkomponenten ausdrückende Gleichung, welche für jede erfindungsgemässe Empfangseinrichtung mit einer ungerade Zahl n von Antennen gilt, ist folgende: (37a)The general form of the equation expressing the combined difference frequency components appearing in the common output circuit of the various modulators, which applies to every receiving device according to the invention with an odd number n of antennas, is as follows: (37a)

In dieser Sind K(sub)o und K(sub)m wählbare Konstanten, während <Formel> ist.In this, K (sub) o and K (sub) m are selectable constants, while <formula> is.

Für den Fall der in Fig. 17 dargestellten fünf Antennen ergibt sich die im Eingangskreis der Einheit 131 erscheinende kombinierte Differenzfrequenzkomponente zu: (37b)For the case of the five antennas shown in FIG. 17, the combined difference frequency component appearing in the input circuit of the unit 131 results in: (37b)

Die Gleichungen (37), (37a), und (37b) zeigen, dass die Differenzfrequenzkomponenten eine Frequenz gleich derjenigen der von der Einheit 128 dem Eingangskreis der Einheit 131 zugeführten und durch die Gleichung (35) ausgedrückten Differenzfrequenz- oder Zwischenfrequenzkomponenten haben, diesen gegenüber jedoch folgenden Phasenunterschied aufweise:Equations (37), (37a), and (37b) show that the difference frequency components have a frequency equal to that of the difference frequency or intermediate frequency components supplied from the unit 128 to the input circuit of the unit 131 and expressed by the equation (35) against them but show the following phase difference:

(Psi) = m (2(Pi)a cos (Alpha) + (Omega)(sub)ht) (38)(Psi) = m (2 (Pi) a cos (Alpha) + (Omega) (sub) ht) (38)

Der Phasenunterschied (PsI) aller Differenzfrequenzkomponenten wird für jeden Wert von t Null, wenn (Alpha) folgenden Wert hat: (39)The phase difference (PsI) of all difference frequency components becomes zero for each value of t if (Alpha) has the following value: (39)

Die Gleichungen (38) und (39) sind für die im Ausgangskreis aller Einheiten 126, 127, 129 und 130 erscheinenden Differenzfrequenzkomponenten gültig. Infolgedessen stellt sich der durch die Gleichung (39) ergebene Wert von (Alpha) für jeden ausgewählten Wert von t so, dass sämtliche in den Ausgangskreisen der Ein- heiten 126-130 erscheinenden Differenzfrequenzkomponenten die gleiche Phase haben und sich daher im Eingangskreis der Einheit 131 addieren. Für Wert von (Alpha), welche die Gleichung (39) nicht befriedigen, ergeben sich in den Ausgangskreisen der Einheiten 126-130 Differenzfrequenzkomponenten, welche nicht in Phase miteinander sind und infolgedessen wird die Grösse des Eingangszeichens der Einheit 131 vermindert. Hieraus folgt, dass die erfindungsgemässe Empfangseinrichtung eine scharf gerichtete Empfangscharakteristik hat, deren Maximum in der Richtung liegt, für welche der Wert von (Alpha) die Gleichung (39) für irgend eine gewählte Grösse von t befriedigt. Es ist augenscheinlich, dass die Richtung dieser maximalen Empfindlichkeit sich innerhalb eines gewissen Winkelbereiches stetig und periodisch ändert, da der die Gleichung (39) befriedigende Wert von (Alpha) vom Wert t abhängig ist. Diese Abtastbewegung der Empfangscharakteristik der erfindungsgemässen Einrichtung kann für viele Zwecke ausgenutzt werden, insbesondere für die Feststellung des Ortes eines ausgestrahlte Zeichen reflektierenden oder eigene Zeichen aussendenden Gegenstandes im Raume, z.B. eines Flugzeuges.Equations (38) and (39) are valid for the difference frequency components appearing in the output circuit of all units 126, 127, 129 and 130. As a result, the value of (alpha) given by equation (39) for each selected value of t is such that all of the input circles in the output circles Units 126-130 appearing difference frequency components have the same phase and therefore add up in the input circuit of the unit 131. For values of (alpha) which do not satisfy equation (39), difference frequency components arise in the output circuits of the units 126-130 which are not in phase with one another and, as a result, the size of the input character of the unit 131 is reduced. From this it follows that the receiving device according to the invention has a sharply directed receiving characteristic, the maximum of which lies in the direction for which the value of (alpha) satisfies equation (39) for any selected value of t. It is evident that the direction of this maximum sensitivity changes continuously and periodically within a certain angular range, since the value of (alpha) satisfying equation (39) depends on the value t. This scanning movement of the reception characteristics of the device according to the invention can be used for many purposes, in particular for the determination of the location of an object which reflects emitted characters or which emits its own characters in space, e.g. an aircraft.

Die Gleichungen (38) und (39) sind auch in anderer Hinsicht wichtig. Sie zeigen nämlich, dass sich die Geschwindigkeit der Abtastbewegung der Empfangsrichtcharakteristik der Einrichtung für einen jeden gegebenen Antennenabstand a mit dem Frequenzunterschied (Omega)(sub)h zwischen den den Zeichenkanälen der einzelnen Antennen zugeführten Modulierzeichen ändert, dass fernerhin die genannte Abtastgeschwindigkeit sich für jeden gegebenen Wert des Frequenzunterschiedes (Omega)(sub)h dem Antennenabstand a umgekehrt proportional ändert und <Nicht lesbar> schliesslich das Verhältnis <Nicht lesbar> zu a für jedes benachbarte Paar von Antenne dasselbe sein muss, damit sich sämtliche Differenzfrequenzkomponenten im Eingangskreis der Einheit 131 addieren. Bei gleichen Antennenabständen haben die den Zeichenkanälen aller Paare benachbarter Antennen zugeführten Zeichen den gleichen Frequenzunterschied. Bei ungleichen Antennenabständen erfordert die oben erwähnte, auf das Verhältnis von (Omega)(sub)h zu a bezügliche Regel, dass zwischen der Frequenz des Zeichenkanals einer gegebenen Antenne zugeführten Modulierzeichens und der Frequenz des dem Zeichenkanal einer Bezugsantenne zugeführten Modulierzeichens ein dem gegenseitigen Abstand dieser beiden Antennen proportionaler Unterschied besteht. Für jeden gegebenen räumlichen Antennenabstand werden also die von den einzelnen Antennen empfangenen Trägerwellen mit unter sich verschiedenen Modulierzeichen moduliert, deren Frequenz proportional dem Abstand der einzelnen Antennen von einem für alle Antennen gemeinsamen Bezugspunkt ansteigt. Bei gleichen Antennenabständen werden die vin den einzelnen Antennen empfangenen Trägerzeichen mit Modulierzeichen mit unter sich verschiedenen, im Frequenzband in gleichen gegenseitigen Abständen liegenden Frequenzen moduliert.Equations (38) and (39) are important in other respects as well. They show that the speed of the scanning movement of the receiving directional characteristic of the device for any given antenna spacing a changes with the frequency difference (omega) (sub) h between the modulating characters fed to the character channels of the individual antennas, and that the scanning speed also changes for each given antenna The value of the frequency difference (omega) (sub) h changes inversely proportional to the antenna spacing a and <not readable> finally the ratio <not readable> to a must be the same for each neighboring pair of antennas, so that all the difference frequency components in the input circuit of the unit 131 add up. With the same antenna spacing, the characters fed to the character channels of all pairs of adjacent antennas have the same frequency difference. In the case of unequal antenna spacings, the above-mentioned rule relating to the ratio of (omega) (sub) h to a requires that the frequency of the symbol channel applied to a given antenna and the frequency of the modulated symbol applied to the symbol channel of a reference antenna correspond to the mutual spacing of these there is a proportional difference between the two antennas. For any given spatial antenna spacing, the carrier waves received by the individual antennas are modulated with different modulation symbols, the frequency of which increases proportionally to the distance between the individual antennas and a reference point common to all antennas. If the antenna spacing is the same, the carrier characters received by the individual antennas are modulated with modulating characters with frequencies that are different from one another and are equally spaced from one another in the frequency band.

Falls der Ausgangspunkt der empfangenen Trägerzeichen in einem festen Abstand von der Einrichtung ist, das das der Einheit 131 zugeführte Zeichen infolge der stetigen Abtastbewegung der Empfangsrichtcharakteristik der Einrichtung die Form eines Zeichens mit Amplituden-Impulsmodulation, obzwar das empfangene Zeichen selbst gar nicht moduliert oder nur gewöhnlich amplitudenmoduliert sein mag. Wenn die Abtastgeschwindigkeit der Empfangsrichtcharakteristik hinreichend gross ist, können diese Modulationskomponenten des Zeichens mittels des in der Einheit 131 enthaltenen Demodulators vom Zeichen abgelöst und ebenso verwertet werden, wie in jeder gebräuchlichen mit Impulsmodulation arbeitenden Einrichtung. Diese Möglichkeit besteht aber auch dann, wenn der Ausgangspunkt der Zeichen beweglich ist, da die Geschwindigkeit dieser Bewegung auf jeden Fall klein im Verhältnis zur Abtastgeschwindigkeit ist. Die Auswertungsvorrichtung der Einheit 131 kann demnach beispielsweise ein Tonwiedergabegerät zur Wiedergabe von Sprache oder Musik sein, mit welcher das empfangene Zeichen moduliert ist. In diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemässe Einrichtung zur Unterscheidung von Zeichenquellen benutzt werden, welche voneinander räumlich getrennt sind, aber mit derselben Frequenz bzw. mit so nahe beieinander gelegenen Frequenzen arbeiten, dass diese in den Durchlassbereich mehrerer oder aller Zeichenkanäle der Einrichtung fallen.If the starting point of the received carrier characters is at a fixed distance from the device, the character supplied to the unit 131 has the shape of a character with amplitude pulse modulation as a result of the continuous scanning movement of the reception directional characteristic of the device, although the received character itself does not modulate at all or only usually may be amplitude modulated. If the scanning speed of the reception directional characteristic is sufficiently high, these modulation components of the character can be detached from the character by means of the demodulator contained in the unit 131 and used in the same way as in FIG any conventional device using pulse modulation. This possibility also exists if the starting point of the characters is movable, since the speed of this movement is in any case small in relation to the scanning speed. The evaluation device of the unit 131 can accordingly be, for example, a sound reproduction device for reproducing speech or music with which the received character is modulated. In this context, the device according to the invention can be used to differentiate between character sources which are spatially separated from one another, but operate at the same frequency or with frequencies so close to one another that they fall within the pass range of several or all of the character channels of the device.

Weiterhin kann die Einrichtung gemäss Fig. 17 natürlich auch zur Feststellung der Richtung einer Zeichenquelle benutzt werden. Diese Art der Anwendung der Erfindung wird anhand eines anderen Ausführungsbeispieles behandelt werden.Furthermore, the device according to FIG. 17 can of course also be used to determine the direction of a character source. This type of application of the invention will be dealt with on the basis of another exemplary embodiment.

Die Empfangsrichtcharakteristik der erfindungsgemässen Einrichtung kann je nach der Anzahl und dem gegenseitigen Abstand der Antennen, sowie je nach dem gegenseitigen Amplitudenverhältnis der den Zeichenkanälen der Antennen zugeleiteten verschiedenen Modulierzeichen eine Hauptempfangsrichtung und eine oder mehrere Nebenempfangsrichtungen aufweisen. Ueberdies ändert sich die Form der Richtcharakteristik in der Hauptempfangsrichtung mit dem Winkel, den diese Richtung mit der die Antennen miteinander verbindenden Gerade einschliesst. Die Geschwindigkeit der durch die Empfangscharakteristik ausgeführten Abtastbewegung ist in ähnlicher Weise, wie die Abtastgeschwindigkeit im Falle der Einrichtung gemäss den Fig. 1-16, vom Frequenzunterschied zwischen den den Zeichenkanälen der einzelnen Antennen zugeführten Modulierzeichen abhängig. Es ist offenbar, dass die vin den Generatoren 121-125 erzeugten Modulierzeichen unter sich verschiedener Frequenz auch als Modulationskomponenten einer modulierten Trägerwelle betrachtet werden können. Fig. 19 zeigt eine dementsprechend ausgebildete Ausführungsform der erfindungsgemässen Empfangseinrichtung. Diese entspricht im wesentlichen der Einrichtung gemäss Fig. 17 und gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Der Unterschied besteht nur darin, dass die Einrichtung gemäss Fig. 19 Mittel zur Erzeugung eines Zeichens mit aus Harmonischen der Grundfrequenz bestehenden Frequenzkomponenten gebildeten Modulierzeichen zu den Zeichenkanälen der einzelnen Antennen aufweist, um die von diesen empfangenen Trägerzeichen mit den genannten unterschiedlichen Frequenzkomponenten zu modulieren. Diese Anordnung ist insbesondere für solche Einrichtungen geeignet, bei welchen die gegenseitigen Antennenabstände einander proportional sind, da auch die genannten Frequenzkomponenten in einander proportionalen Abständen im Frequenzband liegen.The reception directional characteristic of the device according to the invention can have a main reception direction and one or more secondary reception directions depending on the number and mutual spacing of the antennas, as well as depending on the mutual amplitude ratio of the different modulating characters fed to the antenna character channels. In addition, the shape of the directional characteristic changes in the main receiving direction with the angle that this direction makes with the straight line connecting the antennas. The speed of the scanning movement carried out by the receiving characteristic is similar to the scanning speed in the case of the device according to FIGS. 1-16, from the frequency difference between the modulating characters fed to the character channels of the individual antennas. It is evident that the modulation symbols generated by the generators 121-125 can also be regarded as modulation components of a modulated carrier wave at different frequencies. 19 shows a correspondingly designed embodiment of the receiving device according to the invention. This corresponds essentially to the device according to FIG. 17 and the same parts are provided with the same reference numerals. The only difference is that the device according to FIG. 19 has means for generating a symbol with modulating symbols consisting of harmonics of the fundamental frequency for the symbol channels of the individual antennas in order to modulate the carrier symbols received by them with the different frequency components mentioned. This arrangement is particularly suitable for those devices in which the mutual antenna spacings are proportional to one another, since the mentioned frequency components are also in mutually proportional spacings in the frequency band.

Die Einrichtung umfasst einen aus einem Eingangstransformator 132 bestehenden <Nicht lesbar> Eingangskreis, dem das vom Generator 133 erzeugte Trägerzeichen zugeführt wird. Ein zweiter Eingangskreis besteht aus den Transformatoren 134 und 135, deren Sekundärwicklungen in Reihe geschaltet sind. Diesen Transformatoren wird ein Zeichen zugeführt, welches Frequenzkomponenten enthält, die im Frequenzband in den von einem gemeinsamen Bezugspunkt gemessenen Abständen der Antennen des Antennensystems 110 proportionalen gegenseitigen Abständen liegen, wobei die Frequenz der niedrigeren Frequenzkomponenten der gewünschten Abtastgeschwindigkeit der Empfangscharakteristik der Einrichtung entsprechend gewählt ist. Diese Grundfrequenzkomponente f(sub)h wird vom Schwingungserzeuger 136 erzeugt, während der Schwingungserzeuger 137 die zweite Harmonische 2f(sub)h dieser Schwingung hervorbringt. Die Schwingungskreise dieser beiden Schwingungserzeuger sind miteinander gekoppelt, um die synchron zu halten und ihre Ausgangskreise sind an je einen der Transformatoren 134 und 135 angeschlossen. Die miteinander in Reihe geschalteten Sekundärwicklungen dieser Transformatoren sind zwischen den mittleren Anzapfungspunkt der Sekundärwicklung des Transformators 132 und die Kathode der einen Modulator bildenden Elektronenröhren 139 und 140 geschaltet, sodass die Ausgangsströme der Schwingungserzeuger 136 und 137 den Eingangselektroden dieser Röhren mit gleicher Polarität zugeführt werden. Die Sekundärwicklung des Transformators 132 ist mit den Eingangselektroden der genannten Röhren in Gegentaktschaltung verbunden, um ihnen dem Ausgangsstrom des Trägerzeichengenerators 133 mit gegengesetzter Polarität zuzuführen.The device comprises a <not readable> input circuit consisting of an input transformer 132, to which the carrier character generated by the generator 133 is fed. A second input circuit consists of transformers 134 and 135, the secondary windings of which are connected in series. A symbol is fed to these transformers which contains frequency components which lie in the frequency band in the spacings of the antennas of the antenna system 110 which are proportional to the spacings measured from a common reference point, the frequency the lower frequency components of the desired scanning speed of the reception characteristics of the device is selected accordingly. This fundamental frequency component f (sub) h is generated by the oscillation generator 136, while the oscillation generator 137 generates the second harmonic 2f (sub) h of this oscillation. The oscillation circuits of these two oscillation generators are coupled to one another in order to keep them synchronous and their output circuits are connected to one of the transformers 134 and 135 each. The series-connected secondary windings of these transformers are connected between the central tapping point of the secondary winding of the transformer 132 and the cathode of the electron tubes 139 and 140 forming a modulator, so that the output currents of the oscillation generators 136 and 137 are fed to the input electrodes of these tubes with the same polarity. The secondary winding of the transformer 132 is connected to the input electrodes of said tubes in a push-pull circuit in order to supply them with the output current of the carrier character generator 133 with opposite polarity.

Der Ausgangskreis der Röhre 139 ist über einen Transformator 141 mit einer Bandfilter-Modulatoreinheit 142 und über einen Transformator 143 mit einer ebensolchen Einheit 144 verbunden, während ein Transformator 145 die Röhren 139 und 140 in Gegentaktschaltung an eine weitere Bandfilter-Modulatoreinheit 146 anschliesst. Der Ausgangskreis der Röhre 140 ist über einen Transformator 147 mit einer Bandfilter-Modulatoreinheit 148 und über einen Transformator 149 mit einer ebensolchen Einheit 150 verbunden. Die Transformatoren 141, 143, 145, 147 und 149 sind auf je eine Modulationskomponente der im Ausgangskreis des ModulatorsThe output circuit of the tube 139 is connected to a band filter modulator unit 142 via a transformer 141 and to a similar unit 144 via a transformer 143, while a transformer 145 connects the tubes 139 and 140 in push-pull connection to a further band filter modulator unit 146. The output circuit of the tube 140 is connected via a transformer 147 to a band filter modulator unit 148 and via a transformer 149 to a similar unit 150. The transformers 141, 143, 145, 147 and 149 each have a modulation component in the output circuit of the modulator

138 entstehenden modulierten Trägerzeichens abgestimmt. Die Frequenz des Generators 133 ist zweckmässig so niedrig gewählt, dass die genannten Transformatoren diese Trennung der Komponenten leicht vornehmen können.138 resulting modulated carrier characters matched. The frequency of the generator 133 is expediently chosen to be so low that the transformers mentioned can easily perform this separation of the components.

An je einen Eingangskreis der Modulatoren der Einheiten 142, 144, 146, 148 und 150 ist ferner ein Ueberlagerungsschwingungserzeuger 156 angeschlossen, der im Ausgangskreis jedes Modulators summenfrequente und differenzfrequente Ueberlagerungsschwingungen der den genannten Einheiten zugeführten Modulationskomponenten erzeugt. Die Bandfilter dieser Einheiten sind so abgestimmt, dass entweder die Ueberlagerungsschwingung von Summenfrequenz oder diejenige von Differenzfrequenz durchgelassen wird, je nach dem, welche erwünscht ist. Die Ausgangskreise der genannten Einheiten sind an einen Eingangskreis je eines der Modulatoren 116-120 angeschlossen. Ein anderer Eingangskreis dieser Modulatoren steht mit je einer der Antennen 111-115 in Verbindung, während ihre Ausgangskreise über Bandfilter-Verstärkereinheiten 126-130 mit einer gemeinsamen Einheit 131' verbunden sind, welche eine oder mehrere Zwischenfrequenzverstärkerstufen, einen Demodulator zur Erzeugung einer Steuerspannung enthalten kann.A superimposed oscillation generator 156 is also connected to each input circuit of the modulators of the units 142, 144, 146, 148 and 150, which generates sum-frequency and difference-frequency superimposition vibrations of the modulation components supplied to the units mentioned in the output circuit of each modulator. The band filters of these units are tuned in such a way that either the superimposed oscillation of the sum frequency or that of the difference frequency is allowed to pass, depending on which one is desired. The output circuits of the units mentioned are connected to an input circuit of one of the modulators 116-120. Another input circuit of these modulators is connected to one of the antennas 111-115, while their output circuits are connected via bandpass filter amplifier units 126-130 to a common unit 131 ', which can contain one or more intermediate frequency amplifier stages, a demodulator for generating a control voltage .

Die in Verbindung mit der Einheit 131 der Fig. 17 erwähnte Vorrichtung zur Verwertung der demodulierten Zeichen besteht im vorliegenden Fall aus von der Steuerspannung der Einheit 131' gesteuerten Mitteln zur Anzeige der Richtung des Ausgangspunktes der von den Antennen empfangenen Zeichen. Diese bestehen aus einer Kathodenstrahlröhre 157, deren Eingangselektroden an die Einheit 131' angeschlossen sind, sowie aus einem zur Erzeugung der Ablenk- spannungen für den Kathodenstrahl dienenden Schwingungserzeuger 159, dessen Synchronisierkreis über ein Verzögerungsnetzwerk 158 an die Schwingungserzeuger 136 und 137 angeschlossen ist und dessen Ausgangskreis mit den Ablenkelektroden 160 der Röhre 157 in Verbindung steht.The device mentioned in connection with the unit 131 of FIG. 17 for utilizing the demodulated characters consists in the present case of means controlled by the control voltage of the unit 131 'for displaying the direction of the starting point of the characters received by the antennas. These consist of a cathode ray tube 157, the input electrodes of which are connected to the unit 131 ', as well as a device for generating the deflection voltages for the vibrator 159 serving for the cathode ray, the synchronization circuit of which is connected to the vibrators 136 and 137 via a delay network 158 and whose output circuit is connected to the deflection electrodes 160 of the tube 157.

Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Fig. 19 ist im wesentlichen gleich derjenigen der Einrichtung gemäss Fig. 17 und unterscheidet sich nur in der Art und Weise der Erzeugung der Modulierzeichen. Der Schwingungserzeuger 136 erzeugt die Grundfrequenzkomponente E(sub)h cos (Omega)(sub)ht und der Schwingungserzeuger 137 die harmonische Frequenzkomponente E(sub)h cos 2(Omega)(sub)ht des dem Modulator 138 zugeführten Zeichens. Diesem Modulator wird ferner ein von dem Generator 133 erzeugtes Hilfsträgerzeichen E'(sub)h cos (Omega)'(sub)ht verhältnismässig niedrigerer Frequenz zugeführt, und infolgedessen entsteht im Ausgangskreis des Modulators 138 ein moduliertes Trägerzeichen, dessen erwünschte Komponenten sich aus der folgenden Gleichung ergeben: (40)The mode of operation of the device according to FIG. 19 is essentially the same as that of the device according to FIG. 17 and only differs in the way in which the modulating characters are generated. The oscillation generator 136 generates the fundamental frequency component E (sub) h cos (omega) (sub) ht and the oscillation generator 137 the harmonic frequency component E (sub) h cos 2 (omega) (sub) ht of the character supplied to the modulator 138. A subcarrier symbol E '(sub) h cos (Omega)' (sub) ht generated by the generator 133 is also fed to this modulator at a comparatively lower frequency, and as a result, a modulated carrier symbol is produced in the output circuit of the modulator 138, the desired components of which are derived from the following Equation give: (40)

Die Transformatoren 141, 143, 145, 147 und 149 trennen die verschiedenen Modulationskomponenten dieses modulierten Trägerzeichens und führen den Modulatoren 142, 144, 146, 148 und 150 Modulationskomponenten der folgenden Form zu:Transformers 141, 143, 145, 147 and 149 separate the various modulation components of this modulated carrier symbol and apply modulation components of the following form to modulators 142, 144, 146, 148 and 150:

e(sub)142 = E'(sub)o cos ((Omega)'(sub)ot - 2(Omega)(sub)ht) (41)e (sub) 142 = E '(sub) o cos ((Omega)' (sub) ot - 2 (Omega) (sub) ht) (41)

e(sub)144 = E'(sub)o cos ((Omega)'(sub)ot - (Omega)(sub)ht) (42)e (sub) 144 = E '(sub) o cos ((Omega)' (sub) ot - (Omega) (sub) ht) (42)

e(sub)146 = E'(sub)o cos (Omega)'(sub)ot (43)e (sub) 146 = E '(sub) o cos (omega)' (sub) ot (43)

e(sub)148 = E'(sub)o cos ((Omega)'(sub)ot - (Omega)(sub)ht) (44)e (sub) 148 = E '(sub) o cos ((Omega)' (sub) ot - (Omega) (sub) ht) (44)

e(sub)150 = E'(sub)o cos ((Omega)'(sub)ot - 2(Omega)(sub)ht) (45)e (sub) 150 = E '(sub) o cos ((omega)' (sub) ot - 2 (omega) (sub) ht) (45)

Die Schwingungen (Omega)'o' des Ueberlagerungsschwingungserzeugers 156 werden ebenfalls den genannten Modulatoren zugeführt und diese leiten dann den Modulatoren 116-120 die durch ihre Bandfilter ausgesonderten folgenden Ueberlagerungsschwingungen von Summenfrequenz zu:The oscillations (omega) 'o' of the superimposed oscillation generator 156 are also fed to the named modulators and these then feed the following superimposed oscillations of sum frequency to the modulators 116-120, which are separated out by their band filters:

In diesen Gleichungen istIn these equations is

(Omega)(sub)o = (Omega)'(sub)o + (Omega)'(sub)o'(Omega) (sub) o = (Omega) '(sub) o + (Omega)' (sub) o '

Wie ersichtlich, befriedigen die Gleichungen (47), (49), (51), (53) und (55) die Gleichung (36) und infolgedessen haben die den Modulatoren 116-120 zugeführten Modulierkomponenten diejenigen Frequenzen, welche zur Herbeiführung einer in der Richtung veränderlichen, scharf konzentrierten Empfangsrichtcharakteristik der Einrichtung erforderlich sind. Die Geschwindigkeit der Abtastbewegung dieser Empfangsrichtcharakteristik ist, wie die letzten Gleichungen zeigen, nur vom Wert der Grösse (Omega)(sub)h abhängig. Infolgedessen kann die Abtastgeschwindigkeit durch einfache Änderung der Frequenzen der Schwingungserzeuger 136 und 137 und entsprechender, mittels einer Gleichsteuerung bewirkbarer Einstellung der Transformatoren 141, 143, 145, 147 und 149 leicht geändert werden. Eine Neueinstellung der Bandfilter der Einheiten 142, 144, 146, 148 und 150 ist dabei im allgemeinen nicht erforderlich, da diese bei den verhältnismässig hohen Frequenzen der Ueberlagerungsschwingungen einen ausreichend grossen Durchlassbereich haben. Die Form der Empfangscharakteristik ist vom Amplitudenverhältnis der von den Modulatoren 142, 144, 146, 148 und 150 gelieferten überlagerten Schwingungen abhängig und kann daher durch entsprechende Änderung des Amplitudenverhältnisses der von den Schwingungserzeugern 136 und 137 gelieferten Schwingungen oder des Modulationsgrades in den einzelnen Modulatoren 142, 144, 146, 148 und 150, oder aber durch die beide Massnahmen leicht geändert werden.As can be seen, equations (47), (49), (51), (53) and (55) satisfy equation (36) and, as a result, the modulating components applied to modulators 116-120 have the frequencies which are necessary to induce one in the Direction changeable, sharply concentrated reception directional characteristic of the device are required. The speed of the scanning movement of this receiving directional characteristic is, as the last equations show, only dependent on the value of the quantity (omega) (sub) h. As a result, the scanning speed can be adjusted by simply changing the frequencies of the vibrators 136 and 137 and adjusting them accordingly by means of equal control of transformers 141, 143, 145, 147 and 149 can be easily changed. A readjustment of the band filters of the units 142, 144, 146, 148 and 150 is generally not necessary, since these have a sufficiently large pass band at the relatively high frequencies of the superimposed oscillations. The shape of the reception characteristic depends on the amplitude ratio of the superimposed oscillations supplied by the modulators 142, 144, 146, 148 and 150 and can therefore be changed by changing the amplitude ratio of the oscillations supplied by the oscillation generators 136 and 137 or the degree of modulation in the individual modulators 142, 144, 146, 148 and 150, or by which both measures can be changed slightly.

Die von den Bandfilter-Verstärkereinheiten126-130 dem Eingangskreis der Einheit 131' zugeführten gleichphasigen Modulationskomponenten der empfangenen Zeichen werden in dieser Einheit verstärkt, demoduliert und nach erneuter Verstärkung den Eingangselektroden der Kathodenstrahlröhre 157 zugeführt, um den Kathodenstrahl zu modulieren. Gleichzeitig werden den Ablenkelektroden 160 der Röhre vom Schwingungserzeuger 159 herrührende sägezahnförmige Ablenkspannungen zugeführt. Der Schwingungserzeuger 159 wird durch die Schwingungen des Schwingungserzeugers 136 synchronisiert und das Verzögerungsnetzwerk 158 steuert diese Synchronisierung so, dass immer dann eine Abtastperiode der Kathodenstrahlröhre beginnt, wenn der Richtwinkel der Empfangseinrichtung Null ist.The in-phase modulation components of the received symbols fed by the bandpass filter amplifier units 126-130 to the input circuit of the unit 131 'are amplified, demodulated and, after being amplified again, fed to the input electrodes of the cathode ray tube 157 in order to modulate the cathode ray. At the same time, sawtooth-shaped deflection voltages originating from the vibrator 159 are applied to the deflection electrodes 160 of the tube. The oscillation generator 159 is synchronized by the oscillations of the oscillation generator 136 and the delay network 158 controls this synchronization so that a scanning period of the cathode ray tube begins whenever the directional angle of the receiving device is zero.

Da die Empfangscharakteristik der Einrichtung einen gewissen Raumwinkel stetig abtastet, hat das dem Eingangskreis der Einheit 131' zugeführte Zeichen die Form eines impulsmoduliertenSince the reception characteristic of the device continuously scans a certain solid angle, the character fed to the input circuit of the unit 131 'is in the form of a pulse-modulated one

Zeichens, auch wenn das empfangene Zeichen selbst unmoduliert oder mit einem Modulierzeichen moduliert ist. Der Kathodenstrahl der Röhre 157 wird also durch die im Ausgangskreis der Einheit 131' erscheinenden Impulsmodulationskomponenten moduliert. Da die Empfangseinrichtung deine Impulsmodulation des empfangenen Zeichen einmal während jeder Abtastperiode bewirkt und da die Ablenkung des Kathodenstrahles mit der Abtastbewegung der Empfangscharakteristik synchronisiert ist, erzeugen die den Eingangselektroden der Röhre zugeführten Impulsmodulationskomponenten in dem Fall, dass der Ausgangspunkt des empfangenen Zeichens unbeweglich ist, einen festen Punkt auf dem Leuchtschirm der Röhre. Die Lage dieses Punktes auf der Bahn des Kathodenstrahles auf dem Leuchtschirm ist ein Mass für die Richtung des Ausgangspunktes der empfangenen Zeichen.Character, even if the received character itself is unmodulated or modulated with a modulating character. The cathode ray of the tube 157 is thus modulated by the pulse modulation components appearing in the output circuit of the unit 131 '. Since the receiving device effects your pulse modulation of the received character once during each scanning period and since the deflection of the cathode ray is synchronized with the scanning movement of the receiving characteristic, the pulse modulation components applied to the input electrodes of the tube generate a fixed one in the event that the starting point of the received character is immobile Point on the fluorescent screen of the tube. The position of this point on the path of the cathode ray on the luminescent screen is a measure of the direction of the starting point of the received characters.

Die Einrichtung gemäss der Fig. 20 unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 19 nur darin, dass hier das Antennensystem 110' aus einer geraden Anzahl von Antennen 111-115 und 161 besteht. Die Zufügung der sechsten Antenne 161 erfordert natürlich die Zufügung einer weiteren, aus einem Modulator, Bandfilter und Verstärker bestehenden Einheit 162, 163 zu den gleichen Einheiten 116, 126 bis 120, 130, sowie einer weiteren Bandfilter-Modulatoreinehit 164, welche gleich den entsprechenden Einheiten 142, 144, 146, 148 und 150 ist. Die Einheit 164 ist an die Elektronenröhre 140 des Modulators 138' über einen TRansformator 165 angeschlossen, der auf eine weiter unten näher behandelte Modulationskomponente des im Ausgangskreis des Modulators 138' entstehenden modulierten Trägerzeichens abgestimmt ist.The device according to FIG. 20 differs from that of FIG. 19 only in that the antenna system 110 ′ here consists of an even number of antennas 111-115 and 161. The addition of the sixth antenna 161 naturally requires the addition of a further unit 162, 163 consisting of a modulator, bandpass filter and amplifier to the same units 116, 126 to 120, 130, as well as a further bandpass filter modulator unit 164, which is identical to the corresponding units 142, 144, 146, 148 and 150 is. The unit 164 is connected to the electron tube 140 of the modulator 138 'via a transformer 165 which is matched to a modulation component of the modulated carrier character arising in the output circuit of the modulator 138', which will be discussed in more detail below.

Der Modulator 138' der vorliegenden Einrichtung ist ein ausgeglichener, den Träger unterdrückender Modulator, in welchem der Ausgangskreis des Trägerwellengenerators 133 zwischen die Kathoden der Röhren 139 und 140 und Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Eingangstransformators 132 geschaltet ist. Die Primärwicklung des letztgenannten Transformators ist über die Transformatoren 134', 137' und 168 angeschlossen. Die Schwingungserzeuger 136' und 137' und 168 erzeugten Modulationszeichenkomponenten mit harmonischen Frequenzen <Formel>,<Formel> und <Formel>. Das Ablenksystem der Kathodenstrahlröhre 157 kann dieselbe sein, wie im Falle der Einrichtung gemäss der Fig. 19 und ist der Einfachheit halber weggelassen. Im Hinblick auf den ausgeglichenen Modulator 138' müssen natürlich die Primärwindungen der Transformatoren 141, 143, 145, 17, 149 und 165 induktiv gekoppelt sein, um eine ausgeglichene Ausgangsleistung zu erzielen.The modulator 138 'of the present device is a balanced carrier suppressing modulator in which the output circuit of the carrier wave generator 133 is connected between the cathodes of the tubes 139 and 140 and the center tap of the secondary winding of the input transformer 132. The primary winding of the latter transformer is connected through transformers 134 ', 137' and 168. The vibrators 136 'and 137' and 168 generated modulation symbol components having harmonic frequencies <formula>, <formula>, and <formula>. The deflection system of the cathode ray tube 157 may be the same as in the case of the device of FIG. 19 and is omitted for the sake of simplicity. Of course, with respect to balanced modulator 138 ', the primary windings of transformers 141, 143, 145, 17, 149 and 165 must be inductively coupled to achieve balanced output.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist mit Ausnahme derjenigen des Modulators 139' im wesentlichen gleich der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 19. Das im Ausgangskreis des Modulators 138' erscheinende modulierte Trägerzeichen hat hier keine Trägerwellenkomponenten, enthält vielmehr je drei Frequenzkomponenten im oberen und im unteren Seitenband, welche den von den Schwingungserzeugern 136', 137' und 168 erzeugten Grundfrequenzen und Harmonischen entsprechen. Von diesen wird durch die Transformatoren 141. 143, 145, 147, 149 und 165 je eine der folgenden Komponenten ausgesondert und den Bandfilter-Modulationseinheiten 142, 144, 146, 148, 150 und 164 zugeführt:The mode of operation of the device, with the exception of that of the modulator 139 ', is essentially the same as that of the device according to FIG which correspond to the fundamental frequencies and harmonics generated by the vibrators 136 ', 137' and 168. One of the following components is separated from these by the transformers 141, 143, 145, 147, 149 and 165 and fed to the band filter modulation units 142, 144, 146, 148, 150 and 164:

Die Bandfilter der letztgenannten Einheiten sonder, wie im Fall der Einrichtung gemäss Fig. 19, entweder die Summenfrequenzkomponenten oder die Differenzfrequenzkomponenten aus. Die den Zeichenkanälen der Antennen 111-115 und 161 zugerührten Modulierkomponenten haben demnach das durch die Gleichung (36) erforderte Frequenzverhältnis, welches eine scharf konzentrierte Empfangscharakteristik veränderlicher Richtung herbeiführt.The band filters of the last-mentioned units separate out either the sum frequency components or the difference frequency components, as in the case of the device according to FIG. 19. The modulation components fed to the signal channels of antennas 111-115 and 161 accordingly have the frequency ratio required by equation (36), which brings about a sharply concentrated reception characteristic of variable direction.

In Verbindung mit dieser, eine gerade Anzahl von Antennen enthaltenden Einrichtung sei darauf hingewiesen, dass für eine gerade Anzahl n von Antennen die allgemeinste Form der Gleichung für die im gemeinsamen Ausgangskreis der verschiedenen Modulatoren entstehenden kombinierten Differenzfrequenzkomponenten wie folgt ist: In connection with this device containing an even number of antennas, it should be pointed out that for an even number n of antennas the most general form of the equation for the combined difference frequency components arising in the common output circuit of the various modulators is as follows:

In der Gleichung bedeutet:In the equation:

K(sub)m eine vom Modulationsgrad der einzelnen Modulatoren abhängige Konstante ; <Nicht lesbar>K (sub) m is a constant dependent on the degree of modulation of the individual modulators; <Not readable>

m ist die Zahl des Gliedes in der Reihe undm is the number of the link in the series and

m' = <Formel>m '= <formula>

Demgemäss ergibt sich die Gleichung der im Eingangskreis der Einheit 131' der Einrichtung gemäss Fig. 20 in Erscheinung tretenden Differenzfrequenzkomponenten zu: Accordingly, the equation of the difference frequency components appearing in the input circuit of the unit 131 'of the device according to FIG. 20 results in:

Fig. 21 zeigt eine Empfangseinrichtung, welche ebenso, wie die Sendeeinrichtung gemäss Fig. 16 dazu geeignet ist, einen vorbestimmten Raumabschnitt in zwei aufeinander normalen Richtungen abzutasten. Das Abtastmuster dieser Einrichtung stellt ebenfalls ein aus parallelen Linien bestehendes Raster dar, wie es im Fernsehen verwendet wird.FIG. 21 shows a receiving device which, like the transmitting device according to FIG. 16, is suitable for scanning a predetermined space segment in two mutually normal directions. The scanning pattern of this device also represents a grid consisting of parallel lines, such as is used on television.

Diese Einrichtung kann als eine Mehrheit von Einrichtungen gemäss Fig. 19 aufgefasst werden, wobei jede dieser Einrichtungen mit einer von derjenigen der anderen etwas abweichenden Grundfrequenz arbeitet. Die auch in Fig. 19 vorkommenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie dort und diejenigen der unbezeichneten Teile, welche in ihrer Lage bezeichnete Teilen entsprechen, sind mit diesen in jeder Beziehung gleichartig, nur dass sie zu mit anderen Frequenzen arbeitenden Zeichenkanälen gehören. Der Aufbau dieser Empfangseinrichtung ist im wesentlichen gleich demjenigen der Sendeeinrichtung gemäss Fig. 16, mit dem Unterschied, dass die in der Einrichtung erzeugten verschiedenen Frequenzkomponenten nicht den Antennen selbst zugeführt werden, sondern nur den mit den Antennen verbundenen Modulatoren, um die empfangenen Zeichen entsprechend zu modulieren.This device can be understood as a plurality of devices according to FIG. 19, each of these devices operating with a basic frequency that differs slightly from that of the other. The parts also appearing in FIG. 19 are provided with the same reference numerals as there and those of the unmarked parts which correspond in their position to parts marked are similar to these in every respect, only that they belong to symbol channels operating at different frequencies. The structure of this receiving device is essentially the same as that of the transmitting device according to FIG. 16, with the difference that the various frequency components generated in the device are not fed to the antennas themselves, but only to the modulators connected to the antennas in order to appropriately transmit the received characters modulate.

Die Einrichtung enthält ausserdem zur Herbeiführung der horizontalen Abtastbewegung dienenden Modulationsgenerator 136, 137 der Einrichtung gemäss Fig. 19 auch noch einen zur Herbeiführung der vertikalen Abtastbewegung dienenden , Schwingungen von den Frequenzen f(sub)v und 2f(sub)v erzeugenden Modulationsgenerator 169, dessen Ausgangskreis an einen Eingangskreis des Modulators 170 angeschlossen ist. Mit dem anderen Eingangskreis dieses Modulators ist der Trägerwellengenerator 133 verbunden. Aus den früheren Ausführungen ergibt sich, dass die Frequenzkomponenten f(sub)c, f(sub)c + f(sub)v und f(sub)c + 2f(sub)v der im Ausgangskreis des Modulators 170 entstehenden modulierten Trägerwelle dazu geeignet sind, eine vertikale Abtastbewegung der Empfangsrichtcharakteristik des Antennensystems herbeizuführen. Diese Modulationskomponenten werden einzeln ausgesondert und einer den Bandfilter und Modulator 138 enthaltenden Gruppe I von Bandfiltern und Modulatoren zugeführt. In diesen werden sie mit den mit Y bezeichneten Horizontalmodulationskomponenten f(sub)h und 2f(sub)h der Generatoren 136, 137 moduliert. Die sich hieraus ergebenden Modulationskomponenten ergeben sich aus der Fig. 21. Jede der Bandfilter- und Modulatoreinheiten der Gruppe I sondert eine dieser Modulationskomponenten aus und leitet sie zu einer weiteren, die Modulatoren und Bandfilter 142, 144, 146, 148 und 150 enthaltenden Gruppe II von Modulatoren und Bandfiltern, in welcher ihnen die mit X bezeichneten Schwingungen von der Frequenz f(sub)o des Ueberlagerungsschwingungserzeugers 156 überlagert werden. Die sich hier ergebenden modulierten Zeichen m(sub)1 - m(sub)5, n(sub)1 - n(sub)5, o(sub)1 - o(sub)5, p(sub)1 - p(sub)5 und r(sub)1 - r(sub)5 gelangen zu der die Modulatoren und Verstärker 116-120 enthaltenden Gruppe III von Modulatoren, welche mit dem die Antennen 111-115 enthaltenden Antennensystem verbunden sind.The device also contains a modulation generator 136, 137 of the device according to FIG Output circuit is connected to an input circuit of the modulator 170. The carrier wave generator 133 is connected to the other input circuit of this modulator. From the previous explanations it follows that the frequency components f (sub) c, f (sub) c + f (sub) v and f (sub) c + 2f (sub) v of the modulated carrier wave produced in the output circuit of the modulator 170 are suitable for causing a vertical scanning movement of the reception directional characteristic of the antenna system. These modulation components are separated out individually and fed to a group I of band filters and modulators containing the bandpass filter and modulator 138. In these they are modulated with the horizontal modulation components f (sub) h and 2f (sub) h of the generators 136, 137, denoted by Y. The resulting modulation components are shown in Fig. 21. Each of the bandpass filter and modulator units of group I separates one of these modulation components and routes it to a further group II containing the modulators and bandpass filters 142, 144, 146, 148 and 150 of modulators and band filters, in which the vibrations labeled X from the frequency f (sub) o of the superimposed vibration generator 156 are superimposed on them. The resulting modulated characters m (sub) 1 - m (sub) 5, n (sub) 1 - n (sub) 5, o (sub) 1 - o (sub) 5, p (sub) 1 - p ( sub) 5 and r (sub) 1 - r (sub) 5 arrive at group III of modulators containing the modulators and amplifiers 116-120, which are connected to the antenna system containing the antennas 111-115.

Aus den Frequenzbezeichnungen in der Fig. 21 ergibt sich dass den letztgenannten Modulatoren Zeichen zugeführt werden, deren Frequenz in jeder Längsreihe der Antennen mit dem Abstand der Antennen vom linken Ende der Reihe und in jeder Querreihe mit dem Abstand der Antennen von der untersten Antenne proportional diesen Abständen zunimmt. Insbesondere werden die zu den Antennen auf der einen Seite der mittleren Längsreihe von Antennen gelegenen Längsreihe gehörigen Modulatoren mit den sich aus der zweiten Modulation der Modulationskomponenten des oberen Seitenbandes der ersten Modulation ergebenden Schwingungen und die zu den Antennen der auf der anderen Seite der mittleren Längsreihe gelegenen Längsreihen gehörigen Modulatoren mit sich aus der zweiten Modulationskomponenten des unteren Seitenbandes der ersten Modulation ergebenden Schwingungen gespeist, wobei die den Modulatoren der auf der einen Seite der Mittelantenne jeder Längsreihe gelegenen Antennen zugeführten Schwingungen aus den Modulationskomponenten des oberen Seitenbandes der zweiten Modulatoren der auf der anderen Seite der Mittelantenne jeder Längsreihe gelegenen Antennen zugeführten Schwingungen aus den Modulationskomponenten des unteren Seitenbandes der zweiten Modulation bestehen. Die den Modulatoren der Antennen jeder Längsreihe zugeführten Zeichen unterscheiden sich also um die Frequenz f(sub)h, wodurch die Empfangsrichtcharakteristik zu einer horizontalen Abtastbewegung mit vorzugsweise höherer Geschwindigkeit veranlasst wird, während die den Modulatoren der Antennen jeder Querreihe zugeführten Zeichen sich um die Frequenz f(sub)h unterscheiden, was eine Abtastbewegung der Empfangsrichtcharakteristik in vertikaler Richtung mit vorzugsweise kleinerer Geschwindigkeit zur Folge hat.From the frequency designations in Fig. 21 it follows that the last-mentioned modulators are supplied with symbols, the frequency of which in each longitudinal row of antennas is proportional to the distance between the antennas from the left end of the row and in each transverse row with the distance between the antennas and the lowest antenna Intervals increases. In particular, the modulators belonging to the antennas on one side of the central longitudinal row of antennas are made up with the the second modulation of the modulation components of the upper sideband of the first modulation resulting vibrations and the modulators belonging to the antennas of the longitudinal rows on the other side of the central longitudinal row with vibrations resulting from the second modulation components of the lower sideband of the first modulation, the modulators the oscillations fed to the antennas on one side of the central antenna of each longitudinal row consist of the modulation components of the upper sideband of the second modulators; the oscillations fed to the other side of the central antenna of each longitudinal row consist of the modulation components of the lower sideband of the second modulation. The characters fed to the modulators of the antennas of each longitudinal row thus differ by the frequency f (sub) h, which causes the receiving directional characteristic to scan horizontally at a preferably higher speed, while the characters fed to the modulators of the antennas of each transverse row vary by the frequency f (sub) h differentiate, which results in a scanning movement of the reception directional characteristic in the vertical direction, preferably at a lower speed.

Die Ausgangskreise aller Modulatoren der Gruppe II sind ebenso wie im Fall der Einrichtung gemäss Fig. 19, zu einem gemeinsamen Zwischenfrequenzkanal zusammengefasst und an die Einheit 131' angeschlossen. Die Ausgangsleistung dieser Einheit wird der Kathodenstrahlröhre 157 zugeführt, um deren Kathodenstrahl zu modulieren. Im Hinblick darauf, dass die Empfangsrichtcharakteristik der Einrichtung eine Abtastbewegung in zwei Richtungen ausführt, ist ausser dem Generator 159 zur Erzeugung derAs in the case of the device according to FIG. 19, the output circuits of all modulators of group II are combined to form a common intermediate frequency channel and connected to the unit 131 '. The output of this unit is supplied to the cathode ray tube 157 to modulate its cathode ray. In view of the fact that the receiving directional characteristic of the device executes a scanning movement in two directions, in addition to the generator 159 for generating the

Ablenkspannung für die horizontale Ablenkung des Kathodenstrahles noch ein zweiter Generator 171 vorgesehen, der über ein dem Verzögerungsnetzwerk 168 gleiches Verzögerungsnetzwerk 173 an den Generator 169 angeschlossen ist und die Ablenkspannung für die vertikale Ablenkung des Kathodenstrahles bewirkenden Ablenkelektroden 172 liefert.Deflection voltage for the horizontal deflection of the cathode ray is provided by a second generator 171, which is connected to the generator 169 via a delay network 173 identical to the delay network 168 and supplies the deflection voltage for the vertical deflection of the cathode ray causing deflection electrodes 172.

Die Empfangscharakteristik jeder der Empfangseinrichtungen gemäss Fig. 17-21 umfasst im allgemeinen eine Hauptempfangseinrichtung und eine oder mehrere unerwünschte Nebenempfangsrichtungen erheblich kleinerer Empfindlichkeit. Die Empfindlichkeit in diesen Nebenempfangsrichtungen kann noch vermindert werden, indem man den Modulationsgrad der verschiedenen verwendeten Modulatoren, z.B. der Modulatoren 116-120 der Fig. 17, derart regelt, dass die im Ausgangskreis der Modulatoren sich ergebenden Differenzfrequenzkomponenten unterschiedliche Amplituden haben. Im Hinblick auf die allgemeinen Gleichungen (37a) und (62) bedeutet dies, dass die verschiedenen Koeffizienten K(sub)o und K(sub)m ungleich gemacht werden. Auch in diesem Fall sind die genannten allgemeinen Gleichungen gültig, wenn die Koeffizienten K(sub)m nur in jenen Gliedern der Gleichungen gleich sind, welche die in denjenigen Paaren von Modulatoren erzeugten Differenzfrequenzkomponenten ausdrücken, die zu den in gleichem Abstand vom Mittelpunkt des Antennensystems liegenden Antennenpaaren gehören.The reception characteristic of each of the receiving devices according to FIGS. 17-21 generally comprises a main receiving device and one or more undesired secondary receiving directions of considerably lower sensitivity. The sensitivity in these secondary reception directions can be further reduced by regulating the degree of modulation of the various modulators used, e.g. the modulators 116-120 of FIG. 17, in such a way that the difference frequency components resulting in the output circuit of the modulators have different amplitudes. With regard to the general equations (37a) and (62), this means that the various coefficients K (sub) o and K (sub) m are made unequal. In this case, too, the general equations mentioned are valid if the coefficients K (sub) m are only equal in those terms of the equations which express the difference frequency components generated in those pairs of modulators that are at the same distance from the center of the antenna system Antenna pairs belong.

Die Fig. 22-26 der Zeichnung zeigen Ausführungsformen von kombinierten Sende- und Empfangsrichtungen gemäss der Erfindung, welche zur Bestimmung des Ortes eines ausgestrahlte Zeichen reflektierenden Gegenstandes im Raume geeignet sind.22-26 of the drawing show embodiments of combined sending and receiving directions according to the invention, which are suitable for determining the location of an emitted symbol reflecting object in space.

Fig. 22 stellt eine derartige Einrichtung mit einem Antennensystem 210 dar, welches die Antennen 211-220 umfasst. Die Anten- nen, welche zweckmässig entlang einer horizontalen Geraden angeordneten vertikale Dipolantenne sein können, sind vorzugsweise in zwei Gruppen 210(sub)a und 210(sub)b geteilt, die je entlang einer horizontalen Geraden liegen. Die Antennen haben zweckmässig gleiche, von der gewünschten Form ihrer Richtcharakteristik abhängige Abstände. Für die meisten Fällen ist es am zweckmässigsten, diese Abstände gleich der Hälfte derjenigen Wellenlänge zu bemessen, welche der Grundfrequenz der dem Antennensystem 210(sub)a zugeführten Zeichen entspricht. Die Art und Weise, in welcher die Antennenabstände die Richtcharakteristik beeinflussen, ist in Verbindung mit den Figuren 1-13 der Zeichnung ausführlich dargelegt worden.FIG. 22 shows such a device with an antenna system 210 which comprises the antennas 211-220. The antenna Nines, which can usefully be vertical dipole antennas arranged along a horizontal straight line, are preferably divided into two groups 210 (sub) a and 210 (sub) b, each lying along a horizontal straight line. The antennas expediently have the same spacing, depending on the desired shape of their directional characteristic. In most cases, it is most expedient to measure these distances equal to half the wavelength which corresponds to the fundamental frequency of the characters supplied to the antenna system 210 (sub) a. The manner in which the antenna spacings influence the directional characteristic has been explained in detail in connection with FIGS. 1-13 of the drawing.

Die Einrichtung gemäss Fig. 22 umfasst weiterhin Mittel zur Zuführung von Trägerzeichen unterschiedlicher Frequenz zu zumindest zwei Antennen der Antennengruppe 210(sub)a des Antennensystems. Zu diesen Mitteln gehört ein Generator 221 zur Erzeugung von Zeichen mit von der Anzahl und von dem gegenseitigen Abstand der Antennen abhängigen Frequenzkomponenten, wobei die den Zeichenkanälen der einzelnen Antennen zugeführten Zeichen in einem vorbestimmten Verhältnis zum Abstand der betreffenden Antenne von einem für alle Antennen gemeinsamen Bezugspunkt stehen. Im vorliegenden Fall, in welchem jede Antennengruppe fünf Antennen umfasst, hat das dem Generator 221 erzeugte Trägerzeichen zwei Frequenzkomponenten f(sub)h und 2f(sub)h, deren Frequenz demnach den Abständen der Antennen von der als Bezugspunkt geltenden Mittelantenne entsprechen. Natürlich können die Antennengruppen weitere Antennen enthalten und die Antennenabstände können auch verschieden voneinander sein, wobei das erwähnte Trägerzeichen noch weitere Frequenzkomponenten, oder solche mit von dem angegebenen Wert abweichenden Wert haben kann.The device according to FIG. 22 further comprises means for feeding carrier characters of different frequencies to at least two antennas of antenna group 210 (sub) a of the antenna system. These means include a generator 221 for generating characters with frequency components dependent on the number and mutual spacing of the antennas, the characters fed to the character channels of the individual antennas in a predetermined ratio to the distance of the antenna in question from a reference point common to all antennas stand. In the present case, in which each antenna group comprises five antennas, the carrier symbol generated by the generator 221 has two frequency components f (sub) h and 2f (sub) h, the frequency of which accordingly corresponds to the distances between the antennas and the central antenna used as a reference point. Of course, the antenna groups can contain further antennas and the antenna spacings can also be different from one another, wherein the carrier symbol mentioned can also have further frequency components or those with a value deviating from the specified value.

Weiterhin enthält die Einrichtung mit dem Generator 221 verbundene Mittel zur Erzeugung einer Mehrheit von Trägerzeichen unterschiedlicher Frequenz. Diese Mittel umfassen einen Trägerzeichengenerator 222 zur Erzeugung eines Hilfsträgerzeichens mit der Frequenz f(sub)c und einen ausgeglichenen Modulator 223, dessen Eingangskreis mit dem Ausgangskreis beider genannter Generatoren verbunden ist. Der Ausgangskreis des Modulators 223 ist an die aus den Bandfiltern und Modulatoren 225-229 bestehende Einheit 224 angeschlossen, deren Bandfilter auf je eine der Frequenzkomponenten f(sub)c, f(sub)c + f(sub)h, und f(sub)c + 2f(sub)h des im Ausgangskreis der Modulators 223 erscheinenden modulierten Zeichens abgestimmt sind. Die Frequenz f(sub)c des Hilfsträgerzeichens wird zweckmässig so niedrig gewählt, dass die Bandfilter der Einheit 224 diese Frequenzkomponenten leicht trennen können. Aus diesem Grunde ist ein Ueberlagerungsgenarator 230 zur Erzeugung einer Ueberlagerungsschwingung mit einer höheren Frequenz f(sub)o vorgesehen, mittels derer aus den vorgenannten Frequenzkomponenten Ueberlagerungsschwingungen mit höheren Frequenzen f(sub)o + (f(sub)c - 2f(sub)h) bis f(sub)o + (f(sub)c + 2f(sub)h) erzeugt werden, welche zur Ausstrahlung durch die Antennen geeignet sind. Der Ausgangskreis dieses Generators 230 ist mit dem Eingangskreis jedes der Modulatoren der Einheit 224 verbunden. An den Ausgangskreis jedes Bandfilters und Modulators 225-229 schliesst sich je eine Bandfilter-Verstärkereinheit 231-235 an und die Ausgangskreise dieser letzteren Einheiten sind mit je einer der Antennen 211-215 verbunden. Die Bandfilter dieser letztgenannten Einheiten sondern die Summenfrequenzkomponenten f(sub)o + f(sub)c - 2f(sub)h bis f(sub)o + f(sub)c + 2f(sub)h der überlagerten Schwingungen aus und führen diese den Antennen zu- Die Verstärker dieser Einheiten haben zweckmässig einen solchen Verstärkungsgrad, dass die den Antennen zugeführten Schwingungen gleiche Amplituden haben.Furthermore, the device contains means, connected to the generator 221, for generating a plurality of carrier characters of different frequencies. These means comprise a carrier character generator 222 for generating a subcarrier character with the frequency f (sub) c and a balanced modulator 223, the input circuit of which is connected to the output circuit of both generators mentioned. The output circuit of the modulator 223 is connected to the unit 224, which consists of the band filters and modulators 225-229 ) c + 2f (sub) h of the modulated character appearing in the output circuit of the modulator 223 are matched. The frequency f (sub) c of the subcarrier symbol is expediently selected to be so low that the band filters of the unit 224 can easily separate these frequency components. For this reason, a superposition generator 230 is provided for generating a superposition oscillation with a higher frequency f (sub) o, by means of which superposition oscillations with higher frequencies f (sub) o + (f (sub) c - 2f (sub) h) are generated from the aforementioned frequency components ) to f (sub) o + (f (sub) c + 2f (sub) h), which are suitable for transmission by the antennas. The output circuit of this generator 230 is connected to the input circuit of each of the modulators of the unit 224. A band filter amplifier unit 231-235 is connected to the output circuit of each band filter and modulator 225-229, and the output circuits of these latter units are each connected to one of the antennas 211-215. The band filters of these last-mentioned units separate the sum frequency components f (sub) o + f (sub) c - 2f (sub) h to f (sub) o + f (sub) c + 2f (sub) h of the superimposed oscillations and carry them out The amplifiers of these units expediently have such a degree of amplification that the vibrations fed to the antennas have the same amplitudes.

Der von der Antennengruppe 210a ausgehende, Abtastbewegungen ausführende Strahl wird von einem etwa in diesem Raum befindlichen Gegenstand zurückgeworfen und von der Antennengruppe 210b empfangen. An diese Antennen schliessen sich Zeichenkanäle an, welche Mittel zum Modulieren der von zumindest zwei Antennen der Gruppe 210b empfangenen Trägerzeichen mit Modulierzeichen enthalten, deren Frequenzen einesteils von den Frequenzen der den Antennen der Antennengruppe 210a zugeführten Zeichen verschieden und andernteils unter sich zumindest um denselben Betrag verschieden sind, um den sich die Frequenzen der Antennengruppe 210a zugeführten Zeichen voneinander unterscheiden. Ein Teil der sich auf diese Weise ergebenen Modulationskomponenten ist nur für eine gewisse Empfangsrichtung in gleicher Phase und diese Empfangsrichtung ändert sich stetig in Uebereinstimmung mit der Abtastbewegung des von der Antennengruppe 210a ausgesendeten Strahles.The beam emanating from the antenna group 210a and executing scanning movements is reflected back by an object located approximately in this space and received by the antenna group 210b. These antennas are followed by character channels which contain means for modulating the carrier characters received by at least two antennas of group 210b with modulating characters, the frequencies of which are partly different from the frequencies of the characters supplied to the antennas of antenna group 210a and partly different from each other by at least the same amount are by which the characters supplied to the frequencies of the antenna group 210a differ from each other. Some of the modulation components resulting in this way are only in the same phase for a certain receiving direction and this receiving direction changes continuously in accordance with the scanning movement of the beam emitted by the antenna group 210a.

Die genannten Mittel zum Modulieren der empfangenen Trägerzeichen umfassen Vorrichtungen zum Ableiten der Modulierzeichen von den durch den Generator 221 erzeugten Zeichen zum Modulieren der ausgestrahlten Trägerwelle. ZU diesen Vorrichtungen gehört ein ausgeglichener Modulator 236, der einen über einen einstellbaren Phasenschieber 237 an den Ausgangskreis des Generators 221 und einen weiteren, an den Ausgangskreis des Trägerwellengenerators 222 angeschlossenen Eingangskreis besitzt. Der Ausgangskreis des Modulators 236 ist an den Eingangskreis der aus Bandfiltern und Modulatoren 139-243 bestehenden Einheit 238 angeschlossen, deren vor die Modulatoren geschaltete Bandfilter auf je einer der Frequenzkomponenten f(sub)c; f(sub)c + f(sub)h und f(sub)c + 2f(sub)h des im Ausgangskreis des Modulators 236 erscheinenden modulierten Zeichens abstimmt sind. Diesen Frequenzkomponenten wird in den Modulatoren der Ein- heit 238 die von dem Ueberlagerungsschwingungserzeuger 244 erzeugte Ueberlagerungsschwingung mit der Frequenz f(sub)o überlagert. Diese überlagerten Schwingungen <Formel> gelangen in die aus Bandfiltern und Modulatoren bestehenden Einheiten 245-249. Die an den einen Eingangskreis der Modulatoren dieser Einheiten angeschlossenen Bandfilter sondern die Differenzfrequenzkomponenten <Formel> der überlagerten Schwingungen aus und führen diesen dem genannten einen Eingangskreis der Modulatoren zu. Ein anderer Eingangskreis dieser Modulatoren ist an je eine der Antennen 216-220 der Antennengruppe 210b angeschlossen. Die Ausgangskreise der Modulatoren der Einheiten 245-249 sind mit dem Eingangskreis je eines Zwischenfrequenzbandfilters und Verstärkers 251-255 verbunden, deren Ausgangskreise an einen gemeinsamen Zwischenfrequenzverstärker 256 angeschlossen sind. Auf diesen folgt ein Demodulator 257 und ein Niederfrequenzverstärker 258, dessen Ausgangskreis mit den Eingangselektroden der Kathodenstrahlröhre 259 verbunden ist.Said means for modulating the received carrier characters comprise devices for deriving the modulating characters from the characters generated by the generator 221 for modulating the transmitted carrier wave. These devices include a balanced modulator 236 which has an input circuit connected to the output circuit of the generator 221 via an adjustable phase shifter 237 and a further input circuit connected to the output circuit of the carrier wave generator 222. The output circuit of the modulator 236 is connected to the input circuit of the unit 238 consisting of band filters and modulators 139-243, the band filters of which are connected in front of the modulators to one of the frequency components f (sub) c; f (sub) c + f (sub) h and f (sub) c + 2f (sub) h of the modulated character appearing in the output circuit of the modulator 236 are matched. In the modulators, the input to these frequency components is means 238 the superimposed oscillation generated by the superimposed oscillation generator 244 with the frequency f (sub) o superimposed. These superimposed vibrations <Formula> reach the units 245-249, which consist of band filters and modulators. The band filters connected to one input circuit of the modulators of these units separate out the difference frequency components <Formula> of the superimposed oscillations and feed them to the aforementioned one input circuit of the modulators. Another input circuit of these modulators is each connected to one of the antennas 216-220 of the antenna group 210b. The output circuits of the modulators of the units 245-249 are connected to the input circuit of an intermediate frequency band filter and amplifier 251-255, the output circuits of which are connected to a common intermediate frequency amplifier 256. This is followed by a demodulator 257 and a low-frequency amplifier 258, the output circuit of which is connected to the input electrodes of the cathode ray tube 259.

Weiterhin sind vom Generator 221 gesteuerte Mittel zum Ablenken des Kathodenstrahles der Röhre 259 synchron mit der Abtastbewegung des von der Antennengruppe 210a erzeugten Zeichenstrahles vorgesehen. Diese Mittel umfassen einen Schwingungserzeuger 260 zur Erzeugung der Ablenkspannungen, dessen Synchronisierkreis über ein Verzögerungsnetzwerk 261 an den Ausgangskreis des Generators 221 dessen Ausgangskreis an ein Paar von Ablenkelektroden 202 der Röhre 259 angeschlossen sind.Furthermore, means controlled by the generator 221 are provided for deflecting the cathode ray of the tube 259 synchronously with the scanning movement of the symbol beam generated by the antenna group 210a. These means comprise an oscillation generator 260 for generating the deflection voltages, the synchronization circuit of which is connected via a delay network 261 to the output circuit of the generator 221, the output circuit of which is connected to a pair of deflection electrodes 202 of the tube 259.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:The device works as follows:

Das vom Generator 222 erzeugte Trägerzeichen wird im ausgeglichenen Modulator 223 mit den Schwingungen des Generators 221 moduliert. Die Bandfilter der Einheiten 225-229 sondern dabei entstehenden einzelnen Frequenzkomponenten aus und wandeln sie durch Ueberlagerung mit den Schwingungen des Schwingungserzeugers 230 in höheren Frequenzen um. Da diese Umwandlung zum Zwecke der Erzielung von zum Ausstrahlen geeigneten Schwingungen erfolgt, werden durch die Bandfilter der Einheiten 231-235 die Summenfrequenzkomponenten dieser überlagerten Schwingungen ausgewählt und den Antennen 211-215 der Sendeantennengruppe 210a zugeführt, um von diesen ausgestrahlt zu werden. Wie aus Fig. 22 ersichtlich, haben die den Antennen zugeführten Zeichen Frequenzen, welchen von der einen Endantenne 215 nach der anderen Endantenne 211 zu um gleiche Frequenzbeträge zunehmen. Die auf diese Weise erregte Antennengruppe erzeugt einen scharf konzentrierten Strahl, der Abtastbewegungen über einen Winkel von 180 Grad ausführt. Der Grund hierfür wurde in Verbindung mit den Fig, 1-13 ausführlich erläutert und besteht kurz darin, dass die den einzelnen Antennen der Antennengruppe zugeführten Zeichen als solchen Zeichen gleichwertig angesehen werden können, die die gleiche augenblickliche Frequenz haben, aber einen den Antennenabständen proportionalen, linear mit der Zeit veränderlichen gegenseitigen Phasenunterschied aufweisen. Diese Änderungen des Phasenunterschiedes verursachen eine Abtastbewegung des Strahles mit sinusförmiger Geschwindigkeit.The carrier character generated by the generator 222 is modulated in the balanced modulator 223 with the oscillations of the generator 221. The band filters of the units 225-229 but this and convert them into higher frequencies by superimposing them with the vibrations of the vibration generator 230. Since this conversion is carried out for the purpose of obtaining vibrations suitable for transmission, the sum frequency components of these superimposed vibrations are selected by the band filters of the units 231-235 and supplied to the antennas 211-215 of the transmitting antenna group 210a in order to be transmitted by them. As can be seen from FIG. 22, the symbols fed to the antennas have frequencies which increase by the same frequency amounts from one end antenna 215 to the other end antenna 211. The array of antennas excited in this way produces a sharply concentrated beam that scans over an angle of 180 degrees. The reason for this was explained in detail in connection with FIGS. have mutual phase differences that vary linearly with time. These changes in phase difference cause the beam to scan at a sinusoidal velocity.

Infolge der räumlichen Antennenabstände und der Phasenunterschiede zwischen den den Antennen zugeführten Zeichen hat die Feldstärke an einem im abgetasteten Raum befindlichen Gegenstand des Wert Null, ausgenommen in der Zeit, während welcher der Abtaststrahl diesen Gegenstand trifft. Hieraus folgt, dass die von dem genannten Gegenstand zurückgeworfenen Zeichen die Form einer Amplitudenmodulationsseitenbänder aufweisende Trägerwelle von der Frequenz f(sub)o + f(sub)c des der Antennen 213 zugeführten Zeichens haben, sodass also das zurückgeworfene Zeichen eigentlich eine impulsmodulierte Trägerwelle darstellt. Dieses Zeichen wird von den Antennen der Empfangsantennengruppe 210b empfangen und den Eingangskreisen der Modulatoren 245-249 zugeführt. Da die genannten Antennen in räumlichen Abständen angeordnet sind, entstehen zwischen den von den einzelnen Antennen empfangenen Zeichen ein gewisser Phasenunterschied. Um die gleichphasigen Komponenten der empfangenen Zeichen zu erhalten, werden diese Zeichen in den Modulatoren 245-249 durch die Differenzfrequenzkomponenten des von dem Modulator 236 gelieferten und mit den Schwingungen des Schwingungserzeugers 244 überlagerten Zeichens moduliert. Wie in Verbindung mit den Empfangseinrichtungen gemäss den Fig. 17-21 gezeigt wurde, hat die Verwendung von Modulierzeichen von zueinander in einem derartigen Verhältnis stehenden Frequenzen die Wirkung, dass die sich in den Ausgangskreisen der Modulatoren 245-249 ergebenden Zeichenkomponenten nur für eine Empfangsrichtung die gleiche Phase haben, wobei diese Richtung sich innerhalb eines Winkels von 180 Grad stetig ändert. Der Verwendung der mit den Modulationskomponenten der ausgestrahlten Zeichen im angegebenen Frequenzverhältnis stehenden Modulationskomponenten zum Modulierten der empfangenen Zeichen hat zur Folge, dass die Änderung der vorgenannten Empfangsrichtung synchron mit der Bewegung des Abtaststrahles erfolgt. Dieses Frequenzverhältnis wird im vorliegenden Fall durch Ableitung der Modulationskomponenten sowohl füt die Sendeanordnung als auch für die Empfangsanordnung vom selben Generator 221 erzielt.As a result of the spatial distance between the antennas and the phase differences between the characters fed to the antennas, the field strength at an object located in the scanned space has the value zero, except during the time during which the scanning beam hits this object. It follows from this that the characters reflected by the said object are in the form of a carrier wave having amplitude modulation sidebands and having the frequency f (sub) o + f (sub) c of the character supplied to the antennas 213, so that so the reflected character actually represents a pulse-modulated carrier wave. This character is received by the antennas of the receiving antenna group 210b and fed to the input circuits of the modulators 245-249. Since the antennas mentioned are arranged at spatial intervals, there is a certain phase difference between the characters received by the individual antennas. In order to obtain the in-phase components of the received symbols, these symbols are modulated in the modulators 245-249 by the difference frequency components of the symbol supplied by the modulator 236 and superimposed with the oscillations of the oscillator 244. As has been shown in connection with the receiving devices according to FIGS have the same phase, this direction changing steadily within an angle of 180 degrees. The use of the modulation components with the modulation components of the emitted characters in the specified frequency ratio for modulating the received characters has the consequence that the change in the aforementioned reception direction takes place synchronously with the movement of the scanning beam. In the present case, this frequency ratio is achieved by deriving the modulation components from the same generator 221 both for the transmission arrangement and for the reception arrangement.

Die sich im Ausgangskreis der Modulatoren 245-249 ergebenen gleichphasigen Zeichenkomponenten werden durch die Einheiten 251-255 ausgewählt und verstärkt, dann dem gemeinsamen Verstärker 256 zugeleitet, im Demodulator 257 demoduliert und nach nochmaliger Verstärkung durch den Niederfrequenzverstärker 258 den Eingangs- elektroden der Kathodenstrahlröhre 259 zugeführt.The in-phase symbol components resulting in the output circuit of the modulators 245-249 are selected and amplified by the units 251-255, then fed to the common amplifier 256, demodulated in the demodulator 257 and, after being amplified again by the low-frequency amplifier 258, the input Electrodes of the cathode ray tube 259 supplied.

Der Kathodenstrahl der Röhre 259 wird durch die beispielsweise sägezahnförmigen Schwingungen des Schwingungserzeugers 260 periodisch abgelenkt, wobei diese Ablenkung synchron mit der Abtastbewegung des Abtaststrahles der Sendeeinrichtung erfolgt. Das Verzögerungsnetzwerk 261 steuert diese Ablenkung so, dass der Kathodenstrahl immer dann eine Ablenkperiode beginnt, wenn der Abtaststrahl der Sendeeinrichtung in der Richtung der die Antennen der Sendeantennengruppe 210a miteinander verbindenden Geraden steht, sodass also der Mittelpunkt der Ablenkbewegung des Kathodenstrahles der zu der die Antennen der Antennengruppe 210 miteinander verbindenden Geraden normalen Richtung des Abtaststrahles entspricht.The cathode ray of the tube 259 is periodically deflected by the, for example, sawtooth-shaped oscillations of the oscillation generator 260, this deflection taking place synchronously with the scanning movement of the scanning beam of the transmitting device. The delay network 261 controls this deflection so that the cathode ray always begins a deflection period when the scanning beam of the transmitting device is in the direction of the straight line connecting the antennas of the transmitting antenna group 210a, so that the center of the deflecting movement of the cathode ray is that to which the antennas of the Antenna group 210 connecting straight lines corresponds to the normal direction of the scanning beam.

Da die Empfangscharakteristik der Empfangseinrichtung sich synchron mit der Bewegung des Abtaststrahles der Sendeeinrichtung ändert, wird jedesmal, wenn der Abtaststrahl einen Gegenstand im abgetasteten Raum trifft, ein Zeichenimpuls empfangen. Diese empfangenen Impulse ergeben in der Empfangseinrichtung eine aus periodischen Impulsen bestehende Gleichspannung, welche durch den Verstärker 258 verstärkt und den Eingangselektroden der Kathodenstrahlröhre 259 zugeführt wird. Infolgedessen entsteht am Leuchtschirm der Röhre ein Lichtfleck, dessen Lage auf der Bahn des Kathodenstrahles am Leuchtschirm die Richtung des Gegenstandes angibt.Since the receiving characteristic of the receiving device changes synchronously with the movement of the scanning beam of the transmitting device, a character pulse is received every time the scanning beam hits an object in the scanned space. In the receiving device, these received pulses result in a direct voltage consisting of periodic pulses, which is amplified by the amplifier 258 and fed to the input electrodes of the cathode ray tube 259. As a result, a light spot is created on the fluorescent screen of the tube, the position of which on the path of the cathode ray on the fluorescent screen indicates the direction of the object.

Da die Zeichenenergie zum Zurücklegen des Weges von der Sendeeinrichtung zum gesuchten Gegenstand und zurück zur Empfangseinrichtung eine gewisse Zeit benötigt, ist es für den Fall, dass die Einrichtung mit grosser Abtastgeschwindigkeit arbeiten und auch von der Einrichtung weit entfernte Gegenstände gut leserlich anzeigen soll, zweckmässig den obenerwähnten einstellbaren Phasen- schieber237 vorzusehen. Dieser bewirkt eine Phasenverzögerung der den Modulatoren 245-249 zugeführten Modulierzeichen gegenüber den Antennen der Gruppe 210a zugeführten Zeichen und infolgedessen bleibt die synchron mit der Abtastbewegung des Abtaststrahles der Sendeeinrichtung erfolgende Bewegung der Hauptempfangseinrichtung der Empfangseinrichtung zeitlich etwas zurück. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, dass die Einstellung des Phasenschiebers 237 die Lage des sich in der Bahn des Kathodenstrahles der Röhre 259 ergebenen Lichtfleckes nicht verändert, da diese Lage nur von der Ankunftsrichtung der zurückgeworfenen Zeichenenergie abhängt, aber sie beeinflusst die Helligkeit des Lichtfleckes, wenn durch sie dafür gesorgt wird, dass die Hauptempfangsrichtung der Empfangseinrichtung in dem Augenblick des Empfanges der zurückgeworfenen Energie mit derjenigen Richtung übereinstimmt, welche der Abtaststrahl beim Treffen des Gegenstandes hatte. Diese Abhängigkeit der Helligkeit des Lichtfleckes von der Einstellung des Phasenschiebers je nach der Entfernung des gesuchten Gegenstandes kann dazu ausgenutzt werden, aus dem Mass der zur Erzielung der grössten Helligkeit des Lichtfleckes erforderlichen Verstellung des Phasenschiebers aus seiner Grundstellung die Entfernung des gesuchten Gegenstandes zu bestimmen. Andererseits kann es auch zweckmässig sein, die Einstellung des Phasenschiebers über einen gewissen Bereich dauernd periodisch zu ändern, um dadurch während aufeinanderfolgenden Gruppe von Abtastperioden eine Anzeige sowohl der nahen als auch der entfernten Gegenstände im abgetasteten Raum zu erhalten.Since the symbol energy needs a certain amount of time to travel from the transmitting device to the object being searched for and back to the receiving device, it is useful if the device is to work at a high scanning speed and also to clearly display objects that are far away from the device the aforementioned adjustable phase slide 237 to be provided. This causes a phase delay of the modulating characters fed to the modulators 245-249 compared to the characters fed to the antennas of the group 210a and consequently the movement of the main receiving device of the receiving device, which occurs synchronously with the scanning movement of the scanning beam of the transmitting device, lags somewhat in time. In this context it should be noted that the setting of the phase shifter 237 does not change the position of the light spot resulting in the path of the cathode ray of the tube 259, since this position only depends on the direction of arrival of the reflected symbol energy, but it influences the brightness of the light spot if it ensures that the main receiving direction of the receiving device at the moment of receiving the reflected energy coincides with that direction which the scanning beam had when it hit the object. This dependence of the brightness of the light spot on the setting of the phase shifter depending on the distance of the object being sought can be used to determine the distance of the object being sought from the amount of the adjustment of the phase shifter from its basic position required to achieve the greatest brightness of the light spot. On the other hand, it can also be expedient to change the setting of the phase shifter continuously and periodically over a certain range in order to obtain an indication of both the near and the distant objects in the scanned space during successive groups of scanning periods.

Es ist weiter oben festgestellt worden, dass gewisse Modulationskomponenten der sich in den Ausgangskreisen der Modulatoren 25-249 ergebenden modulierten Zeichen nur für eine Empfangsrichtung gleiche Phase haben. Es soll nun anhand der Fig. 23 untersucht werden, welche Modulationskomponenten durch die Bandfilter der Einheiten 251-155 ausgewählt werden sollen, um eine mit der Abtastbewegung des Abtaststrahles der Antennengruppe 210a synchrone Änderung der Empfangscharakteristik der Antennengruppe 210b zu erzielen. Es seien zunächst nur die drei mittleren Antennen 212, 213 und 214 der Antennengruppe 210a in Betracht gezogen und es sei angenommen, dass diesen die durch folgende Gleichungen ausgedrückten Zeichen zugeführt werden:It has been established above that certain modulation components of the modulated symbols resulting in the output circuits of the modulators 25-249 only have the same phase for one reception direction. It will now be examined on the basis of FIG. 23 which modulation components are to be selected by the bandpass filters of the units 251-155 in order to achieve a change in the reception characteristics of the antenna group 210b that is synchronous with the scanning movement of the scanning beam of the antenna group 210a. Let us first consider only the three central antennas 212, 213 and 214 of antenna group 210a and assume that these are supplied with the symbols expressed by the following equations:

In diesem istIn this is

(Omega)(sub)1 = 2(Pi) (f(sub)o + f(sub)c)(Omega) (sub) 1 = 2 (Pi) (f (sub) o + f (sub) c)

(Omega)(sub)h = 2(Pi)f(sub)h und(Omega) (sub) h = 2 (Pi) f (sub) h and

E die grösste Amplitude der Antennen zugeführten Zeichen.E is the greatest amplitude of the antenna-fed characters.

Wie in Verbindung mit den früher beschriebenen Sendeeinrichtungen gezeigt wurde, ist die Zeichenenergie, welchen den Gegenstand trifft, dessen Richtung durch den Winkel (Alpha) bestimmt ist, wie folgt: (67)As shown in connection with the transmitting devices described earlier, the sign energy which hits the object, the direction of which is determined by the angle (alpha), is as follows: (67)

In der Gleichung istIn the equation is

E' = kE, wobei k den sich aus der Fortpflanzung des Zeichens im Raume ergebenden Dämpfungsfaktor darstellt und , wobei d der Antennenabstand und (Lambda) die Wellenlänge des der Antenne 213 zugeführten Zeichen ist.E '= kE, where k represents the damping factor resulting from the propagation of the character in space and , where d is the antenna spacing and (lambda) is the wavelength of the symbol applied to antenna 213.

Ein Verfahren zur graphischen Lösung der Gleichung (67) wurde in Verbindung mit Fig. 2 angegeben und es wurde dort auch gezeigt. dass der Strahl der Antennengruppe 210a einen vorbestimmten Raumabschnitt in richtung von der mit dem Zeichen höchster Frequenz gespeisten Antenne zu der mit dem Zeichen niedrigster Frequenz gespeisten Antenne mit einer Kreisfrequenz (Omega)(sub)h abtastet. Unter der obigen Annahme bewegt sich der Abtaststrahl in Richtung von der Antenne 212 zu der Antenne 214, also in der Fig. 23 von rechts nach links.A method for graphically solving equation (67) was given in connection with Figure 2 and it has been shown there. that the beam of the antenna group 210a scans a predetermined spatial section in the direction from the antenna fed with the symbol of the highest frequency to the antenna fed with the symbol of the lowest frequency with an angular frequency (omega) (sub) h. Under the above assumption, the scanning beam moves in the direction from the antenna 212 to the antenna 214, that is to say from right to left in FIG. 23.

Von Abtasteinrichtungen dieser Art kann gesagt werden, dass sie einen Abtaststrahl erzeugen, da während eines kurzen Teiles jeder Abtastperiode die ausgestrahlten Zeichen sämtlicher Antennen an einem gegebenen Punkt des Raumes die gleiche Phase haben, während des übrigen Teiles der Abtastperiode jedoch derartige Phasenunterschiede aufweisen, dass die am genannten Punkt empfangene, resultierende Zeichenenergie angenähert Null ist. In dem Augenblick in welchem der von der Antennengruppe 210a erzeugte Strahl den entfernten Gegenstand trifft, ist der Phasenkoeffizient der Gleichung (67) gleich Null, d.h. die Summe von (Omega)(sub)ht und 2(Pi)a cos(Alpha) muss entweder Null oder 2(Pi)n sein, wobei n eine ganze Zahl ist. Dann ist die Zeichenenergie aller Antennen in gleicher Phase und die vom Gegenstand zurückgeworfene Zeichenenergie hat die Kreisfrequenz (Omega)(sub)1.Scanning devices of this type can be said to generate a scanning beam because during a short part of each scanning period the emitted symbols of all antennas at a given point in space have the same phase, but during the remaining part of the scanning period they have such phase differences that the resultant sign energy received at said point is approximately zero. At the moment in which the beam generated by the antenna array 210a hits the distant object, the phase coefficient of equation (67) is equal to zero, ie the sum of (omega) (sub) ht and 2 (Pi) a cos (alpha) must be either zero or 2 (Pi) n, where n is an integer. Then the symbol energy of all antennas is in the same phase and the symbol energy reflected by the object has the angular frequency (omega) (sub) 1.

Falls die Empfangsantennengruppe 210b in der Nähe der Sendeantennengruppe 210a angeordnet ist, kommt das vom gesuchten Gegenstand zurückgeworfene Zeichen bei den Empfangsantennen ebenfalls unter dem Winkel (Alpha) an und die von den Antennen 217, 218 und 219 empfangene Zeichenenergie ergibt sich aus folgenden Gleichungen:If the receiving antenna group 210b is arranged in the vicinity of the transmitting antenna group 210a, the character reflected by the object searched for arrives at the receiving antennas also at the angle (alpha) and the character energy received by the antennas 217, 218 and 219 results from the following equations:

In diesen istIn these is

E'' = k'E', wobei k' wiederum den sich aus der Fortpflanzung des Zeichens im Raume ergebenden Dämpfungsfaktor darstellt.E '' = k'E ', where k' in turn represents the damping factor resulting from the propagation of the character in space.

Die Gleichungen (68), (69) und (70) beruhen auf der Annahme, dass die Zeit, welche die Zeichenenergie zum Zurücklegen des Weges von der Antennengruppe 210a zum Gegenstand und von diesem zurück zur Antennengruppe 210b benötigt, vernachlässigbar ist. In der Wirklichkeit werden die sich von dieser Annahme ergebenden Abweichungen durch den einstellbaren Phasenschieber 237 ausgeglichen, welcher die Phase der den Zeichenkanälen der Empfangsantennen zugeführten Zeichen um einen der Laufzeit der Zeichen entsprechenden Winkel verschiebt.Equations (68), (69) and (70) are based on the assumption that the time it takes for the symbol energy to travel the path from antenna array 210a to the object and from there back to antenna array 210b is negligible. In reality, the deviations resulting from this assumption are compensated for by the adjustable phase shifter 237, which shifts the phase of the characters fed to the character channels of the receiving antennas by an angle corresponding to the transit time of the characters.

Es sei nun angenommen, dass den mit den Antennen 217 und 219 verbundenen Modulatoren 246, 247 und 248 durch die folgenden Gleichungen ausgedrückte Modulierzeichen zugeführt werden:It is now assumed that the modulators 246, 247 and 248 connected to the antennas 217 and 219 are supplied with modulating symbols expressed by the following equations:

In diesen Gleichungen istIn these equations is

E(sub)o die Amplitude der Modulierzeichen undE (sub) o the amplitude of the modulator symbols and

(Omega)(sub)0 = 2(Pi) (f(sub)o - f(sub)c).(Omega) (sub) 0 = 2 (Pi) (f (sub) o - f (sub) c).

Wenn die Zwsichenfrequenz-Bandfilter der Einheiten 252, 253 und 254 die Differenzfrequenzkomponenten der sich in den Ausgangskreisen der Modulatoren 246, 247 und 248 ergebenden modulierten Zeichen aussondern und diese miteinander kombiniert dem Eingangskreis des gemeinsamen Verstärkers 256 zuführen, entsteht ein zwischenfrequentes Zeichen folgender Form:If the intermediate frequency band filters of the units 252, 253 and 254 separate out the difference frequency components of the modulated characters resulting in the output circuits of the modulators 246, 247 and 248 and feed these combined with one another to the input circuit of the common amplifier 256, an intermediate frequency character of the following form arises:

Eine graphische Lösung der Gleichung (74), wie sie anhand der Fig. 2-12 gezeigt wurde, ergibt, dass die Empfangscharakteristik der Antennengruppe 210b eine Abtastbewegung in Richtung von derjenigen Antenne, deren Zeichenkanal mit dem Modulierzeichen niedrigster Frequenz gespeist wird, zu derjenigen Antenne, deren Zeichenkanal mit dem Modulierzeichen höchster Frequenz gespeist wird, ausführt, d.h. im vorliegenden Fall von der Antenne 217 in Richtung zur Antenne 219. Die Richtung dieser Abtastbewegung ist dieselbe, wie diejenige der Abtastbewegung des Strahles des Antennensystems 210a und infolgedessen tastet die Empfangscharakteristik der Einrichtung den Raum synchron mit dem Abtaststrahl ab. Es kann natürlich gezeigt werden dass dieses Ergebnis der obigen Untersuchung auch dann gilt, wenn anstatt der im Betracht gezogenen drei Antennen beider Gruppen alle Antennen berücksichtigt werden.A graphical solution of equation (74), as it was shown with reference to FIGS. 2-12, shows that the reception characteristic of antenna group 210b is a scanning movement in the direction from that antenna whose symbol channel is fed with the modulating symbol of the lowest frequency to that antenna , whose symbol channel is fed with the modulating symbol of the highest frequency, ie in the present case from the antenna 217 in the direction of the antenna 219. The direction of this scanning movement is the same as that of the scanning movement of the beam of the antenna system 210a and consequently the reception characteristics of the device are scanned scans the room synchronously with the scanning beam. It can of course be shown that this result of the above investigation also applies if all antennas are taken into account in both groups instead of the three antennas considered.

Falls die Bandfilter der Einheiten 252, 253 und 254 die Summenfrequenzkomponenten des modulierten Zeichens auswählen würden, würde die Richtung der Abtastbewegung der Empfangscharakteristik derjenigen der Abtastbewegung des Abtaststrahles entgegengesetzt sein. Hieraus folgt, dass in dem Falle, dass dem Modulator 246 das Modulierzeichen mit höherer Frequenz und dem Modulator 248 dasjenige mit niedriger Frequenz zugeführt wird, die Bandfilter der Einheiten 252, 253 und 254 die Summenfrequenzkomponenten des modulierten Zeichens auswählen müssen, um eine synchrone Bewegung der Empfangscharakteristik mit dem Abtaststrahl zu erzielen. Im allgemeinen ist aus aus bekannten Gründen erwünscht, dass die Verstärker der Einheiten 251-255 bei verhältnismässig niedrigerer Frequenz arbeiten und daher ist es vorteilhaft, wenn den Modulatoren 245-249 die Modulierzeichen in solcher Ordnung zugeführt werden, dass die Differenz- frequenzkomponenten ausgewählt und verwertet werden können, da deren Frequenz erheblich niedriger als diejenige der con den Antennen 211-215 ausgestrahlten Zeichen ist.If the band filters of units 252, 253 and 254 were to select the sum frequency components of the modulated symbol, the direction of the scanning movement of the receiving characteristic would be opposite to that of the scanning movement of the scanning beam. It follows that in the event that the modulator 246 is supplied with the modulating symbol with a higher frequency and the modulator 248 with the one with a lower frequency, the band filters of the units 252, 253 and 254 must select the sum frequency components of the modulated symbol in order to ensure a synchronous movement of the To achieve reception characteristics with the scanning beam. In general, for known reasons, it is desirable that the amplifiers of the units 251-255 operate at a relatively lower frequency and it is therefore advantageous if the modulators 245-249 are supplied with the modulating symbols in such an order that the difference Frequency components can be selected and used, since their frequency is considerably lower than that of the characters broadcast by the antennas 211-215.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurde die Frequenz f(sub)o des Ueberlagerungsschwingungserzeugers 244 der Empfangseinrichtung der Einfachheit halber gleich derjenigen des Ueberlagerungsschwingungserzeugers 238 der Sendeeinrichtung gewählt, jedoch können die beiden genannten Schwingungserzeuger natürlich auch mit verschiedenen Frequenzen arbeiten. Das einzige Erfordernis hinsichtlich des Schwingungserzeugers 244 besteht darin, dass seine Betriebsfrequenz dazu geeignet sein muss, derartige zwischenfrequente Zeichen zu erzeugen, auf welche die Verstärker der Einheiten 251-155 und 256 abgestimmt sind. Ferner sei darauf hingewiesen, dass die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendete Trennung der Sende- und Empfangsantennen keineswegs unbedingt erforderlich ist, vielmehr können dieselben Antennen für beide Zwecke gleichzeitig angewendet werden, wenn nur getrennte Zeichenkanäle für das Senden und Empfangen vorgesehen werden. Allerdings ist es in diesem Fall zweckmässig, Uebertragungsleitungen geeigneter Länge zwischen den Einheiten 231-235 und den Antennen, sowie zwischen den Antennen und den Einheiten 245-249 vorzusehen. Dabei wird bei der Sendeeinrichtung zweckmässig Impulsmodulation angewendet.In the case of the present exemplary embodiment, the frequency f (sub) o of the superimposed oscillation generator 244 of the receiving device was chosen, for the sake of simplicity, to be the same as that of the superimposed oscillation generator 238 of the transmitting device, but the two mentioned oscillation generators can of course also work with different frequencies. The only requirement with regard to the oscillator 244 is that its operating frequency must be suitable for generating such intermediate frequency symbols to which the amplifiers of the units 251-155 and 256 are tuned. It should also be pointed out that the separation of the transmitting and receiving antennas used in the present exemplary embodiment is by no means absolutely necessary; rather, the same antennas can be used for both purposes at the same time if only separate character channels are provided for sending and receiving. However, in this case it is advisable to provide transmission lines of suitable length between the units 231-235 and the antennas, and between the antennas and the units 245-249. In this case, pulse modulation is expediently used in the transmission device.

Aus der vorstehenden Beschreibung der Anordnung gemäss der Fig. 22 ergibt sich, dass die Generatoren 221 und 222 der ausgeglichene Modulator 223 und die Bandfilter-Modulatoreinheit 224 Mittel zur Erzeugung einer Mehrzahl von Trägerzeichen mit den gegenseitigen räumlichen Abständen der Sendeantennen 221-215 proportional verschiedene Frequenzen darstellen, während die Generatoren 221 und 222 der ausgeglichene Modulator 236 die Bandfilter-ModulatoreinheitFrom the above description of the arrangement according to FIG. 22 it follows that the generators 221 and 222, the balanced modulator 223 and the band filter modulator unit 224 have means for generating a plurality of carrier characters with the mutual spatial distances of the transmitting antennas 221-215 proportionally different frequencies represent, while the generators 221 and 222 the balanced modulator 236 the bandpass filter modulator unit

238 und die Modulatoren 245-249 Mittel zu Modulieren der von den einzelnen Empfangsantennen empfangenen, zurückgeworfenen Zeichen mit Modulierzeichen darstellen, deren Frequenzen einerseits von derjenigen der ausgestrahlten Zeichen verschieden und andererseits unter sich den gegenseitigen räumlichen Abständen der Empfangsantennen 216-220 proportional verschieden sind, um auf diese Weise modulierte Zeichen zu erhalten, welche jeweils für eine bestimmte, sich synchron mit der Abtastbewegung des ausgesandten Strahles ändernden Empfangsrichtung die gleiche Phase haben. Falls die Antennen in gleichen Abständen angeordnet sind, haben auch die Frequenzen der ausgesandten Trägerzeichen und der die empfangenen Zeichen modulierenden Zeichen gleiche gegenseitige Abstände im Frequenzband. Weiterhin ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung und insbesondere aus den Gleichungen (67) und (74), dass die Abtastperiode der Sende- und Empfangscharakteristik sich mit der Grundfrequenz (Omega)(sub)h und der Harmonischen 2(Omega)(sub)h der vom Generator 221 erzeugten Schwingung ändert, also durch Änderung dieser Frequenzen leicht und bequem geregelt werden kann. Eine solche Regelung erfordert natürlich eine entsprechende Änderung der Abstimmung der Bandfilter der Einheiten 225-229 und und 239-243, die gegebenenfalls mittels Gleichsteuerungsmittel bewirkt werden kann. Die Form der Richtcharakteristiken und insbesondere das Verhältnis der Grösse der Hauptstrahlung bzw. der Hauptempfindlickeit zur Grösse der Nebenstrahlungen bzw der Nebenempfindlickeiten ändert sich mit dem Amplitudenverhältnis der ausgestrahlten Zeichen bzw der die empfangenen Trägerzeichen modulierenden Zeichen und kann daher durch Änderung des Verstärkungsgrades der Verstärker der Einheiten 231-235 bzw 239-243 geregelt werden.238 and the modulators 245-249 represent means for modulating the reflected characters received by the individual receiving antennas with modulating characters, the frequencies of which on the one hand differ from that of the emitted characters and on the other hand are proportionally different under the mutual spatial distances of the receiving antennas 216-220 in this way to obtain modulated characters which each have the same phase for a specific receiving direction which changes synchronously with the scanning movement of the emitted beam. If the antennas are arranged at the same intervals, the frequencies of the transmitted carrier symbols and the symbols modulating the received symbols also have the same mutual spacing in the frequency band. Furthermore, it follows from the above description and in particular from equations (67) and (74) that the sampling period of the transmission and reception characteristics corresponds to the fundamental frequency (omega) (sub) h and the harmonic 2 (omega) (sub) h the oscillation generated by the generator 221 changes, so it can be easily and conveniently regulated by changing these frequencies. Such a regulation naturally requires a corresponding change in the tuning of the band filters of the units 225-229 and 239-243, which can optionally be effected by means of equal control means. The shape of the directional characteristics and in particular the ratio of the size of the main radiation or the main sensitivity to the size of the secondary radiation or the secondary sensitivity changes with the amplitude ratio of the emitted characters or the characters modulating the received carrier characters and can therefore be changed by changing the gain of the amplifiers of the units 231 -235 or 239-243.

Für gewisse Zwecke kann es wünschenswert sein, eine zum Abtasten in zwei zueinander normalen Richtungen geeignete Einrichtung gemäss Fig. 22 vorzusehen. Dies kann einfach durch Anwendung zweier derartiger Einrichtungen erreicht werden, deren Antennen entlang von zueinander normal stehenden Geraden angeordnet sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Abtastgeschwindigkeit der beiden Einrichtungen verschieden ist, damit das Ausgangszeichen der zusätzlichen Einrichtung einem zusätzlichen, auf das erste Ablenktelektrodenpaar zugeführt werden kann. Auf diese Weise ergibt sich am Leuchtschirm der Röhre ein Muster von parallelen Abtastlinien und die empfangene, zurückgeworfene Zeichenenergie erzeugt auf dem Leuchtschirm zwei einander schneidende, zueinander normal stehende Linien, deren Schnittpunkt den Ort des gesuchten Gegenstandes in zwei Dimensionen angibt.For certain purposes it may be desirable to provide a device according to FIG. 22 suitable for scanning in two directions normal to one another. This can be achieved simply by using two such devices, the antennas of which are arranged along straight lines that are normal to one another. In this case it is advantageous if the scanning speed of the two devices is different so that the output character of the additional device can be fed to an additional pair of deflection electrodes on the first pair. In this way, a pattern of parallel scanning lines is produced on the fluorescent screen of the tube and the received, reflected symbol energy generates two mutually mutually perpendicular lines on the fluorescent screen, the intersection of which indicates the location of the object sought in two dimensions.

Fig. 24 zeigt eine Ausführungsform einer kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung, welche im wesentlichen derjenigen gemäss Fig. 22 gleicht, mit dem Unterschied, dass hier jede der Antennengruppen 210a' und 210b' eine gerade Anzahl von Antennen enthält und dass das zur Modulation der zurückgeworfenen, empfangenen Trägerzeichen dienende Modulierzeichen von der Bandfilter-Modulatoreinheit 224 der Sendeeinheit geliefert wird.24 shows an embodiment of a combined transmitting and receiving device, which is essentially the same as that according to FIG , modulating characters serving received carrier characters is supplied by the band filter modulator unit 224 of the transmitting unit.

Infolge der geraden Anzahl Antennen in jeder Antennengruppe gibt es hier keine mittlere Antenne, jedoch findet sich in jeder Antennengruppe ein Punkt, welcher als der Mittelpunkt der Gruppe betrachtet werden kann und die Frequenzkomponenten <Formel> und <Formel> des vom Generator 221' gelieferten Modulierzeichens haben daher im Frequenzband den Abständen der einzelnen Antennen von diesem, in der Mitte zwischen den Antennen 213 und 214 bzw 218 und 219 gelegenen Mittelpunkt der Antennengruppe proportionale gegenseitige Abstände. Der ausgeglichene Modulator 223' ist so geschaltet, dass er die Trägerwelle des Generators 222 unterdrückt. Die Verwendung einer zusätzlichen Antenne 265 in der Antennengruppe 210a' erfordert natürlich die Verwendung einer zusätzlichen Bandfilter-Modulatoreinheit 263 und einer zusätzlichen Bandfilter-Verstärkereinheit 264, um dieser Antenne die entsprechenden Zeichen zuzuführen.As a result of the even number of antennas in each antenna group, there is no middle antenna, but there is a point in each antenna group, which can be viewed as the center of the group and the frequency components <Formula> and <Formula> of the modulation symbol supplied by the generator 221 ' therefore have the distance between the individual antennas in the frequency band, in the middle between antennas 213 and 214 or 218 and 219 located center of the antenna group are proportional to mutual distances. The balanced modulator 223 ′ is connected in such a way that it suppresses the carrier wave of the generator 222. The use of an additional antenna 265 in the antenna array 210a 'naturally requires the use of an additional bandpass filter modulator unit 263 and an additional bandpass filter amplifier unit 264 in order to supply the corresponding symbols to this antenna.

Die sich in den Ausgangskreise der Bandfilter-Modulatoreinheit 224' ergebenden Summenfrequenzkomponenten <Formel> bis <Formel> wurden hier ebenso, wie bei der Einrichtung gemäss Fig. 22, den Sendeantennen 211'-215' und 265 zugeführt. Die sich gleichzeitig ergebenden Differenzfrequenzkomponenten <Formel> bis <Formel> haben diejenigen WErte, welche zum Modulieren der empfangenen Trägerzeichen in den Modulatoren 245'-249' und 267 erforderlich sind und werden daher diesen Modulatoren derart zugeführt, dass hier die Frequenzen in umgekehrter Richtung ansteigen, wie in der Sendeeinrichtung. Diese Art der Erzeugung der Modulierzeichen für die Empfangseinrichtung hat den Vorteil, dass sie die Empfangseinrichtung sehr vereinfacht, indem sie den Phasenschieber 237, den ausgeglichenen Modulator 236 und die Bandfilter-Modulatoreinheit 138 der Einrichtung gemäss der Fig. 22 überflüssig macht. Allerdings können hierbei keine sehr hohen Abtastgeschwindigkeiten angewendet werden, da die Einrichtung keine Mittel zur Berücksichtigung der Laufzeit der Zeichen von der Einrichtung zum reflektierenden Gegenstand und zurück zur Einrichtung hat.The sum frequency components <Formula> to <Formula> resulting in the output circuits of the bandpass filter modulator unit 224 'were fed to the transmitting antennas 211'-215' and 265 in the same way as in the device according to FIG. The simultaneously resulting difference frequency components <Formula> to <Formula> have those values which are required for modulating the received carrier characters in the modulators 245'-249 'and 267 and are therefore fed to these modulators in such a way that the frequencies rise in the opposite direction as in the sending facility. This type of generation of the modulating characters for the receiving device has the advantage that it greatly simplifies the receiving device by making the phase shifter 237, the balanced modulator 236 and the band filter modulator unit 138 of the device according to FIG. 22 superfluous. However, very high scanning speeds cannot be used here, since the device has no means of taking into account the transit time of the characters from the device to the reflective object and back to the device.

Zwecks Ankopplung des Ausgangskreises der Modulatoreinheit 267 an den gemeinsamen Zwischenfrequenzverstärker 256 ist eine zusätzliche Zwischenfrequenz-Bandfilter-Verstärkereinheit 268 vor- gesehene.For the purpose of coupling the output circuit of the modulator unit 267 to the common intermediate frequency amplifier 256, an additional intermediate frequency band filter amplifier unit 268 is provided. seen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Fig. 24 ist im wesentlichen gleich derjenigen der Einrichtung der Fig. 22. Die in der Figur angegebenen Frequenzen der den Zeichenkanälen der einzelnen Antennen zugeführten Zeichen haben zur Voraussetzung, dass die Antennen in beiden Antennengruppen in gleichen Abständen angeordnet sind.The mode of operation of the device according to FIG. 24 is essentially the same as that of the device of FIG. 22. The frequencies of the characters supplied to the character channels of the individual antennas are based on the prerequisite that the antennas in both antenna groups are arranged at the same distance.

Fig. 25 stellt schematisch einen Teil einer kombinierten Sende- und Empfangseinrichtung dar, welche sich von der Einrichtung gemäss Fig. 22 nur darin unterscheidet, dass die Antenne 218, der dazu gehörige Modulator 247 und Verstärker 253, sowie der Bandfilter-Modulator 241 der Einheit 236'' fortgelassen ist. Die Antennengruppe 210a besteht demnach aus fünf Antennen, die Antennengruppe 210b'' hat dagegen nur vier Antennen, wobei der räumliche Abstand zwischen den Antennen 217 und 219 doppelt so gross ist, wie derjenige zwischen den Antennen 216 und 217 bzw 219 und 220. Ueberdies ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers der Einheit 233 aus weiter unten zu erläuternden Gründen das 2,25-fache desjenigen der Verstärker der Einheiten 231, 232, 234 und 235.FIG. 25 schematically shows part of a combined transmitting and receiving device, which differs from the device according to FIG. 22 only in that the antenna 218, the associated modulator 247 and amplifier 253, and the band filter modulator 241 of the unit 236 '' is omitted. Antenna group 210a therefore consists of five antennas, antenna group 210b ″, on the other hand, has only four antennas, the spatial distance between antennas 217 and 219 being twice as great as that between antennas 216 and 217 or 219 and 220 the gain of the amplifier of unit 233 is 2.25 times that of the amplifiers of units 231, 232, 234 and 235, for reasons to be explained below.

Die Wirkungsweise der Einrichtung gemäss Fig. 25 ist im wesentlichen gleich derjenigen der Erfindung der Fig. 22, mit dem Unterschied, dass die Antennengruppe 210a zwischen die Nebenempfindlichkeitsbereiche in der Empfangscharakteristik der Antennengruppe 210b'' fallende Nebenstrahlungen hat. Die Erregung der Antenne 213 der Antennengruppe 210a mit Zeichen, deren Amplitude das 2,25-fache der Amplitude der die übrigen Antennen dieser Gruppe erregenden Zeichen beträgt, hat die Wirkung, dass zwei unerwünschte Nebenstrahlungen der Antennengruppe 210a der Einrichtung gemäss Fig. 22 unterdrückt werden. Die Richtcharakteristik der in dieser Weise erregten Antennengruppe 210a ergibt sich entsprechend der Gleichung (67) für die Antennengruppe 210a der Fig. 22 zu: The mode of operation of the device according to FIG. 25 is essentially the same as that of the invention of FIG. 22, with the difference that the antenna group 210a has secondary radiation falling between the secondary sensitivity ranges in the reception characteristics of the antenna group 210b ″. The excitation of the antenna 213 of the antenna group 210a with characters, the amplitude of which is 2.25 times the amplitude of the characters exciting the other antennas of this group, has the effect that two undesired secondary radiation from the antenna group 210a of the device according to FIG. 22 is suppressed . The directional characteristic of the antenna group 210a excited in this way results in accordance with equation (67) for the antenna group 210a in FIG. 22 as follows:

Die ausgezogen gezeichneten Kurven A, B und C der Fig. 26 zeigen die Richtcharakteristik der Antennengruppe 210a der Fig. 25 zu drei ausgewählten Zeitpunkten einer Abtastperiode, nämlich für die Werte von <Formel>. Diese Kurven wurden durch graphische Lösung der Gleichung (75) entsprechend den Fig. 2-12 gefunden.The solid lines A, B and C in FIG. 26 show the directional characteristic of the antenna group 210a in FIG. 25 at three selected points in time of a sampling period, namely for the values of <formula>. These curves were found by solving equation (75) graphically in accordance with Figs. 2-12.

Das im gemeinsamen Ausgangskreis der Bandfilter-Verstärkereinheiten 251, 252, 254 und 255 entstehende zwischenfrequente Zeichen ergibt sich mittels einer ähnlichen Analyse zu: The intermediate-frequency character that arises in the common output circuit of the bandpass filter amplifier units 251, 252, 254 and 255 results from a similar analysis to:

Die graphische Lösung dieser Gleichung ergibt die gestrichelt gezeichneten Kurven D, E und F der Fig. 26, welche die Empfangsrichtcharakteristik der Antennengruppe 210b'' für die vorhin erwähnten Werte von (Omega)(sub)ht darstellen.The graphical solution of this equation results in the dashed curves D, E and F of FIG. 26, which represent the reception directional characteristic of the antenna group 210b ″ for the aforementioned values of (Omega) (sub) ht.

Fig. 26 zeigt, dass in jenen Zeitpunkten, in welchen die Nebenstrahlungen der Antennengruppe 210a eine unterwünschte Zeichenreflektion durch den gesuchten Gegenstand zur Folge haben, die Empfangsempfindlichkeit der Antennengruppe 210b'' in der betreffenden Richtung Null ist. Die Einrichtung gemäss Fig. 25 hat also den wichtigen Vorteil, dass nur der Hauptstrahl der Antennengruppe 210a eine Anzeige auf dem Anzeigegerät liefert, sodass diese Anzeige völlig eindeutig ist.26 shows that at those times at which the secondary radiation from the antenna group 210a result in an undesired reflection of symbols by the object being sought, the reception sensitivity of the antenna group 210b ″ in the relevant direction is zero. The device according to FIG. 25 thus has the important advantage that only the main beam of the antenna group 210a provides a display on the display device, so that this display is completely unambiguous.

Die Einrichtungen gemäss den Fig. 22-25 sind insbesondere zum betrieb mit Impulsmodulation geeignet. Bei dieser Art des Betriebes erfolgt eine Amplitudenmodulation des vom Generator 222 bzw. 222' herrührenden Zeichens mit wiederkehrenden Impulsen, deren Dauer kurz im Vergleich zur Periodendauer jeder Wiederkehr ist. Diese Modulation kann entweder im Generator selbst, oder in einer auf den Generator folgenden Modulatorstufe vorgenommen werden. Die Empfangseinrichtung kann dann entweder mit gleichbleibender Empfindlichkeit betrieben werden, oder aber die modulierenden Spannungsimpulse können dem den Verstärkungsgrad regelnden Kreis der Empfangseinrichtung zugeführt werden, z.B. dem entsprechenden Kreis des Verstärkers 258 um die Empfindlichkeit der Empfangseinrichtung periodisch zu ändern.The devices according to FIGS. 22-25 are particularly suitable for operation with pulse modulation. In this type of operation, the character originating from the generator 222 or 222 'is amplitude modulated with recurring pulses, the duration of which is short compared to the period of each recurrence. This modulation can either be carried out in the generator itself or in a modulator stage following the generator. The receiving device can then either be operated with constant sensitivity, or the modulating voltage pulses can be fed to the gain-regulating circuit of the receiving device, e.g. the corresponding circuit of the amplifier 258 in order to periodically change the sensitivity of the receiving device.

Claims (24)

1. Einrichtung zum sende- oder empfangsseitigen Abtasten eines Raumes mittels feststehender Antennengruppe, bei der die Antennen in Reihe mit Abständen zwischen den Reihen und zwischen den Antennen in jeder Reihe angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jede Antenne an einen Zeichenkanal angeschlossen ist, dass jeder Zeichenkanal mit Zeichen konstanter Frequenz gespeist wird, und dass die den verschiedenen Kanälen zugeführten Zeichen verschiedenen Frequenzen haben, die proportional zu den Antennenbeständen von dem einen Ende jeder Antennenreihe nach dem anderen Ende der Reihe ansteigen, wobei durch die wechselnden gegenseitigen Phasenbezeichnungen eine fortlaufende Drehung der Richtcharakteristik des Antennensystems zustandekommt.1. Device for scanning a room at the transmitting or receiving end by means of a fixed group of antennas, in which the antennas are arranged in a row with distances between the rows and between the antennas in each row, characterized in that each antenna is connected to a signal channel that each Symbol channel is fed with symbols of constant frequency, and that the symbols fed to the various channels have different frequencies which increase proportionally to the antenna stock from one end of each antenna row to the other end of the row, with a continuous rotation of the directional characteristic due to the alternating mutual phase designations of the antenna system comes about. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Antennen in mehreren Reihen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen der Zeichen, die den Kanälen zweier benachbarter Antennen jeder einzelnen reihe zugeführt werden, sich um einen anderen Betrag unterscheiden als die Frequenzen der Zeichen, die den Kanälen derjenigen Antennen zugeführt werden, die in benachbarten Reihen und in gleichen Abständen von dem einen Ende der Reihe liegen.2. Device according to claim 1, in which the antennas are arranged in several rows, characterized in that the frequencies of the characters which are fed to the channels of two adjacent antennas of each individual row differ by a different amount than the frequencies of the characters, which are fed to the channels of those antennas which are in adjacent rows and at equal distances from one end of the row. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzen der Zeichen, die den Kanälen der Antennen der einzelnen Antennenreihen zugeführt werden, proportional zu den Abständen zwischen den Reihen von der einen äussersten Reihe nach der anderen äussersten Reihe hin ansteigen.3. Device according to claim 2, characterized in that the frequencies of the characters which are fed to the channels of the antennas of the individual antenna rows are proportional to the distances between the rows from the one outermost row rise towards the other outermost row. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein gemeinsamer Hochfrequenzgenerator die Kanäle aller Antennen speist und so moduliert wird, dass sich Modulationskomponenten verschiedener Frequenz für jeden Kanal ergeben.4. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a common high-frequency generator feeds the channels of all antennas and is modulated in such a way that modulation components of different frequencies result for each channel. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, mit einer oder mehreren aus einer ungeraden Anzahl von Antennen bestehenden Antennenreihen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente der vom gemeinsamen Zeichengenerator erzeugten modulierten Schwingung dem Zeichenkanal der mittleren Antennen jeder Reihe zugeführt wird, während die Modulationskomponenten des oberen Modulationsseitenbandes den Zeichenkanälen auf der einen Seite der mittleren Antenne gelegenen Antennen und die Modulationskomponenten des unteren Modulationsseitenbandes den Zeichenkanälen der auf der anderen Seite der mittleren Antenne gelegenen Antennen zugeführt werden.5. Device according to claim 4, with one or more rows of antennas consisting of an odd number of antennas, characterized in that the carrier component of the modulated oscillation generated by the common character generator is fed to the character channel of the central antennas of each row, while the modulation components of the upper modulation sideband are the Character channels on one side of the central antenna located antennas and the modulation components of the lower modulation sideband are fed to the character channels of the antennas located on the other side of the central antenna. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, mit iener oder mehreren aus einer geraden Anzahl von Antennen bestehenden Antennenreihen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerkomponente der vom gemeinsamen Zeichengenerator erzeugten modulierten Schwingung unterdrückt wird und die Modulationskomponenten des oberen Modulationsseitenbandes den Zeichenkanälen auf der einen Seite vom Mittelpunkt der Antennenreihen gelegenen Antennen und die Modulationskomponenten des unteres Modulationsseitenbandes den Zeichenkanälen der auf der anderen Seite vom Mittelpunkt der Antennenreihen gelegenen Antennen zugeführt werden.6. Device according to claim 4, with one or more antenna rows consisting of an even number of antennas, characterized in that the carrier component of the modulated oscillation generated by the common character generator is suppressed and the modulation components of the upper modulation sideband the character channels on one side from the center of the Antennas located in rows and the modulation components of the lower modulation sideband are fed to the character channels of the antennas located on the other side of the center of the antenna rows. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel zur wiederholten Modulation der Schwingung des gemeinsamen Zeichengenerators mit Schwingungen verschiedener Frequenz.7. Device according to claim 4, characterized by means for repeated modulation of the oscillation of the common character generator with oscillations of different frequencies. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeichenkanäle der auf einen Seite von der Mitte des Antennenfeldes gelegenen Antennenreihen mit den sich aus der zweiten Modulation der Modulationskomponenten des oberen Seitenbandes der ersten Modulation ergebenden Schwingungen und die Zeichenkanäle der Antennen der auf der anderen Seite von der Mitte des Antennenfeldes gelegenen Antennenreihen mit den sich aus der zweiten Modulation der Modulationskomponenten des unteren Seitenbandes der ersten Modulation ergebenden Schwingungen gespeist werden, wobei die den Zeichenkanälen der auf der einen Seite vom Mittelpunkt jeder Antennenreihe gelegenen Antennen zugeführten Schwingungen aus den Modulationskomponenten des oberen Seitenbandes der zweiten Modulation und die den Zeichenkanälen der auf der anderen Seite vom Mittelpunkt jeder Antennenreihe gelegenen Antennen zugeführten Schwingungen aus den Modulationskomponenten des unteren Seitenbandes der zweiten Modulation bestehen.8. Device according to claim 7, characterized in that the character channels of the antenna rows located on one side of the center of the antenna field with the oscillations resulting from the second modulation of the modulation components of the upper sideband of the first modulation and the character channels of the antennas on the other The rows of antennas located on the side of the center of the antenna field are fed with the oscillations resulting from the second modulation of the modulation components of the lower sideband of the first modulation, with the oscillations fed to the character channels of the antennas on one side from the center of each row of antennas from the modulation components of the upper Sideband of the second modulation and the oscillations fed to the character channels of the antennas located on the other side from the center of each antenna row consist of the modulation components of the lower sideband of the second modulation. 9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 - 8, gekennzeichnet durch Mittel zur Einstellung des Frequenzverhältnisses der den Zeichenkanälen der einzelnen Antennen zugeführten Zeichen.9. Device according to one or more of claims 4-8, characterized by means for setting the frequency ratio of the characters fed to the character channels of the individual antennas. 10. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 - 9, gekennzeichnet durch Mittel zur getrennten Einstellung der Frequenz der Schwingungen des Trägerzeichengenerators und der Frequenzen der modulierenden Schwingungen.10. Device according to one or more of claims 4-9, characterized by means for separately setting the frequency of the oscillations of the carrier character generator and the frequencies of the modulating oscillations. 11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Speisen der Antenne mit den ihren Zeichenkanälen zugeführten, vorzugsweise impulsmodulierten Trägerzeichen verschiedener Frequenz, wodurch ein Abtasten eines Raumes mit einem Trägerzeichenstrahl erzielt wird.11. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by means for feeding the antenna with the preferably pulse-modulated carrier characters of different frequencies supplied to its character channels, whereby scanning of a room with a carrier character beam is achieved. 12. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 10, zum Abtasten eines Raumes mittels Richtempfanges der von einem im Raum befindlichen Gegenstand ausgesandten oder reflektierten Trägerzeichen, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zeichenkanälen der Antennen zugeführten Zeichen verschiedener Frequenz zum Modulieren der von den Antennen empfangenen Trägerzeichen verwendet werden, wobei Mittel vorgesehen sind, um diejenigen Modulationskomponenten der auf diese Weise modulierten Trägerzeichen auszuwählen und miteinander zu kombinieren, welche nur für eine sich über einen gegebenen Winkelbereich stetig und periodisch ändernde Empfangsrichtung gleichphasig sind.12. Device according to one or more of claims 1-10, for scanning a room by means of directional reception of the carrier characters sent or reflected by an object located in the room, characterized in that the characters supplied to the antenna's character channels are of different frequencies for modulating the antenna's received carrier characters are used, wherein means are provided to select those modulation components of the carrier characters modulated in this way and to combine them with one another which are in phase only for a receiving direction which changes continuously and periodically over a given angular range. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, mit einer Kathodenstrahlröhre, als Indikatororgan, gekennzeichnet durch Mittels zum Steuern des Kathodenstrahles dieser Röhre durch die sich aus der Modulation der empfangenen Zeichen ergebenden Modulationskomponenten und mIttel zum synchron mit der Änderung der sich durch die Kombination der genannten Modulationskomponenten ergebenden Empfangsrichtcharakteristik erfolgenden Ablenkung des Kathodenstrahles.13. Device according to claim 12, with a cathode ray tube, as an indicator member, characterized by means for controlling the cathode ray of this tube through the modulation components resulting from the modulation of the received characters and means for synchronously with the change in the resulting from the combination of said modulation components Receiving directional characteristic taking place deflection of the cathode ray. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Mittel zuer Erzeugung von vorzugsweise sägezahnfömigen Ablenkspannungen zum Ablenken des Kathodenstrahles und zum Synchronisieren dieser Spannungen durch die zum Modulieren der emp- fangenen reflektierten Zeichen dienenden Modulierzeichen.14. Device according to claim 13, characterized by means for generating preferably sawtooth-shaped deflection voltages for deflecting the cathode ray and for synchronizing these voltages by the modulating the emp- Modulating characters used for catching reflected characters. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung der Ablenkspannung in der Weise, dass die einzelnen Abtastperioden des Kathodenstrahles zu den Zeitpunkten beginnen, in welchen die sich aus der Kombination der Modulationskomponenten der empfangenen reflektierten Zeichen ergebende Richtung der höchsten Empfangsempfindlichkeit den kleinsten Winkel mit der die Antennen miteinander verbindenden Geraden einschliesst.15. Device according to claim 14, characterized by means for generating the deflection voltage in such a way that the individual scanning periods of the cathode ray begin at the times in which the direction of the highest reception sensitivity resulting from the combination of the modulation components of the received reflected characters has the smallest angle with the straight line connecting the antennas. 16. Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel zur Verzögerung der synchronisierten Bewegung des Kathodenstrahles entsprechend dem Zeitunterschied zwischen dem Ausstrahlen des Zeichens un dem Empfang des reflektierten Zeichens.16. Device according to claim 14, characterized by means for delaying the synchronized movement of the cathode ray according to the time difference between the emission of the character and the reception of the reflected character. 17. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 10, zur Bestimmung des Ortes eines ausgestrahlten Zeichen reflektierenden Gegenstandes im Raume, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines eine periodische Abtastbewegung ausführenden Zeichenstrahles durch Zuführung von Zeichen vorbestimmter Frequenz zu zumindest einer der Antennen und von Zeichen einer anderen Frequenz zu zumindest einer anderen Antenne, Mittel zum Modulieren des vom gesuchten Gegenstand reflektierten und von einer Antenne empfangenen Zeichen mit einem Modulierzeichen, dessen Frequenz verschieden von derjenigen des der erstgenannten einen Antenne zugeführten, ausgesandten Zeichens ist, sowie zum Modulieren des vom gesuchten Gegenstand reflektierten und von einer anderen Antennen empfangenen Zeichens mit einem Modulierzeichen, dessen Frequenz sich von der17. Device according to one or more of claims 1-10, for determining the location of an emitted symbol reflecting object in space, characterized by means for generating a symbol beam executing a periodic scanning movement by supplying symbols of a predetermined frequency to at least one of the antennas and symbols a different frequency to at least one other antenna, means for modulating the symbol reflected by the searched object and received by an antenna with a modulating symbol, the frequency of which is different from that of the symbol transmitted to the first-mentioned one antenna, and for modulating the symbol transmitted by the searched object reflected symbol received by another antenna with a modulating symbol whose frequency differs from the Frequenz des der erstgenannten anderen Antenne zugeführten, ausgesandten Zeichens derart unterscheidet, dass sich aus der Modulation der empfangenen Zeichen Modulationskomponenten ergeben, welche nur für eine sich synchron mit der Abtastbewegung des ausgesandten Zeichenstrahles ändernde Empfangsrichtung gleichphasig sind, sowie durch Mittel zum kombinieren dieser Modulationskomponenten.Frequency of the transmitted character fed to the first-mentioned other antenna differs in such a way that modulation components result from the modulation of the received characters which are only in phase for a receiving direction that changes synchronously with the scanning movement of the transmitted character beam, as well as means for combining these modulation components. 18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzunterschied zwischen den zum Modulieren der von irgend einem Paar benachbarter Empfangsantennen empfangenen reflektierten Zeichen verwendeten Modulierzeichen zumindest gleich dem Frequenzunterschied zwischen den irgend einem Paar benachbarter Sendeantennen zugeführten Zeichen ist.18. Device according to claim 17, characterized in that the frequency difference between the modulating symbols used to modulate the reflected symbols received by any pair of adjacent receiving antennas is at least equal to the frequency difference between the symbols supplied to any pair of neighboring transmitting antennas. 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzunterschied zwischen den zum Modulieren der von irgend einem Paar benachbarter Empfangsantennen empfangenen reflektierten Zeichen verwendeten Modulierzeichen das Doppelte des Frequenzunterschiedes zwischen den irgend ein Paar benachbarter Sendeantennen zugeführten Zeichen ist.19. Apparatus according to claim 18, characterized in that the frequency difference between the modulating symbols used to modulate the reflected symbols received by any pair of adjacent receiving antennas is twice the frequency difference between the symbols supplied to any pair of neighboring transmitting antennas. 20. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 - 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihe der Empfangsantennen senkrecht zu der Reihe der Sendeantennen steht.20. Device according to one or more of claims 17-19, characterized in that the row of receiving antennas is perpendicular to the row of transmitting antennas. 21. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 - 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Sendeantennen mit grösserer Energie erregt wird, als die anderen und die Empfangsmittel, welche in ihrer Stellung mit dieser Antenne verbundenen Sendemitteln entsprechen würden, fortgelassen sind.21. Device according to one or more of claims 17-20, characterized in that at least one of the transmitting antennas is excited with greater energy than the others and the receiving means, which in their position would correspond to transmitting means connected to this antenna, are omitted. 22. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 - 21, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Trägerzeichen- generator zur Erzeugung aller ausgestrahlten Zeichen und Modulierzeichen, sowie durch Mittel zum Modulieren der Schwingungen dieses Generators in der Weise, dass eine den einzelnen Sendeantennen zuzuführende Gruppe von Modulationskomponenten verschiedener Frequenzen und eine andere, zum Modulieren der empfangenen reflektierten Zeichen geeignete Gruppe von Modulationskomponenten verschiedener Frequenz entsteht.22. Device according to one or more of claims 17-21, characterized by a common carrier character generator for generating all emitted characters and modulating characters, as well as means for modulating the vibrations of this generator in such a way that a group of modulation components of different frequencies to be fed to the individual transmitting antennas and another group of modulation components of different frequencies suitable for modulating the received reflected characters are created . 23. Einrichtung nach Anspruch 22, bei der die vom gemeinsamen Trägerzeichengenerator erzeugten modulierten Schwingungen in eine höhere Frequenzlage umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationskomponenten des sich bei der Umsetzung ergebenden oberen Frequenzbandes den Sendeantennen zugeführt und diejenigen des unteren Seitenbandes zum Modulieren der empfangenen reflektierten Zeichen verwendet werden.23. Device according to claim 22, in which the modulated oscillations generated by the common carrier character generator are converted into a higher frequency position, characterized in that the modulation components of the upper frequency band resulting from the conversion are fed to the transmitting antennas and those of the lower sideband are reflected to modulate the received ones Characters are used. 24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 22 - 23, gekennzeichnet durch Mittel zum Verschieben der Phase der zum Modulieren der empfangenen reflektierten Zeichen verwendeten Zeichen im Verhältnis zur Phase der ausgestrahlten Zeichen.24. Device according to one of claims 22-23, characterized by means for shifting the phase of the characters used to modulate the received reflected characters in relation to the phase of the emitted characters.

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