DESC017138MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 22. Januar 1955 Bekanntgemacht am 27. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Durch das Patent 877 046 ist ein Verfahren unter Schutz gestellt, das es gestattet, mit Hilfe eines gemeinsamen. Zwischengliedes (Verstärker oder Abschwächer), das eingangsseitig zwischen den Spannungsquellen und auisgangsseitig zwischen den zu vergleichenden Meßspanmungeti unter Einfügung einer Freqüenztränsformation umgeschaltet wird, Phase und Amplitude zweier Wechselspännungen, zu messen,

Außer dieser prinzipiellen Aufgabe der Messung von Amplitude und Phase können bei Anordnungen, die der Durchführung des Verfahrens dienen, noch andere, unmittelbar mit der Hauptaufgabe verknüpfte Nebenaufgaben, auftreten. Es ist z. B. bei Verwendung einer ■ solchen, Anordnung als Einkanalsichtpeiler notwendig, die durch die Umschaltung des Zwischengliedes auf Grund der entstehenden Seitenb'äiider auftretende Phasen.mehrdeutigkeit zu beseitigen. Die Fehlanzeige, die sich bei einer Verstimmung des Empfängers sonst ergeben kann, kommt auf folgende Weise zustande: Betrachtet man die Fig. 1 ohne die unterste Blockzeile (Q_c, A⁷K, M_c, S), so hat man die Empfangsanordnung mit Substitutionsumschaltung nach, dem Hauptpatent vor sich, Q₀ und Q_b stellen die beiden gleichfrequenten Spannungsquellen dar, zwischen denen der Eingang des Zwischengliedes ZG umgeschaltet wird. Die am Ausgang dieses Zwischengliedes ZG . auftretenden Meß spannungen,' M_a und M_b werden ebenfalls um-

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geschaltet und gelangen jeweils auf ein. Filter .S und von. dort aus weiter zum Anzeigegerät. Die beiden Übertragungswege Q_a - ZG - M_a - S und Qjj-ZG-Mjy-S seien im folgenden »Hauptkanäle«

genannt. ,

Es sei nun der Regel entsprechend Überlagerungsempfang angenommen, der als Endiprodukt iooo Hz liefere, die also· hinter den. auf diese Frequenz abgestimmtem Sieben, auftreten,

ίο Nimmt man als Umschalitfrequenz. für die Substitutionisumschailtung 200 Hz an, so ergeben, sich die Seitenfrequenzen 800 und 1200 Hz, die von den Sieben vS" zurückgehalten, werden. Dabei befinden sich diese Seitenfrequenzen von M_a-S und, M_b-S eben, wegen der Umschaltung stets in Gegenphase. Wenn, man die Abstimmung des Empfängers nun durchdreht und die hinter den Sieben auftretenden Spannungen beobachtet, kann man ohne ein weiteres Kriterium nicht feststellen, ob die dort auftretende Spannung vom Träger selbst herrührt oder von, einer Seiitenfrequenz. Ist nämlich der Empfänger z. B. auf eine 200 Hz über der Sollfrequenz liegende Frequenz abgestimmt, so> fallender Träger selbst auf die Frequenz 1200 Hz, die Seitenfrequenzen auf 1400 und auf 1000 Hz. Die auf 1000 Hz fallende Seitenfrequenz täuscht also· den Träger vor und kann dabei — wegen, der gegenphasigen Umschaltung — gegen dem Träger um i8o° in der Phase verschoben sein, worauf die Phasenmehrdeutigkeit entsteht, die zu Fehlanzeigen führt.

Zur Behebung dieser Mehrdeutigkeit ist bereits eine Anordnung vorgeschlagen worden, die durch eine zweite, langsamere Umschaltung zwischen den Meßspannungeai und einer Kennspannung eine Eindeutigkeit der Anzeige gewährleistet.

Ein solche Maßnahme ist im besonderen dann von, Bedeutung, wenn die Anordnung für eine automatisch arbeitende Peilanlage benutzt wird. Für die Dauer der Identifizierung des zu peilenden, Senders wird dabei der Empfängereingang fest an die Hilfsantennenspannung, die als Kennspannung dient, gelegt und der Empfang vor der Umschaltung der Ausgangsspannungen wahrnehmbar gemacht.

Es kann jedoch bei Kurzzeitpeilungen erforderlich sein, Identifizierung und Peilung nicht nacheinander vorzunehmen, sondern beide Werte gleichzeitig eindeutig zur Anzeige zu bringen,

Die Erfindung ermöglicht die Lösung dieser, Aufgabe in einfacher Weise.

Sie gestattet dabei gleichzeitig die Lösung einer

Nebenaufgabe, nämlich die der Seitenbestimmung.

Ferner kann es erwünscht sein, zusätzlich, zur

Sichtanzeige der Perlwerte ihre Hörbarmachung

'55 (Hörempfang) zu erreichen.

Schließlich, kann es außerdem erwünscht sein, eine Frequenzregelung einzuführen.

Auch für die Erfüllung der beiden zuletzt genannten Forderungen bietet die Erfindung die Grundlage.

Sie bezieht sich, also'auf eine Anordnung für ein Substitutionsverfahren zur Phasen- und Amplitudenmessung nach Patent 877 046, bei dem ein gemeinsames Zwischenglied (Verstärker oder Abschwächer) eingangsseitig zwischen, den Spannungsquellen und ausgangsseitig zwischen den zu vergleichenden Meßspannungen umgeschaltet wird.

Die Erfindung besteht darin, daß ein von beiden Übertragungswegen. (Haiuptkanäle) getrennter Nebenkanal vorgesehen ist, der aus einem Vierpol gleicher Übertragungseigenschaften wie die Ha.uptkanäle besteht, an dessen Eingang eine der in den Hauptkanäilen übertragenen Spannungen, oder eine ihnen entsprechende Spannung gelegt ist.

An Hand von Zeichnungen soll die Erfindung und ihre Anwendung zur Lösung der verschiedenen geschilderten Aufgaben näher erläutert werden.

Fig. ι zeigt die erfindungsgemäße Anordnung mit dem Nebenkanäl;

Fig.'2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig. 3 zeigt ■ das bei Peilung sich ergebende Schirmbild eines Braunsehen Rohres.

Der obere Teil der Fig. .1 gibt, wie schon festgestellt, das bereits im Patent 877 046 beschriebene Umschaltverfahren wieder. Diesen bekannten¹ Hauptkanälen ist nunmehr ein getrennter Nebenkanal (unterer Teil der Fig. 1) zugeordnet, der aus der Spannungsquelle Q_c, einem Vierpol NK, ähnlich dem Zwischenglied ZG₁ der Meßspannung M_c und .einem Filter5 besteht. Die Spannungsquelle. Q_c muß mit den beiden· Quellen Q_a und Q_b gleichfrequent oder kann selbst eine von ihnen, sein, Am Ausgang des Nebenkanals entsteht also¹ bei Beaufschlagung mit der Spannung Q_c eine nicht schaltmodulierte Meßspannung M_c, die ebenfalls zu einem Filter 5" gelangt. Es ist zweckmäßig, die drei Kanäle in der Frequenzeinstellung zu kuppeln. Diese Kupplung ist in Fig. 1 schematisch durch die gestrichelten Linien angedeutet.

Wird nunmehr die Anordnung auf einen Träger abgestimmt, so· erhält man a.m Ausgang des Nebeinkanals, der ja, durch die starre Verkupplung gleichzeitig abgestimmt wirdi, eine Kennspannung, milderen Hilfe die im Ruhezustand gesperrte Anzeige zur Messung freigegeben wird. Dies kann z. B. durch. Hell steuerung der Sichtanzeige am Anzeigerohr erreicht werden. Ist der Empfänger verstimmt, so erhält man an dem M_c nachgeordneten. Sieb keine Spannung. no

Für verschiedene Meßzwecke kann die frequenzmäßige Kohärenz der drei Spannungen M_a, M_b und M_c erwünscht: sein. Dies kann mit Hilfe der Anordnung nach Fig. 2 erreicht werden. Die zur Frequenztransformation, notwendigen Oszillatoren. U₁ und U₂ werden dabei für Hauptkanäle und Nebenr kanal gemeinsam, benutzt. Oberhalb der strichpunk-' tierten Trennlinie in, Fig. 2 sind die Hauptkanäle vereinfacht als Überlagerungsempfänger gezeichnet. F_e bedeutet die Eingangsspannung, VK sind die Vorkrei.se, M₁ die ersten Mischstufen,, ZF die Zwischenfrequenzverstärker, M₂ diezweiten. Mischstufen, auf die die Niederfrequenzverstärker NF mit der Ausgangsspannung F_a folgen. Die gleichen Elemente sind bei dem unterhalb der Trennlinie gezeichneten Nebenkanal, dessen Frequenzabstim-

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mung mit der des Hauptkanals gekuppelt jet, vorgesehen. Der zur Erzeugung der Zwischenfrequemz dienende Oszillator U₁ und der zur Bildung eines niederfrequenten Schwebungetones dienende Oszillator U₂ sind beiden Kanälen gemeinsam. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Ausgangsspannungen beider Kanäle frequenzkohärent sind. ■

Mit Hilfe des nach der Erfindung vorgesehenen

ίο Nebenkanals, der nach der bisherigen, Beschreibung nur zur Beseitigung einer Phasenmehrdeutigkeit herangezogen wurde, ist auch für den. Fall, daß Haupt- und Nebenkanal frequenzkohärent sind, eine automatische Seitenbestimmung für Peilzwecke möglich. Die Spannungen Q_a und, Q_b werden in einem solchen Fall z. B. durch die Antennenspannungen zweier gekreuzter Rahmen, gebildet, wohingegen Q_c der Hilfsantennenspanniung des Systems entspricht. Sieht man zunächst von Q_c ab

ao und legt die Q_a und Q_b entsprechenden Meß spannungen M₁₁ und, M_b an die Plattenpaare eines Braunschen Rohres, dann, erscheint ein Strich, dessen. Lage die Peilrichtung, noch mit i8o° Mehrdeutigkeit behaftet, angibt.

Dieses Schirmbild Sch ist in Fig. 3 gezeigt. Hierbei ist allerdings zunächst auch der gestricheilte Teil des Striches ausgezogen zu denken. Es entspreche der Teil des Striches vom Mittelpunkt des Schirmbildes nach rechts oben der positiven Halbwelle, der Teil nach links unten, der negativen Halbwelle.

Die Phasenlage der Hilfsantennenspannung Q_c und damit der Spannung M_c wird zweckmäßig zu ο oder i8o° gegenüber den Spannungen M_a und ' M_b gewählt. Ist: nun das Braunsche Rohr normalerweise gesperrt und legt man M_c zur Hellsteuerung an, so' erfolgt diese nur während, der positiven Halbwellen, von M_c. Ist M_c in Phase mit M_a und M_b, so erfolgt die: Aufhellung also nur während, der positiven Halbwelten von M_a und M_b, so> daß im angenommenen Beispiel nur der ausgezogene Teil des Striches sichtbar ist. Damit aber ist die Seite bestimmt.

Da die Amp>l^:itudenverhäl.tni.sse der Spannung M_c zur Spannung M_a bzw. M_b die Länge des aufgehellten Zeigers bestimmen,, ist es zweckmäßig, die Amplitude von M_c einstellbar zu machen. Maximal kann, dieser Zeiger gleich dem Radius der Sichtanzeige werden.'

Die Seitenbestimmung unterliegt bekanntlich gewissen Forderungen hinsichtlich, der Phasen lage zwischen Hilfsantennenspannung und Peilspannung. Im Idealfall sollte zwischen diesen beiden, Spannungen Gleich- oder Gegenphasigkeit be;^:

stehen. Solange die Phasendifferenz nicht 90⁰ oder darüber beträgt, bleibt jedoch eine eindeutige Seitenbestimmung erhalten. Da also' offensichtlich ein verhältnismäßig weiter Spielraum für diese Phasendifferenz zur Verfügung steht, sind daher zur Erhaltung des elektrischen Gleichlaufs zwischen Vorkreis des Hauptkanals und Vorkreis des Nebenkanals oder für die Übereinstimmung der elektrischen Werte der Zwischenfrequenznlter bzw. für die Übereinstimmung der Geisamtverstärkung keine besonderen Maßnahmen erforderlich.

Der nach der Erfindung vorgesehene Nebenkanal kann auch für Mithörzwecke ausgenutzt werden. In einem solchen Fall ist die Sendung wähnend, des Pei-lvorganges unbeeinflußt durch die Schaltmodulation, am Nebenkanal abhörbar. S0¹ können, z. B. Telegrafieisignale hinter dem zweiten Gleichrichter M₂ (Fig. 2) abgenommen und, nach genügender niederfrequenter Verstärkung einem Lautsprecher zugeführt werden. Durch, , Umlegen des Schalters Sch (Fig. 2) kann der Empfang von Telefonie ermöglicht werden. Zu diesem Zweck wird die Eingangsspannung eines Niederfrequenzverstärkers vor dem zweiten Modulator dem Zwischenfrequenzverstärker entnommen und durch den Demodulator G gleichgerichtet.

Des weiteren ist der gemäß der Erfindung"- vorgesehene Nebenkanal noch für eine Frequenzregelung des Hauptkanals verwendbar. Sollen, z. B. Peiilbeobachtungen über längere Zeiträume durchgeführt werden, so> kann durch gerätebedingte Frequenzändeirungen in den beiden Kanälen die Frequenz der Meß spannungen aus den schmalen Filtern herauswandern. Die am Ausgang deis Nebenkanals auftretende Spannung M_c kann nun mit ihrer Frequenz dazu, benutzt werden, die gemeinsamen Oszillatoren U₁ und U₂ in ihrer Frequenz naehzuregeln. Auf diese Weise wird, eine Frequenzkonstanz der Meßspannungen erreicht. Zweckmäßigerweise¹ wird eine solche Frequenznachregeh lung über bekannte Brückenschaltungen vorgenommenu Es ist mit Hilfe dieser Anordnung möglich, bei Verwendung sehr schmaler Filter frequenz- ■ instabile Sender über eine längere Zeitdauer zu peilen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung für ein Substitutionsverfahren zur Phasen- und Amplitudenmessung nach, Patent 877 046, bei dem ein gemeinsames Zwisehengliedi (Verstärker oder Abschwächer) eingangsseitig zwischen den Spannungsquellen, und ausgangsseitig zwischen den zu vergleichenden Meißspannungen, umgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein von beiden Übertra,-gungswegen (Hauptkanäle:) getrennter Nebenkanal vorgesehen ist, der aus einem Vierpol gleicher Übertragungseigenschaften wie die Hauptkanäle besteht, an dessen Eingang eine der in den Hauptkanälen übertragenen Spannungen oder eine ihnen, entsprechende Spannung gelegt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenkanal zur Ausschließung von aus der Phasenmehrdeutigkeit sich bei Verstimmung des Empfängers ergebenden Fehlmessungen, dient, indem eine Freigabe der Messung für die Hauptkanäle und eine Anzeige nur dann erfolgt, wenn der Nebenkanal durch genaue Abstimmung auf die T rager frequenz eine Kennspannung liefert, die die im

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Ruhezustand vorhandene Sperrung der Anzeige aufhebt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Frequenzeinstellung des Nebenkanals mit detr der Hauptkanale gekoppelt ist,. . . ■

4. Anordnung· nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenkanal eine Frequenztransformation vorgenommen ist und zu. diesem Zweck für die Hauptkanäle und dien Nebenkanal gemeinsame Überlagerer verwendet sind.

■■'S. Anordnung· nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebeinkanal für Peilzwecke zur automatischen Seitenbestimmung dient.

6. Anordnung: nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenkanal Mithörzwecken, dient.

7. Anordnung nach Anspruch, 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenkanal zum wahlweisen Mithören mit; oder ohne Überlagerungston benutzt, wird und dazu, mehrere Ausgänge vorgesehen; sind. _;

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsfrequenz des Nebenkanals zur Frequenzregelung aller Kanäle dient.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen