ITMI940612A1 - Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler - Google Patents

Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler Download PDF

Info

Publication number
ITMI940612A1
ITMI940612A1 IT000612A ITMI940612A ITMI940612A1 IT MI940612 A1 ITMI940612 A1 IT MI940612A1 IT 000612 A IT000612 A IT 000612A IT MI940612 A ITMI940612 A IT MI940612A IT MI940612 A1 ITMI940612 A1 IT MI940612A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
antennas
input
signal
signals
switching
Prior art date
Application number
IT000612A
Other languages
English (en)
Inventor
Giuseppe Bertocchi
Original Assignee
Alcatel Air Navigation Systems Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel Air Navigation Systems Srl filed Critical Alcatel Air Navigation Systems Srl
Publication of ITMI940612A0 publication Critical patent/ITMI940612A0/it
Priority to ITMI940612A priority Critical patent/IT1273392B/it
Priority to AU14731/95A priority patent/AU692824B2/en
Priority to ES95104345T priority patent/ES2149287T3/es
Priority to AT95104345T priority patent/ATE194734T1/de
Priority to DE69517842T priority patent/DE69517842T2/de
Priority to EP95104345A priority patent/EP0675563B1/en
Priority to US08/413,535 priority patent/US5635941A/en
Priority to CA002145964A priority patent/CA2145964C/en
Priority to JP07614295A priority patent/JP3553683B2/ja
Publication of ITMI940612A1 publication Critical patent/ITMI940612A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1273392B publication Critical patent/IT1273392B/it

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • G01S1/44Rotating or oscillating beam beacons defining directions in the plane of rotation or oscillation
    • G01S1/46Broad-beam systems producing at a receiver a substantially continuous sinusoidal envelope signal of the carrier wave of the beam, the phase angle of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon, e.g. cardioid system
    • G01S1/50Broad-beam systems producing at a receiver a substantially continuous sinusoidal envelope signal of the carrier wave of the beam, the phase angle of which is dependent upon the angle between the direction of the receiver from the beacon and a reference direction from the beacon, e.g. cardioid system wherein the phase angle of the direction-dependent envelope signal is compared with a non-direction-dependent reference signal, e.g. VOR
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H01Q3/242Circumferential scanning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Description

D E S C R I Z I O N E
La presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema VOR Doppler, ad un modulatore adatto per gli stessi, e ad un sistema VOR Doppler.
Molti sistemi, tra gli altri quelli di aiuto navigazione sia civili che militari (TACAN, VOR, ...), i sistemi radar , etc., richiedono la trasmissione di segnali radio con un diagramma di radiazione in movimento (in genere in modo periodico): assai spesso rotante su se stesso.
Fino a qualche decennio fa tale effetto di movimento veniva ottenuto mediante il movimento fisico della antenna di trasmissione; ciò costituiva sicuramente un problema per l'affìdabilita' e la precisione di tali sistemi.
Non appena la tecnologia elettronica lo consenti* tali sistemi vennero pian piano sostituiti da sistemi piu' moderni in cui il movimento del diagramma di radiazione veniva simulato attraverso una disposizione di antenne alimentate da segnali elettrici con fasi e/o ampiezze variabili nel tempo ed in opportune relazioni tra loro; in tali sistemi occorre quindi provvedere dei dispositivi di alimentazione delle antenne in grado di generare segnali elettrici con le opportune caratteristiche. Ciò' implica, spesso, il dover commutare il medesimo segnale elettrico da una antenna ad un’altra come avviene ad esempio nei sistemi VOR Doppler; e' ben noto che, al fine di ottenere una perfetta simulazione del movimento, tale commutazione deve essere graduale.
Nel seguito della descrizione si fara' riferimento per semplicità’ solo ai sistemi VOR Doppler ma, come già' chiarito, i medesimi problemi si possono ritrovare in molti altri sistemi.
Un sistema VOR (Very high frequency OmniRange) permette di fornire ad ogni aeromobile equipaggiato di un opportuno ricevitore una informazione di rilevamento rispetto ad un radiofaro a terra la cui posizione geografica sia nota.
Il VOR irradia un segnale in banda metrica (108
118 MHz) la cui qualità' dipende largamente dal luogo in cui il VOR e' installato; infatti l’irradiazione omnidirezionale e' soggetta a distorsioni dovute a riflessioni indesiderate di ostacoli. Per questa ragione si sostituiscono vantaggiosamente i VOR tradizionali con i VOR Doppler.
In un sistema VOR Doppler si trasmette secondo un diagramma omnidirezionale un segnale di "riferimento", corrispondente ad una portante VHF modulata in ampiezza da una sinusoide avente frequenza di 30 Hz, e secondo un diagramma direzionale un segnale "variabile", che porta l’informazione di azimut, corrispondente alle due bande laterali a /- 9960 Hz della portante VHF modulate in frequenza da una sinusoide avente frequenza di 30 Hz. Queste due bande latelari sono emesse indipendentemente l'una dalla altra attraverso circuiti distinti. Il diagramma omnidirezionale e’ irradiato mediante una antenna centrale mentre l’altro diagramma e' ottenuto facendo ruotare su un cerchio due antenne diametralmente opposte e alimentate ciascuna da una delle due bande laterali a /- 9960 Hz della portante. La frequenza di rotazione di queste antenne e' 30 Hz.
Per ragioni pratiche, come già detto, la rotazione fisica delle antenne che emettono le due bande laterali viene simulata attraverso la commutazione graduale del segnale D-VOR tra le antenne fisse di una disposizione circolare in modo da simulare il movimento progressivo del punto d'emissione da un'antenna all'altra; piu' specificamente si esegue, in genere, la commutazione di un segnale radiofrequenza modulato in ampiezza secondo una funzione temporale appropriata, denominata funzione di blending, che e' in grado di attenuare le modulazioni spurie che vengono generate a causa della discretizzazione delle antenne stesse.
Diverse soluzioni per l'emissione delle due bande laterali della modulazione di ampiezza dell'onda portante VHF esistono allo stato attuale; in particolare l'emissione di una sola banda laterale, di due bande laterali alternativamente, e di due bande laterali simultaneamente su due antenne o due gruppi di antenne diametralmente oppostila presente invenzione può' applicarsi a ognuna di queste soluzioni. Maggiori dettagli circa il funzionamento dei sistemi D-VOR ed i problemi legati al loro progetto, in particolare della funzione di blending, del dispositivo di distribuzione e della disposizione di antenne, sono descritti da B.R.Johnson e J.G.N.Lee in "A Double-Sideband Doppler VHF OmniRange Beacon" - AWA Technical Review, Voi.15, No.1, 1973 e da F.L.van der Berg in "The Philips Doppler VOR Beacon RN 200" Philips Telecommunication Review, Voi.34, No.l, Aprii 1976.
E' chiaro che la progettazione di un nuovo dispositivo di alimentazione per un sistema VOR Doppler dovrà affrontare ben noti problemi quali la scelta di una opportuna funzione di blending, la generazione della stessa, la complessità del dispositivo di distribuzione, e cercare di risolverli.
La funzione di blending ideale e' notoriamente sinX/X (nell'ipotesi che non vi sia interazione tra le antenne delladisposizione) ma, data l'impossibilita' fisica di realizzarla.se ne utilizzano approssimazioni: nei due articoli sopra citati viene proposto l’uso della funzione sinX, limitata a meta' periodo .
Dal brevetto US 3,896,444 e' noto l'utilizzo come funzione di blending, in un sistema VOR Doppler, di una approssimazione della funzione sinX/X, limitata ai tre lobi centrali, ottenuta mediante combinazione di due segnali modulati in ampiezza secondo la funzione cosX raddrizzata.
Scopo della presente invenzione e' quello di provvedere un metodo ed un dispositivo di alimentazione per sistemi dotati di una disposizione di antenne che implementi una funzione di blending simile a sinX/X, con una circuiteria non molto complessa e critica, e che non comporti un elevato spreco di energia del segnale in ingresso al dispositivo di alimentazione .
Tale scopo viene raggiunto attraverso il metodo ed il dispositivo di alimentazione, ed il modulatore come esposto rispettivamente nelle rivendicazioni 1, 4 e 8 ed attraverso il sistema VOR Doppler come esposto nella rivendicazione 10; ulteriori aspetti vantaggiosi della presente invenzione sono esposti nelle rivendicazioni dipendenti.
Nella presente invenzione la funzione di blending, una approssimazione della funzione sinX/X limitata ai tre lobi centrali, e' ottenuta mediante sovramodulazione d'ampiezza di un singolo segnale secondo una funzione periodica.
La funzione di blending può' essere controllata attraverso il controllo della funzione periodica.
La presente invenzione risulterà* piu’ chiara dalla descrizione di un esempio realizzativo non limitativo, adatto ad un sistema VOR Doppler, che segue, considerata assieme ai disegni allegati, in cui:
Fig.1 rappresenta uno schema a blocchi di un dispositivo di alimentazione secondo la presente invenzione,
Fig.2 rappresenta un commutatore/divisore che può' usarsi nei mezzi di commutazione del dispositivo di Fig-1 ,
Fig.3 rappresenta un diagramma temporale dei segnali in uscita ed in ingresso ai mezzi di commutazione del dispositivo di Fig.1,
Fig.4 rappresenta uno schema a blocchi di un modulatore secondo la presente invenzione che e' possibile usare nel dispositivo di Fig.1, e
Fig.5 rappresenta un possibile schema a blocchi di dettaglio dei mezzi di commutazione del dispositivo di Fig.1.
Prima di procedere ulteriormente alla descrizione della presente invenzione e' opportuno chiarire cosa si intende per sovramodulazione. Un modulatore d'ampiezza presenta, in genere, due ingressi ed una uscita: ad un ingresso viene fornito il segnale portante ed all'altro ingresso il segnale modulante, in genere a frequenza assai inferiore; all'uscita viene emesso un segnale modulato; il cosiddetto indice di modulazione dipende dalle ampiezze reciproche dei due segnali d’ingresso: in particolare nel caso di sinusoidi se l'ampiezza della portante corrisponde al doppio della ampiezza della modulante si ha un indice di modulazione del 100% (per cento), se corrisponde a piu' del doppio l'indice e' inferiore al 100% (per cento), e se corrisponde a meno del doppio l'indice e' superiore al 100% (per cento); in quest'ultimo caso si parla di sovramodulazione ma solo nel caso in cui, quando l’inviluppo del segnale modulato attraversa lo zero, si verifica una inversione di fase della sinusoide portante e non il suo annullamento. Per una piu' chiara ed approfondita trattazione della modulazione di ampiezza ci si può' riferire a H.Taub, D.L.Schilling, "Principles of Communication Systems", McGraw-Hill, 1971 ed in particolare al capitolo 3 - "Amplitude Modulation Systems ".
Normalmente le apparecchiature per telecomunicazioni non sono predisposte per trattare segnali sovramodulati ed i tradizionali modulatori d'ampiezza quando il segnale modulante cresce oltre ad un certo limite non forniscono all'uscita alcun segnale.
Il metodo secondo la presente invenzione verrà' ora illustrato con l'ausilio di Fig.3.
Tale metodo permette di alimentare con il segnale D-VOR, o piu' precisamente con le sue bande laterali, le antenne della disposizione circolare di un sistema D-VOR Doppler attraverso l'uso di mezzi di filtro che realizzano una funzione di blending, per commutare gradualmente tale segnale tra le antenne, modulando in ampiezza il segnale D-VOR con un segnale periodico con indice di modulazione superiore al 100% e fornendo ad ogni antenna una corrispondente frazione temporale del segnale D-VOR modulato all'uscita dei mezzi di filtro.
La curva indicata con A in Fig.3 e' l’inviluppo del segnale D-VOR modulato all'uscita dei mezzi di filtro; come si vede chiaramente se si considerano i tre intervalli di tempo consecutivi indicati con DI, D2 e D3 la funzione che ne risulta assomiglia fortemente a sinX/X, limitatamente ai tre lobi centrali. Le curve indicate con E-l, E-2, E-3, E-4 in Fig.3 sono gli inviluppi dei segnali forniti rispettivamente alle antenne E-l, E-2, E-3, E-4 del sistema VOR Doppler che sono fisicamente adiacenti nella disposizione circolare.
Tale segnale D-VOR modulato può’ essere distribuito alle varie antenne riservando una distinta frazione temporale di esso per ogni antenna: ad esempio gli intervalli DI e D2 all'antenna denominata E-l, gli intervalli D3 e D4 all'antenna denominata E-4, e cosi' via.
Vi e' anche la possibilità’ che tali frazioni temporali si sovrappongano parzialmente: ad esempio gli intervalli DI, D2, D3 all’antenna denominata E-l, gli intervalli D3, D4, D5 all'antenna denominata E-4, approssimando cosi* ancor meglio la funzione sinX/X .
Vi e' anche la possibilità* che tali frazioni temporali si sovrappongano totalmente.
In Fig.3 e' stato scelto come segnale periodico una sinusoide ed un indice di modulazione pari al 200% (per cento) , assai semplice da sintetizzare, ma il tecnico del ramo saprà' di volta in volta fare le scelte piu’ appropriate.
Se si sceglie la parziale sovrapposizione sara' vantaggioso che, durante una prima ansa positiva (D2) della modulazione d'ampiezza, il segnale D-VOR modulato venga fornito ad una prima antenna (E-l), durante una prima ansa negativa (D3) seguente alla prima ansa positiva (D2), il segnale D-VOR modulato venga diviso in potenza e fornito contemporaneamente alla prima antenna (E-l) ed a una seconda antenna (E-4) logicamente adiacente alla prima, e, durante le seguenti anse positive e negative, il segnale D-VOR modulato venga fornito via via alle antenne logicamente adiacenti fino a percorrere tutte le antenne della disposizione.
Il concetto di adiacenza logica verrà’ ora spiegato attraverso un esempio.
Per meglio simulare il moto progressivo del punto di emissione della posizione di un'antenna, ad esempio E-l, a quella di un'altra, ad esempio E-4, e' possibile piazzare ulteriori antenne, ad esempio le antenne E-2 ed E-3, tra l'antenna E-l e l'antenna E—4. I segnali modulati da fornire a queste ulteriori antenne sono mostrati in Fig.3 e corrispondono al segnale per l’antenna E-l sfasato rispettivamente di 120 e 240 gradi.
Chiaramente questi ulteriori segnali modulati non possono essere ottenuti dal segnale A mediante semplice commutazione, ma necessitano, ad esempio, generazione separata.
Da quanto sopra, l'antenna E-4 risulta logicamente adiacente all'antenna E-l per quanto riguarda la commutazione del segnale A, e risulta fisicamente adiacente all'antenna E-3.
Finita la descrizione del metodo si passa ora alla descrizione degli apparati che permettono di realizzare tale metodo.
In Fig.1 e’ rappresentato uno schema a blocchi di un dispositivo di alimentazione secondo la presente invenzione adatto per sistemi VOR Doppler con emissione simultanea delle due bande laterali.
II dispositivo di alimentazione riceve ai suoi ingressi un segnale D-VOR, indicato come VS, che risulta composto da un segnale di portante CS, che contiene l'informazione di "riferimento" e passa direttamente all'antenna centrale del sistema VOR Doppler e da due bande laterali SB1 e SB2, che assieme forniranno l’informazione d'azimut e possono quindi essere considerate un segnale di messaggio, e fornisce alle sue uscite N segnali radiofrequenza per le N antenne E-i. E-N della disposizione circolare del sistema VOR Doppler.
Le due bande laterali SB1 e SB2 vengono fornite rispettivamente agli ingressi di mezzi di filtro costituiti essenzialmente da due modulatori MOD-A e MOD-B d'ampiezza identici che hanno lo scopo di filtrare temporalmente le due bande laterali con una funzione di blending e che generano alle rispettive uscite due segnali di messaggio modulati A e B; naturalmente se il sistema VOR Doppler fosse ad emissione alternativa delle due bande laterali o a banda laterale unica la duplicazione dei dispositivi e dei segnali sarebbe superflua.
I segnali di messaggio modulati A e B vengono forniti agli ingressi di mezzi di commutazione SW che hanno lo scopo di commutarli tra le antenne E-l ,.., E-N; tale commutazione risulta graduale grazie al filtraggio dei due modulatori.
Un'unita' logica di controllo,non mostrata in Fig.1, e' peraltro necessaria per controllare i mezzi di commutazione SW ed i modulatori MOD-A e MOD-B.
Al fine di implementare il metodo secondo la presente invenzione i modulatori MOD-A e MOD-B d'ampiezza devono essere tali da modulare le due bande laterali SB1 e SB2 con un segnale periodico con indice di modulazione superiore al 100%; tale segnale periodico viene fornito ai due modulatori sotto forma di un segnale di controllo di modulazione CNT, tipicamente sotto forma di sequenza di pattern digitali-Nel caso di un singolo segnale di messaggio modulato i mezzi di commutazione SW sono tali da suddividerlo in frazioni temporali, determinate dall'unita' logica di controllo, e fornire in successione ciascuna frazione temporale ad un'antenna, ad esempio la prima frazione temporale all'antenna E-l. la seconda all’antenna E-2 e cosi' via; nel caso di due segnali, invece, ì mezzi di commutazione SW sono tali da suddividerli in frazioni temporali, determinate dall'unita' logica di controllo, e fornire in successione le frazioni temporali a due antenne diverse (nel caso dei sistemi VOR Doppler a due antenne che si trovano in posizione opposta nella disposizione circolare) , ad esempio la prima frazione temporale del primo segnale all'antenna E-l e contemporaneamente la prima frazione temporale del secondo segnale alla antenna E-25, la seconda frazione del primo all'antenna E-2 e contemporaneamente la seconda del secondo all'antenna E-26.
Piu' vantaggiosamente, sia nel caso di un singolo segnale di messaggio modulato sia nel caso di due, i mezzi di commutazione SU sono tali da permettere di fornire particolari frazioni temporali ad almeno due antenne distinte, ad esempio quelle logicamente adiacenti , contemporaneamente secondo rapporti di potenza predeterminati.
Si può' inoltre predisporre mezzi di commutazione SW tali che i due casi precedentemente descritti possono succedersi in alternanza.
Tale fornitura contemporanea a due distinte antenne può' essere ottenuta, ad esempio, mediante il dispositivo rappresentato in Fig.2 e denominato commutatore/divisore .
Il commutatore/divisore presenta un ingresso II e due uscite Ol e 02 e tre posizioni di funzionamento Kl, K2 , K3; la prima posizione K1 corrisponde al collegamento diretto dell'ingresso II con l'uscita Ol, la seconda posizione K3 corrisponde al collegamento diretto dell'ingresso II con l'uscita 02, e la terza posizione K2 corrisponde al collegamento contemporaneo dell’ingresso II con le due uscite Ol e 02 e una ripartizione di potenza alle due uscite attraverso due elementi CI e C2. Una tale struttura può' essere vantaggiosamente realizzata mediante architetture a microstriscia e diodi PIN controllati e con opportune linee di trasmissione.
Naturalmente il commutatore/divisore rappresentato in Fig.2 può' essere modificato, a seconda delle necessita' progettuali, prevedendo un numero di uscite superiore oppure un numero di posizioni intermedie maggiore caratterizzate da rapporti di divisione di potenza differenti: ad esempio in una prima posizione intermedia potrebbe fornire 1/4 della potenza all'uscita Ol e 3/4 all’uscita 02, in una seconda posizione intermedia potrebbe fornire 1/2 della potenza all'uscita 01 e 1/2 all'uscita 02, in una terza e ultima posizione intermedia potrebbe fornire 3/4 della potenza all'uscita Ol e 1/4 all'uscita 02. Prima di descrivere in maggior dettaglio come si possano realizzare i mezzi di commutazione SU si premette la descrizione, con riferimento a Fig.4, della struttura di un modulatore secondo la presente invenzione e particolarmente vantaggioso per 1'impiego nel dispositivo di alimentazione secondo la presente invenzione.
In Fig.4 si può' vedere la struttura del modulatore MOD-A d'ampiezza che e' identica a quella del modulatore MOD-B.
Il modulatore MOD-A riceve in ingresso la prima banda laterale SB1 e fornisce in uscita tre segnali di messaggio modulati Al, A2, A3 tra loro identici ma sfasati reciprocamente di 120 gradi e che corrispondono al segnale di messaggio modulato A di Fig.1; naturalmente il modulatore MOD-B riceve in ingresso la seconda banda laterale SB2 e fornisce in uscita tre segnali di messaggio modulati B1, B2, B3, che corrispondono al segnale di messaggio B di Fig.l. La scelta di generare i tre segnali di messaggio identici risulta, come si vedrà , particolarmente vantaggiosa come compromesso tra potenza sprecata e semplicità' circuitale, ma e' chiaro, per il tecnico del ramo, che un numero diverso di uscite sarebbero possibili: al limite anche uno.
II modulatore MOD-A d'ampiezza comprende:
— un divisore di potenza PD, ricevente in ingresso la prima banda laterale SB1, ed avente un'uscita centrale e due uscite laterali aventi predeterminati rapporti di potenza con l'ingresso e tali che la potenza delle due uscite laterali sia uguale,
— almeno due sfasatori controllati PS1 e PS2 da segnali di controllo di sfasamento CNT1 e CNT2, che corrispondono al singolo segnale di controllo di modulazione CNT in Fig.l, aventi ingressi elettricamente collegati alle due uscite laterali del divisore di potenza PD,
un attenuatore controllato VA controllato da un segnale di controllo di attenuazione CNTA, ricevente in ingresso l’uscita centrale del divisore di potenza PD, e
— una matrice di Butler BM avente tre ingressi (-1, 0, 1), gli ingressi -1 e 1 essendo collegati alle uscite dei due sfasatori PS1 e PS2, e l'ingresso 0 essendo collegato all'uscita dell’attenuatore controllato VA.
Un tale modulatore si basa sulla nota rappresentazione della modulazione d'ampiezza mediante vettori rotanti: l'ingresso 0 corrisponde al vettore della portante e gli ingressi -1 e 1 ai due vettori del segnale modulante che ruotando in senso opposto e sommandosi al primo determinano la modulazione. La rotazione dei vettori viene ottenuta variando la fase dei corrispondenti segnali attraverso gli sfasatori PS1 e PS2, mentre la somma viene ottenuta attraverso la matrice di Butler BM. L’indice di modulazione alle uscite della matrice di Butler BM dipende dalla dimensione reciproca dei vettori e quindi dal rapporto di partizione del divisore di potenza PD (assai facilmente modificabile): in una realizzazione preferita il divisore di potenza divide equamente la potenza in tre parti uguali e l'indice di modulazione che ne risulta e' pari al 200% (per cento).
L’attenuatore controllato VA può' essere usato per una regolazione fine dell'ìndice di modulazione durante l'installazione del sistema VOR Doppler o durante il funzionamento in seguito ad informazioni di monitoraggio .
In aggiunta la variazione della sua attenuazione, se sufficientemente rapida, può' influenzare la forma della funzione di blending; questa possibilità' e' utile se si dovessero usare funzioni di blending diverse per antenne diverse e/o se fosse necessaria una funzione di blending non perfettamente simmetrica. La presenza dell'attenuatore controllato VA non e' strettamente necessaria ma e' vantaggiosa.
Data la generazione di tre segnali A1, A2, A3, identici tra loro, sfasati, e l'utilizzo di un matrice di Butler, la potenza sprecata nel modulatore e' estremamente limitata poiché' la somma delle potenze dei tre segnali viene equamente distribuita sulle tre uscite Al, A2, A3 senza essere riflessa o inviata verso carichi interni.
L’indice della matrice di Butler e di conseguenza il numero di uscite viene scelto in base al livello di conservazione delle caratteristiche spettrali della modulazione di frequenza ed al livello di soppressione delle modulazioni di ampiezza spurie dovuto alla discretìzzazione delle antenne; tale numero viene vantaggiosamente scelto pari al numero delle antenne stesse diviso per l’indice della modulazione di frequenza.
Un tale modulatore e’ inoltre assai versatile per quanto riguarda la funzione di blending da applicare; infatti, dato che gli sfasatori controllati PS1 e PS2 sono spesso realizzati mediante architetture a raicrostriscia e diodi PIN controllati da segnali numerici, la sua forma dipenderà' dalla sequenza di numeri forniti agli sfasatori, elemento facilissimo da cambiare persino in tempo reale.
Da quanto sopra risulta chiaro che i parametri del dispositivo di alimentazione possono essere cambiati facilmente, e la loro determinazione può’ essere fatta o analiticamente o sperimentalmente o in entrambi i modi.
Con riferimento ora a Fig.4 e 5 si descrive la struttura dei mezzi di commutazione SW nell'ipotesi di utilizzare due modulatori del tipo di quello descritto sopra e visibile in Fig.4.
I mezzi di commutazione SM sono organizzati su tre livelli gerarchici: il primo livello e* costituito da commutatori/divisori CD (Fig.4) atti a operare la commutazione dei segnali di messaggio modulati Al, A2, A3, B1, B2, B3 tra antenne logicamente adiacenti; il secondo livello e' costituito da inversori DPDT (Fig.5) atti a fornire alternativamente i segnali di messaggio modulati alle medesime antenne; il terzo livello e1 costituito da commutatori multipli SPFT (Fig.5) atti a operare la commutazione di ciascuno dei segnali di messaggio modulati tra tutte le antenne della disposizione. Tutti e tre i tipi di dispositivi di commutazione (i commutatori/divisori CD, gli inversori DPDT, i commutatori multipli SPFT) richiedono segnali logici di controllo per il loro funzionamento .
I sei segnali Al, A2, A3, B1, B2, B3 alle uscite delle due matrici di Butler BM vengono forniti rispettivamente agli ingressi di sei commutatori divisori CD che generano due segnali ciascuno rispettivamente All, A12, A21, A22, A31, A32, B11, B12, B21, B22, B31, B32.
Tali ultimi segnali vengono forniti a coppie (All e Bll, A12 e B12, etc.) rispettivamente agli ingressi PI e P2 di sei inversori DPDT (Doublé Pole Doublé Through) , Gli inversori DPDT possiedono due uscite TI e T2 e due condizioni di funzionamento: l'ingresso PI collegato all’uscita TI e contemporaneamente l'ingresso P2 collegato all'uscita T2, oppure l'ingresso PI collegato all'uscita T2 e contemporaneamente l'ingresso P2 collegato all'uscita TI.
Ogni uscita degli inversori DPDT viene inviata ad un differente commutatore multiplo SPFT (Single Pole Fourth Through) e quindi i commutatori multipli sono dodici. I commutatori multipli SPFT presentano un ingresso e quattro uscite ed ovviamente quattro condizioni di funzionamento corrispondenti alle possibili connessioni dell'ingresso con le uscite.
Finalmente le uscite dei commutatori multipli vengono fornite alle antenne, che sono nel caso specifico quarantotto; un esempio della forma degli inviluppi dei segnali forniti alle antenne E-1, E-2, E-3, E-4 (fisicamente adiacenti) e' visibile in Fig.3.
Fornendo a tutti questi dispositivi di commutazione opportuni segnali logici di controllo e' possibile ottenere l'effetto di rotazione desiderato.

Claims (10)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Metodo per alimentare con un segnale di messaggio antenne di una disposizione, in particolare di un sistema VOR Doppler, attraverso l'uso di mezzi di filtro atti a realizzare una funzione di blending per commutare gradualmente detto segnale di messaggio tra dette antenne, in cui detti mezzi di filtro realizzano detta funzione di blending modulando in ampiezza detto segnale di messaggio con un segnale periodico con indice di modulazione superiore al 100% e fornendo ad ogni antenna una corrispondente frazione temporale di detto segnale di messaggio modulato.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette frazioni temporali corrispondenti ad antenne distinte si sovrappongono parzialmente o totalmente.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che, durante una prima ansa positiva della modulazione d'ampiezza, detto segnale di messaggio modulato viene fornito ad una prima antenna di detta disposizione, durante una prima ansa negativa seguente a detta prima ansa positiva, detto segnale di messaggio modulato viene diviso in potenza e fornito contemporaneamente a detta prima antenna ed a una seconda antenna logicamente adiacente a detta prima antenna, e, durante le seguenti anse positive e negative, detto segnale di messaggio modulato viene fornito via via alle antenne logicamente adiacenti fino a percorrere tutte le antenne di detta disposizione.
  4. 4. Dispositivo di alimentazione per un sistema dotato di una disposizione di antenne, in particolare un sistema VOR Doppler, del tipo comprendente mezzi di commutazione atti a realizzare una commutazione di un segnale di messaggio tra le antenne di detta disposizione, mezzi di filtro atti a realizzare una funzione di blending per fare in modo che detta commutazione sia graduale, ed una unita' logica di controllo atta a controllare detti mezzi di commutazione e detti mezzi di filtro, in cui detti mezzi di filtro comprendono almeno un modulatore d'ampiezza tale da modulare detto segnale di messaggio con un segnale periodico con indice di modulazione superiore al 100% (per cento).
  5. 5. Dispositivo di alimentazione secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di commutazione sono tali da permettere di fornire, durante frazioni temporali determinate da detta unita' logica di controllo, detto segnale di messaggio modulato ad almeno due antenne contemporaneamente secondo rapporti di potenza predeterminati.
  6. 6. Dispositivo di alimentazione secondo le rivendicazione 4, ricevente in ingresso due segnali di ingresso corrispondenti a due bande laterali di detto segnale di messaggio, in cui detti mezzi di filtro comprendono due modulatori, in grado di modulare con indice di modulazione superiore al 100% {per cento), riceventi in ingresso rispettivamente detti due segnali di ingresso e detto segnale periodico, e fornenti in uscita rispettivamente due segnali di messaggio modulati , ed in cui detti mezzi di commutazione ricevono in ingresso detti due segnali di messaggio modulati, e forniscono in uscita frazioni temporali di detti due segnali di messaggio modulati rispettivamente e successivamente ad almeno due antenne distinte di detta disposizione.
  7. 7. Dispositivo di alimentazione secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di commutazione sono organizzati su tre livelli gerarchici; il primo livello essendo costituito da commutatori/divisori atti a operare la commutazione di detti due segnali di messaggio modulati tra antenne logicamente adiacenti; il secondo livello essendo costituito da inversori atti a fornire alternativamente detti due segnali di messaggio modulati alle medesime antenne; il terzo livello essendo costituito da commutatori multipli atti a operare la commutazione di ciascuno di detti due segnali di messaggio modulati tra tutte le antenne di detta disposizione .
  8. 8. Modulatore, in particolare adatto all'impiego nel dispositivo di alimentazione di cui alla rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere: a) un divisore di potenza, avente un ingresso elettricamente collegato all'ingresso di detto modulatore, un uscita centrale e due uscite laterali aventi predeterminati rapporti di potenza con detto ingresso e tali che la potenza di dette due uscite laterali sia uguale, b) almeno due sfasatori controllati da segnali di controllo di sfasamento, aventi ingressi elettricamente collegati a dette due uscite laterali di detto divisore di potenza, e c) una matrice di Butler avente tre ingressi, gli ingressi -1 e 1 essendo collegati alle uscite di detti due sfasatori, e l'ingresso 0 essendo collegato a detta uscita centrale di detto divisore di potenza .
  9. 9. Modulatore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente un attenuatore controllato da un segnale di controllo di attenuazione ricevente in ingresso detta uscita centrale di detto divisore di potenza ed avente uscita elettricamente connessa a detto ingresso 0 di detta matrice di Butler.
  10. 10. Sistema VOR Doppler caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di alimentazione di cui ad una delle rivendicazioni da 4 a 7, e/o di operare secondo il metodo di cui ad una delle rivendicazioni da 1 a 3.
ITMI940612A 1994-03-31 1994-03-31 Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler IT1273392B (it)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI940612A IT1273392B (it) 1994-03-31 1994-03-31 Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler
AU14731/95A AU692824B2 (en) 1994-03-31 1995-03-10 Feeder for doppler vor system
DE69517842T DE69517842T2 (de) 1994-03-31 1995-03-24 Verfahren und Vorrichtung zur Speisung, insbesondere eines Doppler VOR-Systems, Modulator für ein derartiges System und Doppler VOR-System
AT95104345T ATE194734T1 (de) 1994-03-31 1995-03-24 Verfahren und vorrichtung zur speisung, insbesondere eines doppler vor-systems, modulator für ein derartiges system und doppler vor-system
ES95104345T ES2149287T3 (es) 1994-03-31 1995-03-24 Metodo y dispositivo de alimentacion, particularmente para un sistema doppler vor, modulador adecuado para el mismo y sistema doppler vor.
EP95104345A EP0675563B1 (en) 1994-03-31 1995-03-24 Feeding method and device, particularly for a Doppler VOR system, modulator suitable for the same and Doppler VOR system
US08/413,535 US5635941A (en) 1994-03-31 1995-03-30 Method and apparatus for feeding over-modulated message signals to antennas of an antenna array
CA002145964A CA2145964C (en) 1994-03-31 1995-03-30 Feeding method and device, particularly for a doppler vor system, modulator suitable for the same and doppler vor system
JP07614295A JP3553683B2 (ja) 1994-03-31 1995-03-31 ドップラーvorシステムのための供給装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI940612A IT1273392B (it) 1994-03-31 1994-03-31 Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler

Publications (3)

Publication Number Publication Date
ITMI940612A0 ITMI940612A0 (it) 1994-03-31
ITMI940612A1 true ITMI940612A1 (it) 1995-10-01
IT1273392B IT1273392B (it) 1997-07-08

Family

ID=11368431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITMI940612A IT1273392B (it) 1994-03-31 1994-03-31 Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5635941A (it)
EP (1) EP0675563B1 (it)
JP (1) JP3553683B2 (it)
AT (1) ATE194734T1 (it)
AU (1) AU692824B2 (it)
CA (1) CA2145964C (it)
DE (1) DE69517842T2 (it)
ES (1) ES2149287T3 (it)
IT (1) IT1273392B (it)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4738384B2 (ja) * 2006-06-13 2011-08-03 株式会社東芝 位相補正装置、dvor装置および位相補正方法
EP1868007B1 (en) 2006-06-13 2012-10-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Phase correction device, in particular for Doppler-VOR antenna array
WO2010028453A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 Interscan Navigation Systems Pty Limited A system and method of generating a radio frequency signal

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3896444A (en) * 1974-01-09 1975-07-22 Amalgamated Wireless Australas Blending function and blending function generator
US4050074A (en) * 1976-07-16 1977-09-20 Tull Aviation Corporation Blended step scan beam signal from fixed beam components
US4086597A (en) * 1976-12-20 1978-04-25 The Bendix Corporation Continuous line scanning technique and means for beam port antennas
US4129870A (en) * 1977-09-30 1978-12-12 Tull Aviation Corporation Apparatus for synthesis of scanning beam
FR2477722A1 (fr) * 1980-03-05 1981-09-11 Thomson Csf Dispositif d'alimentation d'un systeme de radionavigation du type vor doppler et systeme vor doppler le comprenant

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI940612A0 (it) 1994-03-31
EP0675563A2 (en) 1995-10-04
ATE194734T1 (de) 2000-07-15
CA2145964C (en) 2004-07-13
JP3553683B2 (ja) 2004-08-11
US5635941A (en) 1997-06-03
EP0675563B1 (en) 2000-07-12
CA2145964A1 (en) 1995-10-01
DE69517842T2 (de) 2000-12-14
AU1473195A (en) 1995-10-12
AU692824B2 (en) 1998-06-18
ES2149287T3 (es) 2000-11-01
JPH0843513A (ja) 1996-02-16
EP0675563A3 (en) 1996-07-03
IT1273392B (it) 1997-07-08
DE69517842D1 (de) 2000-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102508214B (zh) 雷达辐射源模拟器
EP0626754A1 (fr) Procédé et dispositif de modulation en amplitude d'un signal radiofréquence
Baghdady Directional signal modulation by means of switched spaced antennas
US5598437A (en) Multichannel frequency and phase variable radio frequency simulator
CN101432963A (zh) 相位调制器
AU635915B2 (en) Method and apparatus for preventing external detection of signal information
ITMI940612A1 (it) Metodo e dispositivo di alimentazione, in particolare per un sistema vor doppler, modulatore adatto per gli stessi e sistema vor doppler
US2414431A (en) Radio beacon
US4311971A (en) Apparatus for generating constant-envelope, angle-modulated pulse signals
US3636477A (en) Frequency modulator including selectively controllable delay line
US3555458A (en) Side band generator
US4210879A (en) Four-phase staggered shift keying modulator system
CA1091311A (en) Power-dividing and modulating arrangement
KR102052891B1 (ko) 시분할 레이더 송신 장치 및 시분할 레이더 송신 방법
US5014285A (en) Frequency shift keying communication system with selectable carrier frequencies
US4559538A (en) Microwave landing system with protection against jamming
ATE33084T1 (de) Zwei-weg hochfrequenzphasenschalter.
FI70334B (fi) Pulsbreddmultiplikator
EP0012917A1 (de) Homodyn-Übertragungssystem
US3845485A (en) Non-rotating antenna
US3896437A (en) Apparatus for generating precise crossover frequency of two independent equal bandwidth spectra
GB2118384A (en) Digital amplitude modulator
US2429634A (en) Four course beacon
GB1519972A (en) Data transmission system
US5020133A (en) Phase/frequency modulator

Legal Events

Date Code Title Description
0001 Granted
TA Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001

Effective date: 19990226