KR880001287B1 - 자동 방향 탐지기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 방향 탐지기

제1도는 본 발명 실시예의 구성도.

제2도는 제1도에서의 위상 비교기의 동작을 설명하는 파형도.

제3도는 제1도에서의 스텝전동기 구동펄스의 파형도.

제4도는 제1도의 스텝전동기에 대한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

AL : 루우프안테나게 AS : 센스안테나

Gm : 고니오미터 Sm : 스텝전동기

P1, P2 : 이상기 M : 평형변조기

B : 합성기 R : 수신기

Kf : 파형기 F1 : 필터

A1 : 증폭기 FF1,FF2 : D플럽-플롭

C : 위상비교기 O : 발진기

G1, G2, G3, G4 : 게이트 Go : OR게이트

FF3 : 플립플럽 N1, N2 : 가역계수기

I : 부정회로 Sr : 펄스발생기

Q : 전동기 구동회로

본 발명은 방향탐지기에 관한 것으로, 특히 고니오미터를 회전 시키거나 또한 스탭전동기를 사용하여 전파의 도래방향을 자동적으로 탐지하기 위한 자동 방향 탑지기에 관한 것이다.

지향성 안테나 또는 그 출력을 가할 수 있는 고니오미터를 회전시켜서 전파의 도래방향을 자동적으로 측정하는 경우에, 종래는 상기 안테나 또는 고니오미터를 서브전동기로 구동하였었다. 그러나, 서브전동기는 아날로그 신호로 구동되기 때문에 예를들면 고니오 미터의 최소 결합점을 전파의 도래 방향을 표시하는 각도로서 정지시키는 경우에 위상의 동요에 의하여 난조(hunting)현상을 일으켜서 안정된 지시를 할 수 없는 결점이 있었다. 본 발명은 고니오 미터등의 구동에 스텝전동기를 사용하는 동시에 그 전동기를 가역계수기에 의한 디지탈 회로로 제어하고 또한 수신회로로 복조된 출력의 위상의 정.역을 그 중앙부에서 검출하므로써 상기와 같은 결점이 없이 안정된 지시를 할 수 있는 자동 방향 탐지기를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명 실시예의 구성을 도시한 도면인데, 지향성이 있는 2개의 루우프 안테나를 그 지향성이 직교되도록 배치한 안테나 계(AL)의 출력을 고니오미터(Gm)에 가하여, 그 출력을 평형변조기(M)에 가하고 있다. 또 발전기(0)의 출력을 분주기(D)에 가하여, 예를들면 135Hz의 저주파출력을 추출하여 이 출력을 상기변조기(M)에 가해서 고니오미터의 출력을 변조하고 있다. 또 무지향성의 센스안테나(As)의 출력을 90도 이상기(P1)에 가하여, 이 이상기의 출력과 상기 평형변조기(M)의 출력을 합성기(B)로 합성하여 수신기(R)에 가하고 있다.

수신기(R)는 상기 입력을 증폭하는 동시에 주파수 변환을 실시하여 검파기(Kf)에 가하기 때문에 저주파 신호가 복조되어서 이 신호가 135Hz의 여파기(F1)에 가해진다. 따라서, 상기 135Hz 신호는 추출되어서 이상기(P2)를 거친 후 증폭기(A1)에서 증폭된다. 상기 이상기(P2)가 상기 수신기(R)등에서의 135Hz저주파신호의 이상을 보상하므로, 변조기(M)에 가해지는 변조입력이 제2(a)도 와 동일하면, 증폭기(A1)의 출력은 이것과 동위상 또는 역위상의 어느 한쪽이 된다. 제2(b)도에는 동위상인 경우의 출력이 도시되어 있다.

또 D플립플럽(FF1, FF2)을 설치하여, 그들의 D입력에 상기 증폭기(A1)의 출력(제2(b)도의 신호나 이것과 역위상인 신호)와 제2(a)도의 기준신호를 바꾸고 또, 분주기(D)에서 제2(a)도와 같은 기준신호(a)와 동기한 2배의 주파수 270Hz신호를 추출하여 이것을 클럭입력으로 가한다. 따라서 증폭기(A1)의 출력이 제2(b)도와 같이 기준신호와 동위상인 경우는 D플립플럽(FF1, FF2)이 어느것이나 제2(d)도와 같은 출력을 송출하고, 또 증폭기(A1)의 출력이 제2(b)도와 역위상인 경우는 D플립플롭(FF1)의 출력만이 상기 제2(d)도와 역위상이 된다. 이들 출력이 위상 비교기(c)에 가해져서 그 2개의 출력이 동위상인 경우는 예를들어 신호"1"이 또 역위상인 경우는 신호"0"이 송출된다. 즉, 증폭기(A1)의 출력신호의 수직상승 또는 수직하강의 부분은 제2(b)도에 도시한 것과 같이 지극히 불안정하기 때문에 이 수직상승, 또는 수직하강이 기준신호와 일치하는지의 여부에 의하여 상기 출력신호의 위상의 정. 역을 검출하면 그 검출출력이 지극히 불안정해지고, 이에따라 탐지기의 동작도 안정하게 이루어지지 않게 된다. 이에 대하여 본 발명은 상기와 같이 제2(b)도와 같은 출력신호의 중앙부의 정.부를 기준신호와 비교하므로 위상비교기(c)가 안정된 검출신호를 송출한다.

상기 위상비교기(c)의 출력신호를 가역 계수기(N1)의 가산 입력으로 인가하고, 또 상기한 분주기(D)에서 적당한 주파수, 예를들면 34Hz의 신호를 추출하여 이것을 감산입력으로서 인가하고 있다. 이 가역계수기(N1)의 가산 펄스 및 감산 펄스로 플립플럽(FF3)을 구동하여 그 2개의 출력신호로 게이트(G1, G2)를 제어하고, 분주기(D)에서 추출한 예를들면, 100Hz신호 및 2.8KHz 신호를 상기 게이트(G1, G2)에 가하고, 또한 OR게이트(Go)를 거쳐서 그 출력을 게이트(G3, G4)에 인가하고 있으므로 위상 비교기(c)가 만약 신호"1"또는"0"의 한쪽만을 계속 송출할때는 가역 계수기(N1)가 감산 펄스만을 송출하여 계속 송출할때는 가역 계수기(N1)가 감산 펄스만을 송출하여 플립플롭(FF3)에 의하여 게이트(G1)가 닫히고 게이트(G2)가 열리고, 게이트(G3, G4)에 2.8KHz 고속펄스가 가해진다. 또 고니오미터(Gm)의 회전각이 최소 결합점 부근이 되면 그 출력레벨이 저하되는 동시에 비교(c)의 출력신호"1""0"의 변환이 빈번하게 이루어진다. 이 변환빈도가 상기 주파수 34MHz보다 커지면 가역 계수기(N1)가 가산펄스를 송출하므로 플립플롭(FF3)이 반전해서 게이트(G1)가 열리고, 게이트(G2)가 닫혀서 게이트(G3, G4)에 100Hz 저속펄스가 가해진다.

위상 비교기(c)의 출력신호 및 이것을 부정(否定) 회로(I)에 의하여 부정한 신호가 상기 게이트(G3, G4)에 제어신호로서 가해진다. 따라서 수신기(R), 검파기(Kf), 필터(F1), 이상기(P1)등으로 구성된 수신회로에서 복조된 135Hz신호의 위상이 정일때는 게이트(G3)가 열리고, 역위상일때는 게이트(G4)의 출력펄스는 감산입력으로서 가해진다. 이 가역계수기(N2)의 가산펄스(e) 및 감산펄스(f)가 펄스발생기(Sr)에 가해지고 발생기(Sr)는 가산펄스(a)가 가해지면 4조의 출력단자(V)(W)(X)(Y)에서 제3도와 같이 그 순서로 출력펄스를 송출하고, 또 감산펄스(f)가 가해지면 각 출력단자에서 역 순서로 출력펄스를 송출한다. 그 출력펄스가 전동기 구동 회로(Q)를 통하여 제4도와 같은 스텝전동기(Sm)의 구동 권선 단자(V, W, X, Y)의 각각에 가해지므로 계수기(N2)가 가산펄스(e)를 송출하면 전동기(Sm)가 일정각도에만 예를들면 우회전하고, 또 감산펄스(f)가 송출되면 동일각도만 좌회전해서, 이 회전에 의하여 고니오미터(Gm)가 구동된다.

따라서 고니오미터(Gm)가 전파의 도래방향을 지시하고 있지 않는 상태에서는 상기와 같이 위상비교기(c)에서 "1"또는"0"의 한쪽이 안정하게 송출되어서 가역계수기(N2)에 고속펄스가 가산 또는 감산입력으로서 가해진다. 그러므로 상기 계수기에서 가산 또는 감산 펄스의 한족이 빈번하게 송출되어서 전동기(Sm)가 우 또는 좌로 비교적 고속으로 회전하고, 고니오미터(Gm)가 신속히 최소 결합점으로 접근하여 수신회로의 복조출력이 저하된다. 또 최소 결합점을 통과하면 위상비교기(c)의 출력신호가 반전하기 때문에 이 비교기가 신호"1"과"0"을 교호로 송출하게 되어서 가역계수기(N2)의 입력펄스가 저속도로 절환된다. 또한, 상기와 같이 위상비교기(c)는 수신회로의 복조출력에서의 중앙부의 극성을 기준신호와 비교해서 위상의 정.역을 판별하기 때문에 잡음성분에 의한 영향을 받지 않고 안정된 동작을 하게 된다. 따라서 가역계수기(N2)의 가산 또는 감산입력이 상기한 위상의 정.역에 정확히 대응해서 고니오미터(Gm)가 안정하고 확실하게 소정의 방향으로 회전하고, 또 게이트(G1, G2)에 가해지는 저속 및 고속펄스의 주파수를 적당히 선정하므로써 회전속도를 적절한 값으로 설정할 수 있다. 또 위상비교기(c)가 거의 일정한 주기로 신호 "1"과"0"을 교호로 송출하게 되면 계수기(N2)에 가산입력과 감산입력이 교호로 가해져서 이 계수기에서 가산펄스도 감산펄스도 송출되지 않게되므로 고니오미터(Gm)는 일정위치에 정지해서 안정된 전파의 도래방향, 즉 최소결합점의 방향을 지시한다.

또 상기 실시예에서는 변조주파수의 2배의 주파수의 신호를 사용하여 방위신호의 중앙부를 검출하고 있으나, 변조주파수의 신호의 수직상승, 수직강하에 의하여 증폭기(A1)의 출력신호의 중앙부를 검출할 수도 있는데, 이 경우는 D플립플롭(FF2)을 생략해서 변조주파수의 신호를 비교기(c)에 가한다.

이와같이 본 발명의 장치는 수신회로의 복조출력의 위상을 그 중앙부의 극성에 의하여 판별라기 때문에 특히 전파의 도래방향이 지시되어서 복조 출력의 진폭이 지극히 작아졌을 경우에도 상기한 극성의 판별이 안정하게 실시된다. 또, 가역계수기(N2)에 의하여 극성의 빈번한 주기적 전환의 영향이 제거된다. 그러므로 전파의 도래방향이 지시된 상태에서는 지침 또는 방위의 디지탈 표시등 에 진동적 동작이 발생되는 결점이 없고, 안정된 지시를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 지향성 안테나계의 지향성을 회전시키는 스텝전동기(Sm)와, 상기 지향성 안테나계 또는 무지향성 안테나의 출력의 한쪽을 저주파신호로 평형변조하는 동시에 그들을 합성한 신호가 가해져서 상기 저주파신호를 복조하는 수신기(R), 상기 수신기의 출력신호에서의 중앙부의 정.부를 기준신호와 비교해서 이 출력신호의 위상의 정.역을 검출하는 위상비교기(c)와 상기 위상 비교기의 출력신호에 따라 클럭펄스를 가산 또는 감산하는 가역계수기(N2), 상기 가역계수기의 가산 펄스 또는 감산펄스에 따라 상기 스텝진동기를 우측 또는 좌측으로 일정각도씩 회전시키는 전동기 구동회로(Q)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동방향 탐지기.
2. 제1항에 있어서, 위상비교기(C)의 출력신호의 반전빈도에 따라 가역 계수기에 가하는 클럭펄스의 주기를 변화하도록 한 것을 특징으로 하는 자동방향 탐지기.

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