NL8402781A

NL8402781A - Apparaat voor het handhaven van de orientatie van een antennesysteem ten opzichte van een baken.

Info

Publication number: NL8402781A
Application number: NL8402781A
Authority: NL
Original assignee: Hollandse Signaalapparaten Bv
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1986-04-01
Also published as: EP0177070B1; AU4648585A; CA1235798A; US4663631A; IN161922B; EP0177070A1; DE3576214D1; AU575676B2

Description

* '?

Apparaat voor het handhaven van de oriëntatie van een antennesysteem ten opzichte van een baken.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een apparaat voor het handhaven van de oriëntatie van een antenne-5 systeem ten opzichte van een baken, voorzien van een monopuls-cluster voor het in vier kwadranten ontvangen van radiosignalen en het omvormen van deze signalen tot som- en verschiIsignalen Σχ, £y, respectievelijk Δχ, Ay, en van middelen om deze som- en verschil" signalen naar 'de middenfrequentie te transformeren, te versterken, 10 fasegevoelig te detecteren en om uit de alsdan verkregen signalen de foutspanningen fAx, fAy af te leiden om het antennesysteem op een door het baken bepaalde positie na te sturen. De som- en verschiIsignalen zijn op de gebruikelijke wijze gedefinieerd ten opzichte van een x,y-assenstelsel in een vlak, loodrecht op de as 15 tussen het antennesysteem en het baken.

Bij het rechtstreeks overbrengen van televisieprogramma's via satellieten dienen de antennes, die aan een satelliet zijn gemonteerd, steeds optimaal te worden gericht op een desbetreffend doelgebied. Omdat een satelliet, zelfs in een geostationaire baan, 20 kleine bewegingen ten opzichte van de aarde uitvoert, zal dit doelgebied als het ware constant gevolgd moeten worden. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van een bakengrondstation, dat een hoogfrequent volgsignaal, bij voorkeur een continue signaal, uitzendt.

De desbetreffende hoekvolginformatie kan dan in de satelliet 25 worden verkregen door gebruik te maken van het monopulsprincipe; op bekende wijze worden uit de ontvangen signalen de som- en verschiIsignalen Σχ, £y, respectievelijk Ax, Ay afgeleid.

Het baken kan zodanig zijn opgesteld, dat het desbetreffende doelgebied wordt bestreken door de antennes direct op het baken na te 30 sturen; in dat geval zullen de verschiIsignalen Ax, Ay gelijk aan j i nul worden. Door geografische omstandigheden kan het echter nood-* zakelijk zijn, het baken minder centraal op te stellen. De antennes dienen dan onder vast gedefinieerde hoeken ten opzichte van de as tussen satelliet en baken op het baken te worden nagestuurd; 35 één of beide verschiIsignalen Ax, Ay zal dan van nul blijven 8402781 i

____ I

ί i - 2 - verschillen. Om in de satelliet uit de ontvangen, van het baken afkomstige signalen de desbetreffende hoekinformatie af te kunnen leiden, dient een in fase coherente detectie mogelijk te zijn. Indien zender en ontvanger bij elkaar zijn opgesteld vindt de 5 detectie van de ontvangen signalen plaats door onder meer gebruik te maken van een met het zendsignaal in fase opgelijnd signaal. Een dergel.ijk signaal is hier echter niet voorhanden; immers, baken en satelliet zijn ver van elkaar verwijderd.

De uitvinding beoogt een bij voorkeur in een satelliet 10 te plaatsen apparaat van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen, met behulp waarvan een televisie-antennesysteem in deze satelliet permanent op een baken of op een ten opzichte van dit baken gedefinieerd punt op het aardoppervlak gericht kan worden gehouden. Overeenkomstig de uitvinding heeft hiertoe het 15 in de aanhef omschreven apparaat het kenmerk, dat een schakel-orgaan aanwezig is om in een volgmodus, waarin het apparaat kan verkeren, de, van de monopulscluster afkomstige som- en verschil-signalen afzonderlijk, in vooraf bepaalde tijdsintervallen ΤΣχ, ΤΔχ, ΤΣγ, TAy, toe te voeren aan de genoemde middelen, dat de 20 genoemde middelen één middenfrequentversterker omvatten, alsmede een hierop aangesloten eerste en tweede kanaal voor het in de r volgmodus in de tijdsintervallen ΤΔχ, respectievelijk ΤΔγ verschaffen van de foutspanningen ίΔχ, respectievelijk fAy, waarbij het eerste kanaal is voorzien van een eerste fasedetector en het 25 tweede kanaal van een tweede fasedetector, dat het apparaat voorts is voorzien van een spanningsgestuurde oscillator, waaraan twee onderling orthogonale signalen worden ontleend, die als referentiespanning voor de genoemde fasedetectoren dienen, welke oscillator in de volgmodus wordt gestuurd door een signaal, dat 30 is afgeleid van de, in het tijdsinterval ΤΣγ in het eerste kanaal en in het tijdsinterval ΤΣχ in het tweede kanaal verkregen signalen, alsmede van een eerste versterkingsregelketen, welke in de volgmodus, reagerend op de, in de tijdsintervallen ΤΣχ, TEy in het eerste, respectievelijk tweede kanaal verkregen signalen, de 35 versterkingsfactor van de middenfrequentversterker zodanig 8402781 a- i - 3 - bijregelt, dat de uitgangsspanning van de eerste fasedetector in de tijdsintervallen ΤΣχ, ΤΔχ en die van de tweede fasedetector in de tijdsintervallen TXy, TAy constant wordt gehouden.

De beide fasedetectoren vervullen twee functies.

5 Enerzijds bewerkstelligen zij, met behulp van de uitgangssignalen van de spanningsgestuurde oscillator, een coherente detectie ter verkrijging van de foutspanningen fAx en fAy; anderzijds vervullen zij de functie van een fasegevoelige detector in een zogenaamde "phase-locked loop" om de spanningsgestuurde oscillator op de 10 juiste wijze te kunnen afstemmen. Overeenkomstig de uitvinding is in het bijzonder een integrator aanwezig, welke in de volgmodus, reagerend op de, in het tijdsinterval T£y in het eerste kanaal en in het tijdsinterval ΤΣχ in het tweede kanaal verkregen signalen,' de afstemspanning voor de spanningsgestuurde oscillator afgeeft.

15 Op deze wijze wordt de spanningsgestuurde oscillator steeds nagestuurd op de gemiddelde waarde van de naar de middenfrequentie getransformeerde, versterkte en fasegevoelig gedetecteerde somsignalen Σχ en Xy. Hiervoor dient echter nog de eis te worden gesteld, dat de uitgangsspanning voor de eerste fasedetector ten 20 minste in het tijdsinterval ΤΣχ en die van de tweede fasedetector ten minste in het tijdsinterval TXy constant wordt gehouden.

Deze wijze van nasturen van de spanningsgestuurde oscillator is echter eerst mogelijk als de oscillator reeds enigszins met het aan de fasedetectoren toegevoerde signaal is opgelijnd. Vandaar, 25 dat, eveneens overeenkomstig de uitvinding, een inloopcircuit aanwezig is, hetwelk in een acquisitiemodus, waarin het apparaat kan verkeren, reagerend op een .van de, van de monopuls-cluster afkomstige en over eén der beide kanalen toegevoerde signalen, bewerkstelligt, dat de spanningsgestuurde oscillator in 30 frequentie en fase wordt opgelijnd met het aan de fasedetectoren toegevoerde signaal, terwijl een over het andere kanaal toegevoerd signaal bepalend is voor de mate waarin dit oplijnproces heeft plaatsgevonden. Het andere woorden, in de acquisitiemodus wordt de spanningsgestuurde oscillator in eerste instantie ingesteld en 35 in een daaropvolgende volgmodus wordt deze oscillator verder 8402781 «r ί - 4 - ingesteLd en in de juiste instel Ling gehouden.

De uitvinding en verdere kenmerken en voordelen van deze zullen in het hiernavolgende nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarvan: 5 Fig. 1 een blokschema van het apparaat overeenkomstig de uitvinding laat zien; en

Fig. 2 een meer gedetailleerd schema geeft van het in het apparaat overeenkomstig de uitvinding aanwezige inloop-ci rcuit.

10 In het in fig. 1 afgebeelde apparaat is een mono- pulscluster 1 aanwezig voor het in vier kwadranten ontvangen van radiosignalen en het omvormen van deze signalen tot som- en verschiIsignalen Σχ, Zy, respectievelijk Ax, Ay. Deze signalen worden, althans in de volgmodus, in vooraf bepaalde tijdsinterval" 15 len ΤΣχ, ΤΔχ, TZy, TAy door een schakelorgaan 2 doorgelaten.

De signalen zijn bij voorkeur continue, waarbij het schakelorgaan 2 dan achtereenvolgens samples doorlaat van de signalen Σχ, Δχ, Zy en Ay; de signalen kunnen ook in andere volgorden worden doorgelaten. Zouden impulsvormige signalen zijn gebruikt,

20 dan zouden deze aan verschillende vertragingen moeten worden onderworpen om een hiervoor omschreven volgorde te krijgen; een precieze vertragingsinstelling is echter bij de hoge frequentie van de signalen uiterst Lastig te realiseren. In de acquisitie-modus wordt slechts éen van de signalen doorgelaten, bij voorkeur 25 een somsignaal, bijvoorbeeld Σχ. Het tijdstuursignaal MUX-S

voor het schakelorgaan 2'wordt geleverd door een tijdstuureenheid 3, De doorgelaten signalen worden met behulp van een van een oscillator 4 afkomstig signaal naar de middenfrequentie getransformeerd in het mengelement 5. De in frequentie omlaag getransformeerde 30 signalen worden versterkt in de regelbare middenfrequentversterker 6 en toegevoerd aan een eerste kanaal 7 en een tweede kanaal 8_.

Het eerste kanaal 7_ omvat een eerste fasedetector 9, een filter 10, een versterker 11, een schakelaar 12, een filter 13 en een versterker 14. Het tweede kanaal _8 omvat een tweede fasedetector 15, een 35 filter 16, een versterker 17, een schakelaar 18, een filter 19 en 8402781 * % - 5 - een versterker 20. Het apparaat is voorts voorzien van een spanningsgestuurde oscillator 21, waaraan onder tussenkomst van de 90°-fasedraaier 22 twee onderling orthogonale signalen worden ontleend, welke als referentiespanning voor de fasedetectoren 9 en 5 15 dienen. Als de schakelaar 12 wordt gesloten middels het van de tijdstuureenheid 3 afkomstige signaal Δχ$, hetgeen het geval is in een tijdsinterval TAx, dan wordt aan het in frequentie omlaag getransformeerde, versterkte en in de eerste fasedetector 9 coherent gedetecteerde verschiIsignaal Δχ in het eerste kanaal 7_ 10 een foutspanning fAx ontleend, aangenomen althans dat de .spanningsgestuurde oscillator 21 in de ingelopen toestand verkeert. Als de schakelaar 18 wordt gesloten middels het van de tijdstuureenheid 3 afkomstige signaal AyS, hetgeen het geval is in een tijdsinterval TAy, dan wordt aan het in frequentie omlaag getrans-15 formeerde, versterkte en in de tweede fasedetector 15 coherent gedetecteerde verschiIsignaal Ay in het tweede kanaal 8^een foutspanning fAy ontleend, weer aangenomen dat de spanningsgestuurde oscillator 21.in de ingelopen toestand verkeert. In de tijdsintervallen ΤΔχ en TAy dienen de fasedetectoren 9 en 15 voor 20 coherente detectie ter verkrijging van de foutspanningen fAx, respectievelijk fAy, althans in de volgmodus.

In de tijdsintervallen ΤΣχ en TZy vervullen de fasedetectoren 9 en 15 de functie van fasegevoelige detector in een zogenaamde "phase-locked Loop". De ingangssignalen van de phase-25 locked loop worden gevormd door de van de monopulscluster afkomstige, in frequentie omlaaggetransformeerde en versterkte signalen Σχ', respectievelijk Σy, met Σχ1 A cos(ü)t + α + 2ψ) Σy, = B sin(ü)t + α - ^φ) 30 terwijl het uitgangssignaal van de spanningsgestuurde oscillator wordt voorgesteld door: = C cos ωΐ, waarbij α de gemeenschap pelijke fase-fout van de ingangssignalen Σχ', 2y' ten opzichte van het uitgangssignaal van de spanningsgestuurde oscillator voorstelt en φ de fase-fout, die het gevolg is van de depolarisatie 35 in de stralingsweg tussen het aardoppervlak en de satelliet; 8402781 ! - 6 - i' i voor cp geldt, dat |φ| < y rad.

6

Gedurende het tijdsinterval ΤΣχ levert de fasedetector 9 het signaal K.A coslcot + α + Jcp).C cosojt, welk signaal na filtering en versterking in de eenheden 10 respectievelijk 11 en 5 na geïnverteerd te zijn in de invertorschakeling 23 kan worden aangegeven door: cos(a + ^cp). Gedurende het tijdsinterval ΤΣχ levert de fasedetector 15 het signaal K.A cosliot + a + Jcp).C sinait, welk signaal na filtering en versterking in de eenheden 16 respectievelijk 17 kan worden aangegeven door: -Kdx sinla + ^cp).

10 Gedurende het tijdsinterval ΤΣγ levert de fasedetector 9 het signaal K.B sinlcüt + α - gepj.C cosiot, welk signaal na filtering, versterking en inversie in de eenheden 10 respectievelijk 11 en 23 kan worden aangegeven door: -Kdy sinla - J(p).

Gedurende het tijdsinterval ΤΣγ levert de fasedetector 15 het 15 signaal K.B cosliot + α - gcp).C sintot, welk signaal na filtering en versterking in de eenheden 16 respectievelijk 17 kan worden aangegeven door: Kdy cosla - £cp). Op de invertorschakeling 23 is een schakelaar 24 aangesloten, welke in het tijdsinterval ΤΣγ wordt gesloten middels een van de tijdstuureenheid 3 afkomstig 20 stuursignaal PLL-y. Op de versterker 17 is een schakelaar 25 aangesloten, welke in het tijdsinterval ΤΣχ wordt gesloten middels een van de tijdstuureenheid 3 afkomstig stuursignaal PLL-x. Het apparaat is verder voorzien van een integrator 26, waarin in het tijdsinterval ΤΣχ het via de schakelaar 24 toegevoerde signaal 25 -K^ sinla - £cp) wordt toegevoerd en in het tijdsinterval ΤΣχ het via de schakelaar 25 toegevoerde signaal -Κ^χ sinla + £φ).

To

Als TQ = ΤΣχ + ΤΣγ en T = ΤΣχ + ΤΔχ + ΤΣγ + ΤΔγ, zodat — de werkcyclus van de integrator 26 voorstelt, dan kan het over de tijd T gemiddelde ingangssignaal van de integrator 26 worden aan-30 gegeven door: - [Kdx sinla + i<p) + Kdy sinla - Jq>)], 8402781 £ - 7 - ofwel, voor kleine waarden van cr^cp, door: -^[<Kdx + Va + <Kdx- ν*φ]·

Zoals hierna zal worden beschreven, wordt de versterkingsfactor van de middenfrequentversterker 6 zodanig bijgeregeld, dat de 5 uitgangsspanning van de eerste fasedetector 9 in ten minste het tijdsinterval ΤΣχ en die van de tweede fasedetector 15 in ten minste het tijdsinterval T£y constant wordt gehouden, zodat *<dx = = Kj. Het over de tijd T gemiddelde ingangssignaal van de integrator 26 kan derhalve voorgesteld worden door: 10 -2Kd ~·α = C*a met C een constante. De integrator 26 levert de afstemspanning voor de spanningsgestuurde oscillator 21. Zodra deze oscillator voltedig is nagestuurd op de ingangssignalen Σχ* en £y', is a=0 en daarmede tevens de over de tijd T gemiddelde ingangsspanning van de integrator.

15 Het in het tijdsinterval ΤΣχ door de versterker 11 afge geven signaal cos(a+ Ιφ) en het uit het tijdsinterval TΣy door de versterker 17 afgegeven signaal cos Ca - ^φ), welke signalen, nadat de spanningsgestuurde oscillator 21 volledig is ingelopen, kunnen worden voorgesteld door: cosjtp, respec- 20 tievelijk cos^ vormen de ingangssignalen voor de eerste versterkingsregelketen 27. Deze signalen zijn derhalve maximaal als de regelsignalen voor de phase-locked loop minimaal zijn.

De eerste versterkingsregelketen 27 omvat een tweetal integratoren 28 en 29 en een tweetal schakelaars 30 en 31, welke 25 worden bestuurd door de van de tijdstuureenheid 3 afkomstige stuursignalen AGC-Σχ en AGC-Zy. In het tijdsinterval ΤΣχ wordt via de schakelaar 30 het signaal cos£«p aan de integrator 28 toegevoerd. In het tijdsinterval TZy wordt via de schakelaar 31 het signaal cosjcp aan de integrator 29 toegevoerd.

30 Eenvoudigheidshalve is aangenomen, dat a=Q en de spanningsgestuurde oscillator 21 derhalve correct is afgestemd. De eerste versterkings- 8402781 i

--- --___________ I

ς * - 8 - regelketen omvat verder twee schakelaars 32 en 33, welke worden bestuurd door van de tijdstuureenheid 3 afkomstige stuursignalen AGC-x en AGC-y. Met behulp van deze schakelaars worden de tijdsintervallen ingesteld gedurende welke de uitgangssignalen van de 5 integratoren 28 en 29 als regelspanning fungeren voor de regelbare middenfrequentversterker 6. De versterkingsfactor van deze versterker wordt zodanig bijgeregeld, dat de uitgangsspanning van de fasedetector 9 in ten minste het tijdsinterval ΤΣχ, doch bij voorkeur in de tijdsintervallen T^x, ïAx en die van de tweede 10 fasedetector 15 in ten minste het tijdsinterval T£y, doch bij voorkeur in de tijdsintervallen TZy, TAy constant wordt gehouden.

Een regeling in de tijdsintervallen ΤΣχ, respectievelijk TZy dient om, zoals reeds is aangegeven, de waarden Κ^χ en in de phase-locked loop aan elkaar gelijk te maken. De in deze tijds-15 intervallen verkregen instelling, dient echter in de tijdsintervallen ΤΔχ, respectievelijk TAy te worden gehandhaafd; de verschil-signalen aan de uitgang van de middenfrequentversterker 6 worden dan door de somsignalen, via de versterkingsregelketen genormeerd.

De verschiLsignalen aan de uitgang van de middenfrequentversterker 6 20 staan hierdoor in een rechtstreeks verband met de fouthoeken in de oriëntatie van de satelliet ten opzichte van het baken, onafhankelijk van de sterkte van de ontvangen signalen.

t

Vandaar dat de uitgangsspanning van de integrator 28 in de tijdsintervallen ΤΣχ, ΤΔχ als regelsignaal voor de versterker 6 dient 25 en de uitgangsspanning van de integrator 29 in de tijdsintervallen TZy, TAy.

Aan de beide integratoren 28 en 29 wordt tevens een referentiespanning REF1, respectievelijk REF2 met REF1 = REF2, toegevoerd om de werking van de regelketen in te stellen; 30 de regelketen blijft immers actief totdat de ingangsspanning van de integratoren 28 en 29 nul is geworden.

8402781 - 9 -

In de hiervoor beschreven phase-locked loop is aangegeven hoe de spanningsgestuurde oscillator 21 op de ingangssignalen Σχ' en Ey' van de fasedetectoren 9 en 15 wordt nagestuurd.

Deze nasturing werkt echter alleen als de spanningsgestuurde 5 oscillator 21 reeds enigszins met deze signalen is opgelijnd.

Dit laatste wordt gerealiseerd met behulp van een inloopcircuit 34, hetwelk in een acquisitiemodus, waarin het apparaat kan verkeren, reagerend op één van de, van de monopulscluster afkomstige en over één der beide kanalen toegevoerde signalen, bewerkstelligt, 10 dat de spanningsgestuurde oscillator 21 in frequentie en fase wordt opgelijnd met het aan de fasedetectoren 9, 15 toegevoerde signaal, terwijl een over het andere kanaal toegevoerd signaal bepalend is voor de mate waarin dit oplijnproces heeft plaatsgevonden. In de acquisitiemodus wordt het schakelorgaan 2 op éen 15 der uitgangen van de monopulscluster aangesloten gehouden, bijvoorbeeld op de uitgang waarover het signaal Σχ wordt geleverd. De reden hiervan is, dat in de acquisitiemodus niet in het schakelorgaan 2 geschakeld moet worden, daar hierdoor nieuwe frequenties worden ingevoerd, waarop de spanningsgestuurde 20 oscillator "lockt". Aan de beide fasedetectoren 9, 15 wordt dan het van de monopulscluster afkomstige, in frequentie omlaag getransformeerde en versterkte signaal Σχ' toegevoerd. In het tweede kanaal 8_wordt in het tijdsinterval ΤΣχ hieruit het signaal afgeleid, dat als ingangssignaal dient voor het inloopcircuit 34, 25 in het bijzonder als ingangssignaal voor de integrator 26, welke deel uitmaakt van dit inloopci rcuit. In het eerste kanaal 7_ wordt in het tijdsinterval ΤΣχ hieruit het signaal afgeleid, dat als ingangssignaal dient voor een schakeling 35, welke aangeeft in hoeverre de spanningsgestuurde oscillator 21 op het signaal Σχ1 30 is ingelopen.

Het inloopcircuit omvat een eerste regelketen, welke is opgebouwd uit de reeds genoemde in de acquisitiemodus op het tweede kanaal 8 aangesloten integrator 26, een eerste comparator-schakeling 36, een schakelaar 37 en een weerstandsinstellings-35 schakeling 38. Dit inloopcircuit is in fig. 2 gedetailleerd weergegeven. De comparatorschakeLing 36 is hier opgebouwd uit 8402781 i * - 10 - twee comparatoren 39 en 40 en een tweetal logische schakelingen, bijvoorbeeld NAND-schakelingen 41 en 42, welke op de in fig. 2 aangegeven manier met elkaar zijn verbonden; deze comparator-schakeling 36 bewerkstelligt in de acquisitiemodus, dat de inte-5 grator 26 een tussen twee waarden +VR en -VR nagenoeg lineair heen en weer verlopend en een volledige zoekslag definiërend signaal afgeeft, hetwelk als ingangsspanning voor de spannings-gestuurde oscillator dient. De schakelaar 37 wordt bestuurd door een van de tijdstuureenheid 3 afkomstig signaal L-MEM en staat 10 hierbij in de in fig. 2 afgebeelde positie. De snelheid waarmede de voornoemde volledige zoeksnelheid kan worden uitgevoerd, ofwel de frequentie van de volledige zoekslag wordt ingesteld in de weerstandsinstellingsschakeling 38. Deze schakeling 38 is opgebouwd uit een tweetal logische schakelingen, bijvoorbeeld AND-15 schakelkingen 43 en 44, een drietal schakelaars 45, 46 en 47 en een drietal weerstanden 48, 49 en 50. Het van de comparatorschakeling 36 afkomstige signaal wordt via de schakelaar 37 naar de AND~schake-ling 43 gevoerd. In de acquisitiemodus, wanneer door de tijdstuureenheid 3 een deze modus aangevend stuursignaal PLL-L wordt afgegeven 20 bewerkstelligt dit signaal, dat de schakelaar 45 wordt gesloten, waarmede door de weerstand 48 de helling van de terugslag van het lineair tussen de waarden +V en -V_ heen en weer verlopende signaal

K K

wordt bepaald. Het stuursignaal PLL-L bewerkstelligt eveneens dat de schakelaar 47 of de schakelaars 46 en 47 worden gesloten, 25 waarmede door de weerstand 50 of de weerstanden 49 en 50 de helling van de zoekslag van het lineair tussen de waarden +VR en -VR heen en weer verlopende signaal wordt bepaald. Het van de tijdstuureenheid 3 afkomstige signaal ΔΤ bewerkstelligt via de AND-schakeling 44, dat de zoekslag gedurende een eerste fase van de 30 acquisitiemodus met een hogere snelheid verloopt dan in de resterende tijd, dus in de tweede fase van de acquisitiemodus. Parallel aan deze beide fasen van de acquisitiemodus wordt de bandbreedte van de integrator 26 ingesteld; hiertoe omvat deze integrator een logische schakeling, bijvoorbeeld een AND-schake-35 ling 51 en een tweetal schakelaars 52 en 53, welke op dezelfde 8402781 - 11 - wijze worden bestuurd als de schakelaars 46 en 47 in de weer-standsinstellingsschakeling 38. De spanningszoekslag, die de integrator 26 in de acquisitiemodus maakt, bewerkstelligt een frequentiezoekslag in de spanningsgestuurde oscillator 21. De 5 zoekslagen blijven elkaar opvolgen totdat de spanningsgestuurde oscillator 21 wordt "gelocked" op het signaal Ex', waardoor via het tweede kanaal J3 wordt bewerkstelligt, dat de ingangsspanning van de integrator 26 naar nul gaat. In dat geval zal het door de versterker 11 in het eerste kanaal 7 afgegeven signaal maximaal 10 worden. Dit signaal wordt toegevoerd aan de schakeling 35, welke is opgebouwd uit een schakelaar 54, een filter 55 en een comparator 56. Het in de acquisitiemodus door de versterker 11 in het eerste kanaal afgegeven signaal wordt via de schakelaar 54 en het filter 55 toegevoerd aan de comparator 56 en hierin verge-15 leken met een referentiespanning REF3. Komt het toegevoerde signaal boven dit referentiesignaal uit, dan is de spanningsgestuurde oscillator 21 voldoende met het signaal Ex' opgelijnd en geeft de comparator 56 een signaal L af, dat toegevoerd aan de tijdstuureenheid 3 bewerkstelligt dat van de 20 acquisitiemodus naar de volgmodus kan worden overgeschakeld.

De schakelaar 54 wordt bestuurd door een van de tijdstuureenheid 3 afkomstig signaal LS.

Ook als het apparaat in de volgmodus verkeert, kan het voorkomen dat de spanningsgestuurde oscillator ontstemd raakt, 25 dat deze niet langer op het signaal Ex' is "gelocked", dat deze het doel derhalve kwijt is. Alhoewel dan opnieuw naar de acquisitiemodus terug zou kunnen worden geschakeld, is het moge lijk de spanningsgestuurde oscillator weer snel op het signaal Ex' te "locken", veel sneller althans dan het geval zou zijn in de 30 acquisitiemodus. Het apparaat schakelt dan over naar een reacquisitiemodus. Het inloopcircuit 34 is hiertoe voorzien van een geheugenelement 57, waarin in de volgmodus dat in de acquisitiemodus verkregen integratoruitgangssignaal wordt opgeslagen, dat correspondeert met het in frequentie en fase met het 35 aan de fasedetectoren 9 en 15 toegevoerde signaal Ex' opgelijnde 8402781 S' - - 12 - uitgangssignaal van de spanningsgestuurde oscillator 21. Met andere woorden de correcte afstemspanning voor de spanningsgestuurde oscillator 21, verkregen in de acquisitiemodus, wordt in de daaropvolgende volgmodus bewaard. De inschrijving in het 5 geheugenelement 57 vindt plaats door middel van een schakelaar 58, welke wordt bestuurd door een van de tijdstuureenheid 3 afkomstig signaal L-MEM. Het geheugenelement 57 is op bekende wijze opgebouwd uit een invertorschakeling 59, waaraan het uitgangssignaal van de integrator 26 wordt toegevoerd, en een integrator 60, waarvan 10 het uitgangssignaal is tegengekoppeld aan de invertorschakeling 59. Het inloopcircuit 34^ omvat voorts een tweede regelketen, welke wordt gevormd door de genoemde integrator 26, het geheugenelement 57, een tweede comparatorschakeling 61, de schakelaar 37 en de weerstandsinstelingsschakeling 38. De comparatorschakeling 61 15 is opgebouwd uit de comparatoren 62 en 63, de logische schakelingen, bijvoorbeeld NAND-schakelingen 64 en 65, en een weerstands-verdelingsnetwerk 66, welke componenten op de in fig. 2 afgebeelde wijze met elkaar zijn verbonden. Evenals aan de comparatorschakeling 36 wordt, weliswaar via een weerstandsverdelingsnetwerk 67, aan 20 de comparatorschakeling 61 het uitgangssignaal van de integrator 26 als ingangssignaal toegevoerd, terwijl de referentiespanning voor de comparatoren 62 en 63 met behulp van het weerstandsverdelingsnetwerk 66 wordt bepaald door de in het geheugenelement 57 opgeslagen af stemspanning voor de spanningsgestuurde oscillator 21.

25 De tweede regelketen wordt gesloten door het signaal L-MEM; de schakelaar 37 wordt hierdoor in de niet in fig. 2 afgebeelde positie gebracht. De tweede regelketen werkt in principe gelijk aan de eerste regelketen. Hierin wordt door de comparatorschakeling 61 in de reacquisitiemodus bewerkstelligt, dat de integrator 30 26 een tussen twee, rond de in het geheugenelement 57 opgeslagen waarde nagenoeg lineair heen en weer verlopende en een kleine zoekslag definiërend signaal afgeeft, hetwelk als ingangsspanning voor de spanningsgestuurde oscillator dient. De kleine zoekslag wordt derhalve uitgevoerd in een klein spanningsinterval rond de in 35 het geheugen opgeslagen afstemspanmng. Verliest de spannings- 8402781 - 13 - gestuurde oscillator 21 in de volgmodus het doel, dan zal de spanningsgestuurde oscillator slechts in geringe mate ontstemd zijn en kan met een kleine zoekslag rond de ingestelde afstem-spanning worden volstaan.

5 Het apparaat omvat verder nog een tweede verster- kingsregelketen, welke werkzaam is in de acquisitie- en de reacquisitiemodus. In deze modi dient te worden voorkomen dat bij een sterke ruis het ontvangen signaal wordt verdrongen doordat de middenfrequentversterker 6 in de verzadiging komt. Deze tweede 10 versterkingsregelketen wordt gevormd door de op de middenfrequentversterker 6 aangesloten detector 68, een versterker 69, een schakelaar 70, de integrator 28 en de schakelaar 32. De schakeling 70 wordt gesloten door het van de tijdstuureenheid 3 afkomstige stuursignaal AGC-A en wel in de acquisitie- en reacquisitie-15 modus. De schakelaar 32 wordt niet alleen gesloten in de tijdsintervallen ΤΣχ, ΤΔχ in de volgmodus, maar ook in de acquisitie-en reacquisitiemodus. Het stuursignaal AGC-x vervult derhalve een dubbelfunctie.

r V, i 8402781

Claims

1. Apparaat voor het handhaven van de oriëntatie van een antennesysteemten opzichte van een baken, voorzien van een monopulscluster voor het in vier kwadranten ontvangen van radio-5 signalen en het omvormen van deze signalen tot som- en verschil" signalen Σχ, Zy, respectievelijk Ax, Ay, en van middelen om deze som- en verschiIsignalen naar de middenfrequentie te transformeren, te versterken, fasegevoelig te detecteren en om uit de alsdan verkregen signalen de foutspanningen fΔχ, fAy af te leiden om het 10 antennesysteem op een door het baken bepaalde positie na te sturen, met het kenmerk, dat een schakelorgaan aanwezig is om in een volgmodus, waarin het apparaat kan verkeren, de, van de monopulscluster afkomstige som- en verschiIsignalen afzonderlijk, in vooraf bepaalde tijdsintervallen ΤΣχ, ΤΔχ, TEy, TAy toe te 15 voeren aan de genoemde middelen, dat de genoemde middelen één middenfrequentversterker omvatten, alsmede een hierop aangesloten eerste en tweede kanaal voor het in de volgmodus in de tijdsintervallen ΤΔχ, respectievelijk TAy verschaffen van de foutspanningen ίΔχ, respectievelijk fAy, waarbij het eerste kanaal is 20 voorzien van een eerste fasedetector en een tweede kanaal van een tweede fasedetector, dat het apparaat voorts is voorzien van een spanningsgestuurde oscillator, waaraan twee onderling ortho-gonale signalen worden ontleend, die als referentiespanning voor de genoemde fasedetectoren dienen, welke oscillator in de volg-25 modus wordt gestuurd door een signaal, dat is afgeleid van de, in het tijdsinterval TZy in het eerste kanaal en in het tijdsinterval ΤΣχ in het tweede kanaal verkregen signalen, alsmede van een eerste versterkingsregelketen, welke in de volgmodus, reagerend op de, in de tijdsintervallen ΤΣχ, TZy in het eerste, respectievelijk 30 tweede kanaal verkregen signalen, de versterkingsfactor van de middenfrequentversterker zodanig bij regelt, dat de uitgangsspan-ning van de eerste fasedetector in de tijdsintervallen ΤΣχ, ΤΔχ en die van de tweede fasedetector in de tijdsintervallen TZy, TAy constant wordt gehouden. 8402781 -15--

2. Apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een integrator aanwezig is, welke in de volgmodus, reagerend op de, in het tijdsinterval TZy in het eerste kanaal en in het tijdsinterval ΤΣχ in het tweede kanaal verkregen signalen, de afstem- 5 spanning voor de spanningsgestuurde oscillator afgeeft,

3. Apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste versterkingsregelketen een eerste integrator omvat, welke in de volgmodus, reagerend op de, in de tijdsintervallen ΤΣχ in het eerste kanaal verkregen signalen, in de tijdsintervallen 10 ΤΣχ, ΤΔχ de regelspanning voor de middenfrequentversterker afgeeft en een tweede integrator, welke in de volgmodus, reagerend op de, in de tijdsintervallen TSy in het tweede kanaal verkregen signalen, in de tijdsintervallen TΣy, TAy de regelspanning voor de middenfrequentversterker afgeeft,

4. Apparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een inloopcircuit aanwezig is, hetwelk in een acquisitiemodus, waarin het apparaat kan verkeren, reagerend op één van de, van de monopulscluster afkomstige en over één der beide kanalen toegevoerde signalen, bewerkstelligt, dat de spanningsgestuurde 20 oscillator in frequentie en fase wordt opgelijnd met het aan de fasedetectoren toegevoerde signaal, terwijl een over het andere kanaal toegevoerde signaal bepalend is voor de mate waarin dit oplijnproces heeft plaatsgevonden.

5. Apparaat volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het 25 inloopcircuit een eerste regelketen omvat, waarin een, in de acquisitiemodus op één van beide kanalen aangesloten integrator alsmede een eerste comparatorschakeling is opgenomen, welke laatstgenoemde schakeling in de acquisitiemodus bewerkstelligt, dat de integrator een tussen twee waarden nagenoeg lineair heen 30 en weer verlopend en een volledige zoekslag definiërend signaal afgeeft, hetwelk als ingangsspanning voor de spanningsgestuurde oscillator dient. 8402781 ! T ' - 16 - λ

6. Apparaat volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het inloopcircuit een op de integrator aangesloten geheugenelement omvat, waarin in de volgmodus dat in de acquisitiemodus verkregen integratoruitgangssignaal wordt opgeslagen, dat correspondeert 5 met het in frequentie en fase met het aan de fasedetectoren toegevoerde signaal opgelijnde uitgangssignaal van de spannings-gestuurde oscillator.

7. Apparaat volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het inloopcircuit een tweede regelketen omvat, waarin de genoemde 10 integrator, het genoemde geheugenelement en een tweede comparator-schakeling is opgenomen, welke laatstgenoemde schakeling in een reacquisitiemodus, waarin het apparaat kan verkeren, bewerkstelligt, dat de integrator een tussen twee, rond de in het geheugenelement opgeslagen waarde nagenoeg lineair heen en weer 15 verlopend en een kleine zoekslag definiërend signaal afgeeft, hetwelk als ingangsspanning voor de spanningsgestuurde oscillator dient.

8. Apparaat volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de beide regelketens-een weerstandsinstellingsschakeling omvatten 20 met behulp waarvan de frequentie van de volledige, respectievelijk de kleine zoekslag wordt bepaald.

9. Apparaat volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een tweede versterkingsregelketen aanwezig is, welke slechts werkzaam is als het apparaat niet in doelvolgmodus verkeert. 8402731