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Dokumentenidentifikation DE3426567C2 15.10.1992
Titel Peilanordnung
Anmelder TELEFUNKEN SYSTEMTECHNIK GMBH, 7900 Ulm, DE
Erfinder Lamers, Walter, Dipl.-Ing., 7901 Illerkirchberg, DE;
Uhlmann, Manfred, Ing.(grad.), 7900 Ulm, DE
DE-Anmeldedatum 19.07.1984
DE-Aktenzeichen 3426567
Offenlegungstag 23.01.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.10.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.10.1992
IPC-Hauptklasse G01S 3/12

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Peilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Eine solche Peilanordnung ist aus der DE 23 46 879 C2 bekannt.

Aus den zwei Peilspannungen und der azimutunabhängigen Rundspannung, die in an sich bekannter Weise (vgl. z. B.: DE 28 49 331 A1 bzw. DE 23 20 546 C2) durch Zusammenfassen von Einzelantennenspannungen einer Peilantennenanordnung wie beispielsweise einer bikonischen Peilantenne gebildet werden, läßt sich durch eine arctan-Auswertung des Peilspannungsverhältnisses der azimutale Einfallswinkel eines Signals angeben. Dabei treten zunächst Mehrdeutigkeitsprobleme auf, die jedoch durch Phasenvergleich der Peilspannungen mit der Rundspannung beseitigt werden können. Dieses Verfahren setzt allerdings ein dreikanaliges Überlagerungs-Empfangssystem voraus. Ein solches Empfangssystem ist aus der eingangs genannten DE 23 46 879 C2 bzw. aus der DE 22 34 920 B2 bereits bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Peilanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die gegenüber solchen Überlagerungs- Empfangssystemen wesentlich einfacher aufgebaut ist und doch eine eindeutige Peilwertbestimmung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Peilanordnung wertet in einem Videoempfangssystem, das an sich bekannt ist, nur die Amplituden der Peilspannungen aus. Zur Beseitigung der Mehrdeutigkeit des aus dem Amplitudenverhältnis ermittelten Peilwinkels werden die hochfrequenten Phasenbeziehungen zwischen den Peilspannungen und der Rundspannung auf Hochfrequenzebene in Amplitudenpegel umgewandelt, die nach Gleichrichtung durch Amplitudenvergleiche, die nur qualitativ erfolgen, einfach auszuwerten sind. Hierfür werden nur einfache und preisgünstige Bauteile benötigt, die für die hochfrequenten Signalwege auch in zufriedenstellender Breitbandigkeit zur Verfügung stehen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abbildung noch veranschaulicht.

Die Peilspannungen P1 und P2 und die Rundspannung R, die in bekannter Weise durch subtraktive und additive Verknüpfung der Antennenspannungen der Einzelantennen einer bikonischen Peilantenne gewonnen werden, wurden in rauscharmen Vorverstärkern V verstärkt. Die Peilspannungen P1 und P2 werden in Leistungsteilern T1 und T2 auf jeweils zwei Signalwege P11 und P12 bzw. P21 und P22 aufgeteilt. Jeweils ein Signalanteil beider Peilspannungen, P11 und P21, wird einem Videoempfangssystem mit logarithmischen Videoverstärkern lgV mit einem nachfolgenden Differenzverstärker Δ zugeführt. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers, die ein Maß für den Peilwert αp darstellt, wird in einem A/D-Wandler digitalisiert und nach einer arctan-Funktion ausgewertet.

Der auf diese Art gewonnene Peilwinkel αp ist nur innerhalb eines Azimut-Winkelbereichs von 0° bis 90° eindeutig. Die Eindeutigkeit für alle Quadranten wird durch Auswertung der hochfrequenten Phasenbeziehung der Rundspannung bezüglich den Peilspannungen erzielt. Hierzu wird die Rundspannung R über einen als 90°-3dB-Koppler ausgebildete Einrichtung zur Phasenkompensation T3 geführt, um die durch die Verschaltung der Einzelantennen bedingte 90°-Phasenverschiebung zwischen den Peilspannungen und der Rundspannung zu kompensieren. In einem Vierfach-Leistungsteiler TR wird die Rundspannung in vier gleiche Signalanteile R1, R2, R3, R4 aufgespalten. Der Signalanteil R1 wird in einem Summierer Σ1 mit der Peilspannung P12, der Signalanteil R2 in einem zweiten Summierer Σ2 mit der Peilspannung P22 zu einer Summenspannung S1 bzw. S2 zusammengefaßt, wobei die Amplituden der Peilspannungen P12 und P22 durch Dämpfungsglieder D soweit gedämpft sind, daß sie immer geringer sind als die Amplituden der Spannungen R1, R2. Die Summenspannungen S1 und S2 sowie die Spannungen R3 und R4 werden in Videodetektoren Det gleichgerichtet und als Komparatoren ausgebildeten Einrichtungen K1 bzw. K2 zugeführt. Je nachdem, ob die Amplitude der Summenspannung kleiner oder größer ist als die Amplitude des Rundspannungsanteils, ergibt sich am Ausgang des jeweiligen Komparators der Pegel L oder H. Die Kombination der beiden zweiwertigen Komparatorausgänge in einer einfachen Quadrantenlogik ergibt in eindeutiger Weise den Quadranten des Welleneinfalls und damit den eindeutigen Peilwinkel α.

Es gilt beispielsweise für Welleneinfall

im 1. Quadranten: S1 > R3 → K1 = H S2 > R4 → K2 = H Peilergebnis: a = αp im 2. Quadranten: S1 < R3 → K1 = L S2 > R4 → K2 = H α = 180° -αp im 3. Quadranten: S1 < R3 → K1 = L S2 < R4 → K2 = L α = 180° +αp im 4. Quadranten: S1 > R3 → K1 = H S2 < R4 → K2 = L α = -αp



Anspruch[de]
  1. 1. Peilanordnung mit Einrichtungen zur Bestimmung der Einfallsrichtung einer Welle aus dem Amplitudenverhältnis zweier Peilspannungen und deren Phasenlagen bezüglich einer azimutunabhängigen Rundspannung sowie mit einem Videoempfangssystem, gekennzeichnet durch
    1. - eine Vierfach-Leistungsteileranordnung (TR) zur Aufteilung der Rundspannung in vier gleiche Signalanteile (R1, R2, R3, R4);
    2. - zwei weitere Leistungsteiler (T1, T2), die die beiden Peilspannungen (P1, P2) jeweils auf einen ersten und einen zweiten Signalweg (P11, P12 bzw. P21, P22) aufteilen;
    3. - das Videoempfangssystem, das in den beiden ersten Signalwegen (P11, P21) mit Einrichtungen zur Bestimmung des Amplitudenverhältnisses der Peilspannungen angeordnet ist;
    4. - je einen Summierer (Σ1, Σ2) in jedem der beiden zweiten Signalwege zur Zusammenfassung je eines Signalanteils (R1, R2) der Rundspannung mit jeder der beiden Peilspannungen (P12, P22) zu zwei Summenspannungen (S1, S2);
    5. - Einrichtungen (K1, K2) zur Peilwertermittlung durch Amplitudenvergleich der Summenspannungen (S1, S2) mit jeweils einem Signalanteil (R3, R4) der Rundspannung;
    6. - Dämpfungsglieder (D) zum Pegelabgleich derart, daß die Amplituden der Signalanteile (R1, R2, R3, R4) der Rundspannung immer größer sind als die Amplituden der am Eingang der Summierer (Σ1, Σ2) anliegenden Peilspannungen (P12, P22); und
    7. - Einrichtungen (T3) zur Phasenkompensation einer zwischen der Rundspannung (R) und den Peilspannungen (P1, P2) eventuell bestehenden 90°-Phasenverschiebung.
  2. 2. Peilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Video-Empfangssystem logarithmische Video-Verstärker (lgV) und nachfolgend einen Differenzverstärker (Δ) enthält.
  3. 3. Peilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsglieder (D) in den zweiten Signalwegen (P12, P22) vor den Summierern (Σ1, Σ2) angeordnet sind.
  4. 4. Peilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zum Amplitudenvergleich die zu vergleichenden Spannungen in Videodetektoren (Det) gleichgerichtet und Komparatoren (K1, K2) zugeführt werden.
  5. 5. Peilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Phasenkompensation ein 90°-Leistungsteiler (T3) im Zuge der Rundspannung (R) vor der Vierfach-Leistungsteileranordnung (TR) vorgesehen ist.






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