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Schaltungsanordnung zur Erzeugung mehrerer Markierungslinien auf dem
Schirm einer Kathodenstrahl -Anz eigeröhre Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung
zur Erzeugung mehrerer auf der gleichen Ablenklinie beginnender Markierungslinien
auf dem Schirm einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre.
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Die Aufgabe, auf dem Schirm einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre mehrere
Markierungslinien zu erzeugen, tritt häufig bei Radargeräten, insbesondere bei Radargeräten,
welche für die sogenannte GCA- (ground controlled approach) Blindlandung benutzt
werden, auf. Auf dem Bildschirm eines derartigen GCA-Radargerätes wird die Einflugschneise
in der Elevation (Seitenschnitt) und im Azimut (Horizontalschnitt) dargestellt.
In die Anzeige eingeblendet sind im allgemeinen der Sollgleitpfad sowie ober- und
unterhalb dieses Gleitpfades liegende Grenzlinien, die einen Raum begrenzen, den
die blindlandenden Flugzeuge möglichst nicht überschreiten sollen.
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Der Verlauf des Gleitpfades sowie zwei Grenzlinien in der Elevationsanzeige
eines Radargerätes für die CCA-Blindlandung sind in der Fig. 1 dargestellt. Die
Ablenkung des Elektronenstrahles geschieht in dieser Darstellung z. B. mittels zweier
senkrecht aufeinander stehender Ablenkspulen. Der die horizontale Komponente der
Elektronenstrahlablenkung erzeugenden Spule werden Sägezahnspannungen stets gleicher
Amplitude zugeführt. Die Ablenkspule für die vertikale Ablenkungskomponente erhält
eine Sägezahnspannung, deren Amplitude in Abhängigkeit von dem jeweil gen Höheneinstellwinkel
der Antenne verändert wird. Der Sollgleitpfad ist in der Darstellung mit 1 bezeichnet;
er beginnt am Schnittpunkt mit der Horizontalen, dem Aufsetzpunkt 2. Die obere Grenzlinie
ist mit 3 bezeichnet und die untere Grenzlinie mit 4.
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Wie allgemein üblich, soll die obere Grenzlinie gleichen zeitig mit
dem Sollgleitpfad im gleichen Abstande vom Koordinatenursprung beginnen. Der Anfang
der unteren Grenzlinie 4 soll im Schnittpunkt 5 dieser Grenzlinie mit der Horizontalen
liegen. Es ist möglich, den Gleitpfad sowie die Grenzlinien durch das sogenannte
»Video-mapping« zu erzeugen. Bei diesem sogenannten »Video-mapping« wird eine Schablone,
auf die Gleitpfad und Grenzlinie aufgetragen sind, fernsehmäßig abgetastet und das
Abtastsignal zusammen mit den aus den Empfångssignalen abgeleiteten Videosignalen
der Kathodenstrahl-Anzeigeröhre zugeführt. Dieses Verfahren ist sehr teuer, da eine
Fernsehaufnahmeapparatur benötigt wird. Dazu kommt noch, daß sich bei dieser Darstellung-
das von den Echoimpulsen herrührende Bild gegenüber den Markierungslinien verschieben
kann.
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Es ist auch bekannt, die Helltastimpulse zur Erzeugung der den Sollgleitpfad
darstellenden Markierungslinie sowie der Grenzlinien mit einer elektronischen Schaltung
zu erzeugen, die wesentlich billiger
ist als die Einrichtung für das »Video-mapping«.
Bei dieser bekannten Anordnung werden, z. B. bei einer Darstellung gemäß Fig. 1,
die Anfänge des Sollgleitpfades und der oberen Grenzlinie dadurch erzeugt, daß die
Helltastimpulse für Gleitpfad und obere Grenzlinie über eine Torschaltung gegeben
werden, der Tastimpulse, z. B. von einem monostabilen Multivibrator, zugeführt werden.
Die Tastimpulse haben eine solche Länge, daß alle Helltastimpulse für diese beiden
Markierungslinien innerhalb einer Zeitspanne, die dem Abstand entspricht, vom Beginn
einer radialen Auslenkung aus gerechnet, unterdrückt werden.
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Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators ist einstellbar,
so daß die Torschaltungszeiten~derart von Hand eingeregelt werden können, daß der
Anfang der Sollgleitpfaddarstellung tatsächlich im dargestellten Aufsetzpunkt 2
liegt. In analoger Weise könnten alle Helltastimpulse des unteren Gleitpfades 4,
die unterhalb der Horizontalen liegen. würden, durch eine zweite Torschaltung mit
einem zweiten Multivibrator, dessen Zeitkonstante ebenfalls von Hand eingestellt
werden kann, unterdrückt. Nachteilig an dieser Schaltung ist, daß nicht nur der
Anfang des Gleitpfades und der Anfang der oberen Grenzlinie 3 gemeinsam eingestellt
werden müssen, sondern außerdem noch der Anfang des unteren Gleitpfades 4.
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Bei einer Einrichtung für die Rückstrahlortung ist es bekannt, zwei
Raumbereiche mit zwei Richtantennen abzutasten und mittels einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre
wiederzugeben. Hierbei wird für jede
Antenne die jeweilige Winkelstellung
der anderen Antenne in der betreffenden Koordinatenrichtung in Fächerform angezeigt.
Entfernungsmarken, die in Form von Fächern eingeblendet werden geben hierbei die
Breite in der Abtastrichtung des nicht in dieser Richtung abtastenden Antennenbündels
wieder.
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Weiterhin ist es bekannt, bei Radargeräten zur Blindlandekontrolle
von Flugzeugen in das AnzeigebiId Gruppen von Entfernungsmarken - durch Intensitätssteuerung
derart verschiebbar einzublenden, daß der Entfernungsmeßbereich seinen Ursprung
in einem festen Bezugspunkt, normalerweise dem Aufsetzpunkt des Flugzeuges auf der
Landebahn, hat.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung
mehrerer auf der gleichen Ablenklinie beginnender Markierungslinien auf dem Schirm
einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre durch Hellsteuerung mit Hilfe einer der Anzahl
der darzustellenden Linien entsprechenden Anzahl von Tastkanälen, wobei der Anfang
einer ersten Markierungslinie durch bekannte Mittel festgelegt ist.
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Die Erfindung zeigt einen Weg auf, wie die Anfänge sämtlicher Markierungslinien
mit einer einzigen Einstellung einjustiert werden können.
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Die erfindungsgemäße Anordnung erreicht die Lösung dieser Aufgabe
dadurch, daß die Tastkanäle bezüglich des Arbeitswiderstandes parallel geschaltet
sind und daß der an dem Arbeitswiderstand auftretende Impuls Torschaltungen steuert,
die derart ausgebildet sind, daß die für die weiteren Markierungslinien vorhandenen
Tastkanäle nur dann Hellsteuerimpulse erhalten, wenn an dem Kanal für die erstgenannte
Markierungslinie ein Hellsteuerimpuls liegt.
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Bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist in den Kanal für
die Helltastimpulse, die zur Erzeugung der unteren Grenzlinie benutzt werden, eine
Torschaltung eingefügt, die den Kanal normalerweise sperrt. Über eine Hilfsschaltung
wird diese Torschaltung für eine kurze Zeit, bei einer Meßdauer von 124 psec z.
B. auf die Dauer von 50 psec nach jedem Helltastimpuls für den Gleitpfad geöffnet.
Da die Gleitpfaddarstellung im Aufsetzpunkt beginnt und daher auf allen unterhalb
der Horizontalen verlaufenden Bildradien nicht erscheint, wird auch die untere Grenzlinie
auf diesen Radien nicht geschrieben, weil die zugehörige Torschaltung nicht geöffnet
ist.
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Zur besseren Erklärung der Erfindung sollen nachstehend Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäßer Schaltungsanordnungen an Hand der Fig. 2 und 3 näher erläutert
werden.
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Ein an einen üblichen Sperrschwinger angeschlossener Impulsübertrager
6 liefert die positiven Helltastimpulse für die untere Grenzlinie, die über einen
ohmschen Widerstand 7 und eine Kathodenverstärkerröhre 8 auf den Ausgang übertragen
werden. Auf den gleichen Ausgang arbeiten die Röhren 9 und 10, deren Gitter die
Helltastimpulse für die anderen zwei Markierungslinien (Gleitpfaddarstellung und
obere Grenzlinie) zugeführt werden, Die Röhren 8, 9 und 10 sind durch Vorspannung
über einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 11 und 12, gesperrt und
führen nur im Augenblick des Eintreffens eines Helltastimpulses Anodenstrom. Bei
jedem am Ausgang erscheinenden Impuls führt auch eine negativ vorgespannte Röhre
13 kurzzeitig Strom. Sie entlädt damit kurzzeitig einen Kondensator 14, der sich
anschließend über einen hochohmigen Widerstand 15 langsam wieder auflädt. Die am
Kondensator 14 entstehende Wellenform (über dem Kondensator schematisch dargestellt),
deren Zeitdauer von der Zeitkonstante des
RC-Gliedes, bestehend aus dem Kondensator
14 und dem Widerstand 15, abhängt, sperrt eine Röhre 16 für eine Zeitspanne, die
mindestens gleich dem maximalen zeitlichen Abstand zwischen je einem Helltastimpuls
für die Gleitpfaddarstellung und die untere Grenzlinie sein muß, im vorliegenden
Ausführungsbeispiel z. B.
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50 psec lang. Nur während dieser Zeit wird der Impuls vom Impulsübertrager
6 ungestört auf die Ausgangsröhre 8 übertragen. Bei nicht gesperrter Röhre 16 hingegen
wird dieser- Impuls durch Spannungsteilung über den Widerstand 7 und den Innenwiderstand
der Röhre 16 weitgehend geschwächt und am Ausgang unterdrückt.
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Den Klemmen x, die in Serie zur Ausgangswicklung des Sperrschwingertransformators
6 liegen, können sägezahnförmige Impulse zugeführt werden, die eine zusätzliche
Amplitudenmodulation der Helltastimpulse bewirken. Diese Amplitudenmodulation, die
nicht auf die Anwendung bei der Schaltungsanordnung nach der oben beschriebenen
vorliegenden Erfindung beschränkt ist, sondern ganz allgemein bei Schaltungsanordnungen
zur Erzeugung von Markierungslinien durch Hellsteuerung auf dem Schirm einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre
mit rasterförmig abgelenktem Elektronenstrahl angewendet werden kann, hat den Vorteil,
daß die Helligkeit der Lichtpunkte der Markierungslinie nahe dem Koordinatenursprung
geschwächt wird. Hierdurch wird vermieden, daß Markierungslinien infolge der zunehmenden
Bildpunktabstände in großem Abstand vom Koordinatenursprung ungleichmäßig hell erscheinen.
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An Hand der Fig. 3 soll eine Abwandlung der Schaltung gemäß Fig.
2 beschrieben werden. In Fig. 3 ist nur der Teil der Schaltung dargestellt, der
sich von der Schaltung gemäß Fig. 2 unterscheidet. Die übrigen Teile gleichen sich.
Ein Nachteil der Schaltung nach Fig. 2 ist, daß die Helltastimpulse vom Impulsiibertrager
6 über ein RC-Glied geleitet werden, das aus dem ohmschen Widerstand 7 und querliegenden
Schaltkapazitäten besteht. Dadurch tritt eine Verflachung der Helltastimpulse, die
möglichst steilflankig sein sollen, auf. In der Schaltung gemäß Fig. 3 können die
Helltastimpulse von 6 direkt der Röhre 8 zugeführt werden. Der Widerstand 7 fällt
weg. Zu diesem Zweck wird die Anode der Röhre 16 an das Gitter eines Kathodenverstärkers
18 angeschlossen. Der Kathodenwiderstand 19 ist in Serie mit dem Impulsüebertrager
6 verbunden. Die zur Amplitudenmodulation der Helltastimpulse erforderliche Sägezahnspannung
wird dem Gitter der Röhre 18 über einen Vorwiderstand 17 zugeführt. Dem Gitter der
Kathodenverstärkerröhre 18 können außerdem noch über den Widerstand 17 Rechteckimpulse
zugeführt werden, welche die Röhre 18 kurzzeitig auftasten. Der Beginn dieser Auftastimpulse
kann von dem Tastmultivibrator für die Festlegung der Anfänge der Gleitpfaddarstellung
und der oberen Grenzlinie abgenommen werden. Durch geeignete Wahl der Schaltelemente
kann man erreichen, daß das Dach des Tastimpulses, das dem Gitter der Röhre 18 zugeführt-
wird, kontinuierlich ansteigt, so daß hierdurch eineAmplitudenmodulation der Helltastimpulse
zur Erzeugung einer gleichmäßig hellen Markierungslinie erzeugt wird. Die Röhre
16 schließt in diesem Fall - solange sie nicht gesperrt ist - die modulierende Spannung
kurz und unterdrückt damit auf indirektem Weg die Helltastimpulse.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht auf die Anwendung in Radargeräten
beschränkt, sie kann immer dort Verwendung finden, wo mehrere Markierungslinien
erzeugt werden sollen, deren Anfänge auf
einem Radius liegen oder
auf einer Zeile, wenn die Ablenkung des Elektronenstrahles nicht in Polarkoordinaten,
sondern in einem Zeilenraster erfolgt.
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PATENTANSPRtJCHE 1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung mehrerer auf
der gleichen Ablenklinie beginnender Markierungslinien auf dem Schirm einer Kathodenstrahl-Anzeigeröhre
durch Hellsteuerung mit Hilfe einer der Anzahl der darzustellenden Linien entsprechenden
Anzahl von Tastkanälen, wobei der Anfang einer ersten Markierungslinie durch bekannte
Mittel festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastkanäle (8. 9, 10) bezüglich
des Arbeitswiderstandes (12) parallel geschaltet sind und daß der an dem Arbeitswiderstand
(12) auftretende Impuls Torschaltungen (13) bis 16) steuert, die derart ausgebildet
sind, daß die für die weiteren Markierungslinien (4) vorhandenen Tastkanäle (8)
nur dann Hellsteuerimpulse erhalten, wenn an dem Kanal für die erstgenannte Markierungslinie
(1) ein Hellsteuerimpuls liegt.
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2. Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Markierungslinien auf dem
Schirm einer