DE906944C

DE906944C - Einrichtung zur Scharfabstimmung bei Peilern

Info

Publication number: DE906944C
Application number: DET5216D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Thiel
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-01-09
Filing date: 1941-01-09
Publication date: 1954-03-18
Also published as: FR881292A; BE445232A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Peilempfänger mit rotierender bzw. periodisch hin und her geschwenkter Richtcharakteristik, bei denen die Empfangsspannung in Abhängigkeit von der Winkellage dieser Richtcharakteristik, ζ. Β. mit Hilfe eines Oszillographen, dargestellt wird. Bei Peilempfängern dieser Art erfährt die nach Gleichrichtung der Hochfrequenz zur Peilanzeige ausgewertete Hüllkurve der Empfangsspannung im Empfänger eine Laufzeitverzögerung, so daß die Peilskala um einen entsprechenden Betrag gegen die Lage versetzt angeordnet werden muß, die sie bei Fehlen dieser Laufzeitverzögerung einnehmen müßte. Bei gleichbleibender Rotationsfrequenz der Richtcharakteristik und konstanter Bandbreite der einzelnen Filterkreise im Empfänger läßt sich dieser Laufzeitfehler durch Verstellung der Peilskala berücksichtigen. Dabei ist jedoch Voraussetzung, daß der Empfänger stets genau auf die Empfangswelle abgestimmt wird, weil sonst durch zusätzliche Phasendrehungen der Seitenbänder unkontrollierbare Laufzeitfehler auftreten, die an der Peilskala nicht berücksichtigt werden können. Besonders kritisch werden die Verhältnisse, wenn auch die Bandbreite des Empfängers zur Erhöhung der Selektivität desselben veränderbar gemacht werden soll. Für diesen Fall wurde bereits vorgeschlagen, die Peilskala um einen Betrag, der größer ist als der bei vorgegebener Rotationsfrequenz der Richtcharakteristik und minimaler Bandbreite des Empfängers auftretende Laufzeitfehler im Sinne einer Korrektur dieses Fehlers, zu verstellen und in den Empfänger, vorzugsweise in dessen Anzeigekanal, ein Laufzeitglied einzuschalten, dessen Einstellorgan mit dem Einstellorgan für die Bandbreitenregelung des Empfängers

derart gekuppelt ist, daß der Laufzeitfehler bei beliebig eingestellter Bandbreite jeweils auf den Betrag ergänzt wird, um den die Peilskala verstellt ist. Diese nachträgliche Korrektur erfordert eine besonders scharfe Abstimmung des Empfängers, die weder mit den hierzu im Empfängerbau üblichen Mitteln, noch etwa unter Beobachtung der Sichtanzeige allein erzielt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, ίο bei Peilern der eingangs geschilderten Art die im Ausgang des Zwischenfrequenzempfängers auftretende hochfrequente Spannung mit der konstanten Hochfrequenz eines örtlichen Oszillators zu überlagern und die nach Gleichrichtung gewonnene Differenzfrequenz dieser beiden Schwingungen als Kontrollspannung über ein scharfes Bandpaßfilter an ein zur Abstimmung dienendes Anzeigeinstrument, z. B. einen akustischen Indikator, zu legen. Es ist dabei auch möglich, diese Kontrollspannung, gegebenenfalls nach Gleichrichtung, unmittelbar zur Steuerung der Sichtanzeige in der Weise heranzuziehen, daß eine Ablesung der Peilung, z. B. durch Unterdrückung der Peilkurve oder durch Steuerung einer Blendenvorrichtung für die Peilskala, nur bei scharfer Abstimmung des Empfängers erfolgen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. ι dargestellt. Die Ausgangsspannung des vom Motor 9 in Rotation versetzten Rahmens 1 wird über Schleifringe, gegebenenfalls nach Vorverstärkung, einer Mischstufe 2 zugeführt, an der auch der hochfrequente Oszillator 3 liegt. Die in der Mischstufe gebildete Zwischenfrequenz wird in dfer Stufe 4 verstärkt. Die Ausgangsspannung des Zwischenfrequenzverstärkers wird nach dem erwähnten älteren Vorschlag über ein Laufzeitglied 5 gegeben, das in Abhängigkeit von dem durch den Pfeil 6 angedeuteten Bandbreiteregler der Zwischenfrequenzstufe derart gesteuert wird, daß stets eine konstante Gesamtlaufzeit für beliebige Einstellung der Bandbreite erhalten wird. Dieses Laufzeitglied liegt beispielsweise noch im Zwischenfrequenzkreis und ist an den Gleichrichter 7 angeschlossen, dessen Ausgangsspannung am Vertikalablenksystem einer Braunschen Röhre 8 liegt. Auf der Drehachse des Rahmens 1 sitzt ferner ein Taktgeber 10, der bei jeder Rahmenumdrehung einmal einen Synchronisierimpuls für den Kippgenerator 11 erzeugt. Der Kippgenerator steuert das Horizontalablenksystem der Braunschen Röhre, auf deren Schirm in bekannter Weise die Empfangsspannung des Rahmens in kartesischen Koordinaten in Abhängigkeit von der Winkellage des Rahmens aufgezeichnet wird. Zur Ermögliehung einer Scharfabstimmung des Empfängers wird nun erfindungsgemäß die Zwischenfrequenz einem Gleichrichter 12 zugeführt, an dem eine konstante Hochfrequenz vom Oszillator 13 liegt. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters wird über ein scharfes Bandpaßfilter 14 dem Kopfhörer 15 zugeführt.

Zur Erläuterung der Erfindung diene das in Abb. 2 dargestellte Frequenzspektrum. In diesem bedeutet ,F₁₃ die konstante Frequenz des Oszillators 13. Die beiden Linien F₄ stellen die im Ausgang des Verstärkers 4 auftretende Zwischenfrequenz dar. Diese Zwischenfrequenz ist in zwei Linien aufgespalten, die den beiden durch die Rotation des Rahmens entstehenden Seitenbändern entsprechen. Rotiert der Rahmen beispielsweise mit 10 Umdrehungen pro Sekunde, dann besitzen die beiden Seitenbänder einen Frequenzabstand von 20 Hz. Die Zwischenfrequenz wird nun durch Änderung der Frequenz des Oszillators 3 in den durch die Pfeile angedeuteten Richtungen verschoben. Der weiteren Betrachtung sind zwei verschiedene Durchläßkurven α und b für die Zwischenfrequenzfilter zugrunde gelegt, von denen die eine breit (etwa 2500 Hz) und die andere schmal (etwa 200 Hz) gewählt ist. Für beide Fälle ist ersieht-Hch, daß eine Abstimmungsänderung innerhalb größerer Grenzen die Amplitude der Zwischenfrequenz nur wenig beeinflußt, weshalb die für die fehlerfreie Peilanzeige im Hinblick auf die Phasencharakteristik der Filter erforderliche Abstimmgenauigkeit mit den bisher üblichen Mitteln nicht erzielt werden kann.

Durch die Verwendung des zweiten Oszillators 13 wird jedoch ein scharfes Kriterium für die Abstimmung erreicht, indem die Zwischenfrequenz durch den Oszillator 3 so lange geändert wird, bis der Gleichrichter 12 über das Filter 14 an den akustischen Indikator z. B. einen lauten 900-Hz-Ton liefert. Dieser Ton schwankt natürlich entsprechend der Drehung des Rahmens in der Lautstärke, weil genau genommen zwei benachbarte Niederfrequenzen entstehen, die beide durch das Filter 14 durchgelassen werden und eine Sehwebung ergeben, doch stört diese die Einstellgenauigkeit praktisch nicht.

Wie man erkennt, ist auch eine zweite Lage der Zwischenfrequenz, nämlich i⁷/, möglich, die mit der Frequenz des Oszillators 13 einen Schwebungston von 900 Hz ergibt. Dadurch wird die Einstellmöglichkeit zweideutig. Da jedoch die Phasen- laufzeit nur für eine bestimmte Einstellung des Empfängers im voraus kompensiert werden kann, ist es zweckmäßig, die Durchlaßkurve der Zwischenfrequenzfilter so schmal zu machen, daß nur für eine der beiden möglichen Abstimmungen im Ausgang des Verstärkers 14 eine größere Zwischenfrequenzspannung auftritt, wie dies durch die Kurve b in Abb. 2 angedeutet ist. Die schmale Durchlaßkurve ist im übrigen auch zur Verminderung der Störanfälligkeit des Empfängers von Vorteil. Bei Verwendung einer Durchlaßkurve der Form α müßte vereinbarungsgemäß z.B. immer die tiefer liegende Abstimmung für die Peilung verwendet werden.

Es kann nun vorkommen, daß die geschilderte Abstimmung durch einen fremden Sender, der dem Peilsender in der Frequenz benachbart ist, gestört wird. Dann ist es zweckmäßig, die Frequenz des Oszillators 13 umschaltbar zu machen, und zwar um ein Frequenzintervall, das der doppelten Frequenz des Filters 14 entspricht, so daß die kon-

stante Frequenz F₁₃' auf der anderen Seite des Durchlaßbereiches des Zwischenfrequenzverstärkers liegt. Die Wahrscheinlichkeit, daß auch diese Abstimmung gestört wird, ist dann nur noch gering.

In Abb. 3 ist in Anwendung auf einen Sichtpeiler mit oszillograpbischer Aufzeichnung der Empfangsspannungen in Polarkoordinaten dargestellt, wie gemäß der weiteren Erfindung eine selbsttätige ίο optische Scharfabstimmung bzw. eine Kontrolle der akustischen Abstimmung vorgenommen werden kann. In den Abb. ι und 3 sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf der Drehachse des Rahmens 1 sitzt bei der Anordnung nach Abb. 3 der Anker eines Wechselstromgenerators 16, der über einen z. B. aus Kondensator und Widerstand bestehenden Kreiszeichner 17 eine Kreisablenkung des Kathodenstrahles der Braunschen Röhre 8 bewirkt. Die gleichgerichtete Ausgangspannung des Empfängers wird in diesem Fall zur Steuerung einer Zylinderlinse im Braunschen Rohr herangezogen, so daß die radiale Auslenkung des Kathodenstrahles in Abhängigkeit von der Größe der Empfangsspannung der Richtantenne geändert wird. Es ist dabei zweckmäßig, diese radiale Auslenkung mit wachsender Empfangsspannung von außen nach innen zu bewirken, wobei dann die Minima am Umfang der kreisringförmig ausgebildeten Skala aufgezeichnet werden. Die im Ausgang des Siebes 14 gewonnene Kontrollspannung für die Scharfabstimmung wird außer dem Kopfhörer 15 noch dem Gleichrichter 18 zugeführt, dessen Richtspannung zur Freigabe des Kathodenstrahles am Steuergitter der Röhre 8 (Wehnelt-Zylinder) herangezogen wird, der normalerweise durch eine negative Vorspannung unterdrückt ist. Auf diese Weise wird bewirkt, daß sich der Kathodenstrahl nur für den Fall der Scharfabstimmung ausbilden kann, während er sonst unterdrückt bleibt. Es ist dabei zweckmäßig, eine selbsttätige Verstärkungsregelung im Peilempfänger anzuwenden, um für die Öffnungsspannung am Gitter der Braunschen Röhre stets einen annähernd gleichen Pegelwert zu erhalten.

Die Zeitkonstante des Gleichrichterkreises 18 wird vorteilhaft groß bemessen, damit kurze Störsignale nicht eine kurzzeitige Freigabe des Kathodenstrahles in der Braunschen Röhre hervorrufen. Es sei noch bemerkt, daß im Fall der Abb. 3 der Kopfhörer auch weggelassen werden kann, weil nunmehr die Richtigkeit der Abstimmung unmittelbar durch das Erscheinen der Peilanzeige am Leuchtschirm der Braunschen Röhre erkannt wird.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung erschöpfen natürlich den allgemeinen Erfindungsgedanken keineswegs. Beispielsweise kann an Stelle des Kopfhörers auch ein optischer Indikator für die Scharfabstimmung, insbesondere ein Zeigerinstrument, benutzt werden. Auch an Stelle der Braunschen Röhre sind andere Oszillographen oder Sichtanzeigegeräte, wie etwa rotierende Glimmlampen, anwendbar. Als Richtantennensystem kann auch ein rotierendes Goniometer benutzt werden, oder das Richtdiagramm kann auf elektrischem Wege unter Verwendung feststehender Antennen in Rotation versetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Scharfabstimmung bei Peilern mit rotierender bzw. periodisch hin und her geschwenkter Richtcharakteristik, bei denen die Empfangsspannung in Abhängigkeit von der Winkellage der Richtcharakteristik dargestellt ist, insbesondere bei Sichtpeilern mit oszillographischer Anzeige, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Zwischenfrequenzempfängers die hochfrequente Ausgangsspannung desselben mit der konstanten Hochfrequenz eines örtlichen Oszillators überlagert wird und daß die nach Gleichrichtung gewonnene Differenzfrequenz dieser beiden Schwingungen als Kontrollspannung über ein scharfes Bandpaßfilter an einem zur Abstimmung dienenden Anzeigeinstrument, z.B. einem akustischen Indikator, liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Sichtpeilern mit oszillographischer Anzeige die Kontrollspannung nach Gleichrichtung zur Intensitätssteuerung des Oszillographenstrahles in der Weise benutzt wird, daß der Oszillographenstrahl normalerweise unterdrückt ist und sich erst bei Vorhandensein der Kontrollspannung ausbildet.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Braunschen Röhre die Intensitätssteuerung am Wehnelt-Zylinder derselben erfolgt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollspannung zur selbsttätigen Steuerung einer Blendenvorrichtung benutzt wird, die die Peilskala nur bei Vorhandensein einer hinreichend großen Kontrollspannung freigibt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßbreite des Zwischenfrequenzverstärkers kleiner ist als der doppelte Betrag der Durchlaß frequenz des Bandpaßfilters für die Kontrollspannung.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des örtlichen Oszillators im Ausgang des Zwischenfrequenzverstärkers um den doppelten Betrag der Durchlaßfrequenz des Bandpaßfilters für die Kontrollspannung umschaltbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch ihre Anwendung in Verbindung mit Kompensationsmitteln für die in Abhängigkeit von der Bandbreiteregelung des Zwischenfrequenzverstärkers veränderlichen Laufzeitfehler.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen