DE1002822B - Einrichtung fuer die Erzeugung von Winkelmarken auf dem Schirm einer Kathodenstrahlrohre zwecks Anzeige einer bestimmten Winkelrichtung der schwenkbaren Richtantenne eines Radarsystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Erzeugung von Winkelmarken auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre zwecks Anzeige einer bestimmten Winkelrichtung der schwenkbaren Richtantenne eines Radarsystems.

Bei Einrichtungen für die Rückstrahlortung mittels Hochfrequenz zur Bestimmung des Azimut- bzw. Seitenwinkels und der Entfernung eines Ortungsobjektes ist es häufig erforderlich, eine feststehende Bezugsmarke bei einem bestimmten Richtungswinkel der Antenne, die über einen gewissen Abtastbereich geschwenkt wird, auf dem Kathodenstrahlschirm zu erzeugen. Dies wird gewöhnlich dadurch erreicht, daß einer der Ausschläge des Elektronenstrahls bei der Entfernungsablenkung verstärkt wird, so daß er sich ¹S aus dem übrigen Schirmbild heraushebt.

Nach dem üblichen Verfahren wird hierbei so vorgegangen, daß bei der Drehung der Antenne ein Auslöseimpuls durch mechanische oder andere Mittel erzeugt wird und dieser Impuls dazu verwendet wird, die Spur des Kathodenstrahls zu verstärken. Es ist bekannt (USA.-Patentschrift 2 471 516), diese Verstärkung der Spur dadurch hervorzurufen, daß mittels eines Kommutators, der synchron mit der Suchantenne sowie mit dem Ablenkgenerator der Katho- ^a5 denstrahlröhre gedreht wird, die Verstärkung einer Verstärkungsstufe des Empfängers zyklisch gesteuert wird, deren Ausgangsspannung auf das Gitter der Kathodenstrahlröhre einwirkt. Diese Einrichtung ist für manche Anwendungen ausreichend, weist jedoch Beschränkungen auf, welche sie für viele Anwendungsfälle ungeeignet macht, und zwar gilt dies insbesondere bei hohen Abtastgeschwindigkeiten der Antenne. In diesem Fall ändert sich wegen der Zeitkonstante der Kreise der betreffenden Verstärkungsstufe die Verstärkung, so daß die Verstärkungsimpulse nicht mehr synchron mit der Ablenkung des Kathodenstrahls sind und keine einwandfreien feststehenden Bezugsmarken erzeugt werden. Wenn beispielsweise der Verstärkungsimpuls auftritt, nachdem eine Entfernungsablenkung begonnen hat, wird nur ein Teil der Ablenkung verstärkt; wenn andererseits die Dauer des Verstärkungsimpulses länger als die Dauer einer Ablenkung ist, wird die feststehende Winkelmarke unzulässig breit. Diesen letzteren Fehler vermeidet eine andere bekannte Einrichtung (USA.-Patentschrift 2 564 006), bei der die Verstärkungsimpulse mit den Auslöseimpulsen beginnen und bei Beendigung der zeitlich nächsten Entfernungsablenkung endigen. Da jedoch die Auslöseimpulse stets unabhängig von den Entfernungsablenkungen erzeugt werden, können die Auslöseimpulse und die Entfernungsablenkung in einer solchen zeitlichen Beziehung stehen, daß ein Auslöseimpuls während des Vorlaufs Einrichtung für die Erzeugung von Winkelmarken auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre zwecks Anzeige einer bestimmten Winkelrichtung der schwenkbaren Richtantenne eines Radatrsystems

Anmelder:

Bendix Aviation Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 27. August 1952

Herbert H. Naidich, Baltimore, Md. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

der Entfernungsablenkung erzeugt wird und in diesem Fall nur ein Bruchteil der Entfernungsablenkung verstärkt wird.

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung (USA.-Patentschrift 2 517 635) wird ein Verstärkungs- bzw. Aufhellungsimpuls, der etwas länger als eine Entfernungsablenkung des Kathodenstrahls der Anzeigeröhre ist, durch einen monostabilen Multivibrator erzeugt, sobald dieser dadurch ausgelöst wird, daß an eine seiner Röhren ein positiver Tastimpuls angelegt und zugleich die Vorspannung dieser Röhre durch öffnen von durch die Antennendrehung gesteuerten Schaltern geändert wird. Hierbei ist also Voraussetzung, daß die beiden Steuereinflüsse von der Antenne und vom Tastgenerator her sich zeitlich überdecken. Außerdem besteht die Gefahr, daß ein längeres öffnen der Antennenschalter mehrere Verstärkungsimpulse und damit eine Aufhellung mehrerer aufeinanderfolgender Ablenkungen des Kathodenstrahls \^erursacht. Um dies zu verhindern, wird bei der bekannten Einrichtung zusätzlich durch Differenzierung des Verstärkungsimpulses von der Rückenflanke desselben ein Auslöseimpuls für einen weiteren monostabilen Multivibrator abgeleitet und ein von diesem nach Auslösung erzeugter längerer Sperrimpuls dem ersten Multivibrator zugeführt, um diesen entsprechend lange in seinem stabilen Zustand festzuhalten und eine sofortige erneute Auslösung zu verhindern. Trotz dieser zusätzlichen Steuervorrichtung ist die bekannte Einrichtung nicht

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arbeitsfähig, wenn der Tastimpuls und die Unterbrechung der Antennenschklter sich zeitlich nicht überdecken.

Die Erfindung bezweckt, die Mangel der bekannten Einrichtungen zu vermeiden, und gestattet, feststehende Winkelmärken, durch Hervorhebung bzw. Verstärkung einer vollständigen, und zwar nur einer einzigen Entfernungsablenkung zu erzeugen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur

kung ist. Die Ausgangsspannung dieses Kreises wird an der Anode der Röhre 12 abgenommen und dem Gitter der Kathodenstrahlanzeigeröhre 18 der Rückstrahlortungseinrichtung zugeführt. Der Generator-5 kreis 19 für die Entfernungsablenkung wird durch die Systemtastspannung getastet und seine Ausgangsspannung wird dem Ablenkkreis der Kathodenstrahlröhre in bekannter Weise zugeführt. Die Wellenform des Generators bzw. Kreises für die Entfernungsab-Erzeugung von feststehenden Winkelmarken auf dem io lenkung ist durch die Kurve 25 (Fig. 1, 2) angegeben. Schirm einer Kathodenstrahlröhre für die Anzeige Beim Betrieb der Einrichtung befindet sich der mit

einer bestimmten Wihkelrichtung der- schwenkbaren zwei stabilen Zuständen arbeitende Multivibrator-Richtantenne eines Radarsystems, bei der einerseits kreis 1 gewöhnlich in einem Zustand, in welchem die ein Winkelmarkenauslöseimpuls erzeugt wird, wenn Triode 2 leitend und die Triode 3 nichtleitend ist. der Richtstrahl der Antenne eine bestimmte Stellung 15 Positive Systemtastimpulse, wie sie durch die Kurve einnimmt, und andererseits eine Reihe von System- 20 (Fig. 1, 2) angegeben sind, werden dem Verstärtastimpulsen erzeugt wird, die die Auslösung jeder ker 4 von der Klemme 5 zugeführt. Die Ausgangs-Entfernungsablenkung auf der Kathodenstrahlröhre spannung der Triode 4 in Form eines negativ gericheinleiten, und bei der" daraus Winkelmarkengatter- teten Impulses wird dem Gitter der Triode 3 zugeimpulse abgeleitet werden, die jeweils eine einzige Ent- 20 führt, wodurch die Röhre 3 in ihrem undurchlässigen fernungsablenkung hellsteuern. Diese Einrichtung und die Röhre 2 in ihrem durchlässigen Zustand genach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß halten wird.

eine Impulsspannung erzeugt wird, deren Beginn mit Winkelmarkenauslöseimpulse, wie sie in der Kurve

jedem Winkelmarkenauslöseimpuls und deren Ende 22 (Fig. 1, 2) dargestellt sind, werden dem Gitter der mit dem nächstfolgenden Systemtastimpuls zusam- 25 Triode 6 zugeführt, und zwar haben dieselben positive menfällt, und ein Steuerzeichen von der Endflanke Polarität. Am Ausgang der Triode 6 wird ein negativ dieser Impulsspannung" abgeleitet und als Auslöse- gerichteter Impuls erhalten, welcher dem Gitter der spannung einer Vorrichtung zugeführt wird, die einen Triode 2 zugeführt wird und bewirkt, daß diese Röhre Gatterimpuls von der Dauer einer Entfernungsablen- gesperrt wird und der Multivibrator 1 seinen zweiten kung des Kathodenstrahls erzeugt, welcher der Ka- 30 stabilen Zustand einnimmt.

thodenstrahlröhre zugeführt wird, derart, daß der Der Multivibrator verharrt in diesem Zustand, bis der

Kathodenstrahl für die Dauer des Gatterimpulses ver- nächste Systemtastimpuls zugeführt wird, der ihn in stärkt wird. seinen ursprünglichen Zustand zurückbringt. Als ErEinzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der gebnis dieses Vorganges stellt sieh an der Anode der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in denen 35 Triode 3 die Wellenform eines negativ gerichteten die Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist, und Rechteckimpulses ein, wie er in der Kurve 23

(Fig. 1, 2) dargestellt ist. Diese Wellenform wird in dem Kreis 9, 10 differenziert zu der in der Kurve 24 (Fig. 1, 2) dargestellten Wellenform. In dieser ent-40 spricht ein negativ gerichteter Impuls der Vorderflanke der Rechteckwelle 23 und ein positiv gerichteter Impuls der Rückenflanke der Wellenform 23. Der negativ gerichtete Teil der Wellenform 24 beeinflußt die Triode 8 nicht, aber der positiv gerichtete Impuls Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist ein Multivibrator- 45 wird umgekehrt und dem Steuergi.tter der Triode 12 kreis 1 mit zwei stabilen Zuständen in üblicher Weise zugeführt. Diese Triode ist gewöhnlich in durchzwei Trioden 2 und 3 auf. Eine Triode 4 ist als lässigem Zustand und wird durch den negativ gerich-Pufferverstärker geschaltet und mit ihrer Anode der teten Impuls zeitweilig gesperrt, so daß an ihrer Röhre 2 angeschlossen. Das Gitter der Röhre 4 ist mit Anode der in der Kurve 26 (Fig. 1, 2) wiedergegebene einer Klemme 5 verbunden, welcher die Systemtast- 50 Winkelmarkengatterimpuls erzeugt wird. Die Dauer spannung der Rückstrahlortungseinrichtung zugeführt dieses Gatterimpulses wird durch die Zeitkonstante

zwar zeigt

Fig. 1 eine schematische Schaltungsanordnung für eine Ausführungsform zur Erzeugung von Winkelmarken nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Reihe von Kurven, die den zeitlichen Verlauf von verschiedenen Spannungen wiedergeben, welche für das Arbeiten des Kreises nach Fig. 1 kennzeichnend sind.

Eine Triode 6 ist als Pufferverstärker geschaltet und mit ihrer Anode an die Anode der Röhre 3 angeschlossen. Das Gitter der Triode 6 ist mit dem Aus- 55 gang des Generators 17 gekoppelt, von dem die durch die Drehung der Antenne erzeugten Auslöseimpulse zugeführt werden. Die Antenne 7 wird wiederholt um einen Abtastwinkel durch einen Motor 14 geschwenkt,

der i?C-Kombination 15, 16 bestimmt, die so eingestellt werden kann, daß der Gatterimpuls dieselbe Dauer wie die Entfernungsablenkung hat.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der die Winkelmarke hervorrufende Gatterimpuls nicht unmittelbar beim Auftreten des Winkelmarkenauslöseimpulses erzeugt wird, sondern durch den nächstfolgenden Systemtastimpuls ausgelöst wird. Da

der ferner den Generator 17 für Winkelmarkenaus- So also erst dieser Impuls die Entfernungsspur auslöst, löseimpulse antreibt. ergibt sich, daß der Winkelmarkengatterimpuls gleich-

Die Anode der Triode 6 ist ferner mit dem Gitter einer Triode 8 gekoppelt, und zwar mittels eines Differenzierungskreises, der einen Kondensator 9 und einen Widerstand 10 aufweist.

Die Anode der Triode 8 ist mit der Anode einer Triode 11 verbunden, welche zusammen mit einer Triode 12 einen Multivibratorkreis 13 mit einem stabilen Zustand bildet, der eine unstabile Periode besitzt, deren Dauer dieselbe wie die einer Entfernungsablen- 70

zeitig mit dem Beginn der Entfernungsspur beginnt, die dem Winkelmarkenauslöseimpuls als nächste folgt, und gleichzeitig mit der Beendigung der Spur endet, 65 so daß eine Linienanzeige erzeugt wird, die sich niemals verändert.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung für die Erzeugung von Winkelmarken in Form von feststehenden Bezugslinien

auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre zwecks Anzeige einer bestimmten Winkelrichtung der schwenkbaren Richtantenne eines Radarsystems, bei der einerseits ein Winkelmarkenauslöseimpuls erzeugt wird, wenn der Richtstrahl der Antenne eine bestimmte Stellung einnimmt, und andererseits eine Reihe von Systemtastimpulsen erzeugt wird, die die Auslösung jeder Entfernungsablenkung auf der Kathodenstrahlröhre einleiten, und bei der daraus Winkelmarkengatterimpulse abgeleitet werden, die jeweils eine einzige Entfernungsablenkung hellsteuern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsspannung erzeugt wird, deren Beginn mit jedem Winkelmarkenauslöseimpuls und deren Ende mit dem nächstfolgenden Systemtastimpuls zusammenfällt, und ein Steuerzeichen von der Endflanke dieser Impulsspannung abgeleitet und als Auslösespannung einer Vorrichtung zugeführt wird, die einen Gatterimpuls von der Dauer einer Entfernungsablenkung erzeugt, weleher der Kathodenstrahlröhre zugeführt wird, derart, daß der Kathodenstrahl für die Dauer des Gatterimpulses verstärkt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung und Beendigung der Impulsspannung durch eine Vorrichtung mit zwei stabilen Betriebszuständen erfolgt, die durch Anlegen eines Systemtastimpulses in den ersten Betriebszustand gebracht und in diesem gehalten wird und durch Anlegen eines Winkelmarkenauslöseimpulses in den zweiten Betriebszustand übergeführt wird, und daß das Steuerzeichen gleichzeitig mit der Überführung der Vorrichtung von dem zweiten zu dem ersten Betriebszustand abgeleitet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Impulsspannung eine rechteckige Form hat.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Einleitung und Beendigung der Impulsspannung in einem Multivibratorkreis mit zwei stabilen Zuständen besteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerzeichen durch Differenzierung der Impulsspannung gewonnen wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Gatterimpulses ein Multivibratorkreis mit einem stabilen Zustand vorgesehen ist, der eine unstabile Periode besitzt, deren Dauer dieselbe wie die einer Entfernungsablenkung ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 627 749;
USA.-Patentschriften Nr. 2 471 516, 2 517 635, 547 363, 2 564 006, 2 572 975.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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