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Anordnung zur Erzeugung elektrischer Spannungen, welche die veränderliche
zeitliche Lage periodisch wiederholter Impulssignale wiedergeben Die Erfindung betrifft
eine Anordnung zur Erzeugung elektrischer Spannungen, welche die veränderliche zeitliche
Lage periodisch wiederholter Impulssignale wiedergeben.
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Diese Wiedergabe erfolgt in bekannter Weise unter Verwendung von
Entnahmeimpulsen, die von den Impulssignalen ohne zeitliche Verschiebung abgeleitet
sind und die aus phasenstarren, mit der Impulssignalfolge synchronisierten sägezahnförmigen
Schwingungen impulsartig Spannungswerte ausschneiden, die die zeitliche Lage der
Impuissignale wiedergeben, und einem Speicherorgan zuführen.
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Erfindungsgemäß wird eine solche Anordnung in der Weise ausgebildet,
daß zur Auswahl einzelner Impulssignale und zur selbsttätigen Nachfolgesteuerung
ein Ausblendstromkreis (Torschaltung) vorgesehen ist, der auf das betreffende Impulssignal
einstellbar ist und nur dieses Impuissignal zur Ableitung der Entnahmeimpulse zuläßt,
wobei ein Gleichheitsprüfer, der die sägezahnförmigen Schwingungen mit dem jeweils
zuvor impuls artig ausgeschnittenen Spannungswert in der Amplitude vergleicht, im
Augenblick der Gleichheit einen den Ausblendstromkreis (Torschaltung) öffnenden
Impuls erzeugt.
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Die Erfindung ist insbesondere bei Radargeräten anwendbar. Radarnachrichten
werden üblicherweise derart auf Kathodenstrahlröhren dargestellt, daß die Lage eines
von einem empfangenen Echo eines Radarziels abgeleiteten Signals auf dem Röhrenschirm
Aufschluß über das Ziel gibt. Es ist häufig wünschenswert, derartige Nachrichten
über ein ausgewähltes Ziel auszuwerten; so kann es z.B. erforderlich sein, diese
Nachrichten nachweisbar in einem anderen Radarbild darzustellen, oder es kann erwünscht
sein, die Nachricht für Kontrollzwecke zu verwerten. Es ist das ein Zweck der vorliegenden
Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zu schaffen, durch die elektrische Signale
erhalten werden können, welche die Lage'eines ausgewählten Ziels auf einem Radarschirm
darstellen, wobei die Signale sich automatisch in Übereinstimmung mit den Lageänderungen
des Ziels ändern. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung bei Radarbildern
beschränkt, sondern kann bei jeder Form von mit bestimmter Bildfolgefrequenz gelieferten
Kathodenstrahlröhrenbildern angewandt werden, bei denen fest angebrachte Ablenkeinrichtungen
benutzt werden und bei denen die gewünschte Nachricht durch die Lage eines bestimmten
Echosignals auf dem Röhrenschirm dargestellt wird, welches von einem Bildmodulationssignal
oder - allgemeiner ausgedrücktvon einem beliebigen System herrührt, in dem gleichwertige
Abtast- und Bildsignale vorhanden sind. Es ist für die vorliegende Erfindung nicht
notwendig, daß die Nachrichten tatsächlich auf einer Kathoden strahlröhre dargestellt
werden, um die gewünschte Nachricht auszuwählen und anderweitig verwenden zu können,
vorausgesetzt jedoch, daß die entsprechenden Signale in der Weise verfügbar sind,
daß es möglich wäre, die Nachricht darzustellen.
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Die Existenz eines Kathodenstrahlröhrenbildes bildet also keine unerläßliche
Voraussetzung für die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung. Vielmehr sind vorteilhafte
Anwendungsformen gegeben, bei denen ein solches Bild tatsächlich nicht benutzt wird.
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Außer bei Impulsradargeräten mit üblicher Panoramadarstellung könnte
die Erfindung z. B. mit gleichem Erfolg auch bei frequenzmodulierten Radargeräten
mit Panoramadarstellung verwandt werden.
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Ferner auch bei Radarbildern anderer Art, z. B. bei sogenannten B-Schirmbildern,
bei welchen, wenn man das Bild auf ein rechtwinkeliges Koordinatsystem bezieht,
die eine Koordinate der Antennenpeilung entspricht, während die andere der Entfernung
entspricht. In gleicher Weise ist die Erfindung auch bei sogenannten R.H.I.-Darstellungen
anwendbar, in welchen die eine Koordinate den Bereich und die andere Koordinate
die Höhe darstellt. Ferner könnte die Erfindung beispielsweise für die Analyse von
Signalen eines Fernmeßempfängers in einem Fernmeßsystem verwandt werden, in welchem
die Zeitphase von Signalen zu messen ist. Ganz allgemein ist die Erfindung bei Analogrechnern
der Bau-
art anwendbar, bei welcher durch die Position eines Lichtfiecks
auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre eine Anzeige-gegeben wird. -Bekannt ist
bereits ein Verfahren zum Messen von Entfernungen mittels reflektierter periodischer
Impulse, bei dem ein elektrisches Signal aus einer wiederholt auftretenden allmählich
- nämlich bei Bewegungen des reflektierten Objekts - sich ändernden Folge verschiedener,
von verschiedenen Objekten herrührenden Signale ausgewählt wird. Dabei wird die
Zeitphase dieses elektrischen Signals-bestimmt, indem eine Spannung herangezogen
wird, die sich zeitlich synchron mit der wiederholt auftretenden Signalfolge ändert.
Es handelt sich hier um ein seit langem bekanntes System der Entfernungsmessung,
bei dem die Kippspannung mit der Spannung eines auf ein Bezugsystem geeichten Potentiometers
verglichen wird. Demgegenüber beruht der Erfindungsvorschlag auf dem Vorhandensein
einer Impulsentnahme- und Speichervorrichtung, wobei der Entnahmeimpuls von dem
ausgewählten Signal bei veränderlicher Spannung abgeleitet wird.
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Kurz gesagt betrifft die Erfindung also eine Anordnung, durch die
elektrische Signale erhalten werden können, welche der Bewegung eines Radarechos
auf einem Bildschirm automatisch folgen, eine Möglichkeit, die weder im Gesichtskreis
des bekannten Systems der Entfernungsmessung liegt, noch mit ihm erreicht werden
karin. Zu der erfindungsgemäß vorgesehenen Impulsentnalrniespeichervdrrichtung ist
noch zu bemerken, daß die Spannung, der rein Impuls entnommen wird, gegebenenfalls
in jede beliebige andere Form einer elektrischen Größe umgewandelt werden kann.
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Nachstehend sollen mehrere Ausführungsformen der Erfindung unter
Bezugnahme auf die- Zeichnungen beispielsweise erläutert werden.
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F i g. 1 ist eine Blockzeichnung eines Impulsradargeräts mit einer
Echofolgeanlage, die zur Darstellung der Position eines ausgewählten Ziels auf einer
Kathodenstrahlröhre dient; F i g. 2, 3, 4, 5 und 6 sind Schaltbilder, in welchen
Teile der Vorrichtung gemäß F i g. 1 im einzelnen veranschaulicht sind F i g. 7
ist eine Blockzeichnung, in welcher ein Impulsradargerät mit einer Peilfolgeanlage
zur Erzeugung von die Peilung eines ausgewählten Zieles darstellenden Ausgangsspannungen
veranschaulicht ist; Fig. 8 ist eine abgeänderte Ausftihrungsform der Vorrichtung
gemäß -Fig. 7; F i g. 9 ist ein Schaltbild, in welchem eine abgeänderte Ausführungsform
der Anordnung gemäß Fig. 2 dargestellt isf.
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Gemäß F i g. 1 ist schaubildlich ein Impulsradargerät dargestellt,
welches einen Impulssender 10 umfaßt, der so ausgebildet ist, daß er Hochfrequenzimpulse
einer Mikrowellenfrequenz erzeugt, welche über einen Duplexer 11 einer Richtantenne
12 zugeführt werden. Diese Antenne wird mittels eines schaubildlich bei 13 angedeuteten
Motors kontinuierlich gedreht, so daß der Richtstrahl im Azimut abtastet. Signale,
die durch Rückstrahlung der ausgesandten Impulse von entfernten Zielen empfangen
werden, werden, nachdem sie durch die Antenne 12 aufgenommen wurden. über den Duplexer
11 einem Empfänger 14 zugeführt, der eine Bildfrequenzausgangsspannung erzeugt,
wie durch die Leitung 15 angedeutet ist. Die Bildsignale werden durch einen Bild-
frequenzverstärker
16 geführt zwecks Modulation des Strahlenbündels einer Kathodenstrahlröhre 17. Diese
Kathodenstrahlröhre ist derart ausgebildet, daß sie eine Lageplananzeige bildet
durch Zerlegen des Kathodenstrahlbündels zwecks Erzeugung einer radialen Linienspur,
die synchron mit der Drehung der Antenne 12 gedreht wird. Zu diesem Zweck ist die
Antenne 12 - entweder unmittelbar oder über eine Servoeinrichtung - mit einer Auflösevorrichtung
18 gekoppelt, die eine Drehspule besitzt, welche mit Wechselstrom von einem Wechselstromgenerator
19 derart erregt wird, daß ihre beiden Statorspulen Ausgangsspannungen erzeugen,
deren Momentanwerte dem Sinus und Cosinus der Winkelstellung der Antenne proportional
sind. Die beiden Ausgangsspannungen der Auflösevorrichtung werden den Impulsentnahmevorrichtung
22 bzw. 23 zugeführt.
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Diese Ausgangsspannungen der Auflösevorrichtung sind Wechselspannungen,
denen in jeder Periode durch die Impulsentnahmevorrichtungen vorzugsweise im Scheitelpunkt
Werte entnommen werden, wobei die Entnahmeimpulse für diesen Zweck von einem Entnahmeimpulsgenerator24
abgeleitet werden, welcher'die erforderlichen Impulse aus dem Ausgangssignal des
Generators 19- erzeugt. Die Impulsentnahmevorrichtungen 22, 23, die später im einzelnen
mit Bezug auf F i g. 2 erläutert werden sollen, erzeugen Gleichspannungen, die dem
Sinus bzw.
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Cosinus der Winkelstellung der Antenne proportional sind. Diese Sinus-
bzw. Cosinusspannungen werden zwei Sägezahngeneratoren 25 bzw. 26 zugeführt zwecks
Erzeugung von sägezahnförmigen Schwingungen, die einen Anstieg aufweisen, welcher
dem Sinus bzw. Cosinus der Winkelstellung der Antenne proportional ist, und die
in Zeitpunkten beginnen, welche mit den vom Sender 10 ausgehenden Impulse synchronisiert
sind. Diese Synchronisation wird mit Hilfe eines Auslösegenerators 27 bewirkt, der
Auslöseimpulse sowohl für den Sender 10 als auch für einen Ausblendstromkreis 28
(Torschaltung) für die Sägezahngeneratoren 25, 26 erzeugt. Die Konstruktion dieser
Sägezahngeneratoren soll später mit Bezug auf F i g. 6 im einzelnen erläutert werden.
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Im gegenwärtigen Zeitpunkt genügen die Angaben, daß der Sägezahngenerator
25 zwei Spannungen in Gegenphase erzeugt, die einem ersten Paar Ablenkspulen 29,
30 für die Kathodenstrahiröhre 17 zugeführt werden; um die Ablenkung des Kathodenstrahlbündels
in einer Richtung zu bewirken, während der Sägezahngenerator 26 zwei Ausgangsspannungen
in Gegenphase erzeugt, die einem zweiten Paar Ablenkspulen 31, 32 zugeführt werden,
um die Ablenkung des Kathodenstrahlbündels in einer Richtung zu bewirken, die unter
rechtem Winkel zu der durch die Spulen 29, 30 bewirkten Richtung steht. Wie mit
Bezug auf F i g. 6 eingehender erläutert werden soll, kann die Lageplananzeige auf
der Röhre 17 durch Einstellung von Dezentrierungssteuerspannungen aus der Mitte
verschoben werden, die den Sägezahngeneratoren 25, 26 von Steuerspannungsquellen
zugeführt werden, welche in F i g. 1 schaubildlich durch die Potentiometer 33, 34
angedeutet sind.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere darauf, ein automatisches
Folgesystem zur Erzeugung von Spannungen zu schaffen, welche die Position eines
ausgewählten Objektes darstellen. Ein solches Objekt würde bei der Anordnung gemäß
F i g. 1 als ein Echosignal auf der Kathodenstrahlröhre
17 erscheinen.
Für diesen Zweck besteht indes keine Notwendigkeit für das Vorhandensein einer derartigen
Bildröhre 17, welche - zusammen mit der dazugehörigen Apparatur innerhalb der gestrichelten
Linien 35 - weggelassen werden kann, wenn ein vollständiges Radarbild nicht erforderlich
ist. Für das automatische Nachführungssystem werden die Ausgangsspannungen der beiden
Impulsentnahmevorrichtungen 22, 23 einem weiteren Paar Sägezahngeneratoren 40 bzw.
41 zugeführt, die sägezahnförmige Schwingungen erzeugen, deren Anstieg dem Sinus
bzw. Cosinus der Winkelstellung der Antenne proportional ist, und die durch den
Auslöseimpulsgenerator 27 derart ausgelöst werden, daß sie im Zeitpunkt der Aussendung
der Impulse vom Sender 10 beginnen. Wie später ersichtlich sein wird, werden den
von den Sägezahngeneratoren 40, 41 ausgehenden Schwingungen Spannungswerte entnommen,
um die erforderlichen Ausgangssignale für die Echofolge zu erzeugen. Der Grund für
die Verwendung getrennter Sägezahngeneratoren 40, 41 anstatt die Sägezahngeneratoren
25,' 26 zu benutzen, ist der,' daß die letzteren die Ablenkspulen. speisen müssen,
die notwendigerweise einigen Widerstand aufweisen und mit Dämpfungswiderständén
versehen werden können. Bei der auf die Sägezahngeneratoren 25, 26 wirkenden Belastung
handelt es sich somit nicht um eine einfache induktive Belastung; die Sägezahngeneratoren
25, 26 müssen Ausgangsspannungen erzeugen, die, wenn sie ihren zusammengesetzten
Belastungen zugeführt werden, die erforderliche (im allgemeinen lineare) Beziehung
zwischen Ablenkung und Zeit herstellen. Weiterhin wird durch die Verwendung von
getrennten - Sägezahngeneratoren die Dezentrierung des Bildes auf der Röhre 17 erleichtert,
ohne daß die sägezahnförmigen Schwingungen beeinflußt werden, denen Werte zu entnehmen
sind, um die erforderlichen Ausgangssignale für die Echofolge zu erzeugen.
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Die Sägezahngeneratoren 25y 26 und die zugehörigen, die Kathodenstrahlröhre
17 steuernden Strom-' kreise bilden keinen Teil des Echofolgesystems und können
weggelassen werden, wenn'das Vorhandensein eines Bildes, wie z. B. des Bildes 17,
nicht erforderlich ist.
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Die Sägezahngeneratoren 41),- 41 sind derart ausgebildet, daß sie
Schwingungen erzeugen, die den sägezahnförmigen Schwingungen eines Lageplan-Kathodenstrahlröhrenbildes,
welches im Koordinatenanfangspunkt zentrisch eingestellt ist, entsprechen.
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Die Sägezahn-Ausgangsspannungen der beiden Sägezahngeneratoren 40,
41 werden zwei weiteren Impulsentnahmevorrichtungen 42 bzw. 43 zugeführt, welche
- wie später erläutert werden soll - so ausgebildet sind, daß sie diesen Sägezahnspalmungen
im Zeitpunkt des Auftretens eines ausgewählten Radar-Echosignals Werte entnehmen.
Die Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 sind den Impulsentnahmevorrichtungen 22,
23 - ähnlich gestaltet und sollen im einzelnen mit Bezug auf Fig. 2-beschrieben
werden. Um die Entnahmeimpulse -für die Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 zu erzeugen,
wird die Bildausgangsspannung vom Empfärig,e? 14- nach Verstärkung durch einen Bildverstärker
44 - einem Ausblendstromkreis (Torschaltung) 45 zugeführt, der - wie nachstehend
erläutert - die Bildsignale lediglich während einer begrenzten Zeitdauer durch,
läßt, wenn die erforderlichen Echosignale empfangen
werden. Diese Zeitdauer ist kurz,
vergleichen rnit der Zeitdauer dei Impulsfolge der Radaranlage, Da Echosignale für
ein gegebenes Objekt von mehreren aufeinanderfolgenden - ausgesandten Impulsen erhalten
werden können, kann - die Ausblendeinrichtung während einiger aufeinanderfolgender
Zeilenabtastungen für kurze Zeitperioden geöffnet und anschließend für den Rest
der Antennenabtastperiode geschlossen werden. Die - durch die Ausblendeinrichtung
45 hindurchgehenden Bildsignale werden in einen das Bild normalisierenden Stromkreis
46 geleitet, der jeden durch die Ausblendeinrichtung, gehenden Bildimpuls in einen
Ausgangsimpuls von vorherbestimmter - Amplitude und Dauer umwandelt.
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Die Bild-Ausblendeinrichtung 45 und der Normalisiernngsstromkreis
46 sind im einzelnen in Fig. 3 und 4 veranschaulicht und sollen später eingehender
erläutert werden. Die von dem das Bild normalisierenden Stromkreis 46 kommende Ausgangsspannung
wird den beiden Impursentnahmevornchtungen /82, 43 zugeführt'zwecks Erzeugung der
Entnahmeimpulse für diese Impulsentnahmevorrichtungen, so daß den Ausgangsspannungen
der Sägezahngeneratoren 40,41 Werte entnommen werden im Zeitpunkt des Auftretens
dieser Entnahmeimpulse. Die Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43-' erzeugen an den
Klemmen, 47,48 Gleichspannungen, die den entnommenen sägezahnförmigen Spannungen
der Sägezahngeneratoren 40, 42 im Augenblick der Entnahme -entsprechen; und diese
Ausgangsspannungen werden während einer vollständigen Umdrehungsperiode der Antenne
gespeichert. Wenn das erforderliche Echo empfangen ist, geht die Bildausgangsspannung
durch die Ausblendeinrichtung 45 (Torschaltung) und betätigt die Impulsentnahmevorrichtungen,
welche alsdann die vorher gespeicherte, entnommene Nachreicht auf den, neuesten
Wert korrigieren. Die gespeicherten Spannungswerte werden mit den Ausgangsspannungen
der entsprechenden Sägezahngeneratoren 40,.,41 in einem im einzelnen - später zu
beschreibenden Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 42 verglichen, welcher
nur dann einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn jede der sägezahnförmigen Schwingungen
der Sägezahngeneratoren .40,41, der entsprechenden gespeicherten Spannung innerhalb,
vorherbestimmter Grenze annähernd gleich ist.
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Dieser Ausgangsimpuls wird dazu verwendet, die Öffnung der Bildausblendeinrich,tung,45
zu steuern.
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Es ist ersichtlich, daß die Ausblendeinrichtung 45 ein von dem ausgewählten
Ziel kommendes Echosignal hindurchläßt; dieses Echo betätigt die Impulsentnahmevorrichtungen
zu den geeigneten Zeitpunkten der Echoimpulsfolge, wenn die Antenne sich in der
entsprechenden Richtung befindet, um den sägezahnförmigen Schwingungen der Sägezahngeneratoren
40,41 Werte zu entnehmen. Der Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 49 gewährleistet,
daß die Ausblendeinrichtung nicht wieder geöffnet, wird, bis die Sägezahnschwingungen
geeignet sind, das ausgewählte Echo zuzulassen; und somit wird verhindert, daß die
Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 den von den Sägezahngeneratoren 49,,41 herrührenden
Sägezahnschwingungen Werte entnehmen als - Antwort auf . irgendwelche andere empfangene
Echos.
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Es wird bemerkt, daß es notwendig ist,. die Anlage durch Auswahl
von Signalen aus einem bestimmten Echo in Betrieb.zu setzten; und dies geschieht!
durchs
Öffnen der Bildausbiendeinrichtung 45 im richtigen Zeitpunkt.
Eine Möglichkeit zur Ausführung dieses Verfahrens besteht darin, geeignete Sinus-
und Cosinusspannungen in die beiden Eingänge des Gleichheitsprüfers für doppelte
Koinzidenz 49 einzuführen, die normalerweise mit den Ausgängen der Impulsentnahmevorrichtungen
42, 43 verbunden sind. Diese Steuerspannungen können z. B. von einem handgesteuerten
Sinus- bzw. Cosinuspotentiometer abgeleitet werden, und dieses Potentiometer oder
ein anderes, mit diesem gekuppeltes Potentiometer kann so ausgebildet sein, daß
es die Position einer elektronischen Markierungsvorrichtung auf einem Kathodenstrahlröhrenbild,
z. B. der Bildröhre 17, steuert, so daß die Potentiometer-Ausgangsspannungen ohne
weiteres derart eingestellt werden können, daß sie einem beliebigen ausgewählten
Echo entsprechen.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, handelt es sich bei den Ausgangsspannungen
der Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 um Gleichspannungen, welche die Position
für ein augewähltes Echo darstellen. Es gibt viele Verwendungsmöglichkeiten für
derartige Spannungen. Sie können z. B. einem Rechengerät zugeführt werden zwecks
Berechnung von Navigationsdaten, beispielsweise für Überwachungszwecke, sie können
zur Steuerung eines Fahrzeugs längs eines vorherbestimmten Kurses benutzt oder auch
einem Bild zugeführt werden, das lediglich ausgewählte Objekte anzeigt. Gemäß F
i g. 1 ist schaubildlich eine Ausführungsform einer Bildeinrichtung dargestellt,
auf welcher nur ausgewählte Objekte gezeigt werden sollen. Diese Bildeinrichtung
umfaßt eine Kathodenstrahiröhre 50 mit festen Ablenkspulen 51, 52, 53, 54, welche
von den Sägezahngeneratoren55, 56 in einer der Bildröhre 17 ähnlichen Weise gespeist
werden. Diese Sägezahngeneratoren sollen später mit Bezug auf Fig. 6 im einzelnen
erläutert werden.
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Vorderhand genügt die Angabe, daß jederSägezahngenerator zwei Eingangsstromkreise
besitzt, an welche zur Steuerung dienende Gleichspannungen angelegt werden, von
denen eine Spannung den Anstieg einer Sägezahnschwingung und die andere die Ausgangshöhe
dieses Sägezahns steuert. Das vorstehend beschriebene Echofolgesystem, welches an
den Klemmen 47, 48 Ausgangsspannungen erzeugt, kann gegebenenfalls nur eines aus
einer Anzahl von Echofolgesystemen oder anderen Steuersignalquellen sein, die zur
Erzeugung von Bildern auf der Kathodenstrahlröhre 50 dienen. Die Eingangsstromkreise
für die beiden Sägezahngeneratoren 55, 56 sind daher gemäß der Zeichnung derart
dargestellt, daß sie mittels der Schaltarme 57, 58 umschaltbar mit einer Anzahl
von Eingangsstromkreisen, wie z. B. 59, 60, 61 bzw. 62, verbunden sind. Die Stromkreise
60 und 62 sind gemäß der Zeichnung mit den Klemmen 47, 48 zwecks Speisung der Ausgänge
der Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 verbunden., Die Schalter 57, 58 können in
der Praxis als trägheitslose elektronische Schalter ausgebildet sein und durch eine
die Schalterwahl bewirkende Steuereinheit 63 betätigt werden, welche die Schalter
in der Weise steuert, daß die verschiedenen Eingangsstromkreise nacheinander mit
den Sägezahngeneratoren 55, 56 verbunden werden. Wenn die ausgewählten Echos auf
der Kathodenstrahlröhre 50 .in Form eines Flecks angezeigt werden sollen, können,
wenn die Schalter 57, 58 mit den Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43
verbunden sind,
die Bildwechselzahl-Eingangsstromkreise der Sägezahngeneratoren 55, 56 mit einer
Nullspannung aufweisenden Quelle verbunden werden, so daß die Sägezahnschwingung
am Ausgang lediglich ein konstanter Strom ist. Vorzugsweise wird jedoch der Fleck
durch Unterbrechen der zur Steuerung der Abtastung dienenden Eingangsspannung der
Sägezahngeneratoren55, 56 gesteuert, so daß die Ausgangs spannung lediglich durch
die Verschiebungssteuerstromkreise gesteuert wird. Die die Bildwechselzahl steuernden
Eingangsspannungen der Sägezahngeneratoren 55, 56 sind mit Schaltarmen 64, 65 eines
zweiten Schalterpaares ähnlich den Schaltern 57, 58 verbunden und werden synchron
mit denselben durch die die Auswahl bewirkende Steuereinheit63 betätigt. Dabei geht
aus Fig.1 hervor, daß, wenn die Schalter57, 58 mit den Impulsentnahmevorrichtungen
42, 43 verbunden sind, die zu den Sägezahngeneratoren 55, 56 führenden Eingangsspannungen
zur Steuerung der Bildwechselzahl durch die Stromkreise 66, 67 geerdet werden. Die
Ausgangsspannungen der beiden Sägezahngeneratoren 55, 56 können durch einen Wechselstrom
von kleiner Amplitude unter Phasenverschiebung um 900 moduliert werden, so daß der
Fleck zu einem kleinen Kreis wird. Vorzugsweise - wie bei 68 angedeutet -wird die
Modulationsspannung an die zur Steuerung der Umschaltung dienenden Eingangsstromkreise
der Sägezahngeneratoren 55, 56 angelegt. Die Amplitude dieses Wechselstroms kann
durch den Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 49 über eine Steuereinheit 69
für die Modulationsamplitude gesteuert werden, und zwar synchron mit der Steuerung
der Blendenöffnung der Ausblendeinrichtung 45 für den Durchlaßbereich der Bildsignale
zu den Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43, so daß eine sichtbare Anzeige des Wertes
der Blendenöffnung der Ausblendeinrichtung gegeben ist. Eine solche Flächenmodulation
kann bei jeder zweckmäßigen Frequenz erfolgen. Es kann indes in einigen Fällen vorteilhaft
sein - anstatt die Echos in Form von Flecken oder kleinen Kreisen zu liefern -,
das Kathodenstrahbündel vorherbestimmte Raster ausführen zu lassen, die beispielsweise
durch eine Prüfröhre derart gesteuert werden, daß jedes Echo z. B. in Foim eines
Buchstabens oder einer Ziffer ermittelt wird. Zu diesem Zweck können die zur Steuerung
der Bildwechselzahl dienenden Eingangsspannungen der Sägezahngeneratoren 55, 56
mit Hilfe der vorerwähnten Schalter 64, 65 mit den entsprechenden Abtaststeuersignalquellen
verbunden werden. Die Bildröhre 50 kann dabei als Bildröhre für eine weitere Radaranlage
dienen, die vollkommen unabhängig von der in F i g. 1 gezeigten Anlage ist (Sender
10, Antenne 12, Empfänger 14 usw.), und in diesem Falle können Vorkehrungen getroffen
werden, um die Sägezahngeneratoren 55, 56 in einer Stellung der Schalter 57, 58,
64 und 65 mit geeigneten Abtaststeuersignalen zu speisen. Somit werden Dezentrierungssteuerspannungen,
die gemäß der Zeichnung durch einstellbare Potentiometer 70, 71 erzeugt werden,
an die Eingangsstromkreise 59, 61 angelegt; und die Bildwechselzahl steuernde Spannungen
(z. B. von Impulsentoahmevorrichtungen ähnlich den Impulsentuahmevorrichtungen 22,
23) werden an zur Steuerung dienende Eingangsstromkreise 72, 73 angelegt.
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Wenn ein solches Radarbild auf der Röhre0 erzeugt wird, müssen Radarbildsignale
von dieser unabhängigen
Radaranlage in die Bildröhre eingeführt
werden, um die Helligkeit des Kathodenstrahlbündes zu modulieren. Zu diesem Zweck
ist ein weiterer Schalter 74 dargestellt, der durch die Steuereinheit 63 synchron
mit den Schaltern 57, 58, 64 und 65 gesteuert wird und der in geeigneter Stellung
die Röhre 50 mit den Bildsignalen speist. Wenn in allen anderen Schalterstellungen
willkürliche Raster oder Kennmarken dargestellt werden, können in diesen Schalterstellungen
der Röhre geeignete Aufhellimpulse von einem Ausblendimpulsgenerator 75 zugeführt
werden, der durch eine Auslöseeinheit 76 gesteuert wird, welche im vorliegenden
Falle zweckmäßig als Hauptauslöseeinheit ausgebildet sein würde und die zeitliche
Einstellung der Impuls aussendung der unabhängigen Radaranlage steuert. Der Ausblendimpulsgenerator
75 kann zweckmäßig auch die die zeitliche Einstellung bewirkenden Impulse zur Steuerung
der Sägezahngeneratoren 55, 56 erzeugen.
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Es ist zu verstehen, daß die mit der Kathodenstrahlröhre 50 verbundenen
Stromkreise beträchtlich vereinfacht werden, wenn die Anzeige irgendwelcher Radarsignale
auf dieser Röhre nicht erforderlich ist.
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Falls eine Anzahl von Echofolgestromkreisen für eine Radaranlage
verwendet werden soll, ergibt es sich, daß die Sägezahngeneratoren 40, 41 allen
diesen Stromkreisen gemeinsam sein können und daß es lediglich notwendig sein würde,
getrennte Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43, Bildausblendeinrichtungen 45, Bildnormalisiernngseinheiten
46 und Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 49 vorzusehen.
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In F i g. 2 ist eine Ausführungsform einer zur Verwendung bei der
Anordnung gemäß Fig. 1 geeigneten Impulsentnahmevorrichtung mit Speicher schematisch
dargestellt. Wie aus Fig.2 hervorgeht, ist ein Verstärker 80 mit hohem Verstärkungsgrad
vorgesehen, dessen Eingang 81 mit Hilfe eines Schalters 82 auf den einen oder anderen
von zwei Eingangswiderständen 83, 84 umgeschaltet werden kann. Zwei alternierende
Rückkopplungskreise sind ebenfalls vorgesehen, von denen einer einen Kondensator
85 einschließt, der zwischen den Verstärkerausgang und dasjenige Ende des Eingangswiderstandes
83 geschaltet ist, welches mit dem Schaltkontakt in Verbindung steht, während der
andere Rückkopplungskreis aus einem Widerstand 86 besteht, der zwischen den Verstärkerausgang
und dasjenige Ende des Widerstandes 84 geschaltet ist, welches mit dem Schaltkontakt
in Verbindung steht. Der Schalter 82, der zweckmäßig als elektronischer Schalter
ausgebildet ist, wird synchron mit einem zweiten Schaltkontakt 87 betätigt, welcher
derart ausgebildet ist, daß, wenn die Verbindungsstelle der Widerstände 84, 86 mit
dem Verstärkereingang verbunden ist, die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand
83 und dem Kondensator 85 durch den Schaltkontakt 87 geerdet wird. In der einfachsten
Form wird das vom Verstärker entfernt liegende Ende des Widerstandes 83, wie bei
88 angedeutet, mit Erde verbunden.
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Das vom Verstärkereingang entfernt liegende Ende des Widerstandes
84 ist mit einer Quelle der sägezahnförmigen Schwingung verbunden, welcher Werte
zu entnehmen sind. Dabei wird der Schaltkontakt 82 derart geschaltet, daß der Widerstand
84 für die Dauer des Entnahmeimpulses mit dem Verstärkereingang verbunden ist. Es
ist ersichtlich, daß, wenn der Schalterkontakt sich in dieser Stellung befindet,
der
Kondensator 85 sehr rasch auf eine Spannung aufgeladen wird, welche der entnommenen
Eingangsspannung entspricht und nur von dieser Spannung sowie dem Verhältnis der
Widerstände 84, 86 abhängig ist.
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Am Ende des Entnahmeimpulses wird der Schaltkontakt 82 in seine andere
Position umgestellt, worauf der Stromkreis als Miller-Integrator wirkt, der eine
Sägezahnschwingung erzeugt, deren Anstieg von der an den Widerstand 83 angelegten
Eingangsspannung abhängig ist. Wenn dieser Widerstand - wie bei 88 angedeutet -
geerdet ist, würde der Anstieg der Schwingung gleich Null sein, d. h., die Ladung
des Kondensators 85 wird auf einer gleichbleibenden Höhe gehalten. Eine solche Anordnung,
wie sie mit Bezug auf F i g. 2 beschrieben ist, kann für die Impulsentnahmevorrichtungen
22, 23, 42 und 43 gemäß F i g. 1 verwendet werden.
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Für die Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 wird vorzugsweise eine
abgeänderte Anordnung benutzt, bei welcher die Ausgangsspannung zwischen jedem Entnahmeimpuls
nicht konstant ist, sondern so ausgebildet wird, daß sie sich mit einer Geschwindigkeit
ändert, die von der Änderungsgeschwindigkeit zwischen früheren Entnahmeimpulsen
in einer Weise abhängig ist, daß sich eine geglättete Ausgangsspannung ergibt. Eine
solche, für diesen Zweck geeignete Anordnung ist in F i g. 9 veranschaulicht, in
welcher die Bezugszeichen 80 bis 88 verwendet wurden, um entsprechende Teile wie
in F i g. 2 zu bezeichnen. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 80, die zwischen
den Entnahmeimpulsen konstant bleibt und dann auf den neu entnommenen Wert überspringt,
wird einem addierendem Stromkreis 200 zugeführt. In diesem Stromkreis wird die Ausgangsspannung
des Verstärkers 80 über einen Widerstand 201 einem Verstärker hohen Verstärkungsgrades
202 zugeführt, der einen mit einem Widerstand versehenen Rückkopplungskreis 203
besitzt. Dieser addierende Stromkreis vereinigt die Ausgangsspannung des Verstärkers
80 mit einer Sägezahn-Korrektionsspannung, die in folgender Weise erhalten wird.
Ein Teil der Ausgangsspannung des Verstärkers 80 wird durch einen einen Kondensator
204 und einen Widerstand 205 enthaltenden Stromkreis differenziert zwecks Erzeugung
von Impulssignalen, deren Amplitude der Differenz zwischen aufeinanderfolgenden
Differenzen der entnommenen Werte proportional ist. Diese Impulssignale werden durch
einen Integrator integriert, welcher, wie aus der Zeichnung hervorgeht, im allgemeinen
ähnlich wie der Stromkreis gemäß F i g. 2 ausgebildet ist, wobei die Impulse jedoch
dem Abtast-Eingangsstromkreis zugeführt werden. Die rechteckförmige Ausgangsspannung
des Integrators 206 wird alsdann einem zweiten Integrator 207 zugeführt zwecks Erzeugung
einer Sägezahn-Ausgangsspannung, welche über einen Widerstand 208 dem Verstärker
202 in dem summierendenStromkreis 200 zugeführt wird. Die beiden Integratoren 206
und 207 werden unmittelbar vor der Entnahme durch einen Schalter-Steuerimpuls wieder
mit Erde verbunden. Zu diesem Zweck kann das normalisierte Bild (von dem l!Tormalisierungsstromkreis
46) unmittelbar zugeführt werden, um die Umschaltung der Integratoren206, 207 zu
steuern, und dann über eine Verzögerungseinrichtung geleitet werden, wodurch eine
geringfügige Verzögerung bewirkt wird, die ausreichend ist, um zu gewährleisten,
daß die Integratoren 206, 207 kurz vor der Betätigung des Schalters 82 wieder mit
Erde verbunden
werden. Der Stromkreis ist so ausgebildet, daß der
Korrektionssägezahn eine Amplitude aufweist, die in der Lage ist, die Stufen in
der Ausgangsspannung des Verstärkers 80 auszugleichen. Wenn dieser Korrektionsstromkreis
in den Impulsentnahmevorrichtungen 42, 43 gemäß Fig. 1 benutzt wird, ist es ersichtlich,
daß die Position der durch den Ausblendstromkreis 45 gesteuerten Ausblendeinrichtung
sich allmählich in einem Maße verschiebt, welches von dem vorhergehenden Ausmaß
der Verschiebung des ausgewählten Echos während einer Anzahl von Antennenabtastungen
abhängig ist. Bei dieser Anordnung kann dann die Größe der Ausblendeinrichtung zu
einer Funktion lediglich der möglichen Abweichung von der linear vorausbestimmten
Position in dem Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Entnahmen der Position des
Echos gemacht werden; und somit kann die Ausblendeinrichtung eine kleinere Blendenöffnung
besitzen, als der Fall sein würde, wenn die Eingangsspannung zu dem Widerstand 73
in der Impulsentnahmevorrichtung geerdet wäre.
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Diese Anordnung bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß, wenn ein
zweites Ziel in der Ausblendeinrichtung erscheinen sollte, dann - obwohl das Echo
dieses zweiten Ziels die nächste vorausbestimmte Position geringfügig ändern kann
- diese Änderung der vorausbestimmten Position nur gering sein wird, da der Differenzierstromkreis
die Geschwindigkeit während mehrerer Perioden einer Antennenabtastung mißt und die
Ausblendeinrichtung daher fortfährt, sich im wesentlichen in der Fortbewegungsrichtung
des erforderlichen Echos zu verschieben. Diese anhaltende Bewegung der Ausblendeinrichtung
zusammen mit der von Natur aus kleinen Blendenöffnung der Ausblendeinrichtung, die
durch die Verwendung des vorstehend beschriebenen Stromkreises ermöglicht wird,
bildet somit eine wesentliche Schutzvorkehrung dagegen, daß der Stromkreis beginnt,
ein unerwünschtes Echo zu verfolgen, selbst wenn zwei Echos innerhalb der Ausblendeinrichtung
erscheinen sollten.
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Eine Schaltanordnung für die Bild-Ausblendeinrichtung 45 gemäß Fig.
1 ist im einzelnen in Fig. 3 veranschaulicht. In F i g. 3 wie auch in F i g. 4 und
5 sind die zu den Quellen des Betriebspotentials für Röhrenelektroden führenden
Verbindungen lediglich durch Pfeile angedeutet. Die Bild-Ausblendeinrichtung gemäß
F i g. 3 umfaßt eine Fünfpolröhre 91, auf deren Anodenschutzgitter die von dem Gleichheitsprüfer
mit doppelter Koinzidenz 49 ausgehenden Ausblendimpulse geleitet werden. Die Bildeingangssignale
werden dem Steuergitter der Röhre 91 von einer Eingangsleitung 92 zugeführt. Die
erforderliche Ausgangsspannung der Röhre 91 wird am Außenwiderstand93 abgenommen.
Es ist ersichtlich, daß es sich bei diesem Ausblendstromkreis um eine Verstärkerröhre
handelt, bei welcher die Schaltung durch das Anodenschutzgitter bewirkt wird.
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Eine Schaltanordnung für die Bild-Normalisierungseinheit 46 gemäß
Fig.1 ist in Fig.4 veranschaulicht. Die ausgeblendeten Bildimpulse von der Bild-Ausblendeinrichtung
45 werden einem Steuergitter einer Doppeltriode94, 95 zugeführt, die als Sperrschwinger
ausgebildet ist und zwei gekuppelte Spulen 96, 97 besitzt. Die Spule 96 ist zwischen
die vereinigten Anoden der Doppeltriode und eine Hochspannungsquelle und die Spule
97 in den Gitterkreis des Triodenteils 95 geschaltet. Das Steuergitter der
Eingangstriode
94 ist mit dem Abgriff eines einstellbaren Potentiometers 98 verbunden, das an einer
geeigneten; durch Pfeile angedeuteten Gleichspannungsquelle angeordnet ist. Durch
Einstellung dieses Potentiometers 98 wird die Amplitude eingestellt, bei welcher
der Sperrschwinger in Tätigkeit tritt. Die Ausgangsspannung des Sperrschwingers
wird von einem Außenwiderstand 99 abgenommen, der in dem Kathodenkreis des zweiten
Triodenteils 95 angeordnet ist, und wird einer Kippstufe zugeführt, die aus den
zwei Teilen 100, 101 einer weiterenDoppeltriode besteht. Diese Kippeinrichtung ist
als monostabile Kippstufe ausgebildet, der einen Ausgangsimpuls von fester Dauer
erzeugt, wenn er durch einen Eingangsimpuls von kurzer Dauer ausgelöst wird. Der
Sperrschwinger erzeugt den notwendigen Impuls von kurzer Dauer, der dem Steuergitter
der Triodenröhre 100 zugeführt wird und so die Kippeinrichtung auslöst. Die Ausgangsspannung
ist daher ein Impuls von vorherbestimmter Dauer und Amplitude und wird zweckmäßig
von dem Anodenkreis des Triodenteils 101 abgenommen.
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Der Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 49 gemäß Fig.1 ist
im einzelnen in Fig.5 veranschaulicht. Die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators
40 (vgl. Fig. 1) wird dem Steuergitter einer ersten TriodellO einer DopeltriodellO/111
zugeführt; und die Ausgangsspannung der Impulsentnahmevorrichtung 42 wird auf das
Steuergitter der zweiten Triode 111 geleitet. Die Kathoden dieser beiden Trioden
sind über getrennte Widerstände 112 und 113 mit einer gemeinsamen Kathodenbelastung
von hoher Impedanz verbunden, die gemäß der Zeichnung eine Röhre 114 einschließt.
Die beiden Trioden 110/111 bilden somit ein Röhrenpaar, von denen die eine oder-
andere abgeschaltet wird, wenn die Spannung an ihrem Steuergitter unter der Gitterspannung
der anderen Röhre liegt. Es besteht jedoch ein kleiner Bereich an Spannungsunterschieden,
in welchem keine der beiden Röhren abgeschaltet wird. Dieser Stromkreis bildet daher
einen Gleichheitsprüfer, der Ausgangsspannungen über Anodenbelastungswiderständen
115 und 116 erzeugt, wenn die an die Steuergitter der Röhren 110/111 angelegten
Spannungen innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs gleich sind. Dieser Bereich
kann durch Anderung der Schaltgeschwindigkeit variiert werden, was zweckmäßig dadurch
bewirkt wird, daß man einen einstellbaren Widerstand 117 zwischen die Kathoden der
beiden Röhren 110/111 schaltet. Wie aus der Beschreibung später hervorgehoben wird,
bestimmt dieser Schaltbereich die Blendenöffnung der Ausblendeinrichtung 45, soweit
es die durch den Sägezahngenerator 40 dargestellte Koordinatenrichtung betrifft.
In der gezeigten Anordnung ist dieser Bereich von Hand verstellbar. Gewünschtenfalls
können jedoch Vorkehrungen getroffen werden, um die Biendenöffnung der Ausblendeinrichtung
automatisch stufenweise zu vergrößern, und zwar um eine Stufe für jede Periode der
Antennenumdrehung, falls kein Echo durch die Ausblendeinrichtung hindurchgeht. Zu
diesem Zweck wird der Widerstand 117 als abgestufter Widerstand ausgebildet, der
mittels eines Rel ais stromkreises geschaltet wird, welcher auf die Abwesenheit
einer Ausgangsspannung von der Bild-Normalisierungseinheit 46 anspricht. Die Ausblendeinrichtung
würde alsdann geöffnet werden, wenn kein Echo erhalten wird; und
die
Ausblendeinrichtung würde derart ausgebildet sein, daß sie sich bei jeder Antennenabtastung
in einem Maße ausdehnt, welches mindestens der größtmöglichen Abweichung zwischen
der vorausbestimmten und der tatsächlichen Position des Echos gleich ist. Dabei
würden Vorkehrungen getroffen sein, um die Ausblendeinrichtung auf ihre schmalste
Weite zurückzustellen, sobald das erforderliche Echo erneut verfolgt würde.
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Gemäß F i g. 5 ist ein zweites Paar Trioden 118/ 119 in einem Stromkreis
angeordnet, der ähnlich wie derjenige der Trioden 110/111 ausgeblidet ist und dazu
dient, die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 41 mit der Ausgangsspannung der
Impul'sentnahmevorrichtung 43 zu vergleichen. Die Anoden der vier Trioden 110, 111,
118, 119 sind mit den Kathoden von vier Dioden 120, 121, 122 bzw. 123 verbunden,
deren Anoden gemeinsam über einen Widerstand 124 mit einer geeigneten, durch den
Pfeil 125 angedeuteten Quelle positiven Potentials verbunden sind. Die Anoden der
vier Dioden sind ebenfalls mit dem Steuergitter einer weiteren Triodenröhre 126
verbunden, die einen Teil eines anderen Röhrenpaares bildet, welches zwei Triodenröhren
126 und 127 umfaßt, die einen gemeinsamen hochohmigen Kathodenwiderstand 128 besitzen.
Wenn irgendeine der Trioden 110, 111, 118 und 119 leitend ist, sinkt ihre Anodenspannung;
und es wird bewirkt, daß die entsprechende Diode der Dioden 120 bis 123 leitend
wird. Durch den sich ergebenden Spannungsabfall über dem Widerstand 124 wird das
Potential an dem Gitter der Röhre 126 verringert und somit diese Röhre abgeschaltet.
Die Röhre 126 wird daher abgeschaltet, wenn nicht beide Triodenpaare 110/111 und
118/119 Spannungen innerhalb des vorstehend erwähnten, kleinen Bereichs an Unterschieden
vergleichen. Der normale Zustand des durch die Trioden 126 und 127 gebildeten Röhrenpaares
besteht also darin, daß die Triode 126 abgeschaltet und infolgedessen die Triode127
stark leitend ist.
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Wenn die beiden entnommenen Spannungen innerhalb der erforderlichen
begrenzten Bereiche liegen, wird die Triode 126 leitend, und die Triode 127 wird
abgeschaltet. Die erforderliche Ausgangsspannung wird von dem Anodenstromkreis der
Triode 127 erhalten; und diese Ausgangsspannung wird - wie vorstehend erläutert
- zur Steuerung der Bild-Ausblendeinrichtung 45 benutzt.
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Gemäß F i g. 6 ist eine Ausführungsform eines Sägezahngenerators
veranschaulicht, der für die Sägezahngeneratoren 25, 26 oder 40, 41 oder 55, 56
in F i g. 1 verwendet werden kann. Zwecks Speisung von zwei Ablenkspulen, wie z.
B. der Spulen 29, 30, könnten zwei Sägezahnimpulse erzeugende Stromkreise vorgesehen
sein. In der Anordnung gemäß Fig. 6 werden jedoch ein Sägezahnimpuls erzeugender
Stromkreis und ein Verstärker mit Phasenumkehrstufe verwendet. Gemäß Fig. 6 ist
ein Verstärker hohen Verstärkungsgrades 130 vorgesehen, der zwei alternierende Rückkopplungs-
und Eingangsstromkreise besitzt. Der erste Rückkopplungs-und Eingangsstromkreis
umfaßt einen Widerstand 131, der in Reihe mit einem Widerstand 132 geschaltet ist;
und der zweite Rückkopplungs- und Eingangsstromkreis schließt einen in Reihe mit
einem Kondensator 134 liegenden Widerstand 133 ein. Die Eingangsklemme des Verstärkers
130 kann mittels eines elektronischen Schalters 135 entweder mit der
Verbindungsstelle
der Widerstände 131, 132 oder mit der Verbindungsstelle des Widerstandes 133 und
des Kondensators 134 verbunden werden, wobei dieser Schaltvorgang gemäß der Zeichnung
durch einen beweglichen Schaltkontakt 136 bewirkt wird. Es kann vorläufig - angenommen
werden, daß die Ausgangsspannung des Verstärkers 130 mit der vom Widerstand 133
entfernt liegenden Platte des Kondensators 134 und ebenfalls mit dem vom Widerstand
131 entfernt liegenden Ende des Widerstandes 132 verbunden ist. Der elektrische
Schalter 135 dient weiterhin dazu, wie schematisch durch einen Schaltkontaktl37
angedeutet ist, die Verbindungsstelle des Widerstandes 133 und des Kondensators
134 mit Erde zu verbinden, wenn diese Verbindungsstelle nicht mit dem Verstärkereingang
verbunden ist. Die von einer Impulsentnahmevorrichtung (z. B. der Vorrichtung 22
für den Sägezahngenerator 25) ausgehende, zur Steuerung der Bildwechselzahl dienende
Spannung wird an den Eingangswiderstand 133 angelegt; und eine von einer Verschiebungssteuereinheit
(z.B. dem einstellbaren Potentiometer 33) kommende, zur Steuerung der Dezentrierung
dienende Spannung wird dem Widerstand 131 zugeführt. Wenn man einmal annimmt, daß
der Widerstand 132 wie der Rückkopplungskreis über den Verstärkerl30 geschaltet
ist, wird ersichtlich, daß die Verschiebungssteuersp annung über den Widerstand
131 dem Eingang des Verstärkers zugeführt wird. Unter der Voraussetzung, daß der
Verstärkungsgrad des Verstärkers sehr groß ist, wird die Ausgangsspannung des Verstärkers
bei diesen Stromkreisbedingungenim wesentlichen eine konstante Spannung sein, welche
der Verschiebungssteuerspannung proportional ist, wobei dieVerhältniszahl sich aus
dem Verhältnis der Größe des Widerstandes 132 zu der Größe des Widerstandes 131
ergibt. Wenn andererseits der Schaltkontaktl36 sich in der Position befindet, daß
der Kondensator 134 wie der Rückkopplungskreis geschaltet ist, wird ersichtlich,
daß die die Bildwechselzahl steuernde Spannung nunmehr über den Widerstand 133 an
den Eingang des Verstärkers 130 angelegt wird. Bei der kapazitiven Rückkopplung
erzeugt der Verstärker eine Sägezahnspannung, die von der gegebenen Spannung ausgeht,
auf welche der Kondensator 134 vorher aufgeladen worden ist, d. h. die vorstehend
erwähnte konstante Spannung, die der Verschiebungssteuerspannung proportional ist.
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Der Verstärker 130 erzeugt somit eine Sägezahnschwingung, die von
einem Wert ausgeht, der von der vorher angelegten Verschiebungssteuerspannung abhängt,
und deren Ausmaß von der zugeführten Abtaststeuerspannung abhängig ist. Um einen
entsprechenden Strom in einer Ablenkspule (wie bei 138 in F i g. 6 angedeutet) zu
erzeugen, wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 130 einem aus einer Röhre 140
bestehenden Stromerzeuger zweckmäßig dadurch zugeführt, daß man die Ausgangsspannung
an das Gitterl41 der Röhre anlegt und die Kathode 142, die über einen Kathodenwiderstand
143 geerdet ist, an der Verbindungsstelle des Kondensators 134 und des Widerstandes
132 mit dem Rückkopplungskreis des Verstärkers verbindet.
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Der von der Kathode zum Gitter führende Stromkreis der Röhre 140 wird
somit in die Rückkopplungsschleife des Verstärkers 130 eingeschlossen.
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Zwecks Erzeugung des Stromes in einer zweiten Ablenkspule (wie bei
144 in Fig. 6 dargestellt), ist
ein Verstärker mit Phæenumkehrstufe
145 vorgesehen, der einen Verstärker hohen Verstärkungsgrades 146 umfaßt, welcher
einen mit Widerstand versehenen Rückkopplungskreis 147 sowie einen mit Widerstand
versehenen Eingangskreis 148 besitzt Dieser Verstärker arbeitet in ähnlicher Weise
wie der vorerwähnte, mit den Widerstände enthaltenden Eingangs- und Rückkopplungskreisen
131, 132 versehene Verstärker 130, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die der
zugeführten Eingangsspannung proportional ist, welch letztere im Falle des Verstärkers
146 von der Ausgangsspannung des Verstärkers 130 abgenommen wird. Um die notwendige
Stromstärke zu erzeugen, wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 146 einer stromerzeugenden
Röhre 149 zugeführt, die der stromerzeugenden Röhre 140 ähnlich ausgebildet sein
kann, und deren von der Kathode zum Gitter führender Stromkreis in die Rückkopplungsschleife
des Verstärkers 146 eingeschlossen ist.
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Die beiden Ablenkspulen 138 und 144 dieser Anordnung sind erforderlich,
um einander zu unterstützen, so daß der von den beiden Spulen benötigte Gesamtstrom
und daher auch der gesamte Stromentzug im wesentlichen konstant bleiben und von
dem Ausmaß der Mittelpunktverschiebung unabhängig sind. Weiterhin ist daraus zu
ersehen, daß als zur Dezentrierung benötigte Verschiebungssteuereinrichtung lediglich
Potentiometer erforderlich sind, um eine veränderliche Verschiebungsspannung an
die entsprechenden Eingangskreise der Kippgeneratoren anzulegen.
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Der vorerwähnte elektronische Schalter 135 kann zweckmäßig durch
einen bistabilenMultivibrator 150 gesteuert werden, der von einem Auslöseimpulsgenerator
(z.B. dem Impulsgenerator27) ausgelöst wird. Ein solcher Multivibrator soll im vorliegenden
Falle einen Teil der Ausblendimpulsgeneratoren 28 und 39 für die Sägezahngeneratoren
25, 26, 40 und 41 gemäß Fig.1 bilden. Für die Sägezahngeneratoren 55, 56 gemäß F
i g. 1 ist dieser Teil indes der Einfachheit halber als der Ausblendstromkreis 75
dargestellt worden. Dieser Multivibrator kann zweckmäßig auch dazu benutzt werden,
einen Aufhellimpuls für die Kathodenstrahlröhre zu erzeugen, wie bei 151 in F i
g. 6 angedeutet.
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F i g. 7 veranschaulicht ein Peilfolgesystem, das im allgemeinen
der Anordnung gemäß Fig.1 ähnlich ausgebildet ist und in dem gleiche Bezugszeichen
für gleiche Teile verwendet wurden. In der folgenden Beschreibung der Fig. 7 sollen
diejenigen Bestandteile, die mit denen gemäß F i g. 1 identisch sind, nicht besonders
erwähnt werden. Die Beschreibung soll sich lediglich auf die unterscheidenden Merkmale
beziehen.
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Für die Verfolgung nur auf Grund der Peilung ist es nicht notwendig,
den Schwingungen der Zeitablenkung Impulse zu entnehmen, sondern es genügt, wenn
durch die Bild-Ausblendeinrichtung den Ausgangsspannungen der Impulsentnahmevorrichtungen
22, 23 Werte entnommen werden. Wie vorstehend erwähnt, erzeugen diese Vorrichtungen
Gleichspanrungen, die dem Sinus und Cosinus der Winkelstellung der Antenne proportional
sind. Es ist zu bemerken, daß die Entnahmeimpulse für diesen Zweck von sehr viel
längerer Dauer sein können, und daß daher die Zeitkonstanten des Stromkreises viel
weniger kritisch sind. Zwecks Durchführung dieses Entnahmevor-
gangs werden gemäß
Fig.7 die Ausgangsspannungen der Impulsentnahmevorrichtungen 22, 23 mittels Leitungen
160, 161 den Eingängen zweier Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 zugeführt, die
der mit Bezug auf F i g. 2 beschriebenen Impulsentnahmevorrichtung ähnlich ausgebildet
sein oder gewünschtenfalls - den in Fig. 9 gezeigten Stromkreis einschließen können,
um zu bewirken, daß die Ausgangsspannung sich mit der während vorhergehender Perioden
der Antennenabtastung gemessenen Änderungsgeschwindigkeit ändert. Die Bildsignale
des Empfängers 14 werden durch den Bildverstärker 44 verstärkt und einer Bild-Ausblendeinrichtung
164 zugeführt. Die Konstruktion der Ausblendeinrichtung 164 kann ähnlich wie die
mit Bezug auf Fig.3 erläuterte Konstruktion ausgebildet sein.
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Die Bildsignale werden nach Durchgang durch die Ausblendeinrichtung
164 einer BiId-Normalisierungseinheit 165 zugeführt, um Entnahmeimpulse zwecks Entnahme
von Signalen an den Leitungen 160, 161 zu erzeugen. Die Normalisierungseinheit gemäß
Fig. 7 kann ähnlich der mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Einheit ausgebildet sein.
Indes kann für das Peilfolgesytem gemäß Fig. 7 die Dauer der Impulse viel größer
sein als die von der Normalisierungseinheit46 in Fig.1 kommenden Impulse, da die
zu entnehmenden Spannungen in der Anordnung gemäß F i g. 7 sich lediglich mit der
Antennen-Rasterfrequenz ändern und nicht mit der Frequenz der Zeitablenkung. DieAusgangsspannungen
der Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 werden einem Gleichbeitsprüfer für doppelte
Koinzidenz 166 zugeführt der die Ausgangssignale der Impulsentnahmevorrichtung mit
den entsprechenden Eingangssignalen vergleicht und die Steuerimpulse zur Betätigung
der Ausblendeinrichtungl64 erzeugt. Die ser Gleicbheitsprüfer 166 kann dem mit Bezug
auf Fig.5 erläuterten Gleichheitsprüfer ähnlich ausgebildet sein. Zwecks Sicherung
gegen den Einfluß von Bodenwellen, wodurch eine Entnahme bei allen Peilungen bewirkt
werden würde, kann die Einrichtung gemäß Fig. 7 so ausgebildet werden, daß - falls
es erwünscht und zweckmäßig sein sollte, eine Ausblendeinrichtung 44 mit verhältnismäßig
großer Blendenöffnung zu benutzen, weiche Signale über einen weiten Bereich innerhalb
verschiedener Bezirke zuläßt - der Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 166
die Bild-Ausblendeinrichtung 164 nicht unmittelbar betätigt, sondern die von dem
Auslöseimpuisgenerator 27 kommenden Impulse in einem Ausblendstromkreis 167 ausblendet.
Der erste durch diese Ausblendeinrichtung hindurchgehende Impuls betätigt eine fest
angebrachte Verzögerungseinrichtung 168, die als ein Miller-Integrator ausgebildet
sein kann, der eine Verzögerung von beispielweise 50 Mikrosekunden bewirkt. Dabei
wird die verzögerte Ausgangsspannung dazu benutzt, um die Bild-Ausblendeinrichtung
164 für den Rest der Zeitdauer der Impulsfolge zu öffnen. Es ist ersichtlich, daß
die Anordnung gemäß Fig.7 im wesentlichen eine Vereinfachung der Anordnung gemäß
Fig.1 darstellt und an den Ausgangsklemmen 169, 170 Signale erzeugt, die dem Sinus
und Cosinus der Winkelstellung der Antenne zum Zeitpunkt des ausgewählten Echos
proportional sind. Wie bei der Anordnung gemäß Fig.1 kann die Ausblendeinrichtung
164 während jeder von einigen aufeinanderfolgenden Zeilenablenkungen für bestimmte
Zeitabschnitte geöffnet
und dann für den Rest der Antennenabtastperiode
geschlossen . werden. Die Speicher der Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 sind
so ausgebildet, daß sie die entnommenen Signale so lange wie notwendig festhalten,
d. h. für einen Zeitabschnitt bis zur Dauer einer vollständigen Periode der Antennenumdrehung.
Sobald die Ausblendeinrichtung 164 geöffnet ist, werden die Ausgangssignale von
den Impulsentnahmevorrichtungen durch die neu entnommenen Spannungen einreguliert.
Die Ausgangsspannungen an den Klemmenl69, 170 können für Steuerungszwecke verwendet
werden, beispielsweise zur Steuerung der Position unter dem Richtungswinkel bei
der Antenne einer Höhenfinder-Radaranlage; oder sie können einem Anzeigegerät zugeführt
werden, welches dazu dient, die Peilung eines ausgewählten Objektes zu liefern.
Zu diesem letzteren Zweck kann ein Anzeigesystem verwendet werden, das im allgemeinen
der Anordnung derKathodenstrahlröhre 50 nebst den zugehörigen Stromkreisen -wie
in F i g. 1 gezeigt - ähnlich ausgebildet ist.
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Durch Zuführung der an den Klemmen 169, 170 vorhandenen Ausgangsspannungen
zu den die Bildwechselzahl steuernden Eingängen der Sägezahngeneratoren, z. B. der
Sägezahngeneratoren 55, 56 würde auf dem Bildröhrenschirm eine Spur erzeugt werden,
die eine winkelförmige Richtung entsprechend der Peilung des ausgewählten Echos
aufweist; und diese Spur würde jeglichen Anderungen in der Peilung des Echos folgen.
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Bei der Anordnung gemäß Fig.7 würden, falls Peilungen einer Anzahl
von Zielen angezeigt werden sollen, getrennte Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163,
Ausblendeinrichtungen 164, Normalisierungseinheiten 165, Gleichheitsprüfer für doppelte
Koinzidenz 166, Ausbiendeinrichtungen 167 und Verzögerungseinrichtungen 168 für
jedes Ziel erforderlich sein. Wenn es jedoch notwendig ist, die Peilungen aller
Echos darzustellen, kann die Schaltanordnung gemäß Fig. 7 in der in Fig. 8 gezeigten
Weise derart vereinfacht und abgeändert werden, daß die Notwendigkeit getrennter
Peilfolgeanlagen für jedes Ziel vermieden wird.
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In Fig. 8 sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile wie in F i
g. l bis 7 verwendet. Diese entsprechenden Bestandteile sollen im nachstehenden
nicht besonders erläutert werden; es soll lediglich auf die unterscheidenden Merkmale
gemäß Fig. 8 hingewiesen werden. In dieser Figur wurden die Bild-Ausblendeinrichtung
164, der Gleichheitsprüfer für doppelte Koinzidenz 166 nebst der dazugehörigen Sperrung
und die Verzögerungseinrichtungen gemäß F i g. 7 ausgelassen. Sämtliche Bildsignale
werden von dem Bildverstärker 44 der Bild-Normalisierungseinheit 165 zugeführt.
Gemäß Fig.8 ist eine weitere Anordnung veranschaulicht, die dazu dient zu verhindern,
daß die ausgesandten Impulse von festen Zielen und von Bodenhindernissen in der
unmittelbaren Umgebung der Radarstation der Normalisierungseinheit 165 Signale zuleiten.
Zu diesem Zweck ist eine Bild-Ausblendeinrichtung 172 vorgesehen, die derart ausgebildet
ist, daß sie alle aus kurzen Entfernungen kommenden Bildsignale ausschaltet, wobei
diese Bild-Ausblendeinrichtung durch eine Kippschaltung 173 gesteuert wird, die
durch die Ausgangsspannung des Ausiöseimpulsgenerators 27 ausgelöst wird. Es ist
ersichtlich, daß bei der Anordnung gemäß Fig:8 alle Bildsignale, mit Aus-
nahme der
Nahsignale, die von der Bild-Normalisie rungseinheit 165 kommenden Ausgangs-Entnahmeimpulse
erzeugen, und daß somit die Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 die Sinus- und
Cosinussignale an den Leitungen 160, 161 der Reihenfolge nach bei allen Antennenpeilungen
entnehmen, von denen Signale erhalten werden. Die Ausgangsspannungen von diesen
Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 werden von dem Zeitpunkt des Empfanges eines
von einem Ziel herrührenden Echosignals aufrechterhalten, bis das Signal des nächsten
Ziels empfangen wird, worauf die Ausgangsspannungen sich unmittelbar ändern, um
mit der Peilung des nächsten Ziels übereinzustimmen. Die Ausgangsspannungen der
Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 können dazu verwendet werden, die Markierungsspuren
auf einer Kathodenstrahlröhre zu steuern. Dies kann dadurch erreicht werden, daß
man zwei Sägezahngeneratoren, wie sie mit Bezug auf F i g. 6 beschrieben sind, vorsieht
und die Ausgangssp annungen der Impulsentnahmevorrichtungen 162, 163 den beiden
zur Steuerung der Bildwechselzahl dienenden Eingangskreisen zuführt, so daß durch
die Ablenkspulen fließende Ströme erzeugt werden, die bewirken, daß.das Strahlenbündel
einer Kathodenstrahlröhre in eine Richtung abgelenkt wird, welche dem durch die
Impulsentnahmevornchtungen entnommenen Peilwinkel entspricht. Diese Strahienspur
kann so ausgebildet sein, daß sie sich mit jeder beliebigen Frequenz wiederholt,
vorausgesetzt, daß diese Wiederholungsgeschwindigkeit wesentlich schneller ist als
die Geschwindigkeit, mit welcher die die Peilung steuernden Signale von einem Ziel
zum nächsten übergehen. Es ist dabei ersichtlich, daß jede Spur so lange in Wiederholung
auf dem Röhrenschirm entsprechend der Peilung eines Radar-Echosignals erzeugt wird,
bis das Radargerät das nächste Echosignal aufnimmt, worauf die Peilungsbildspur
auf die Peilung dieses nächsten Echosignals überspringt. Wenn die Peilbildröhre
zum Nachleuchten eingerichtet ist, bietet dieses System ein einfaches Mittel, um
anzuzeigen, welche der Echosignale sich auf Grund der Peilung bewegen.
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Es ist ersichtlich, daß die Bild-Ausblendeinrichtung 172 und die
Kippschaltung 173 in der Anordnung gemäß F i g. 8 dazu verwendet werden können,
um zu verhindern, daß durch Bodenhindernisse eine Entnahme bewirkt wird. In diesem
Falle kann die Ausgangsspannung der Impulsentnahmevorrichtung 166 unmittelbar dazu
benutzt werden, um die Bild-Ausblendeinrichtung 164 zu öffnen. Dazu wird bemerkt,
daß durch dieses Verfahren der Ausschaltung von Schwierigkeiten durch Bodenhindernisse
die Möglichkeit entsteht, Entnahmeimpulse zu verwenden, die sich über mehrere Perioden
der Impulsfolgefrequenz erstrecken.
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Obgleich bei der Erläuterung der Anordnungen gemäß F i g. 7 und 8
auf die von Zielen herrührenden Echosignale Bezug genommen wurde, ist es natürlich
möglich, die Anordnungen gemäß den beiden letztgenannten Figuren dazu zu verwenden,
um Ausgangsspannungen zu erhalten, welche die Peilungen aller empfangenen Signale
darstellen, z. B.
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Störsignale von entfernt liegenden Sendern.
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Es ist ersichtlich, daß die vereinfachte Technik gemäß Fig. 7 und
8, bei welchen nur eine einzige Speichervorrichtung benutzt wird, auch auf ein Positionsfolgesystem
angewandt werden könnte,
falls es erforderlich ist, Ausgangsspannungen
vorzusehen, welche die Positionen sämtlicher Ziele darstelIen, wobei die- Ausgangsspannungen
der Reihe nach von einem Ziel zum nächsten überspringen.