DE1616544C

DE1616544C - Navigation system for determining the angle

Info

Publication number: DE1616544C
Authority: DE
Inventors: Herbert W Hyattsville Cooper, Md (V St A)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Publication date: 1971-04-22

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Navigations- wird die Phasenlage des Einzelfrequenzsignals imThe present invention relates to a navigation system, the phase position of the single frequency signal is im

system zur Winkelbestimmung mit einer Antennen- Verhältnis zu der Phasenlage des Bezugssignalssystem for angle determination with an antenna ratio to the phase position of the reference signal

anordnung zur Abstrahlung einer von einem Mikro- gemessen. Bei dem VOR-System steht der Raumwinkelarrangement for emission of a measured by a micro. In the VOR system, the solid angle is

wellengenerator erzeugten Trägerfrequenz, die mittels dann unmittelbar in einem 1:1-Verhältnis zumwave generator generated carrier frequency, which means then directly in a 1: 1 ratio to

eines Subträgers amplitudenmoduliert ist, der seiner- 5 Phasenwinkel der Modulation. Bei dem System nachof a subcarrier is amplitude-modulated, that of its phase angle of the modulation. In the system after

seits- mittels einer wesentlich kleineren Frequenz der vorliegenden Erfindung besteht eine solche 1:1-Be-on the other hand, by means of a much lower frequency of the present invention, there is such a 1: 1 ratio

frequenzmoduliert ist. Die Erfindung betrifft dabei Ziehung zwischen dem HF-Phasenwinkel und demis frequency modulated. The invention relates to the drawing between the RF phase angle and the

insbesondere solche (VOR-) Navigationssysteme, die Raumphasenwinkel nicht. Vielmehr entspricht eineespecially those (VOR) navigation systems that do not use space phase angles. Rather, one corresponds to

nach dem Interferometerprinzip arbeiten. , geringe Änderung des Raumwinkels einer großenwork according to the interferometer principle. , small change in the solid angle of a large one

Ein Mikrowellen-Interferometer-Präzisionsnaviga- io Änderung des Phasenwinkels. Der Zuwachs an Ge-,A microwave interferometer precision navigator Change the phase angle. The increase in

tionssystem weist eine eine lineare Anordnung einer nauigkeit, der sich auf Grund der erfindungsgemäßention system has a linear arrangement of an accuracy, which is based on the invention

Mehrzahl feststehender Abstrahlungsantehnen um- Trennung der Strahler für die SeitenbandenergieMultiple fixed radiation antennae - separation of the radiators for the sideband energy

fassende Bodenstelle auf, in der der Raumwinkel im erzielen läßt, ist lediglich durch die Wahl der Frequenzcomprehensive ground location, in which the solid angle can be achieved, is only through the choice of frequency

Verhältnis zur Lage der Bodenstelle durch Ton- sowie durch Einschränkungen begrenzt, die hinsicht-Relation to the location of the ground location limited by sound and restrictions that

frequenzmodulation eines Mikrowellenträgers codiert 15 lieh Größe und Aufwand der Bodenstelle bzw. derfrequency modulation of a microwave carrier coded 15 borrowed size and effort of the ground location or the

wird. Die Phasenlage der Tonfrequenzmodulation ist Bordanlagen zu beachten sind,will. The phase position of the audio frequency modulation must be observed on-board systems,

dabei im Verhältnis zu einer Bezugsphase für auf der In Verbindung mit der vorliegenden Erfindungthereby in relation to a reference phase for on the In connection with the present invention

einen Seite des Bezugswinkels befindliche Winkel findet vorzugsweise ein FrequenzumsetzermodulatorAn angle located one side of the reference angle preferably finds a frequency converter modulator

voreilend, für auf der entgegengesetzten Seite des Verwendung, wie er Gegenstand der auf dieselbeadvancing, for on the opposite side of the use as he is the subject of the same

Bezugswinkels befindliche Winkel nacheilend. Das 20 Patentinhaberin wie die vorliegende Erfindung zurück-Trailing angles located at the reference angle. The 20 patent proprietor, like the present invention,

Modulationssystem ist grundsätzlich dasselbe wie bei gehenden und gleichzeitig damit eingereichten Parallel-The modulation system is basically the same as for outgoing and simultaneously submitted parallel

einem bekannten, herkömmlichen VOR-Navigations- Patentanmeldung P 1 616 543 ist. Jedoch kommen zura known, conventional VOR navigation patent application P 1 616 543 is. However, come to

system. Bei dem herkömmlichen VOR-Navigations- Verwirklichung des der vorliegenden Erfindung zu-system. In the conventional VOR navigation implementation of the present invention to-

system wird die Winkelinformation als Amplituden- gründe liegenden Prinzips grundsätzlich auch allesystem, the angle information as the principle underlying the amplitude is basically also all

modulation codiert, wobei die Phasenlage als Funktion 25 anderen Ausführungen geeigneter Frequenzumsetzer-modulation coded, with the phase position as a function of 25 other versions of suitable frequency converter

des Winkels gegenüber der Phasenlage eines Bezugs- modulatoren in Frage.the angle with respect to the phase position of a reference modulator in question.

Signals gleicher Frequenz linear verschoben wird. Bei Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein nach dem vorliegenden System sind die Charakteristika dem Interferometerprinzip arbeitendes elektromagnedes "Signals mit denjenigen beim VOR-Navigations- tisches Präzisions-Navigationssystem, bei dem die system mit Ausnahme des Frequenzbandes identisch. 30 Bodenstelle ein abstrahlendes System mit wenigstens Bei dem VOR-Navigationssystem strahlt die Träger- zwei im Abstand voneinader angeordneten Antennen antenne eine Trägerfrequenz zusammen mit einem aufweist, die gleichzeitig drei elektromagnetische Subträger ab, der mittels der Bezugsphase bei einer Wellensignale abstrahlen, die einen modulierten dem Informationsverlauf gleichen Frequenz frequenz- Hauptträger, ein von der einen äußeren Antenne moduliert ist. Der Informationsverlauf wird' ausge- 35 abgestrahles oberes Seitenband und ein von der strahlt, indem ein in Gegenphase liegendes Paar anderen äußeren Antenne abgestrahltes unteres Seiten-Strahler mit den beiden Seitenbändern eines ampli- band umfassen. Weiter unten werden zwei Ausführungstudenmodulierten Signals (ohne Träger) beaufschlagt beispiele für die Bodenstelle erläutert. Die eine Auswird und. indem dieselben Signale mit einer Phasen- führungsform besitzt nur zwei Antennen, wobei der verschiebung von 90° auf ein orthogonales Paar in 40 Bezugsträger und das eine Seitenband von der einen Gegenphase befindlicher Strahler gegeben werden. Antenne, der Träger und das andere Seitenband von Beim VOR-System ergibt sich damit zwangläufig ein der anderen Antenne abgestrahlt werden. Demgemäß Verhältnis von 1: 1 zwischen der Modulations- geht das eine Seitenband-Strahlungsdiagramm von Phasenverschiebung und dem Raumwinkel. der einen Antenne, das andere Seitenband-Strahlungs-Signal of the same frequency is shifted linearly. The present invention relates to a after of the present system, the characteristics are electromagnetics working according to the interferometer principle "Signals with those in the VOR navigation table precision navigation system where the system is identical with the exception of the frequency band. 30 ground point a radiating system with at least In the VOR navigation system, the carrier emits two antennas arranged at a distance from one another antenna has a carrier frequency together with one that simultaneously has three electromagnetic Subcarrier that emit by means of the reference phase in a wave signals that modulated one the information flow same frequency frequency main carrier, one from the one outer antenna is modulated. The information flow is transmitted from the upper sideband and from the emits lower side radiator radiated by a pair of other outer antennas in antiphase embrace with the two sidebands of an ampli-band. Two execution lessons are modulated below Signals (without carrier) applied examples for the ground location explained. The one outcome and. by having the same signals with a phase control form only has two antennas, the shift of 90 ° to an orthogonal pair in 40 reference beams and one side band from one Antiphase radiators are given. Antenna, the carrier and the other sideband of With the VOR system, the other antenna is inevitably emitted. Accordingly The ratio of 1: 1 between the modulation is based on a sideband radiation diagram Phase shift and the solid angle. one antenna, the other sideband radiation

Bei dem System nach der vorliegenden Erfindung 45 diagramm von der anderen Antenne aus. Die von den wird von der Trägerantenne eine Trägerfrequenz beiden Antennen ausgehende Interferenzträgerstrahlung abgestrahlt, die mit derselben Subträgerfrequenz bildet ein Bezugsträger-Strahlungsdiagramm, das beamplitudenmoduliert ist, mit der die Bezugsphase züglich einer von den beiden Antennen gleich weit frequenzmoduliert wird. Abgesehen davon, daß die entfernten Linie zentrisch, außerdem parallel zu den Trägerfrequenz statt im UKW-Bereich im Mikrowellen- 50 Mittellinien der beiden Seitenbanddiagramme verläuft, bereich liegt, ist dieses Signal identisch mit dem Signal, Die Genauigkeit dieser Ausführungsform hängt dabei wie es von einem herkömmlichen VOR-System abge- davon ab, daß die Amplitude der Trägerkomponente strahlt wird. Das vorliegende System unterscheidet gleich dem oder größer als das Maximum der Vektorsich von dem herkömmlichen VOR-System dadurch, summe der Amplituden der beiden Seitenbanddaß bei dem System nach der Erfindung die Antennen- 55 komponenten ist. Diese Ausführungsform erweist.sich strahler auf derselben Linie wie die Trägerantenne zwar in jeder Hinsicht als praktisch und kann für liegen (und nicht auf orthogonalen, die Trägerantenne manche Anlagen infolge größerer Einfachheit ihres schneidenden Linien) und ihre Maxima in derselben Aufbaus zu bevorzeugen sein, erfaßt jedoch keinen so Richtung wie die Trägerantenne haben, sowie dadurch, großen Winkel wie die andere Ausführungsform der daß von jeder der Seitenbandantennen nicht jeweils 60 Erfindung, bei der von drei Antennen ausgegangen beide Seitenbänder abgestrahlt werden, sondern nur wird und bei der die Bezugskomponente nur von einer ein Seitenband ausgesandt wird. dritten, in der Mitte zwischen den beiden Seitenband-In the system of the present invention 45 diagrams from the other antenna. The ones from the a carrier frequency is generated from the carrier antenna to the interference carrier radiation emanating from both antennas radiated with the same subcarrier frequency forms a reference carrier radiation pattern that modulates the beam amplitude with which the reference phase plus one of the two antennas is frequency-modulated to the same extent. Apart from the fact that the distant line is centric, also parallel to the Carrier frequency runs in the microwave 50 center lines of the two sideband diagrams instead of in the VHF range, range, this signal is identical to the signal. The accuracy of this embodiment depends on it as it does from a conventional VOR system, depends on the amplitude of the carrier component is shining. The present system differs equal to or greater than the maximum of the vectors from the conventional VOR system by summing the amplitudes of the two sidebands in the system according to the invention, the antenna 55 is components. This embodiment proves itself emitters on the same line as the carrier antenna, although practical in every respect and can be used for lie (and not on orthogonal, the carrier antenna some systems due to the greater simplicity of their intersecting lines) and their maxima in the same structure, but does not cover any in this way Direction like the carrier antenna, as well as having a large angle like the other embodiment of the that each of the sideband antennas does not have 60 invention in which three antennas are assumed both sidebands are emitted, but only and in which the reference component is only emitted by one a sideband is sent out. third, in the middle between the two side ligament

In der Bordanlage des Flugzeuges wird das emp- antennen angeordneten Antenne ausgesandt wird. ImThe antenna arranged in the aircraft's on-board system is sent out. in the

fangene Signal verstärkt und demoduliert. Darauf wird folgenden werden zunächst Aufbau und Wirkungs-The captured signal is amplified and demodulated. Then the following will first of all be the structure and effect

der Bezugs-Sublräger in einem Teil des Empfängers 65 weise der Drei-Antennen-Ausführungsform beschrie-the reference subcarrier in a part of the receiver 65 described as the three-antenna embodiment

demoduliert; das Bezugssignal wird durch einen ben, woraus sich die Wirkungsweise der Zwei-An-demodulated; the reference signal is given by a ben, from which the mode of operation of the two-way

Diskriminator zurückgewonnen, der die Frequenz- tennen-Ausführungsfbrm ohne weiteres ergibt. DerRecovered discriminator which easily gives the frequency antenna implementation form. the

modulation in eine Einzelfrequenz umwandelt. Darauf mit der Bodenstelle zusammenwirkende Empfängermodulation converted into a single frequency. Thereupon recipients cooperating with the ground agency

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des Flugzeugs demoduliert die drei Signale und zu einer Mikrowellen-Phasenverschiebung, die autodecodiert daraus die in den Signalen enthaltene matisch in eine Verschiebung der Phasenlage der La.geninformation. . Tonfrequenz umgesetzt wird, was sich dann m:t einerThe aircraft demodulates the three signals and into a microwave phase shift that auto-decodes from it the contained in the signals matically into a shift in the phase position of the Location information. . Audio frequency is implemented, which is then m: t one

Ein elektromagnetisches Navigations- oder Leit- herkömmlichen Meßanordnung zur Bestimmung der system enthält zwei grundlegende Elemente, nämlich 5 Phasenlage der Tonfrequenz genau ermitteln l'ißt. Auf einmal eine Quelle zur Abstrahlung elektromagne- diese Weise wird aus einer genauen Messung der Tontischer Energie, die bestimmte Kennwerte hat, die frequenz die Mikrowellen-Phasendifferenz zwischen eine Funktion der Richtung sind, sowie zweitens eine jedem der Elemente der Bodenanordnung in einen Einrichtung, um eine abgestrahlte elektromagnetische räumlichen, auf den Bezugswinkel bezogenen Winkel Welle mit dieser Information zu codieren, sowie eine io für eine Verbindungslinie von dem Mittelpunkt der Einrichtung, um die elektromagnetische Welle in dem Anordnung zu dem Mittelpunkt der Flugzeugantenne Luftfahrzeug wieder zu decodieren. umgewandelt. Die Null-Bezugslage für die Phasen-An electromagnetic navigation or guidance conventional measuring arrangement for determining the system contains two basic elements, namely 5 phase position of the audio frequency can be precisely determined. on once a source of electromagnetic radiation- this way, from an accurate measurement of the clay table Energy, which has certain characteristics, the frequency the microwave phase difference between are a function of direction and, secondly, each of the elements of the floor assembly into one Device for a radiated electromagnetic spatial angle related to the reference angle Encode shaft with this information, as well as an io for a line connecting from the center of the Means to direct the electromagnetic wave in the assembly to the center of the aircraft antenna To decode aircraft again. converted. The zero reference position for the phase

Zur Übertragung dieser Information geeignete verschiebung der abgestrahlten Seitenbänder wird von Kennwerte sind die Frequenz, die Phasenlage, Polarität dem frequenzmodulierten Subträger geführt, der seinerund die Amplitude des Trägers der elektromagne- 15 seits mit der Frequenz amplitudenmoduliert ist, die tischen Welle. Nach Wahl eines Kennwertes zur zur Erzeugung der Seitenbänder dient. Dieser Bezugs-Identifizierung der Information bestehen verschiedene Subträger wird in dem Empfänger des Flugzeugs Möglichkeiten, die elektromagnetische Welle zu -demoduliert, so daß die Phasenlage des frequenzmodulieren, um dem Träger die Information zu modulierten .Bezugssignals mit der Phasenlage der überlagern. Bei einer Systemgruppe wird ein Antennen- 20 Modulation durch das Kurs-(Winkel-)Informationsstrahl mechanisch durch Drehung der gesamten signal verglichen werden kann.To transmit this information, a suitable shift of the emitted sidebands is provided by Characteristic values are the frequency, the phase position, and the polarity of the frequency-modulated subcarrier, which is his and her the amplitude of the carrier on the electromagnetic side is amplitude-modulated with the frequency that tables shaft. After selecting a characteristic value which is used to generate the sidebands. This reference identification the information will consist of various subcarriers in the receiver of the aircraft Possibilities to demodulate the electromagnetic wave so that the phase position of the frequency modulate, to the carrier the information to modulated .Bezugssignals with the phase position of the overlay. In a system group, an antenna is modulated by the course (angle) information beam can be compared mechanically by rotating the entire signal.

-v Abstrahlöffnung bzw. dadurch abgetastet, daß die Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht-v radiation opening or scanned in that the special feature of the present invention is

IJ Antenne unbewegt gelassen, dafür jedoch ein Primär- darin, daß durch Trennung der Seitenbänder und durch strahier in der Antennenöffnung gedreht wird oder Zuordnung nur je eines Kurs-Seitenbandes zu den oszilliert. Bei einer anderen Systemgruppe wird die 25 beiden äußeren abstrahlenden Antennen, unter AufModulation auf elektronischem Wege in der Weise teilung des Trägers auf die beiden Seitenbandantennen hervorgerufen, daß die Phasenlage oder die Amplitude im einen Fall und Abstrahlung des Trägers von dem def von den einzelnen Antennen ausgesandten Wellen Zentrum der abstrahlenden Antenne im anderen Fall sich ändert, während die Antenne unbewegt bleibt. Die die Beschränkung der 1:1-Beziehung zwischen dem vorliegende^ Erfindung gehört der letzterwähnten 30 HF-Phasenwinkel und dem räumlichen Phasenwinkel Systemgruppe an. eliminiert wird. Das Bezugsphasensignal wird durch IJ antenna left unmoved, but a primary one in that it is rotated by separating the sidebands and through strahier in the antenna opening or assigning only one course sideband to the oscillates. In another system group, the two outer radiating antennas are generated electronically by modulating the carrier in such a way that the phase position or the amplitude in one case and the radiation of the carrier are emitted from the def by the individual antennas Waves center of the radiating antenna in the other case changes while the antenna remains stationary. The restriction of the 1: 1 relationship between the present invention belongs to the last-mentioned 30 RF phase angle and spatial phase angle system group. is eliminated. The reference phase signal is through

Bei VOR-Systemen, zu denen auch das Navigations- Amplitudenmodulation des Trägers (oder alternativ system gemäß der vorliegenden Erfindung gehört, auch eines der Kurs-Seitenbänder) mittels des frequenzstrahlt die Bodenstelle ein amplitudenmoduliertes modulierten Subträgers codiert. Dadurch läßt sich mit Diagramm ab, wobei die Phasenlage auf die Nord- 35 Hilfe der vorliegenden Erfindung tatsächlich ein Ver-Richtung als Null-Lage bezogen ist. Beide Seitenbänder hältnis der HF-Phase zu der räumlichen Phase erreichen, des amplitudenmodulierten Haupt-Bezugsträgers spei- das 180 und größer sein kann und sich damit grundsen jeweils beide Seitenbandantennen. Dabei wird die sätzlich von einem VOR-System unterscheidet, bei Orthogonalität des Antennensystems im Raum zu- dem dieses Verhältnis auf den Wert 1 festgelegt ist. sammen mit einer 90°-Phasenverschiebung der HF- _4O Bei der nachstehenden Beschreibung der Erfindung Energie ausgewertet, um ein HF-Diagramm mit einem soll zunächst auf Einzelheiten der Drei-Antennender Tonfrequenzmodulation entsprechenden Wert Ausführungsform Bezug genommen und erst anumlaufen zu lassen. Bei einem solchen System besteht schließend auf die Zwei-Antennen-Ausführungsform zwangläufig zwischen dem HF-Phasenwinkel und dem eingegangen werden. Wie später weiter ins einzelne räumlichen Richtungswinkel eine 1: ^Beziehung. 45 gehend erläutert, wird bei dem vorliegenden Drei-In VOR systems, which also include the navigation amplitude modulation of the carrier (or, alternatively, the system according to the present invention, also one of the course sidebands), the ground location encodes an amplitude-modulated modulated subcarrier by means of the frequency beam. As a result, it is possible to use a diagram, the phase position actually being related to the north direction of the present invention, a ver direction as the zero position. Both sidebands achieve the ratio of the RF phase to the spatial phase, the amplitude-modulated main reference carrier stores that can be 180 and larger and thus basically both sideband antennas. This is also differentiated from a VOR system, in the case of orthogonality of the antenna system in the room for which this ratio is set to the value 1. together with a 90 ° phase shift of the RF _4O. In the following description of the invention, energy is evaluated in order to first refer to an RF diagram with a value that corresponds to the details of the three antennas of the audio frequency modulation and only let it start to run. In such a system, the two-antenna embodiment inevitably exists between the RF phase angle and the one to be discussed. As later a 1: ^ relationship continues into the individual spatial angles of direction. 45 explained in detail, in the case of the present three

Die vorliegende Erfindung verwendet eine lineare Antennen-System die mit /₀ bezeichnete Leistung bei Antennenanordnung, die im Gegensatz zu den zuvor Trägerfrequenz in drei Teile getrennt. Mit Hilfe geeigerwähnten herkömmlichen VOR-Navigationssystemen neter Signalumsetzer, die zwischen den Sender für die wenigstens zwei feststehende, im räumlichen Abstand Trägerfrequenz sowie die beiden äußeren Antennen voneinander angeordnete abstrahlende Antennen um- 50 der abstrahlenden Antennenanordnung geschaltet sind, , faßt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die in dem werden das obere abstrahlende Element mit dem Flugzeug empfangene Information bezüglich des räum- oberen Seitenband /₀ -f- Af, das untere abstrahlende liehen Winkels im Wesentlicqen dieselbe wie bei dem Element mit dem unteren Seitenband /₀ — Af beauf-VOR-System. Bei dem erfindungsgemäßen System schlagt. Ebenso wird durch einen Modulator, der wird das ausgesandte Trägersignal jedoch mit der 55 zwischen dem Sender und der mittleren abstrahlenden Raumwinkelinformation codiert, indem die Seiten- Antenne angeordnet ist, eine Subträgerfrequenz f_sc bänder von dem Träger getrennt oder ein Teil des zugeführt, die mit einer Frequenz/ljffrequenzmoduliert Trägers phasenmoduliert und das obere Seitenband von ist, die dem Wert der Frequenzumsetzung entspricht, .der einen äußeren Antenne, das untere Seitenband von der zu dem Träger addiert bzw. von diesem abgezogen der anderen äußeren Antenne abgestrahlt wird, wobei 60 und von der oberen bzw. unteren Antenne abgestrahlt der Träger und ein Bezugsphasensignal von einer wird. :-~\;sö 'The present invention uses a linear antenna system the _{performance denoted by / 0} in antenna arrangement which, in contrast to the previous carrier frequency, is separated into three parts. With the help of conventional VOR navigation systems mentioned signal converter, which are connected between the transmitter for the at least two fixed, spaced carrier frequency and the two outer antennas arranged radiating antennas around the radiating antenna arrangement, summarizes. According to the present invention, the information received in the upper radiating element with the aircraft relating to the spatial upper sideband / ₀ -f- Af, the lower radiating borrowed angle is essentially the same as for the element with the lower sideband / ₀ - Af beauf-VOR system. In the system according to the invention beats. Likewise, a subcarrier frequency f _sc bands is separated from the carrier or a part of the transmitted with the of a frequency / frequency-modulated carrier and the upper sideband of which corresponds to the value of the frequency conversion, the one outer antenna, the lower sideband is radiated from the carrier added or subtracted from the other outer antenna, where 60 and the carrier and a reference phase signal is radiated from the upper and lower antenna, respectively. : - ~ \; sö '

gesonderten mittleren Antenne abgestrahlt werden oder Man sieht, daß der Einsatz des erfindungsgemäßenbe radiated separate central antenna or it can be seen that the use of the invention

aber in gleicher Weise von den äußeren Antennen . Subsystems mit den drei abstrahlenden Elementen ausgesandt werden, so daß das effektive Zentrum zur Ausstrahlung des die Winkel- und Bezugsinformader Strahlung sich in der Mitte zwischen den beiden 65 tion enthaltenen Signals analog dem herkömmlichen äußeren Antennen befindet. amplitudenmodulierten Doppelseitenbandsystem ist.but in the same way from the external antennae. Subsystem with the three radiating elements be sent out so that the effective center for broadcasting the angle and reference information Radiation is in the middle between the two 65 tion contained signal analogous to the conventional one outer antennas are located. is amplitude-modulated double sideband system.

Der Unterschied in der Weglänge von den Boden- wie es üblicherweise auf dem Rundfunksektor verantennen zur Empfängerantenne des Flugzeugs führt wendet wird. Ein Doppelseitenbandsystem ist gegen-The difference in the path length from the ground - as it is usually seen in the broadcasting sector to the receiver antenna of the aircraft. A double sideband system is opposed to

über Fehleinstellungen im Empfänger sehr unempfind- der Erfindung die Funktion hat, ein zeitmoduliertesThe function of the invention is very insensitive to incorrect settings in the receiver, a time-modulated

lieh. Da eine genaue Messung der Phasenverschiebung Strahlungsdiagramm zu definieren, so daß die anborrowed. As an accurate measurement of the phase shift to define the radiation pattern, so that the at

der Seitenbänder gegenüber dem Träger erforderlich einem beliebigen Punkt des Wirkungsbereiches, obof the side ligaments opposite the carrier required an arbitrary point of the effective area, whether

ist, ist diese UnempfindHchkeit gegenüber Empfänger- Azimut oder Höhe, bestehende Modulation eine kennwerten äußerst wertvoll. Analog ergibt sich auch, 5 eindeutige Funktion der "Winkellage bezüglich einerThis insensitivity to receiver azimuth or altitude is an existing modulation parameters extremely valuable. Similarly, there is also a 5 unambiguous function of the "angular position with respect to a

daß das System als ein Doppelseitenbandsystem mit bekannten Bezugslinie ist. Durch anschließende Ausunterdrücktem Träger oder als Einzelseitenbandsystem ' wertung dieser Modulation mittels des in der Luftthat the system is known as a double sideband system with a known reference line. By subsequent expressions Carrier or as a single sideband system 'evaluation of this modulation by means of the in the air

mit reduziertem Träger betrieben werden könnte. In befindlichen Empfängers kann die gewünschte Raum-could be operated with reduced carrier. The desired room can be set in the receiver

beiden Fällen könnte die Bezugsmodulation zu einem Winkelinformation erhalten werden,In both cases the reference modulation could be obtained for an angle information,

der abstrahlenden Elemente übertragen werden, um io Zur Vervollständigung der Beschreibung der vor-of the radiating elements are transmitted in order to complete the description of the

die Phasenmessungen ausführen zu können. Die liegenden Erfindung wird nachstehend nur hoch aufto be able to carry out the phase measurements. The present invention will only be discussed high below

Verwendung der drei abstrahlenden Elemente ermög- den Teil des am Boden befindlichen Subsystems BezugThe use of the three radiating elements enables part of the reference subsystem on the ground

licht auch infolge des dritten Elementes den gering- genommen, der die Antennenanordnung 5 umfaßt,light, also because of the third element, which comprises the antenna arrangement 5,

fügig vergrößerten Gewinn. - die im vorliegenden Fall eine lineare Anordnung von .docile increased profit. - which in the present case is a linear arrangement of.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß es in 15 gesonderten strahlenden Elementen ist, wobei mitFrom the above it can be seen that it is in 15 separate radiating elements, with

erster Linie Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, F i g. 3 eine die Hornstrahler 11, 12, 13 enthaltendefirst and foremost, the object of the present invention is to provide FIG. 3 one containing the horn radiators 11, 12, 13

ein neues und verbessertes Präzisions-Navigations- Ausführungsform wiedergegeben ist. Die Hornstrahlera new and improved precision navigational embodiment is shown. The horn radiators

system zu schaffen, bei dem der Winkelmaßstabsfaktor 11,12, 13 sind über getrennte Zuführungsleitungen 14,to create a system in which the angle scale factor 11, 12, 13 are via separate supply lines 14,

nach Wunsch eingestellt werden kann. 16, 17 an ihre jeweiligen Quellen für die Aussendungcan be adjusted as desired. 16, 17 to their respective sources for broadcast

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung 20 elektromagnetischer Wellen angeschlossen. In diesemFurther details and advantages of the invention 20 connected to electromagnetic waves. In this

werden nachstehend an Hand von Äusführungsbei- besonderen Fall findet die .Kopplung zwischen denare below on the basis of execution in a special case, the .coupling between the

spielen in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Zuführungsleitungen und den Hornstrahlern überplay explained in conjunction with the drawing. Supply lines and the horn antennas

Darin zeigt Anordnungen statt, die in der Fachsprache als para-This shows arrangements that are in technical terminology as para-

F i g. 1 schematisch eine Darstellung einer Um- bolische »pill boxes« 14a, 16α und 17a bekannt sind,F i g. 1 is a schematic representation of an umbolic "pill boxes" 14a, 16α and 17a are known,

gebung, in der die vorliegende Erfindung anwendbar 25 Die genaue Form der abstrahlenden Elemente bildetEnvironment in which the present invention may be used 25 The precise shape of the radiating elements

ist, keinen Bestandteil der Erfindung; vielmehr kann derenis not part of the invention; rather, their

F i g. 2 schematisch ein Blockschaltbild, das im Auswahl für die Verwendung in dem übrigen SystemF i g. 2 schematically shows a block diagram which has been selected for use in the remainder of the system

vorliegenden Rahmen als Drei-Antennen-Ausführungs- beliebig erfolgen, mit der Einschränkung, daß espresent frame as a three-antenna execution arbitrarily, with the restriction that it

form Gezeichnet werden soll, zur Erzielung einer maximalen Genauigkeit sehrform is to be drawn, in order to achieve maximum accuracy

F i g. 2A ein Frequenzspektrum, das das in dem 30 wesentlich ist, daß die abstrahlenden Elemente in derF i g. 2A shows a frequency spectrum that is essential to that in which the radiating elements in FIG

Wirkungsbereich des Systems existierende Signal wiedergibt,The scope of the system reproduces existing signals,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der drei Antennen der in F i g. 2 dargestellten Sendeantennenanordnung, F i g. 3 is a perspective view of the three antennas the in F i g. 2 transmitting antenna arrangement shown,

F i g. 4 eine graphische Darstellung der für die Antennenanordnung maßgeblichen geometrischen Beziehungen, F i g. 4 shows a graphic representation of the geometrical relationships that are decisive for the antenna arrangement,

F i g. 5 schaubildlich die relative Phasenlage der von den einzelnen Antennen der Bodenantennenanordnung gesendeten Signale,F i g. 5 shows the relative phase position of the individual antennas of the floor antenna arrangement sent signals,

F i g. 6 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform, die nachstehend als Zwei-Antennen-Ausführungsform bezeichnet werden soll, undF i g. 6 is a block diagram of a second embodiment, hereinafter referred to as a two-antenna embodiment shall be designated, and

F i g; 7 ein vereinfachtes Blockschaltbild einesF i g; 7 is a simplified block diagram of a

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Empfängers für das Sysstem nach der vorliegenden Erfindung.Receiver for the Sysstem according to the present Invention.

In der als Beispiel angenommenen, für die Anwendung der Erfindung in Frage kommenden Umgebung, wie sie mit F i g. 1 veranschaulicht ist, sind eine erste Antennenanordnung 5 sowie eine zweite Antenenanordnung 6 zu erkennen. Mit Hilfe der ersten Antennenanordnung 5 ist es möglich, in Verbindung mit einem ILS-Verfahren für Flugzeuge Höhenkurs-Winkelinformation auszusenden. Da solche Verfahren sowohl Azimut- als auch Höheninformation benötigen, ist es ersichtlich, weshalb zwei Antennenanordnungen Verwendung finden. Die Bezugnahme auf das ILS-Verfahren dient nur zur Veranschaulichung einerIn the environment assumed as an example for the application of the invention in question, as they are with F i g. 1, a first antenna arrangement 5 and a second antenna arrangement are illustrated 6 to be recognized. With the help of the first antenna arrangement 5, it is possible to connect send altitude course angle information with an ILS procedure for aircraft. Because such procedures need both azimuth and altitude information, it can be seen why two antenna arrangements Find use. The reference to the ILS procedure is for the purposes of illustration only

Vertikalebene in hohem Maße gerichtet sind,' um Bodenreflexionen auf einem Minimum zu halten, und daß die Strahlungsdiagramme der einzelnen Antennen im Raum zusammenfallen. Auf allen Leitungen soll sich die elektrische Energie mit der Frequenz /₀ in Phase mit der Frequenz /₀ oder einem Mehrfachen davon fortpflanzen.Vertical plane are directed to a high degree, in order to keep floor reflections to a minimum, and so that the radiation patterns of the individual antennas in the room coincide. The electrical energy should propagate on all lines with the frequency / ₀ in phase with the frequency / ₀ or a multiple thereof.

Ein Mikrowellengenerator oder -sender 18 (F i g. 2) bildet eine gemeinsame Quelle der Mikrowellenenergie für die Drei-Antennen-Anordnung; die von ihm erzeugte Mikrowellenenergie wird über einen Mikrowellenleiter 19 zu den getrennten Modulatoren 21, 22 und 23 geleitet. Ein Teil der Trägerenergie der Frequenz /₀ wird dem Modulator 22 direkt zugeführt, während ein weiterer Anteil der Trägerenergie über einen Richtkoppler 20 und einen Verzweigungshohl-. leiter 24 sowie einen Magic-T-Koppler 30 und Verzweigungshohlleiter 31, 32 zu den Modulatoren 21 bzw. 23 übertragen wird. Der Koppler 20 muß so eingestellt sein, daß die Amplitude der Trägerkomponente gleich groß oder größer als die maximale Vektorsumme der Seitenbandkomponenten ist.A microwave generator or transmitter 18 (FIG. 2) provides a common source of microwave energy for the three antenna array; the microwave energy generated by it is conducted via a microwave conductor 19 to the separate modulators 21, 22 and 23. A part of the carrier energy of the frequency / ₀ is fed directly to the modulator 22, while a further part of the carrier energy via a directional coupler 20 and a branching hollow. head 24 and a Magic-T coupler 30 and branching waveguide 31, 32 is transmitted to the modulators 21 and 23, respectively. The coupler 20 must be set so that the amplitude of the carrier component is equal to or greater than the maximum vector sum of the sideband components.

Die Modulatoren 21 und 23 sind an sich Frequenzumsetzer oder Phasenverschiebungseinrichtungen von identischem Aufbau. Diese Modulatoren haben vorzugsweise den in der genannten Parallelpatentanmeldung P 1 616 543 beschriebenen Aufbau, können jedoch avch davon abweichend ausgelegt sein. . Ein Modulationsgenerator 25 weist einen OszillatorThe modulators 21 and 23 are per se frequency converters or phase shifting devices from identical structure. These modulators preferably have that in the said parallel patent application P 1 616 543 described structure, however, can be designed differently. . A modulation generator 25 has an oscillator

Möglichkeit, äie vorliegende Erfindung anzuwenden, 60 GAf auf, der die 30-Hz-Tonfrequenz Af erzeugt,Ability to apply the present invention to 60 GAf , which generates the 30 Hz audio frequency Af,

und da solche Landeverfahren allgemein bekannt sind, sowie einen Oszillator G_se, der die 10-Hz-Subträger-and since such landing procedures are well known, as well as an oscillator G _se , which the 10 Hz subcarrier

braucht eine ins einzelne gehende Beschreibung dafür nicht gegeben zu werden. Prinzipiell sind die Systeme für die Azimut- und die Höheninformation dieselben, weisen außerdem dieselbe Arbeitsweise auf, so daß nur eins der beiden Systeme beschrieben werden soll.needs a detailed description for it not to be given. In principle, the systems for azimuth and altitude information are the same, also operate in the same way, so that only one of the two systems will be described.

Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich, daß das auf dem Boden befindliche Subsystem entsprechendFrom what has been said above, it follows that the subsystem located on the ground accordingly

frequenz fee erzeugt. Aus dem Schaltbild der F i g. 2 ist ersichtlich, daß das Tonfrequenzsignal Af zu dem Oszillator G_Se und den Frequenzumsetzermodulatoren 21 und 23 geliefert wird. Dementsprechend wird der Subträgeroszillator G_Sc mit der Frequenz Af frequenzmoduliert, während andererseits der an die Mittelantenne 12 gelieferte Anteil der Trägerenergie mitfrequency fee generated. From the circuit diagram of FIG. 2 it can be seen that the audio frequency signal Af is supplied to the oscillator G _S e and the frequency converter modulators 21 and 23. Accordingly, the subcarrier oscillator G _S c is frequency-modulated with the frequency Af , while on the other hand the portion of the carrier energy supplied to the central antenna 12 is also modulated

I 616I 616

der Frequenz /₀ mit diesem frequenzmodulierten Subträger amplitudenmoduliert wird. . Der Modulator 21 ist so eingestellt, daß er die Modulationsfrequenz Af addiert, um die obere Seitenbandfrequenz /₀ + Af zu liefern, während der Modulator 23 so eingestellt ist, daß die Frequenz Af abgezogen wird, um dieuntere Seitenbandfrequenz /₀ — Af zu erhalten. Ein Anteil der Trägerenergie der Frequenz f₀ vom Sender 18 wird in dem Modulator 22 mittels des an der Verbindungsstelle 26 auftretenden Bezugsphasensignals, d. h. des frequenzmodulierten Ausgangssignals des Oszillators G,_c, amplitudenmoduliert, so daß die Antenne 12 Signale /₀ und mit der Frequenz 2J/frequenzmodulierte Signale/₀ +/se sowie/₀ —/ge empfängt und sendet, wie das in dem Schaltbild der F i g. 2 angedeutet ist. Die Subträgerfrequenz /_sc bildet eine Bezugsmodulation für die Phasenverschiebung der von den Antennen 11 und 13 abgestrahlten Seitenbänder. Wie weiter unten dargelegt, wird durch Demodulation dieses Bezugs-Subträgers im Empfänger des Flugzeuges Raumwinkelinformation erhalten.the frequency / _{0 is} amplitude-modulated with this frequency-modulated subcarrier. . The modulator 21 is set to add the modulation frequency Af to provide the upper sideband _{frequency / 0} + Af , while the modulator 23 is set to subtract the frequency Af to obtain the lower sideband _{frequency / 0} - Af . A portion of the carrier energy of the frequency f ₀ from the transmitter 18 is amplitude-modulated in the modulator 22 by means of the reference phase signal occurring at the junction 26, ie the frequency-modulated output signal of the oscillator G, _c , so that the antenna 12 signals / ₀ and with the frequency 2J / frequency-modulated signals / ₀ + / se and / ₀ - / ge receives and sends, as in the circuit diagram in FIG. 2 is indicated. The subcarrier frequency / _sc forms a reference modulation for the phase shift of the sidebands emitted by the antennas 11 and 13. As explained further below, solid angle information is obtained by demodulating this reference subcarrier in the receiver of the aircraft.

Vorzugsweise haben die Frequenzumsetzer-(Phasenmodulations-)Modulatoren 21 und 23 den in der eingangs erwähnten Patentanmeldung P 1 616 543 beschriebenen Aufbau. Auf Einzelheiten des Ampli- as tudenmodulators 22 für die mittlere Antenne 12 soll nicht eingegangen werden, weil dieser Modulator von »herkömmlicher Bauweise sein, beispielsweise einen Halbleiterdiodenaufbau haben kann.Preferably the have frequency converter (phase modulation) modulators 21 and 23 are those described in patent application P 1 616 543 mentioned at the beginning Construction. On details of the amplitude modulator 22 for the central antenna 12 should will not be included because this modulator is of »conventional construction, for example a Semiconductor diode construction may have.

Die mit F i g. 3 wiedergegebene Antennenanordnung besitzt ein Strahlungsdiagramm, dessen geometrische Örter für eine konstante Phasenlage der abgestrahlten Energie Kegel sind, die sich um die die strahlenden Elemente des Systems enthaltende Achse herum erstrecken. Mit anderen Worten, das Strahlungsdiagramm der mit Fig. 3 wiedergegebenen Antenne hat eine Achse, die in der Ebene der Zeichnung liegt und mit der Achse der Mittelantenne 12 zusammenfällt. The with F i g. 3 reproduced antenna arrangement has a radiation diagram, its geometric Places for a constant phase position of the radiated energy are around the radiant cones Extending around axis containing elements of the system. In other words, the radiation pattern the antenna shown in Fig. 3 has an axis lying in the plane of the drawing and coincides with the axis of the central antenna 12.

Nachstehend wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Geht man davon aus, daß die obige Antennenanordnung verwendet wird, so kann die Beschaffenheit des Modulationsdiagramms im Raum bestimmt werden, in dem man annimmt, daß die Phasenzentren der drei abstrahlenden Antennen 11, 12 und 13 sich auf einer geraden Linie Y-Y befinden und daß die Mittelpunkte der beiden äußeren abstrahlenden Elemente von dem Mittelpunkt der mittleren Antenne 12 bzw. einer Symmetrieachse X-X jeweils den Abstand L aufweisen, wie das in Fig. 4 angedeutet ist. Die Winkellage Θ des Empfängers an der Stelle Z wird von der Symmetrieachse X-X aus gemessen, die senkrecht zu der durch die drei Strahlungszentren UC₁, RC₂, RC₃ laufenden Linie Y- Y gerichtet ist und durch den Mittelpunkt der mittleren Antenne 12 verläuft. Die Strahlungszentren RC₁, RC_t und RC₃ sind die Strahlungszentren der Antennen 11, 12 bzw. 13. Die Symmetrieachse X-X stellt die Bezugsachse für die Bestimmung des Höhenwinkels Θ dar, unter der Annahme, daß das Boden-Subsystem für die Bestimmung des Höhenwinkels ausgelegt ist. ~Reference is now made to FIG. Assuming that the above antenna arrangement is used, the nature of the modulation diagram in space can be determined by assuming that the phase centers of the three radiating antennas 11, 12 and 13 are on a straight line YY and that the Center points of the two outer radiating elements from the center point of the center antenna 12 or an axis of symmetry XX each have the distance L , as is indicated in FIG. 4. The angular position Θ of the receiver at the point Z is measured from the axis of symmetry XX , which is directed perpendicular to the line Y-Y _{running through the three radiation centers UC 1} , RC ₂ , RC ₃ and runs through the center of the central antenna 12. The radiation centers RC ₁ , RC _t and RC ₃ are the radiation centers of the antennas 11, 12 and 13, respectively. The axis of symmetry XX represents the reference axis for determining the elevation angle Θ , assuming that the ground subsystem for determining the elevation angle is designed. ~

Obwohl das System theoretisch nicht auf eine bestimmte Frequenz beschränkt ist, so übt die Wellenlänge doch einen Einfluß auf die gewählte Frequenz aus,, da die mit einer Strahlungsöffnung spezieller Größe erzielbare Richtgenauigkeit umgekehrt proportional der Wellenlänge ist. Für die praktische Anwendung wurde für eine in der Praxis hergestellte Ausführungsform im Z-Band eine Trägerfrequenz /₀ von annähernd 10 GHz gewählt. . .^ :■-_-.Although the system is not theoretically limited to a specific frequency, the wavelength has an influence on the selected frequency, since the directional accuracy that can be achieved with a radiation aperture of a specific size is inversely proportional to the wavelength. _{For practical use, a carrier frequency / 0} of approximately 10 GHz was chosen for an embodiment produced in practice in the Z band. . . ^: ■ -_-.

Zur Erläuterung der W irkungsweise der vorliegenden Erfindung wird zunächst angenommen, daß der Empfänger in der Lage ist, die Höhenwinkelinformation zu decodieren, die in der Phasencharakteristik der von der Mittelantenne 12 und den beiden Seitenbandantennen 11 und 13 abgegebenen Strahlung enthalten ist. Die in. Fig. 4 eingetragenen Fortpfianzungswege Rv und Rl von den Zentren der oberen und unteren Seitenbandantennen 11 und 13 bis zu dem Empfänger an der Stelle Z werden errechnet aus der Länge des Weges"R von dem durch den Schnitt der X- und der 7-Achse bestimmten Nullpunkt der' Antennenanordhung bis zu der Stelle Z, an der sich der Empfänger befindet, aus dem Abstand zwischen den Zentren RC₁ und RC₃ der beiden Seitenbandantennen 11 und 13 sowie aus dem Winkel ©. Mathematisch ausgedrückt ergeben sich damit folgende Beziehungen:To explain the mode of operation of the present invention, it is initially assumed that the receiver is able to decode the elevation angle information contained in the phase characteristic of the radiation emitted by the central antenna 12 and the two sideband antennas 11 and 13. The propagation paths Rv and Rl entered in FIG. 4 from the centers of the upper and lower sideband antennas 11 and 13 to the receiver at point Z are calculated from the length of the path "R" from that through the intersection of the X and 7 -Axis determined the zero point of the antenna arrangement up to the point Z where the receiver is located, from the distance between the centers RC ₁ and RC _{3 of} the two sideband antennas 11 and 13 and from the angle. Expressed mathematically, the following relationships result :

R₀ = (R sin© -L)² R ₀ = (R sin © -L) ²

+ (Rcos©)² = R² — 2i?Lsin© + L²,+ (Rcos ©) ² = R ² - 2i? Lsin © + L ² ,

(1) Rl = (1? sin Θ +L)² (1) Rl = (1? Sin Θ + L) ²

+ CRcos©)² = Ä² + 22?Lsin© +L²,+ CRcos ©) ² = Ä ² + 22? Lsin © + L ² ,

Ru, Rl-RRu, Rl-R

(4)(4)

Wenn der Empfänger im Verhältnis zu der Symmetrieachse X-X versetzt ist, wie das mit F i g. 4 angedeutet ist, so ist die Srecke Ru nicht genau gleich groß Rl. Für den praktischen Anwendungsfall ist die Strecke R, d. h. der Abstand zwischen dem Mittelpunkt RC₂ und dem Empfänger an der Stelle Z, sehr viel größer als der Abstand L zwischen den Zentren RC₁ und RC₃ der beiden Seitenbandantennen 11, 13, so ,daß die Längen der Strecken Ru. und Rl als annähernd gleich angesehen werden können; jedoch handelt es sich um diese kleine Differenz, die zur Bestimmung der Winkelinformation gemessen iwird. ^; ΐ ^ ,When the receiver is offset in relation to the axis of symmetry XX , as shown in FIG. 4 is indicated, the segment Ru is not exactly the same size Rl. For the practical application, the distance R, i. H. the distance between the center point RC ₂ and the receiver at the point Z, much greater than the distance L between the centers RC ₁ and RC _{3 of} the two sideband antennas 11, 13, so that the lengths of the lines Ru. and Rl can be viewed as approximately the same; however, it is this small difference that is measured to determine the angle information. ^; ΐ ^,

Für den Fall, daß R viel größer als L ist, sind die Strecken Ru und Rl im wesentlichen parallel, so daß der Ausdruck γ (-^-J vernachlässsigt werden kann. Wenn der Empfänger sich auf der Symmetrieachse X-X befindet, so ist Ru gleich Rl und annähernd gleich R. Wenn der Empfänger sich von der Stelle Z aus von der Symmetrieachse X-X aus aufwärts bewegt, so wird Ru um den Wert L sin ©kleiner, während Rl um denselben Wert größer wird; für die Winkelwerte unterhalb der Symmetrieachse gelten die umgekehrten Verhältnisse. ^: ■:"'■■■-■-.: ■■■'■:■■ . v In the event that R is much larger than L, the distances Ru and Rl are essentially parallel, so that the expression γ (- ^ - J can be neglected. If the receiver is on the axis of symmetry XX , then Ru is the same Rl and approximately equal to R. If the receiver moves upwards from the point Z from the axis of symmetry XX , Ru becomes smaller by the value L sin ©, while Rl becomes larger by the same value; the values apply to the angle values below the axis of symmetry reverse relationships ^.: ■: "'■■■ - ■ - .: ■■■' ■: ■■ . v

Es sei nun angenommen, daß die Signale von der mit F i g. 3 wiedergegebenen speziellen .Antennenanordnung abgestrahlt werden. Wie zuvor erwähnt, strahlt die Antenne 12 den Träger bei einer Frequenz /₀ (10 GHz) ab, der einen mit der Tonfrequenz Af (30 Hz) frequenzmodulierten Subträger der Frequenz fic (10 kHz) trägt. Der Modulator 21 wird verwendet, um das obere Seitenband / + Af abzuleiten, das vonIt is now assumed that the signals from the F i g. 3 reproduced special antenna arrangement are radiated. As mentioned above, the antenna 12 emits the carrier at a frequency / ₀ (10 GHz) which carries a subcarrier of the frequency fic (10 kHz) frequency-modulated with the audio frequency Af (30 Hz). The modulator 21 is used to derive the upper sideband / + Af derived from

109 617/210109 617/210

9 109 10

der Antenne 11 abgestrahlt wird, während der Modu- lage des Subträgers messen und daraus den Winkel Θ the antenna 11 is radiated, measure during the modulation of the submount and from this the angle Θ

lator 23 eingesetzt wird, um das untere Seitenband gemäß ,■■: · ■■ ;:...■;,..;.-'.■.-.■'-·="..;~>~-- lator 23 is used to move the lower sideband according to, ■■: · ■■;: ... ■;, ..; .- '. ■ .-. ■' - · = "..;~> ~ -

/o — Af abzuleiten, das von der unteren Seitenband- " _ Φ λ tc\ / o - to derive Af , that of the lower sideband- "_ Φ λ tc \

antenne 13 abgestrahlt wird. . . " "~ 2nL (°)antenna 13 is radiated. . . "" ~ 2nL (°)

Es sei ferner angenommen, daß sich der Empfänger 5 ■"«■■· -. ■■-.;■..;;.:.-.·■^:-.-der Stelle Z auf der Symmetrieachse X-X befindet und errechnen. /. :i^; i'; :
daß die augenblickliche Phasenlage der beiden Seiten- Da Θ für einen gegebenen Punkt und Räumwinkel bänder so ist, daß sie einander längs des die Träger- nur über den Bereich plus oder minus π radians gefrequenz/₀ repräsentierenden Vektors addieren, wie messen werden kann, kann die Bestimmung von Θ das in dem Vektordiagramm der Fig. 5 bei (A) io mehrdeutig sein, und es besteht zwischen der Strah-, dargestellt ist. In diesem Vektordiagramm repräsentiert lungsbreite der einzelnen abstrählenden Elemente'für der lange Pfeil/₀ auf der linken Seite den Träger,- τ λ '■■'■'"■'
während der kleinere obere bzw. untere Pfeil jeweils ._..-■>... (7)
das obere Seitenband /₀ + Af bzw. das untere λ 2
Seitenband /„ -Af repräsentieren. Wenn der Emp- 15 -..:■--■
fänger quer zu der Symmetrieachse X-X bewegt wird, ein Diagramm mit mehreren Strahlungskeulen. Um so ändert sich jede Seitenbandstrecke um L sin Θ, wie die maßgebliche Größe abzuschätzen, sei angenommen, zuvor beschrieben, und der entsprechende Phasen- daß Φ über den Bereich _:
winkel Φ, wie er in F i g. 5 bei (B) und bei (C) dargestellt ist, ergibt sich aus ao — π>Φ>π It is further assumed that the receiver 5 ■ "'■■ · - ■■ - .; ■ .. ;;:. .. · ^■: -.- point Z is on the axis of symmetry XX and calculate.. /.: i ^; i ';:
that the instantaneous phase position of the two side Da Θ for a given point and clearance angle bands is such that they add to each other along the vector representing the carrier frequency / ₀ only over the range plus or minus π radians, as can be measured the determination of Θ which can be ambiguous in the vector diagram of FIG. 5 at (A) io, and it exists between the beam, is shown. In this vector diagram the width of the individual protruding elements' represents the carrier for the long arrow / ₀ on the left-hand side, - τ λ '■■' ■ '"■'
while the smaller upper and lower arrow respectively ._..- ■> ... (7)
the upper sideband / ₀ + Af or the lower λ 2
Sideband / "-Af" represent. If the recipient 15 - ..: ■ - ■
catcher is moved transversely to the axis of symmetry XX , a diagram with several radiation lobes. In this way, each sideband section changes by L sin Θ, how to estimate the decisive variable, it is assumed, described above, and the corresponding phase that Φ over the range _:
angle Φ, as shown in FIG. 5 at (B) and at (C) results from ao - π>Φ> π

2nL InL gemessen werden kann und daß ferner die einzelnen 2nL InL can be measured and that also the individual

^φ = -γ- 'sin<9 λ* ——- -Θ (5) abstrahlenden Antennen 11, 12 und 13 die öffnung L ^φ = -γ- 'sin <9 λ * ——- -Θ (5) radiating antennas 11, 12 and 13 the opening L

haben und gleichförmig mit Energie gespeist sind. 35 Diese Situation bestimmt das größte ohne Überfür kleine Werte von Θ, unter der Voraussetzung, daß lappung verwendbare Einzelelement und die schmälste die Modulationsfrequenz im Vergleich zur Träger- Strahlungsbreite. Unter dieser Voraussetzung beträgt frequenz extrem klein ist. In einem praktischen An- der maximale Winkel der Abweichung von der Achse, wendungsfall der vorliegenden Erfindung war die ver- der sich ohne Mehrdeutigkeit messen läßt:,
wendete Trägerfrequenz /₀ annähernd 10¹⁰ Hz, wäh- 30 - - *have and are uniformly energized. 35 This situation determines the largest without excess for small values of Θ, provided that lapping can be used single elements and the narrowest is the modulation frequency compared to the carrier radiation width. With this assumption, the frequency is extremely small. In a practical alternative to the maximum angle of deviation from the axis, the application of the present invention was that which can be measured without ambiguity :,
applied carrier frequency / ₀ approximately 10 ¹⁰ Hz, while- 30 - - *

rend die Frequenz des Subträgers /«· einen Wert von <9 m ζ = ± (8)rend is the frequency of the subcarrier / «· a value of <9 m ζ = ± (8)

10⁴Hz und die Tonfrequenz Af einen Wert von - 2 L' ■ 10 ⁴ Hz and the audio frequency Af has a value of -2 L '■

30 Hz hatten.30 Hz.

In F i g. 5 wird t₀ in dem Schaubild (C) als Bezugs- radians, während die ersten Nullstellen für das Diazeit verwendet, und die Unterschiede der Winkel der 35 gramm der einzelnen Antennenelemente sich wie folgt Vektoren für (A) bzw. (B) repräsentieren die relative ergeben:In Fig. 5, t ₀ in diagram (C) is used as the reference radians, while the first zeros are used for the slide time, and the differences in the angles of the 35 grams of the individual antenna elements are represented by vectors for (A) and (B) as follows relative result:

Phasenlage zwischen der Bezugs-Subträgerfrequenz f_lc _ώΜ _ , λ . _Phase position between the reference subcarrier frequency f _lc ώΜ _, λ.

und den Seitenbändern für einen bestimmten Zeit- ONuIl — ± —. OJ)and the sidebands for a certain time- ONuIl - ± -. OJ)

punkt, aber unterschiedliche Winkellagen im Raum.point, but different angular positions in space.

Beide repräsentieren eine Amplitudenmodulation glei- 40 Selbst unter den günstigsten Bedingungen besteht eher Größe, aber die Phasenlage der ermittelten daher in einem Teil des Antennendiagramms hinsicht-Modulationsphase des unteren Seitenbandes in (B) lieh der Winkelmessung Mehrdeutigkeit. Diese Mehreilt gegenüber (A) vor. Dies gilt für den Zustand, bei deutigkeit kann leicht dadurch beseitigt werden, daß dem der Empfänger sich an der Stelle Z oberhalb der ein zweiter Satz Seitenbandantennen oder eine zweite Symmetrieachse X-X befindet, wie das in Fig.. 4 45 Trägerfrequenz und Modulatoren verwendet werden, angedeutet ist. Für einen Punkt unterhalb der Symme- um ein Fein-Grob-System zu bilden,
trieachse X-X würden ähnliche Verhältnisse gelten, , Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, daß—-wenn jedoch wäre die Modulationsphasenlage gegenüber alle Bestandteile des Systems einwandfrei arbeiten — der mit (A) .veranschaulichten verzögert. Somit die Möglichkeit, die Winkellage, etwa des Empfängers existiert in einem gegebenen Bereich des Raumes ein 50 an der Stelle Z, zu messen, durch die Meßbarkeit der fester Prozentsatz der Amplitudenmodulation, aber Phasenlage des Modulationssignals begrenzt wird, die Phasenlage der Modulation ist eine eindeutige Eines der hervorstechenden Merkmale der vorFunktion der Winkellage des Empfängers im Ver- liegenden Erfindung besteht darin, daß infolge ihrer hältnis zur Achse X-X. Das ist der Kern der vorliegen- Arbeitsweise ein Raumgrad einem Vielfachen an den Erfindung. Diese besondere Wahl der Antennen- 55 Graden elektrischer Phasenverschiebung entspricht, so geometrie und der ausgesandten Frequenzen schafft daß eine größere Auflösung erzielt wird, wobei das die einzigartige Möglichkeit, eine infolge einer ver- Verhältnis sich ergibt aus: . .Both represent an amplitude modulation equal to 40 Even under the most favorable conditions there is rather size, but the phase position of the determined modulation phase of the lower sideband in (B) in part of the antenna diagram lends the angle measurement ambiguity. This majority opposite (A) . This applies to the condition, if it is clear, can easily be eliminated by the fact that the receiver is located at point Z above which a second set of sideband antennas or a second axis of symmetry XX , as in Fig. 4 45 carrier frequency and modulators are used, is indicated. For a point below the symmetry to form a fine-coarse system,
triaxial XX , similar relationships would apply,, From the above analysis it can be seen that - if the modulation phase position with respect to all components of the system were working properly - the one illustrated with (A) . is delayed. Thus the possibility of measuring the angular position, e.g. of the receiver, exists in a given area of the room a 50 at the point Z, through which the measurability of the fixed percentage of the amplitude modulation, but the phase position of the modulation signal is limited, the phase position of the modulation is clear One of the salient features of the prior function of the angular position of the receiver in the present invention is that due to their relationship to the axis XX. That is the core of the present way of working a degree of space many times over the invention. This particular choice of antennae corresponds to 55 degrees of electrical phase shift, so geometry and the emitted frequencies create that a greater resolution is achieved, whereby the unique possibility, a result of a ratio results from:. .

hältnismäßig geringen Streckenlängenänderung gege- , . _ , λ Vrrelatively small change in route length. _, λ Vr

bene Mikrowellenphasenverschiebung bei der Modu- ^tIektrisclli^til^ade. ₌ SL ₌ ^l7lL . (10)bene microwave phase ^shift in the modul tIektriscll i ^t il ^ade . ₌ SL ₌ ^l7lL . (10)

lationsfrequenz unmittelbar in eine identische Phasen- 60 Raumgrade Θ ' λ . lation frequency directly into an identical phase 60 degrees of space Θ 'λ.

verschiebung umzusetzen. Wenn der die 30-Hz-Bezugsphase enthaltende Subträger /,<· des Mikrowellen- Bei der Auslegung eines solchen Systems ist esto implement shift. If the subcarrier containing the 30 Hz reference phase is /, <· of the microwave When designing such a system, it is

trägers von der den Träger abstrahlenden Antenne 12 . ,. _t.. L . ,., . _,. , „' .carrier from the antenna 12 radiating the carrier. ,. _t .. L. ,.,. _ ,. , "'.

τ ,· _nn _tJ e ·. Λ j , .. , , notwendig, fur _T einen Wert zu wählen, so daß, unterτ, · _nn _tJ e ·. Λ j, ..,, necessary to choose a value _{for T such that, under}

und die 30-Hz-Seitenbander von den seitenband- ^6> λand the 30 Hz sidebands from the sideband ^6> λ

abstrahlenden Antennen 11 und 13 ausgesandt werden, 65 Berücksichtigung der Begrenzung hinsichtlich der so kann der in der Luft befindliche Empfänger das Messung der Phasenlage, die erforderliche Genauigkeit zusammengesetzte Signal erfassen, die tatsächliche für diese Winkellage erzielt werden kann. In der Modulationsphasenlage bezüglich der Bezugsphasen- Praxis kann als Parameter, der über einen Bereichradiating antennas 11 and 13 are sent, 65 consideration of the limitation with regard to the so the receiver in the air can measure the phase position, the required accuracy record the composite signal that can actually be achieved for this angular position. In the Modulation phasing with respect to the reference phasing practice can be used as a parameter that extends over a range

11 1211 12

von ± 0,7° eine unzweideutige Winkelanzeige liefert, der Prozentsatz der Modulation des Trägers durch dieof ± 0.7 ° provides an unambiguous angle reading, the percentage of modulation by the carrier

. ,. ,-.^ . L _Λη _,,. j τ, Kurs-Seitenbänder mit dem Winkel unveränderlich ist,. ,. , -. ^. L _Λη _ ,,. j τ, course sidebands with the angle is invariable,

em Verhältnis von _χ « 40 gewählt werden. Das ^ Trägerdiagramm bei der Zwei-Antenne^A ratio of _χ «40 can be selected. The ^ carrier diagram for the two-antenna ^

., . . .. , ...^ . Φ -Vj *>cn λ η Ausführungsform in der Ebene der Winkelmessung.,. . .., ... ^. Φ -Vj *> cn λ η embodiment in the plane of the angle measurement

gibt ein Verhältnis von -g- von annähernd 250, so daß ,. _{um den} ^ _{des Anordnungsfaktors scMrfer}. _WenJgives a ratio of -g- of approximately 250 so that,. _{by the} ^ of _{the arrangement factor scMrfer} . _Whom J

i di d

die Lagenmessung mit einer Genauigkeit von an- somit der Empfänger des Flugzeuges von der normalthe position measurement with an accuracy of otherwise - thus the receiver of the aircraft of the normal

nähernd 0,01° durchgeführt werden kann. zur Antennenanordnung verlaufenden Linie (derenapproximately 0.01 ° can be carried out. line running to the antenna arrangement (their

Im vorliegenden Zusammenhang sei auch darauf Richtung der.Richtung des Maximums des TrägersIn the present context it is also the direction of the maximum of the carrier

hingewiesen, daß der früher in den Beziehungen (3) entspricht) wegbewegt wird, nimmt der Trägerwert abnoted that which corresponds to earlier in the relationships (3) is moved away, the carrier value decreases

und (4) aufgetretene Ausdruck . io und somit der Prozentsatz der Modulation zu. Derand (4) expression occurred. io and therefore the percentage of modulation too. the

. /r\2 übliche Überstreichungswinkel ist der Vektor, bei dem. / r \ 2 common sweep angle is the vector at which

' . · _ j jtL j die Summe der Seitenband-Spannungsvektoren gleich'. · _ J jtL j equals the sum of the sideband voltage vectors

- 2\R/ dem Träger-Spannungsvektor oder kleiner als dieser- 2 \ R / the carrier stress vector or less than this

auf kurze Bereiche einen erheblichen Einfluß haben 15 Weiter ist darauf hinzuweisen, daß der Ausführungs-'have a considerable influence on short areas 15 It should also be pointed out that the execution '

kann, da er eine effektive Phasenverschiebung zwischen form, bei der der das größte Signal darstellende Trägercan, as there is an effective phase shift between form, in which the carrier representing the largest signal

dem eigentlichen Empfängerträger und dem Signal durch den Subträger moduliert wird, wahrscheinlichthe actual receiver carrier and the signal is modulated by the subcarrier, probably

repräsentiert, das auf Grund der Seitenbandinforma- eine bevorzugte Bedeutung zukommt. Das Systemrepresents, which has a preferred meaning due to the sideband information. The system

tion allein entstehen würde. würde jedoch gleich gut arbeiten, wenn der Bezugs-tion would arise alone. would work equally well if the reference

Die der Erfindung zugrunde liegende Lehre ist in 20 Subträger auf eine der Seitenbandantennen übertragenThe teaching on which the invention is based is transferred to one of the sideband antennas in 20 subcarriers

erster Linie an. Hand eines speziellen Ausführungs- würde.first and foremost. Hand of a special execution dignity.

beispiels beschrieben worden, bei dem als sendendes Das besondere, mit F i g. 7 veranschaulichte Emp-has been described as an example, in which the special, with F i g. 7 illustrated recep-

Boden-Subsystemelement eine Drei-Antennen-Anord- fänger-Subsystem bildet für sich keinen BestandteilFloor subsystem element, a three-antenna arrangement catcher subsystem, does not form part of itself

nung verwendet wird. Es versteht sich, daß von dieser dieser Erfindung, abgesehen davon, daß irgendeinis used. It is to be understood that this invention, apart from any

speziellen Ausführungsform gewisse Abweichungen 25 Empfänger vorhanden sein muß, um das System zuspecial embodiment certain deviations 25 receivers must be present to the system

. möglich sind, ohne daß deshalb der Rahmen der vervollständigen und um das den eigentlichen Gegen-. are possible without therefore completing the framework of the actual counterpart

Erfindung verlassen würde. So kann beispielsweise stand der vorliegenden Erfindung bildende, am BodenInvention would leave. For example, the present invention can stand on the ground

ein zweites Ausführungsbeispiel Verwendung finden, befindliche Sendesystem funktionsfähig zu machen,a second embodiment can be used to make existing transmission systems functional,

das entsprechend F i g. 6 nur zwei abstrahlende Zur Wiederholung sei erwähnt, daß die Funktion desthat according to FIG. 6 only two radiating. To repeat it should be mentioned that the function of the

Antennen aufweist. Der Drei-Antennen-Ausführungs- 30 in der Luft befindlichen Empfänger-Subsystems darinHas antennas. The three antenna embodiment 30 airborne receiver subsystem therein

form entsprechende Elemente sind dabei mit denselben besteht, die von den drei abstrahlenden Antennen 11,elements corresponding to the shape are made up of the same ones that are provided by the three radiating antennas 11,

.. Bezugszeichen wie bei der Drei-Antennen-Ausfüh- 12 und 13 ausgesandte Mikrowellensighalenergie zu.. Reference numerals as in the case of the three-antenna design 12 and 13 emitted microwave signal energy

rungsform bezeichnet, die jedoch zur Unterscheidung empfangen, diese Signale zu demodulieren, um die vontion form referred to, however, to distinguish received, these signals to demodulate to those of

mit einem Apstroph (') versehen sind. Der einzige der Boden-Bezugslage abhängige Modulation zurück-are provided with an apstrophe ('). The only modulation that is dependent on the ground reference position

funktipnelle Unterschied zwischen den beiden Aus- 35 zugewinnen, und diese Daten auszuwerten, so daßFunctional difference between the two calculations and to evaluate this data so that

führungsformen besteht darin, daß die Zwei-Antennen- dem Piloten die gewünschte Information hinsichtlichforms of guidance consists in the fact that the two antennae provide the pilot with the desired information

Ausführungsform im Gegensatz zu den drei reellen der Lage in Form einer geeigneten Aufzeichnung oderEmbodiment in contrast to the three real of the location in the form of a suitable record or

Strahlungszentren der Drei-Antennen-Ausführungs- Anzeige vermittelt wird. Das in der Luft befindlicheRadiation centers of the three-antenna execution display is conveyed. The one in the air

form für die Trägerfrequenz ein virtuelles Strahlungs- Empfänger-Subsystem muß daher Schaltungen für dieform for the carrier frequency a virtual radiation receiver subsystem must therefore circuits for the

Zentrum aufweist, das dem von der Antenne 12 der 40 automatische Erfassung und für das Verfolgen desCenter corresponding to that of the antenna 12 of 40 automatic detection and tracking of the

Fig. 2 gebildeten Zentrum entspricht; die beiden Verlaufs des gesendeten Signal aufweisen, um einenFig. 2 corresponds to the center formed; the two course of the transmitted signal have to one

anderen Zentren für die Seitenbandabstrahlung sind einwandfreien Signalempfang zu gewährleisten und dieother centers for the sideband radiation are to ensure proper signal reception and the

in gleicher Weise wie bei der Drei-Antennen-Aus- Bezugs- sowie Kursinformation demodulieren zudemodulate in the same way as with the three-antenna reference and course information

führungsform reell. können und die Phasendifferenz zwischen den beidenmanagement form real. can and the phase difference between the two

DieWirkungsweisederZwei-Antennen-Ausführungs- 45 Größen zu messen. ·To measure the effect of the two-antenna design 45 sizes. ·

form dürfte sich ohne weiteres verstehen lassen, so , Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Antenne 11 für daß eine ins einzelne gehende Erläuterung hierzu das obere Seitenband eine Spektrallinie der oberen entbehrlicherscheint. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, Seitenbandfrequenz (J₀ + 4 f) sendet, während die daß die Hybridverbindungsrichtkoppler 40' und 4Γ andere Antenne 13 für das untere Seitenband die so eingestellt sein sollen, daß das Verhältnis zwischen 50 untere Seitenbandfrequenz (J₀ — Af) abstrahlt. Andeden Amplituden der Seitenbänder und der Amplitude rerseits sendet die mittlere Antenne 12 die Träger-' des Trägers innerhalb der zuvor erwähnten Grenzen frequenz und zwei 10-kHz-Seitenbänder aus, die mit der bleibt, um die Genauigkeit der Zwei-Antennen- Frequenz Af frequenzmoduliert sind. Das Empfänger-Ausführungsform nicht herabzusetzen. Subsystem muß alle diese Signale, wie sie mit F i g. 2 Aform should be easy to understand, see above, from Fig. 2 it can be seen that the antenna 11 appears to be dispensable for a detailed explanation of this, the upper sideband, a spectral line of the upper one. It should be pointed out, however, that the sideband frequency (J ₀ + 4 f) transmits, while the hybrid link directional couplers 40 'and 4Γ other antennas 13 for the lower sideband should be set in such a way that the ratio between 50 lower sideband frequency (J ₀ - Af ) radiates. And the amplitudes of the sidebands and the amplitude on the other hand, the center antenna 12 transmits the carrier frequency within the aforementioned limits and two 10 kHz sidebands, which remains frequency-modulated by the accuracy of the two-antenna frequency Af are. The receiver embodiment does not belittle it. The subsystem must contain all of these signals as indicated by FIG. 2 A

Ein grundlegendes Erfordernis für die Abstrahlung 55 angedeutet sind, gleichzeitig empfangen und anschlie-A basic requirement for the emission 55 are indicated, to receive and subsequently

eines Trägers, bei dem die Phasenlage sich nicht mit ßend auswerten, um die am Sender in diese drei Signalea carrier, in which the phase position is not evaluated with ßend, in order to convert these three signals at the transmitter

dem Winkel ändert, besteht darin, daß sein Strahlungs- verschlüsselte Lageninf ormätion vzu decodieren. ^changes with the angle, consists in decoding its radiation-encrypted positional information. ^

Zentrum sich in der Mitte einer und auf einer Linie In dem vereinfachten Blockschaltbid des EmpfängersCenter yourself in the middle of and on a line in the simplified block diagram of the receiver

befinden muß, die die Zentren der beiden Seitenband- der F i g. 7 weist der Empfänger eine herkömmlichemust be located, which are the centers of the two sidebands of the F i g. 7, the receiver has a conventional

antennen verbindet. Der weiteste Winkelbereich wird 60 Antenne 50 auf, von der die empfangenen Signale überantennas connects. The widest angular range will be 60 antenna 50, from which the received signals are about

durch eine im Zentrum angeordnete Antenne erhalten, einen Bandpaß 51 zu einer Mischstufe 52 geliefertobtained by a centrally located antenna, a bandpass filter 51 is supplied to a mixer 52

deren Strahlungsdiagramm als Funktion der Winkel werden. Die Mischstufe 52 liegt in einer phasenstarrenwhose radiation diagram will be as a function of the angle. The mixer 52 is in a phase-locked one

den Strahlungsdiagrammen der Seitenbandantennen Schleife mit einer Zwischenfrequenzstufe 53, einerthe radiation patterns of the sideband antenna loop with an intermediate frequency stage 53, a

identisch ist. Durch Verbindung der Seitenband- zweiten Mischstufe 56, in die von einem kristall-is identical. By connecting the sideband second mixer stage 56, into which a crystal

antennen zu einer gleichphasigen Anordnung läßt sich 65 gesteuerten Oszillator 57 eine Haupt-Bezugsfrequenzantennas to an in-phase arrangement can be 65 controlled oscillator 57 a main reference frequency

jedoch ebenfalls die Forderung nach einer symme- eingespeist wird, einem Verstärker 58 und einemhowever also the requirement for a symmetrical input, an amplifier 58 and a

trischen Lage des Strahlungszentrums erfüllen. dritten örtlichen Oszillator 59. Die Zwischenfrequenz-fulfill the tric position of the radiation center. third local oscillator 59. The intermediate frequency

Während bei der Drei-Antennen-Ausführungsform stufe 53 ist mit einem geeigneten SchwundausgleichWhile in the three-antenna embodiment stage 53 is with a suitable loss compensation

versehen. Der Ausgang der Zwischenfrequenzstufe 53 wird mit dem Ausgang des kristallgesteuerten Oszillators 57 in einem Phasendetektor 56 verglichen. Der dabei erhaltene Ausgangswert wird verstärkt und auf den örtlichen Oszillator 59 gegeben, dessen Ausgangssignal unter Schließung der phasenstarren Schleife in die Mischstufe 52 eingespeist wird. Dieser Teil des Systems ist von allgemein bekanntem Aufbau. Wenn der örtliche Oszillator 59 bei einer Frequenz arbeiten würde, die von seiner richtigen Frequenz weniger abweicht, als es der Bandbreite der phasenstarren Schleife entspricht, so würde die Phasenstarrheit bei Empfang des gewünschten Signals automatisch eintreten. Da eine Steuerung bei offener Schleife in einem solchen Maße nicht wahrscheinlich ist, wird der örtliche Oszillator 59 anfänglich zu einer Seite der richtigen Frequenz hin verstellt, und es wird eine Such-Kippschwingung in den Integrierschaltungen .verwendet, um die Frequenz des örtlichen Oszillators abzutasten, bis der richtige Wert empfangen wird, worauf der Kreis verriegelt wird und die Kippschwingung endet. Das gewährleistet eine positive automatische Abstimmung. Der Ausgang der Zwischenfrequenzsufe 53 ist außerdem zu einer weiteren Mischsufe 61 geführt, wo er in seiner Frequenz auf. annähernd 115 MHz umgesetzt wird, um die VOR-Empfänger zu speisen, von denen die Winkelinformation in herkömmlicher Wejsf erhalten wird.Mistake. The output of the intermediate frequency stage 53 is matched with the output of the crystal controlled oscillator 57 compared in a phase detector 56. The output value obtained is amplified and increased given the local oscillator 59, the output signal of which closes the phase-locked loop in the mixer 52 is fed. This part of the system is of well known construction. When the local oscillator 59 would operate at a frequency less than its correct frequency deviates than it corresponds to the bandwidth of the phase-locked loop, the phase rigidity would be Reception of the desired signal occur automatically. As an open loop control in one such extent is not likely, the local oscillator 59 initially becomes a site of the correct one The frequency is adjusted, and a search oscillation is used in the integrating circuits. to sample the frequency of the local oscillator until the correct value is received, whereupon the Circle is locked and the tilting oscillation ends. This ensures a positive automatic vote. The output of the intermediate frequency stage 53 is also led to a further mixer stage 61, where it is based in its frequency. approximately 115 MHz is converted to feed the VOR receivers, from which the angle information is obtained in a conventional manner.

Claims

Patent claims:

1. Navigation system for determining the angle with an antenna arrangement for emitting a carrier frequency generated by a microwave generator, which is amplitude-modulated by means of a subcarrier, which in turn is frequency-modulated by means of a much smaller frequency, characterized in that the antenna arrangement (11, 12, 13) has three effective radiation centers (RC ₁ , RC ₂ , RC ₃ ) for the simultaneous transmission of three separate electromagnetic wave signals each with the same carrier component, but symmetrically different, coherent modulation frequencies and with a reference modulation, the phase angle of which is invariable and separable from the aforementioned modulations, and that between the Microwave generator (18) and the one outer radiation center (RC ₁ ) of the antenna arrangement (11, 12, 13) a modulator (21) for converting the carrier frequency (J ₀ ) to the frequency value (Af) provided for frequency modulation of the subcarrier to a n higher frequency value (/ " + AJ), between the microwave generator (18) and the other outer scanning center (RC ₃ ) of the antenna arrangement (11, 12, 13) another modulator (23) for converting the carrier frequency (/") to the for frequency modulation of the subcarrier provided frequency value (Af) is switched to a lower frequency value (J ₀ - Af) .

2. Navigation system according to claim 1, characterized in that the antenna arrangement at least has two antenna units (H ', 13').

3. Navigation system according to claim 1, characterized in that the antenna arrangement is three Having antenna units (11, 12, 13).

4. Navigation system according to claim 2 or 3, characterized in that the modulation of the Subcarrier a frequency modulator is provided.

5. Navigation system according to claim 1 to 4, characterized in that the formation of the Sidebands Serrodyne modulators are provided.

6. Navigation system according to claim 1 to 4, characterized in that the formation of the Sideband locking digital microwave ferrite phase shifters are provided in which the Microwave phase by digital approximation to a phase change that has a sawtooth function of time is stepped through discrete, uniform steps and then brought back to zero will.

1 sheet of drawings