DE2163288A1 - Eich- und Korrektursystem für Zweikanalpeiler - Google Patents

Description

Dipl. -Phys. Leo Thul 2 I 6 3 2 8 8

Patentanwalt
7 Stuttgart 30
Kurze Straße 8

D. Poppe - O. Mathiesen 2/3 - 2/3

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Eich- und Korrektursystem für Zweikanalpeiler

Die Erfindung betrifft ein System zum Eichen und zur Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung eines Zweikanalpeiler mit 2 richtungs abhängigen Antennen und einer richtungsunabhängigen Antenne, bei dem jede richtungs abhängige Antenne über einen Verstärker mit einem Plattenpaar einer Kathodenstrahlröhre verbunden ist, bei dem zum Eichen die Eingänge der Verstärker der beiden Kanäle miteinander verbunden werden und die Verstärkung eines Kanals verändert wird.

Die Eichung von Zweikanalpeilern durch Einstellung der Verstärkung der beiden Verstärker ist bekannt. Die Eichung erfolgt durch Änderung der Verstärkung eines der beiden Verstärker und sie ist dann beendet, wenn eine Gerade unter 45 auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre erscheint.

14.12.1971 -2-

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Einzelheiten hierzu sind in dem Buch von Terman "Radio Engineers' Handbook", 1943, auf Seite 886 beschrieben. Außerdem ist es bekannt, daß die sogenannte viertelkreisige Funkbeschickung, auch Quadraturfehler genannt, korrigiert werden muß. Diese Korrektur ist in dem genannten Buch auf Seite 872 und in dem Buch von Sandretto: "Electronic Navigation Engineering", 1958, auf den Seiten 55 und 56 beschrieben.

Bei den bekannten Zweikanalpeilern ist die Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung oft ungenau und zeitraubend. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein System zum Eichen und zur Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung bei einem Zweikanalpeiler anzugeben, bei dem diese Ungenauigkeit nicht mehr auftritt.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß während des Eichens die Ausgangssignale der beiden Verstärker in einer Vergleichsschaltung verglichen werden, das mit dem Aus gangs signal der Vergleichsschaltung die Verstärkung des regelbaren Verstärkers so lange nachgeregelt wird, bis die Ausgangssignale der beiden Verstärker sich um einen Betrag entsprechend der erforderlichen Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung unterscheiden.

Mit diesem System wird die Ungenauigkeit, die sich bei der Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung ergibt, eliminiert bzw. stark herabgesetzt. Die Signale, die während den Eichzeiten auftreten., können auf der Kathodenstrahlröhre dargestellt werden, so daß das Eichen, das die Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung einschließt, überprüft werden kann.

Für eine bestimmte Frequenz und ein bestimmtes Schiff mit einer bestimmten Takelage, wird die viertelkreisige Funkbeschickung beim Einbau des Peilers

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bestimmt. Die viertelkreisige Funkbeschickung erscheint beim Prüfvorgang auf der Kathodenstrahlröhre als kleiner Winkel, der zu 45 zu addieren oder von 45 zu subtrahieren ist.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die viertelkreisige Funkbeschickung in einer digitalen Codeeinheit voreingestellt. Auf diese Weise werden die Schwankungen von analogen Dämpfungsgliedern und Verstärkern, die Meßfehler verursachen, eliminiert. In einer digitalen Codeeinheit ist die viertelkreisige Funkbeschickung immer genau eingestellt und unabhängig von Temperatur und Feuchtigkeit und anderen änderbaren Bedingungen.

Die Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Systems,

Fig. 2 und

2a ein erstes Ausführungsbeispiel nach der

Erfindung,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel nach der

Erfindung,

Fig. 4 Einzelheiten der Peilauswerteeinrichtung

Fig. 4a und

4b das Vektordiagramm und die Impulsdia

gramme der Signale der Anordnung nach Fig. 4,

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Fig. 5 Einzelheiten der in Fig. 3 gezeigten Ein

heit zur Korrektur der viertelkreisigen Funkbe s chickung,

Fig. 5a das Impuls diagramm für Fig. 5,

Fig. 6 Einzelheiten der Verstärkungsregeis ehaltung

nach Fig. 3,

Fig. 6a das Impulsdiagramm der Fig. 6,

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Er

findung,

Fig. 8 und

9 Einzelheiten der Anordnung nach Fig. 7,

Fig. 10 eine Abwandlung des ersten Ausführungs-

beispiels nach der Erfindung,

Fig. 11 eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Ein

heit zur Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung und

Fig. 11a einige Impulsdiagramme für Fig. 11.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild des Zweikanalpeilers nach der Erfindung gezeigt.

Die Signale Y und X werden von zwei Rahmenantennen 1 und 2 aufgenommen

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und gelangen zu den abstimmbaren Verstärkern 6 und 7. Diese Signale werden im folgenden mit Y und X bezeichnet, wenn sie über die Verstärker gelangen und auf der Kathodenstrahlröhre 4 angezeigt und in einer Signalaus werte schaltung 5 verglichen werden.

Die aufgenommenen Peilwerte werden (einschl. der Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung) auf der Kathodenstrahlröhre 4 und auf der digitalen Anzeigeeinheit 8 angezeigt. Die Werte werden jedoch in regelmäßigen Zeitabständen auf den neuesten Stand gebracht. Hierzu dient eine Verstärkungsregelschaltung 9, zu der die Korrektur der viertelkreisigen *

Funkbeschickung gehört. Eine nicht gezeigte Ablaufsteuerung dient zur Steuerung der verschiedenen Einheiten während des Eichens und während des Messens. Beim Eichen wird zuerst ein Schalter 3 betätigt, der die Eingänge der beiden Verstärker 6 und 7 miteinander verbindet.

Beim Eichen werden die Ausgangssignale der beiden Verstärker 6 und 7 in der Signalauswerteschaltung 5 verglichen, so daß sich ein Steuersignal als Ergebnis dieses Vergleichs ergibt, mit dem die Verstärkung des regelbaren Verstärkers 7 so lange verändert wird, bis die Amplituden der Ausgangs signale der Verstärker sich um einen Betrag unterscheiden, der der gewünschten Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung entspricht. "

Wenn das System durch Öffnen des Schalters 3 nach dem Eichzeitraum auf Messen umgeschaltet wird, dann bleibt die Einstellung des Verstärkers 7 gleich wie beim vorhergehenden Eichvorgang. Auf diese Weise ist die Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung in den Signalweg eingeführt, so daß genaue Peilwerte auf der Kathodenstrahlröhre 4 dargestellt werden. Der richtige Peilwerfc wird außerdem auf der digitalen Anzeigeeinheit 8 dargestollt.

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2 0 9 B ? 7 / f) 7 1 f;

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung genauer gezeigt, bei dem ein Dämpfungsglied 10 in die Leitung vom Ausgang des regelbaren Verstärkers 7 zur Signalauswerteschaltung geschaltet ist. Die Signalauswerteschaltung wird im folgenden Peilauswerteeinrichtung 5' genannt. Die anderen Bauteile und Einrichtungen sind identisch oder gleich wie in Fig. 1. Das Dämpfungsglied wird von der nicht gezeigten Ablaufsteuerung so gesteuert, daß es beim Eichen eingeschaltet ist. Dabei wird seine Dämpfung entsprechend der gewünschten Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung voreingestellt. Das Dämpfungsglied 10 eliminiert die auf Grund der viertel kreisigen Funkbeschickung vorhandene Ungleichheit, die durch die Verstärkungsregelschaltung 9 eingeführt wurde. Anders ausgedrückt, es bedeutet, daß die Verstärkungsregelschaltung 9 den Verstärker 7 derart steuert, daß die Dämpfung, die durch das Dämpfungsglied 10 eingeführt wurde, kompensiert wird. Die Signale, die zur Peilauswerteeinrichtung 5 * gelangen, haben daher bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung gleiche Amplitude, so daß sich ein digitaler Vergleich leicht ausführen läßt. Einzelheiten der Peilauswerteeinrichtung 5'und der Verstärkungsregelschaltung 9 werden im Zusammenhang mit anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben. Die digitale Anzeige einheit 8 kann beim Eichen wirksam gemacht werden, so daß sie die Frequenz anzeigt, auf die die beiden Verstärker abgestimmt sind.

Fig. 2a zeigt eine einfache Ausführungsform des Dämpfungsgliedes 10 nach Fig. 2. Es handelt sich um einen veränderlichen Widerstand 11, dessen Wert entsprechend der gewünschten Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung voreingestellt wird. Dieser Wert ändert sich mit der Frequenz und es ist daher erforderlich, das Dämpfungsglied abhängig von der Abstimmung auf verschiedene Werte einzustellen. Ein Schalter 12 deutet an, daß das Dämpfungsglied beim Messen kurzgeschlossen wird.

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Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit mehr Einzelheiten der Einrichtung zur Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung und der Verstärkungsregelschleife. Die Ablaufsteuerung ist nicht gezeigt. Gleiche Blöcke sind in Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugs zeichen versehen.

Die beiden Signale X und Y gelangen auf die entsprechenden Ablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 4 und auf dem Bildschirm erscheint eine Gerade unter 45 , wenn die beiden Signale gleiche Amplitude haben. In der Peilauswerteeinrichtung 5' werden die beiden Signale verglichen und an dessen Ausgang treten Rechteck-Impulse auf, deren Impulslänge 25 % der maximalen Impulslänge beträgt, wenn die beiden Signale gleiche Amplitude haben. Das Ausgangs signal von der Peilauswerteeinrichtung 5 ' gelangt über eine Gradumwandlungseinheit 17 zur digitalen Anzeigeeinheit 16. Das Ausgangssignal der Peilauswerteeinrichtung 5'gelangt auch zur QE-Korrektureinheit 18, auf die das Signal von einer QE-Einheit 19 gelangt. QE bedeutet, Quadraturfehler. Quadraturfehler wird im folgenden an Stelle des bisher verwendeten Ausdruckes viertelkreisige Funkbeschickung verwendet. Das Aus gangs signal von der QE-Korrektureinheit 18, das eine Impulsfolge mit korrigierter Impulslänge ist, gelangt zu einer Verstärkungsregeleinheit 20, die der Verstärkungsregelschaltung 9 nach Fig. 2 entspricht, welche die Ver-Stärkung des Verstärkers regelt.

Die Schwankungen von analogen Dämpfungsgliedern und Verstärkern, die Peilfehler verursachen, werden durch die digitale und damit genaue QE-Einstellung vermieden. An Stelle einer analogen Vorgabe des QE wird eine digitale Kodierung verwendet.

Wie erwähnt, soll mit der Erfindung die Verstärkung 7 so geregelt werden, daß der QE beim Eichen berücksichtigt wird. Dies erfolgt mit Hilfe der Regel

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schleife, welche die P eilauswerte einrichtung 5", die QE-Korrektureinheit 18, die Verstärkungsregeleinheit 20 und den Verstärker 7 enthält. Diese Regelschleife arbeitet wie folgt: Es wird angenommen, daß am Anfang die Verstärkung beider Verstärker gleich ist, so daß am Ausgang der Peilauswerteeinrichtung 5'Impulse mit einer Impulslänge von 25 % auftreten. Die Länge des positiven Impulses entspricht 45 auf der Kathodenstrahlröhre Es wird weiter angenommen, daß die QE-Codeeinheit 19 auf einen Wert von 1 Grad eingestellt ist. Die QE-Korrektureinheit 18 bewirkt, daß 1/45 entsprechend 1 Grad der Länge des positiven Impulses, der auf seinen Eingang gegeben wird, abgeschnitten wird. Am Ausgang dieser Einheit 18 tritt daher ein Impuls auf, der eine Impulslänge entsprechend 44 hat. Gelangt dieses Signal zur Verstärkungsregeleinheit 20, dann wird dort dieses Signal mit dem Signal der Impulslänge 25 % verglichen und festgestellt, daß das Eingangssignal nur 44 entspricht. Die Verstärkungsregeleinheit 20 regelt daher die Verstärkung des Verstärkers 7 so, daß seine Verstärkung so geändert wird, daß am Ausgang der Peilauswerteeinrichtung 5 ' ein Signal ent-

o ο

sprechend 46 auftritt. Wenn dieses neue 46 entsprechende Signal zur QE-Korrektureinheit 18 gelangt, dann ist die Information von der QE-Codeeinheit 19 (abschneiden des 1 entsprechenden Teils des positiven Impulses) immer noch vorhanden. Am Ausgang der QE-Korrektureinheit 18 tritt nun ein positiver Impuls auf, der eine Länge von 46 - 1 =45 hat. Wenn die Verstärkungsregeleinheit 20 dieses neue Signal erhält, das nun einer Impulslänge von 24 % entspricht, dann wird die weitere Regelung des Verstärkers unterbrochen. Die Wirkungsweise dieser Schaltung wird in Verbindung mit den Fig. 4, 5 und 6 genau beschrieben. Ändern sich jedoch aus irgendeinem Grunde die Verstärkung des Verstärkers 7 oder die Bauteile und Schaltkreise, die ztm Schalter 3 führen, dann wird diese Änderung oder Verstärkungsänderung durch die Peilauswerteeinrichtung 5' festgestellt und die Verstärkung des Verstärkers 7 entsprechend geregelt.

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In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der Peilauswerteeinrichtung 5' (Fig. 2 und 3) gezeigt. Die Gradumwandlungseinheit 17 und die digitale Anzeigeeinheit sind ebenfalls gezeigt.

Das Signal des X-Kanals "wird um + 90 mit einem Phasenschieber 26 und um -90 mittels eines Phasenschiebers 27 verschoben. Diese Signale werden mit dem Signal des Y-Kanals in dem Widerstandsnetzwerk 28., 29 und 30 und 31 addiert, Die Vektordarstellung hierzu zeigt Fig. 4a. Die Vektoren drehen sich mit einer Frequenz L^J, so daß das y- jx-Signal dem y +jx-Signal um den Winkel 2(X nacheilt. Wenn die Amplituden der beiden Signale gleich sind, ist der Winkel OC = 45°.

Die Signale y +jx und y -jx gelangen über Verstärker 32 bzw. 33 in denen sie so begrenzt werden, daß ihre Nulldurchgänge genau erfaßbar sind. Die sich ergebenden Signale sind mit (32) bzw. (33) in Fig. 4b bezeichnet. Beim positiven Nulldurchgang von y +jx öffnet eine Torschaltung 34 und schließt beim folgenden positiven Nulldurchgang des Signals y -jx wieder. In Winkelgraden ausgedrückt bedeutet dies, daß die Torschaltung 34 während eines Intervalles 2(X durchlässig ist, wobei die Länge einer vollständigen Periode 2 JT entspricht. Man sieht, daß der Peilwinkel direkt als die Hälfte der Phasenverschiebung zwischen den Signalen y +jx und χ -jy ermittelt wird. Wenn χ und y gleich sind, dann ist IX= 45 , 2 (Λ= 90 ( JT/2) und die Impulslänge des Rechtecksignals am Ausgang der Torschaltung 34 beträgt 25 %. Das Signal am Ausgang der Torschaltung 34 (im folgenden 2(X-Detektor genannt) ist identisch mit dem Signal am Ausgang der Peilauswerteeinrichtung 5'in den Fig. 2 und 3.

Die digitale Anzeigeeinrichtung ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung, sie wird jedoch trotzdem kurz beschrieben. An den Eingang einer

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UND-Schaltung 35 gelangt eine Taktimpulsfolge fl von einem Taktimpulsgenerator 36 und ein Schaltsignal, das beispielsweise 0, 1 Sekunden lang ist. Dieses Schaltsignal wird von einem Impulsgenerator 37 geliefert. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 35, das der Gesamtanzahl von Taktimpulsen fl während der Dauer des Schaltimpulses entspricht, gelangt zusammen mit dem Ausgangssignal des 2o( -Detektois34 zu einer UND-Schaltung 38. Die eben beschriebenen Impulse sind im Impulsdiagramm nach Fig. 4b dargestellt.

Der 20^ -Detektor 34 läßt einen Bruchteil von 2 0k°/360° der Taktimpulse fl durch die UND-Schaltung 38. Damit ist die Gesamtanzahl der Impulse am Ausgang der UND-Schaltung 38 direkt proportional zu 0( (oder 2 Γ( - wenn zweckmäßig). Es wird angenommen, daß die Signalfrequenzen von X und Y (und das 2O( -Signal) etwa 20 KHz , die Auswerteperiode 0, 1 Sekunden (Generator 37) und die Taktfrequenz 10, 8 MHz ist. Es treten dann in einer Auswerteperiode 2. 000 Rechteckimpulse auf und die Gesamtanzahl der Taktimpulse, die zur UND-Schaltung 38 gelangt, ist 1.080.000 und die Gesamtanzahl, welche die UND-Schaltung 38 passiert, ist 270.000, wenn 2CX =90° ist. Dies entspricht, wie oben erwähnt, einer Geraden unter 45 auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre. Um die Zahlen 4-5-0 auf der digitalen Anzeigeeinheit 16 zu erhalten, muß das Signal durch eine Teilerschaltung 39 geführt werden, die es durch 6.10 teilt. Auf der digitalen Anzeigeeinheit 16 ist ein Komma zwischen den Zehnern und Einern vorgesehen, so daß die angezeigte Zahl Grade und Zehntelgrade, im Beispiel 45, ο ist.

Fig. 5 zeigt das Schaltbild der QE-Korrektureinheit 18, nach Fig. 3. Das 2 gK - Signal gelangt auf ein 5-stufiges Schieberegister mit den Stufen 45, 46, 47, 48 und 49, Den Takt f2 für das Schieberegister liefert ein Taktgenerator

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50. Der Takt f2 ist in Fig. 5a dargestellt.

Das 20(*Signal, das eine Frequenz von etwa 20 KHz hat, die der Zwischenfrequenz des Empfängers entspricht, ist mit dem Takt f2 nicht synchronisiert, so daß das Ausgangssignal der ersten Stufe 45 des Schieberegisters um einen Betrag phasenverschoben ist, der kleiner als eine Periode des Taktes ist. Die Aus gangs signale der anderen Stufen des Schieberegisters sind genau um eine Periode gegenüber dem Takt f2 phasenverschoben. Vorbestimmte Ausgänge des Schieberegisters sind so mit der QE-Codeeinheit 19 verbunden, die auch in Fig. 5 gezeigt ist, daß die gewünschten Ausgänge mittels eines Schalters 51 ausgewählt werden können. Der ausgewählte Ausgang wird dann auf eine logische Schaltung bestehend aus den Bauelementen 52, 53, und 54 geschaltet. Auf die UND-Schaltung 52 gelangt das 2$ -Signal und das QE-Impulssignal von der Einheit 19. Am Ausgang dieser UND-Schaltung steht daher ein Signal (52) zur Verfügung, das ebenfalls in der Fig. 51 dargestellt ist. Am Ausgang der UND-Schaltung 53 tritt ein Impuls auf, dessen Länge dem zeitlichen Unterschied zwischen der Vorderflanke des 2(/ -Impulses und der Vorderflanke des danach auftretenden Taktimpulses ist. Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 52 und 53 werden in einer Torschaltung 54 addiert, so daß sich ein korrigiertes 2(X-Signal ergibt, das mit ( 2 0( +2 QE) bezeichnet ist . Der abgeschnittene Teil entspricht der vorbestimmten Anzahl von Perioden des Taktes , die durch die QE-Codeeinheit 19 ausgewählt wurde.

Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Verstärkungsregelschaltung 20 nach Fig. 3. Das 20^-Signal einschließlich des QE-Signals (&<X +2 QE), das am Ausgang der QE-Korrektureinheit 18 auftritt, gelangt auf eine UND-Schaltung 60. Auf den anderen Eingang dieser UND-Schaltung gelangen Taktimpulse f3, die von einem Taktgenerator 61 geliefert werden. Am Ausgang der UND-

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Schaltung 60 treten Gruppen von Taktimpulsen auf, und wenn die Länge des 2 O^-Signals am Eingang 25 % ist, dann entspricht die Anzahl der Taktimpulse, betrachtet über eine gewisse Zeit, einer Division durch 4. Die Taktimpulse gelangen auch zu einem Teiler 62, der die Taktfrequenz durch 4 teilt. Betrachtet über eine gewisse Zeit entsprechend der Anzahl der Perio-den des 2o( -Signals, ist die Zahl der Taktimpulse am Ausgang der UND-Schaltung und am Ausgang des Teilers 62 gleich. Diese beiden Impulsfolgen werden weiter in Teilern 63 und 64 durch N geteilt. Die Aus gangs signale dieser Teiler gelangen auf 2 Zähler 65 und 66 und bewirken Phasenverschiebungen in diesen Zählern. Die beiden Zähler erhalten ihren Takt f4 vom Taktgenerator 61, so daß am Ausgang dieser Zähler Impulsfolgen gleicher Frequenz, aber unterschiedlicher Phasenlage auftreten. Dies ist in Fig. 6a dargestellt, Wenn die Länge des 2(X-Signals am Eingang der UND-Schaltung 60 25 % beträgt, dann haben die Signale, die von den Teilern 63 und 64 zu den Zählern 65 und 66 gelangen, gleiche Frequenz, so daß die Ausgangssignale der Zähler 65 und 66 die gleiche Phasenverschiebung aufweisen. Die Ausgangssignale der beiden Zähler gelangen auf einen Phasendetektor 67, der als Sägezahngenerator ausgebildet ist. Dieser Sägezahngenerator wird durch die Vorderflanke eines Impulses der einen Impulsfolge eingeschaltet und durch die Vorderflanke eines Impulses der anderen Impulsfolge ausgeschaltet. Das Ausgangs signal des Phasendetektors 67 ist daher ein Analog-Signal, das zur Regelung der Verstärkung des Verstärkers 7 verwendet werden kann. So lange die Impulslänge des 2$ -Signals am Ausgang der QE-Korrektureinheit 18 25 % beträgt, ist das Verstärkungsregelsignal am Ausgang des Phasendetektors 67 konstant. Es ist jedoch zu beachten, daß am Anfang die relative Phase zwischen den Ausgangssignalen der Zähler 65 und 66 unterschiedlich ist. Dies hat ein Ausgangssignal des Phasendetektors 67 zur Folge, wodurch der Verstärker 7 nicht das richtige Regelsignal erhält. Wenn die Verstärkung des Verstärkers 7 nicht richtig ist, ergibt sich,

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wie erkennbar, ein 2(^ -Signal, dessen Impulslänge sich von 25 % unterscheidet. Als Folge dieses unrichtigen 2 0^-Signals liefert der Teiler 63 eine Anzahl Triggerimpulse an den Zähler 65, die sich von der Anzahl der Impulse, die vom Teiler 64 auf den Zähler 66 geliefert wird, unterscheidet. Infolgedessen ist die Anzahl der Impulse, die auf den Zähler 65 gelangt, kleiner als die Anzahl der Impulse, die auf den Zähler 66 gelangt, wenn die Impulslänge des 2O(-Signals kleiner als 25 % ist. Auf diese Weise wird die Phase des Au s gangs signals des Zählers 65 so lange verschoben, bis der gewünschte Wert erreicht ist.

Aus den obigen Ausführungen sieht man, daß die Verstärkung des Verstärkers 7 so geregelt wird, daß der QE enthalten ist. Dann stellt die Regelschleife bestehend aus der Peilauswerteeinrichtung 5 ', der QE-Korrektureinheit 18 und der Verstärkungsregeleinheit 20 sicher, daß dieser Zustand immer oder zu gewissen Intervallen richtig ist.

In Fig. 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Einheiten und Blöcke, die mit den Einheiten und Blöcken der Fig. 3 übereinstimmen, haben die gleichen Bezugszeichen. Der Unterschied zwischen den beiden Schaltungen besteht darin, daß die QE-Korrektureinheit 18 und die Verstärkungsregeleinheit 20 nach Fig. 3 zu einer einzigen QE-Verstärkungs- *

regeleinheit 75 vereinigt sind. Diese Einheit wird von einer QE-Codeeinheit 76 gesteuert, die sich etwas von dem entsprechenden Block 19 in Fig. 3 unterscheidet.

Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der QE-Verstärkungsregeleinheit 75 nach Fig. 7. Diese Schaltung unterscheidet sich nicht viel von der Verstärkungsregeleinheit 20 nach Fig. 6, und die meisten der Blöcke sind identisch. Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Schaltungen besteht darin, daß der Teiler 64 nach Fig. 6 durch einen Teiler 80 mit veränderlichem Teiler-

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verhältnis ersetzt ist. Das Teilerverhältnis wird von der QE-Codeeinheit 76 nach Fig. 7 gesteuert. Muß kein QE korrigiert werden, dann ist das Teilerverhältnis des Teilers 80 gleich dem Teilerverhältnis des Teilers 63. Wird jedoch in der Codeeinheit 76 ein bestimmter Wert eingestellt, dann wird das Teilerverhältnis herabgesetzt, so daß der Teiler 80 bei einer höheren Frequenz zurückgestellt wird, als der Teiler 63. Es wird nun angenommen, daß am Anfang die Signale von den Verstärkern 6 und 7 gleiche Amplitude haben, wodurch sich als Ausgangs signal der Peilauswerteeinrichtung 5' das sogenannte 2(X-Signal mit einer Impulslänge von 25 % ergibt, und daß die Phasenverschiebung zwischen den Ausgangs Signalen der beiden Teiler 65 und 66 über die RückkopplungsscHeife mit dem Sägezahngenerator 67, der die Verstärkung des Verstärkers 7 regelt, stabilisiert ist. Es wird nun die Wirkungsweise des Teilers 80 erklärt^ Wenn der Teiler 80 durch die Codeeinheit 76 auf ein Teilerverhältnis eingestellt wird, das kleiner ist als das Teilerverhältnis des Teilers 63, ist die Anzahl der Impulse, die den Teiler 66 erreicht, größer als die Anzahl der Impulse, die den Teiler 65 erreicht. Die Phasenverschiebung der Aus gangs signale von den beiden Teilern kehrt sich daher um und dieser Wechsel der Phasenverschiebung wird durch den Sägezahngenerator 67 erkannt. Die Verstärkung des Verstärkers 7 wird dannso geregelt, daß die Impulslänge des 20^ -Signals am Ausgang der Peilauswerteeinrichtung 5' größer als 25 % ist. Dies wiederum hat eine größere Anzahl von Taktimpulsen zur Folge, die durch die Torschaltung 60 gelangen und die Schaltung stabilisiert sich nun selbst bis die Anzahl der Impulse, die von den beiden Teilern 80 und 63 abgegeben werden, eine gewisse Zeit gleich sind. Diese Zeit ist wenigstens so groß wie die Periode des 2 0(-Signals.

In Fig. 9 ist der Teiler 80 und die Codeeinheit 76 gezeigt. Der Teiler 80 ent-

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hält eine Anzahl Zählstufen 84, 85, 86, 87 und 88. Das Ausgangs signal vom Teiler 62 gelangt zur ersten Stufe 84 des Zählers. Die Ausgangssignale von verschiedenen Stufen des Zählers gelangen zu einer UND-Schaltung 89, die von einer Schaltstufe 90 eingeschaltet wird, so daß der Zähler bei einer bestimmten Schaltstellung, die von der Codeeinheit 76 vorgegeben wurde, zurückgestellt wird. Wenn der Zähler 80 zurückgestellt wird, tritt am Ausgang der UND-Schaltung 89 ein Signal auf, Dieses Signal gelangt auf den Teiler 66, der in Fig. 8 gezeigt ist. Anstelle der Änderung des Zählers 80 kann man auch den _Zähler ₆3 oder _be_ide Z-O-, _än_der, ^

In Fig. 2 ist ein Dämpfungsglied 10 in die Leitung vom Ausgang des regelbaren Verstärkers 7 zur P eilauswerte einrichtung 5'eingeschaltet.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung. In Fig. 10 ist eine Schalteinrichtung 13 gezeigt, mit der das Dämpfungsglied 10 wahlweise in den einen oder den anderen der beiden Kanäle eingeschaltet werden kann. Der Schalter 13 ist in der Stellung gezeigt, in der das Dämpfungsglied 10 in den Kanal mit dem nicht regelbaren Verstärker 6 eingeschaltet ist. Diese Maßnahme dient dazu, negative viertelkreisige Funkbeschickung zu korrigieren. Das Dämpfungsglied wird von der nicht gezeigten Hauptablaufsteuerung so gesteuert, daß es bei der Eichung ™

wirksam ist und daß eine Dämpfung voreingestellt wird, die davon abhängig ist, ob die Korrektur von positiven oder negativen Fehlern erforderlich ist. Kurz gesagt, das Dämpfungsglied 10 eliminiert die QE-Ungleichheit, die durch die Verstärkungsregeleinheit 9 eingeführt wurde. Oder anders ausgedrückt, die Verstärkungsregeleinheit 9 steuert den Verstärker 7 so, daß die Dämpfung, die durch das Dämpfungsglied 10 eingeführt wurde, kompensiert wird. Die Signale, die auf die Peilauswerteeinrichtung 5' gelangen, sind daher b'ei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung amplitudengleich, wodurch ein

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digitaler Vergleich einfacher wird. Einzelheiten der Peilauswerteeinrichtung 5'und der Verstärkungsregelschaltung 9 wurden bereits oben beschrieben.

Bei dem zweiten Ausgangsbeispiel nach der Erfindung, das in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben wurde, ist eine QE-Korrektureinheit 18 vorgesehen. Auf diese Einheit gelangt ein 2 O^ -Signal, das dem P eil winkel entspricht und liefert ein abgeändertes Signal (2 OC + 2 QE) an seinem Ausgang. Die QE-Korrektureinheit 18 wurde im Zusammenhang mit der Korrektur von positiven Quadraturfehlern bereits beschrieben.

In Fig. 11 ist gezeigt, wie diese Einheit abgeändert werden kann, so daß auch negative Quadraturfehler korrigiert werden können. In der Fig. 11 ist hierzu lediglich der Schalter 55 zusätzlich erforderlich, der in der "l"-Stellung positive Quadraturfehler und in der ^MO"-StelIung negative Fehler korrigiert.

Bei der abgeänderten QE-Korrektur-einheit 18 ' gelangt das 2Q( -Signal auf ein Schieberegister mit den Stufen 45, 46, 47, 48 und 49. Die Taktfrequenz f2 gelangt von einem Taktgenerator 50 zum Schieberegister. Die Taktimpulse sind im Impuls diagramm nach Fig. 11a gezeigt. Das 20(-Signal ist mit dem Takt f2 nicht synchronisert, so daß das Aus gangs signal der ersten Stufe 45 des Schieberegisters um weniger als eine Periode des Taktes phasenverschoben ist, wogegen die Ausgangssignale der anderen Stufen des Schieberegisters genau um eine Periode des Taktes phasenverschoben sind. Die Ausgänge der Stufen des Schieberegisters sind mit einer QE-Codeeinheit 19 verbindbar, die in Fig. 11 ebenfalls gezeigt ist, wobei die Auswahl durch einen Schalter 51 vorgenommen werden kann. Die ausgewählten Ausgänge sind über den Schalter 55 zu einer logischen Schaltung 52, 53 und 54 durchgeschaltet.

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Befindet sich der Schalter 55 in seiner ¹¹O"-Stellung, wie gezeigt, wird ein Impuls, der durch Addition des invertierten Signals von der Stufe 45 und des ausgewählten Signals von der Stufe 49 entsteht, zum 2(X -Signal addiert, wie in der Fig. 11 unten dargestellt ist. Der addierte Teil entspricht einer vorgegebenen Anzahl von Perioden des Taktes, die durch die Codeeinheit 19 ausgewählt wurde. Das sich ergebende Signal (2 0( +2 QE) gelangt auf eine Verstärkungsregeleinheit 20, die oben beschrieben wurde., und hat eine Impulslänge, die größer als 25 % ist. Die Verstärkungsregeleinheit 20 stellt sicher, daß der Verstärker 7 so gesteuert wird, daß der negative Quadraturfehler beim Eichen berücksichtigt wird.

Im dritten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird in Verbindung mit Fig. 8 eine geänderte Verstärkungsregeleinheit beschrieben, die direkt von einer Codeeinheit 76 gesteuert wird. Die Codeeinheit 76 dient dazu, den Rückstellwert des Bezugszählers 80 auf einen niedrigeren Wert als den Festzähler 63 einzustellen, um positive Quadraturfehler zu korrigieren. Es wird darauf hingewiesen, daß zur Korrektur negativer Quadraturfehler der Bezugszähler 80 bei einem größeren Wert als der Festzähler 63 zurückgestellt werden muß. Zu dieser Umschaltung kann man einen Schalter vorsehen.

Die Umschaltung zwischen den negativen und den positiven Quadraturfehlern wurde anhand eines Schalters beschrieben. In der Praxis ist es jedoch zweckmäßig, die Umschaltung durch Lötverbindungen vorzunehmen, da die viertelkreisige Funkbeschickung eines Schiffes beim Einbau des Peilers ermittelt wird und die Korrekturwerte ein für alle Mal festgelegt werden.

8 Patentansprüche
6 Bl. Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche

1.) System zum Eichen und zur Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung eines Zweikanalpeiler mit zwei richtungsabhängigen Antennen und einer richtungsunabhängigen Antenne, bei dem jede richtungsabhängige Antenne über einen Verstärker mit einem Plattenpaar einer Kathodenstrahlröhre verbunden ist, bei dem zum Eichen die Eingänge der Verstärker der beiden Kanäle miteinander verbunden werden und die Verstärkung eines Kanals verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Eichens die Ausgangssl gnale der beiden Verstärker (6, 7) in einer Vergleichsschaltung (5) verglichen werden, daß mit dem Aus gangs signal der Vergleichsschaltung die Verstärkung des regelbaren Verstärkers (7) so lange nachgeregelt wird, bis die Ausgangssignale der beiden Verstärker sich um einen Betrag entsprechend der erforderlichen Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung unterscheiden.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des regelbaren Verstärkers (7) und dem Eingang der Vergleichseinrichtung (5', Fig. 2) ein regelbares Dämpfungsglied (10) geschaltet ist, das entsprechend der erforderlichen Korrektur der viertelkreisigen Funkbeschickung eingestellt ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung (5 ') eine digitale Codeeinheit (19, Fig. 3; 76, Fig. 7), die entsprechend der gewünschten viertelkreisigen Funkbeschickung eingestellt wird, und eine P eilauswerte einrichtung (5')

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enthält, die mit den Ausgängen der beiden Verstärker (6, 7) verbunden ist und die ein Rechtecksignal erzeugt, dessen Impulslänge von den Amplitudenunterschieden der beiden Verstärker-Aus gangssignale abhängt, und daß das Signal der Codeeinheit und das rechteck förmige Signal zusammen zur Verstärkungsregelung des regelbaren Verstärkers (7) dienen.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilauswerteeinrichtung (5') eine Einheit (18, Fig. 3) zur viertelkreisigen Funkbeschickung enthält, die zur Änderung des Rechtecksignales durch das digitale Code-Signal dient, so daß sich ein geändertes Rechtecksignal ergibt und dasseine Verstärkungsregeleinheit (20, Fig. 3) von dem geänderten Rechtecksignal gesteuert wird.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (18) zur viertelkreisigen Funkbeschickung ein Schieberegister enthält, auf das das Rechtecksignal (2(K-Signal) gegeben wird, daß von der Codeeinheit vorbestimmte Ausgänge des Schieberegisters ausgewählt werden und daß eine logische Schaltung (52 bis 54) das geänderte Rechtecksignal (20(+ 2QE) abgibt.

6. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteschaltung (5) eine Einheit (75, Fig. 8) zur Quadraturfehlerkorrektur und Verstärkungsregelung enthält, die zur Änderung des Rückstellwertes eines Zählers (80) entsprechend dem digitalen Code dient, daß das Ausgangssignal dieses Zählers in einem Phasendetektor (67) mit dem Ausgangs signal eines zweiten Zählers (63) verglichen wird, daß dieser zweite Zähler vom Rechtecksignal gesteuert wird, und daß das Ausgangssignal des Phasendetektors (67) zur Regelung der Verstärkung des regelbaren Verstärkers (7) dient.

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7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteschaltung ein Dämpfungsglied (10', Fig. 10) enthält, das mittels eines Schalters (13) in einen der beiden Kanäle eingeschaltet werden kann, das auf die erforderliche negative oder positive viertelkreisige Funkbeschickung eingestellt werden kann und eine entsprechende Dämpfung eines der beiden Signale bewirkt, und daß die Verstärkung des regelbaren Verstärkers (7) so lange geregelt wird, bis die Amplituden der Aus gangs signale der beiden Verstärker sich um einen Betrag unterscheiden, der der gewünschten negativen oder positiven

^ viertelkreisigen Funkbeschickung entspricht.

8. Systern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zur viertelkreisigen Funkbeschickung ein Schieberegister (45 - 49, Fig. 11) enthält, auf das das Rechtecksignal (2 fC-Sig.) gegeben wird, daß vorgegebene Ausgänge des Schieberegisters durch eine Codeeinheit (19) und durch einen Schalter (55) wählbar sind, um das abgewandelte Rechtecksignal (20^+ 2QE) zu erzeugen, derart, daß der regelbare Verstärker (7) so gesteuert wird, daß die gewünschte negative oder positive viertelkreisige Funkbeschickung erzeugt wird.

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