DE1123000B - Anordnung zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes - Google Patents

Anordnung zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes

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DE1123000B
DE1123000B DEST14948A DEST014948A DE1123000B DE 1123000 B DE1123000 B DE 1123000B DE ST14948 A DEST14948 A DE ST14948A DE ST014948 A DEST014948 A DE ST014948A DE 1123000 B DE1123000 B DE 1123000B
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Description

Um des weiteren die durch ICAO-Standard festist, um die durch Norm festgesetzten Daten beim 25 gelegten Daten für die VOR-Drehfunkfeuer einzuhal-Empfang einhalten zu können, in der Frequenz gegen- ten, ist es außerdem notwendig, bei der festgelegten über der von den Kreisantennen abgestrahlten Energie Umlauffrequenz von 30 Hz und dem ebenfalls festum einen Betrag von 9960 Hz verschoben und mit gelegten Frequenzhub von 480 Hz den Antennenkreiseiner Frequenz von 30 Hz, die in diesem Falle die durchmesser entsprechend groß zu machen, nämlich Bezugsfrequenz darstellt, amplitudenmoduliert. Dieser 30 etwa fünf Wellenlängen, da ja der Frequenzhub pro-Betrag von 9960 Hz entspricht der für die gebrauch- portional dem Antennenkreisdurchmesser und der liehen VOR-Drehfunkfeuer festgesetzten Frequenz des Umlauffrequenz ist, d.h. der auf dem Kreis erreichten Zwischenträgers für die Bezugsfrequenz. Bekanntlich Geschwindigkeit der Anschaltung oder, anders auswird bei den üblichen VOR-Drehfunkfeuern die gedrückt, der Geschwindigkeit der durch zyklisches Bezugsfrequenz ungerichtet als Frequenzmodulation 35 Anschalten nachgebildeten Bewegung einer Einzeleines Hilfsträgers von 9960 Hz mit 30 Hz unter Ein- antenne auf dem Kreis.
haltung eines Frequenzhubes von 480 Hz übertragen. Ferner ist bereits ein System zur Richtungsbestim-
Die richtungsabhängige Modulation entsteht emp- mung vorgeschlagen worden, das eine Aufwandsfangsseitig infolge der senderseitigen Rotation einer verminderung für derartig modifizierte VOR-Dreh-Kardiode als Amplitudenmodulation der empfangenen 40 funkfeuer hinsichtlich des Antennensystems beabsich-Hochfrequenzenergie. tigt. Diese wird dadurch erzielt, daß bei einem nur
Bei dem eben besprochenen bereits bekannten halb so großen Kreisdurchmesser des Antennen-Doppler-VOR-Drehfunkfeuer wird die Bezugsfrequenz systems der erforderliche Frequenzhub von 480 Hz also als Amplitudenmodulation der von der Mittel- unter sonst gleichen Umständen dadurch erzielt wird, antenne abgestrahlten Energie übertragen, während 45 daß nicht eine Antenne scheinbar auf einem Kreis sich die jeweilige Richtungsmodulation, die in einem umläuft, sondern daß anstatt der festen Mittelantenne Aufpunkt wahrgenommen wird, aus der senderseitig eine weitere Antenne der Kreisanordnung gespeist durchgeführten tatsächlichen oder simulierten Anten- wird, daß also zwei genau oder ungefähr auf einem nenbewegung (zyklische Anschaltung) auf einem Kreis Durchmesser gegenüberliegende Antennen scheinbar ergibt und empfangsseitig — wie bekannt — als 50 umlaufen, deren eine etwa 90°/0 der in der Frequenz Frequenzmodulation mit der Umlauffrequenz der um einen Betrag (9960 Hz) verschobenen Leistung mit durch Schwebung zwischen beiden empfangenen der Bezugsfrequenz von 30 Hz amplitudenmoduliert
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abstrahlt, während die andere etwa 10 °/o der Leistung durch Frequenzdemodulation aus der Hilfsträger-
eines unmodulierten Trägers abstrahlt. frequenz abgeleiteten Richtwechselspannung sowie zur
Die bekannten und vorgeschlagenen Systeme lassen Gewinnung der Bezugswechselspannung vorgesehen,
sich jedoch erfindungsgemäß noch bedeutend ver- Stellt jedoch das Antennensystem das Empfangs-
bessern, wie im folgenden gezeigt werden wird. 5 system zur Peilung eines richtungsmäßig unmodulier-
Um empfangsseitig die Schwebungsfrequenz 9960 Hz ten Senders dar, dann wird die von der Mittelantenne
einigermaßen sinusförmig zu erhalten, müssen die aufgenommene Trägerenergie dem Empfängereingang
Leistungen der beiden vom Funkfeuer ausgestrahlten direkt zugeführt; die von den jeweils zwei Antennen
Trägerfrequenzen sehr verschieden sein. Verhalten sich der Kreisanordnung aufgenommenen Trägerenergien
die Leistungen der von den beiden scheinbar rotieren- io werden mit einer Hilfsträgerfrequenz getrennt trägerlos
den Antennen abgestrahlten Energiebeträge ungefähr moduliert und die so entstandenen Seidenbänder erster
wie 9:1, dann ist eine sinusförmige Schwebungs- Ordnung dem Empfängereingang zugeführt; durch
frequenz noch gewährleistet. Amplitudendemodulation wird dann die frequenz-
Des weiteren läßt sich sowohl bei dem bekannten als modulierte Hilfsträgerfrequenz und aus dieser durch
auch bei dem vorgeschlagenen System nicht ver- 15 Frequenzdemodulation die die Richtungsinformation
meiden, daß die aufgenommene Energie am Empfangs- enthaltende Wechselspannung gewonnen, die dann
ort infolge der Reflektorwicklung der Antennen des phasenmäßig mit einer Bezugsspannung verglichen
Funkfeuers mit der Umlauffrequenz amplituden- wird; diese wird in üblicher Weise einem mit der
moduliert erscheint. Diese Amplitudenmodulation ist Schaltfrequenz der Kreisantennen synchronisierten
sehr störend, da sie ortsabhängig ist, und kann daher 20 Generator entnommen.
zu Peilfehlern Anlaß geben. Bei dem bekannten System Durch diese Art der Ausgestaltung und Speisung mit einer Mittelantenne und einer scheinbar umlaufen- eines Doppler-Drehfunkfeuers, z. B. einer Peilstation, den Antenne tritt zusätzlich zur erwünschten Amplitu- ergeben sich gegenüber den bekannten und vordenmodulation des Trägers mit der Differenzfrequenz geschlagenen Systemen einige bedeutende Vorteile. (9960 Hz) auch eine unerwünschte Phasenmodulation 25 Für einen im Fernfeld eines derartigen Drehfunkauf. Das bedeutet einen Verlust an Sende- bzw. feuers gelegenen Empfänger wirkt diese Art der Aus-Empfangsenergie, strahlung wie die Ausstrahlung eines modulierten
Die Erfindung bezieht sich also auf eine Anordnung Trägers von einer einzigen Antenne, wie dies bei einem
zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des gewöhnlichen Rundfunksender der Fall ist. Es wird
Dopplereffektes, bei der die Richtungsinformation aus 30 also praktisch ein Träger, der mit 9960 Hz klirrfaktor-
einer Frequenzmodulation einer Hochfrequenzwelle frei amplitudenmoduliert ist, empfangen, während bei
abgeleitet ist, die durch aufeinanderfolgendes zykli- den bekannten und vorgeschlagenen Systemen
sches Schalten der Einzelantennen eines sende- oder die Niederfrequenz durch Schwebung zweier hoch-
empfangsseitig vorgesehenen kreisförmigen Groß- frequenter Träger entsteht.
basis-Antennensystems mit einer im Mittelpunkt der 35 Ein weiterer Vorteil für die Senderseite besteht darin,
Kreisanordnung stehenden Antenne hervorgerufen ist, daß die Antennen auf der Kreisanordnung mit einem
und bei der die Richtung von gesendeten, richtungs- sehr kleinen Teil der Energie gespeist werden können,
modulierten bzw. empfangenen, richtungsunmodulier- um empfangsseitig die durch ICAO-Standard fest-
ten Wellen durch einen Phasenvergleich zwischen der gelegten Normen, insbesondere den Modulationsgrad
die Richtungsinformation als Phase enthaltenden, aus 40 von 30%. zu erreichen (je 2,25 °/o der Gesamtenergie),
der Frequenzmodulation der Hochfrequenzwelle ab- Dadurch, daß eine Mittelantenne vorgesehen ist, die
geleiteten Wechselspannung und einer Bezugsspan- den mit der Bezugsfrequenz amplitudenmodulierten
nung bestimmbar ist. Träger ausstrahlt, und außerdem zwei auf dem Kreis
Erfindungsgemäß ist bei jeweils zwei genau oder etwa tatsächlich oder scheinbar umlaufende Antennen, ent-
auf einem Durchmesser des Kreises gelegenen, gleich- 45 steht im Fernfeld eine doppelte Ortsdiversity, wodurch
zeitig aktiv wirksamen Antennen die Mittelantenne die Geländeunabhängigkeit noch weiter zunimmt,
ebenfalls aktiv wirksam. Während es bei der Ausgestaltung eines Drehfunk-
Der Erfindungsgedanke ist sowohl auf Funkfeuer, feuers gemäß dem Erfindungsgedanken notwendig ist,
also sendeseitig, als auch auf Peiler, also empfangsseitig, die durch ICAO-Standard geforderten Daten, ins-
anwendbar. 50 besondere hinsichtlich des Modulationsgrades des
Wenn bei einer derartigen Anordnung das Antennen- Trägers von 3O°/o> einzuhalten, um die zur Zusammensystem das Sendesystem (Funkfeuer) ist, strahlt die arbeit mit den eingeführten VO R-Drehfunkfeuern Mittelantenne einen mit einer niederfrequenten, mit serienmäßig hergestellten Empfänger weiter ohne der Anschaltfrequenz der Antennen auf der Kreis- Änderung benutzen zu können, was zur Aufgabe der anordnung synchronisierten Bezugswechselspannung 55 Erfindung gehört, ist man bei einer Peilstation natur-(30 Hz) amplitudenmodulierten hochfrequenten Haupt- gemäß an diese Norm nicht gebunden,
träger aus und die jeweils zwei Antennen auf der Es können daher die dem Empfängereingang zu-Kreisanordnung je einen in gleichem Frequenzabstand geführten Träger- und Seitenträgerenergien in einem (z. B. 9960 Hz = Hilfsträgerfrequenz) oberhalb bzw. solchen Verhältnis stehen, daß Modulationsgrade bis unterhalb vom Hauptträger liegenden Seitenträger; 60 zu 100% realisiert werden. Dies bedeutet eine Empdie Phasenlagen und Amplituden der Seitenträger ent- findlichkeitssteigerung für eine Peilstation,
sprechen denjenigen von Seitenbändern erster Ord- Die Erfindung wird an Hand von zwei Figuren nung, wie sie durch Amplitudenmodulation des Haupt- näher erläutert, von denen
trägers mit der Hilfsträgerfrequenz (9960 Hz) erzeug- Fig. 1 schematisch ein Drehfunkfeuer,
bar sind; empfangsseitig sind Einrichtungen zur Auf- 65 Fig. 2 dagegen eine Peilstation unter Anwendung nähme der verschiedenen Träger, zur Gewinnung der der Erfindungsgedankens dargestellt.
Hilfsträgerfrequenz und damit der die Richtungs- Wenn es auch bei der Ausgestaltung und Speisung information in Gestalt der Phasenlage enthaltenden, eines Drehfunkfeuers gemäß der Erfindung möglich
ist, den Hauptträger und die Seitenträger getrennt zu erzeugen und sie den verschiedenen Antennen in der richtigen Phasenbeziehung getrennt zuzuführen, so ist in Fig. 1 jedoch eine zweckmäßige Ausgestaltung eines derartigen Funkfeuers schematisch gezeichnet, in der die Seitenträgerenergien durch Modulation eines Teiles der Sendeenergie mit einer Hilfsträgerfrequenz erzeugt werden. Mit dem größten Teil der Leistung eines Senders 1, 95,5 °/0, wird eine Mittelantenne 3 eines Kreisantennensystems 2, bestehend aus einer Anzahl von Einzelantennen D, gespeist. Diese Hochfrequenz wird jedoch vorher noch in einem Modulator4 mit dem für die Peilung wichtigen Bezugssignal, beispielsweise 30 Hz, amplitudenmoduliert, das in bekannter Weise mittels eines Generators T aus der tatsächlichen oder simulierten Umlauf frequenz des kreisförmigen Antennensystems gewonnen wird. In diesem Modulator 4 kann dem Träger bei Ä^auch noch eine weitere der Nachrichtenübertragung dienende Modulation erteilt werden.
Ein sehr kleiner Teil der Leistung des Senders 1, insgesamt 4,5 0I0, wird in einer an sich bekannten Modulationseinrichtung 5, die aus einer Kombination von Gegentakt- oder anderen gebräuchlichen Modulatoren (z. B. steuerbaren Reaktanzen, Zener-Dioden) und einer Summe und Differenz bildenden Brückenanordnung besteht (deutsche Patentschriften 888714 und 911627), mit einer weiteren Niederfrequenzspannung eines Generators G, beispielsweise 9960 Hz, amplitudenmoduliert in der Weise, daß die in zwei Modulatoren 6 und 7 erhaltenen Modulationsprodukte zwei diagonal gegenüberliegenden Punkten (c, d) jener aus Impedanzen bestehenden Brückenanordnung H zugeführt werden, an deren beiden anderen gegenüberliegenden Punkten (a und b) dann in bekannter Weise nur das obere bzw. untere Seitenband (ohne Träger) mittels Kopplungsanordnungen 8 und 9 ausgekoppelt werden können. Die Seitenbandenergien werden dann beispielsweise zwei auf einem zylindrischen Rotor gegenüberliegenden Belägen B einer an sich bekannten rotierenden, kapazitiven, aus Stator 5 und Rotor R bestehenden Schalteinrichtung zugeführt, über die die Seitenbandenergien infolge der durch einen Motor M bewirkten Rotation des Rotors R nacheinander an alle Beläge A des Stators S gekoppelt und somit immer je zwei Antennen der Kreisanordnung zugeführt werden.
Ein im Fernfeld eines derartig arbeitenden Drehfunkfeuers gelegener Empfänger empfängt also den über die Mittelantenne 3 abgestrahlten, mit der Bezugsfrequenz (30 Hz) amplitudenmodulierten Träger sowie die beiden durch die Modulation mit der Hilfsträgerenergie (9960 Hz) entstandenen Seitenbänder, die jeweils gleichzeitig von zwei Antennen D der Kreisanordnung abgestrahlt werden. Das wirkt sich im Empfänger, der mit diesem Funkfeuer zusammenarbeitet, so aus, als ob von ihm ein mit der Niederfrequenzspannung von 9960 Hz amplitudenmodulierter Träger eines gewöhnlichen Rundfunksenders empfangen wird. Die beiden Modulationen von 30 Hz und 9960 Hz werden empfangsseitig in bekannter Weise gleichgerichtet und durch Filter getrennt.
Wenn nun die kapazitive Schalteinrichtung des Senders (Rotor R) rotiert, ist empfangsseitig die aus der Amplitudenmodulation gewonnene Niederfrequenzspannung der Frequenz 9960 Hz, wie bekannt, mit der Rotationsfrequenz frequenzmoduliert, und die Phase der aus der Frequenzmodulation abgeleiteten, bezüglich der Frequenz der Rotationsfrequenz, z. B. 30 Hz, gleichen Niederfrequenzspannung von 30 Hz beinhaltet, wie ebenfalls bekannt, die Einfallsrichtung der im Empfänger aufgenommenen Wellenfront. Die Phasenmessung und deren Anzeige erfolgen mittels einer der bekannten Meß- und Anzeigeeinrichtungen. Die Empfangseinrichtung entspricht genau der üblichen Type von VOR-Empfängern.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens auf eine Peilstation, die mit einem unmodulierten Sender ohne Richtungsmodulation zusammenarbeitet, ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Das Antennensystem 2 mit der Mittelantenne 3 und den auf dem Kreis befindlichen Einzelantennen D entspricht genau dem in der Fig. 1 gezeichneten. Ebenso entspricht die kapazitive Schalteinrichtung, mit deren Hilfe die Antennen auf der Kreisbahn nacheinander an die Empfangseinrichtung angeschaltet werden, genau derjenigen der Fig. 1. Sie wird mit Hilfe des Motors M angetrieben, wie durch die gestrichelte Verbindung 10 angedeutet ist.
Die von der Mittelantenne 3 aufgenommene Energie wird über eine Leitung 11 dem Eingang eines Empfängers 12 direkt zugeführt. Die von den jeweils zwei Antennen D der Kreisanordnung aufgenommenen Energien werden über Leitungen 13 bzw. 14 einer Modulationseinrichtung 15 zugeführt, die genau in der gleichen Weise aufgebaut ist wie die Modulationseinrichtung 5 der Fig. 1. Sie besteht im wesentlichen aus zwei Modulatoren 16 bzw. 17, welch letzterem ein 90 "-Phasenglied 18 vor- bzw. nachgeschaltet ist, und einer aus Impedanzen bestehenden Brückenanordnung 19, deren zwei gegenüberliegende Punkte in die Modulatoren 16 bzw. 17 führen.
In der in Fig. 2 ausgezogen gezeichneten Stellung führen die Leitungen 13 und 14 an zwei gegenüberliegende Punkte der Brückenanordnung. Die Modulationseinrichtung 15 wird also hier in umgekehrtem Sinne betrieben wie die Modulationseinrichtung 5 der Fig. 1. Es kann bewiesen werden, daß dies jedoch auf die Funktion ohne Einfluß ist; es können auch die von den Antennen aufgenommenen Energien, wie durch gestrichelte Linien bei χ und y an den Antennen und an den Modulatoren angedeutet ist, zuerst in die Modulatoren eingegeben und die Seitenbänder an gegenüberliegenden Brückenpunkten ausgekoppelt werden, wie dies durch gestrichelte Linien ρ und q an der Brückenanordnung sowie am Empfängereingang angedeutet ist. Die durch gestrichelte Linien angedeutete Funktion der Modulationsanordnung 15 entspricht dann genau der Anordnung 5 der Fig. 1.
Die Modulatoren 16 und 17 werden auch mit zwei um 90° phasenverschobenen Spannungen der Hilfsträgerfrequenz (z. B. 10 kHz) aus einem Generator 20 gespeist. Dadurch entstehen in bekannter Weise am Ausgang der Modulatoren an Leitungen 21 bzw. 22 die Seitenbänder als Modulationsprodukte der von den Kreisantennen aufgenommenen Energie und der Hilfsträgerenergie. Diese werden zusammen mit der von der Mittelantenne empfangenen Hauptträgerenergie dem Eingang des Empfangs 12 zugeführt. Das wirkt sich im Empfänger 12 so aus, als ob ein mit der Frequenz des Hilfsträgers amplitudenmodulierter Träger empfangen würde. Durch die Rotation der Schalteinrichtung bzw. des tatsächlichen oder simulierten Umlaufes der Einzelantennen D auf einem Kreis ist die Hilfsträgerfrequenz nach der Demodulation, wie bekannt, mit der Umlauffrequenz frequenzmoduliert. Die am Ausgang des Empfängers 12 auftretende Niederfrequenzspannung der Frequenz des Hilfsträgers
(10 kHz) wird über einen Hochpaß 21, der die dem zu peilenden Sender anhaftende Nachrichtenmodulation nicht hindurchläßt, einem Begrenzer 22 zugeführt und anschließend in einem Frequenzdemodulator 23 demoduliert. Die am Ausgang des Demodulators 23 auftretende Niederfrequenzspannung, deren Phase im Vergleich zu einer mittels eines Generators T gewonnenen, mit der Rotationsfrequenz der Schalteinrichtung synchronisierten Bezugsfrequenz die Richtung der einfallenden Wellenfront beinhaltet, wird in einem kombinierten Phasenmeß- und Anzeigegerät 24 bekannter Art mit der Bezugsfrequenz verglichen und der Meßwert angezeigt. Eine dem empfangenen Träger etwa anhaftende Nachrichtenmodulation kann am Ausgang des Empfängers 12 über einen Tiefpaß 25 ausgefiltert und mittels eines Lautsprechers 26 hörbar gemacht werden.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Anordnung zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes, bei der die Richtungsinformation aus einer Frequenzmodulation einer Hochfrequenzwelle abgeleitet ist, die durch aufeinanderfolgendes zyklisches Schalten der Einzelantennen eines sende- oder empfangsseitig vorgesehenen kreisförmigen Großbasis-Antennensystems mit einer im Mittelpunkt der Kreisanordnung stehenden Antenne hervorgerufen ist, und bei der die Richtung von gesendeten, richtungsmodulierten bzw. empfangenen, richtungsunmodulierten Wellen durch einen Phasenvergleich zwischen der die Richtungsinformation als Phase enthaltenden, aus der Frequenzmodulation der Hochfrequenzwelle abgeleiteten Wechselspannung und einer Bezugsspannung bestimmbar ist, dadurch gekenn- zeichnet, daß bei jeweils zwei genau oder etwa auf einem Durchmesser des Kreises gelegenen, gleichzeitig aktiv wirksamen Antennen die Mittelantenne ebenfalls aktiv wirksam ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Antennensystem das Sendesystem (Funkfeuer) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelantenne einen mit einer niederfrequenten, mit der Anschaltfrequenz der Antennen auf der Kreisanordnung synchronisierten Bezugswechselspannung (30 Hz) amplitudenmodulierten hochfrequenten Hauptträger aussendet, daß die jeweils zwei Antennen auf der Kreisanordnung je einen in gleichem Frequenzabstand (z. B. 9960 Hz = Hilfsträgerfrequenz) oberhalb bzw. unterhalb vom Hauptträger liegenden Seitenträger abstrahlen, deren Phasenlagen und Amplituden denjenigen von Seitenbändern erster Ordnung entsprechen, wie sie durch Amplitudenmodulation des Hauptträgers mit der Hilfsträgerfrequenz (9960 Hz) erzeugbar sind, und daß empfangsseitig Einrichtungen zur Aufnahme der verschiedenen Träger, zur Gewinnung der Hilfsträgerfrequenz und damit der die Richtungsinformation in Gestalt der Phasenlage enthaltenden, durch Frequenzdemodulation aus der Hilfsträgerfrequenz abgeleiteten Richtwechselspannung sowie zur Gewinnung der Bezugswechselspannung vorgesehen sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Antennensystem das Empfangssystem zur Peilung eines richtungsmäßig unmodulierten Senders ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von der MitteJ-antenne aufgenommene Trägerenergie dem Empfängereingang direkt zugeführt ist, daß die von den jeweils zwei Antennen der Kreisanordnung aufgenommenen Trägerenergien mit einer Hilfsträgerfrequenz getrennt trägerlos moduliert sind und die so entstandenen Seitenbänder erster Ordnung dem Empfängereingang zugeführt sind, daß durch Amplitudendemodulation die Hilfsträgerfrequenz und aus dieser durch Frequenzdemodulation die die Richtungsinformation enthaltende Wechselspannung gewonnen ist und daß die Bezugsspannung in an sich bekannter Weise einem mit der Schaltfrequenz der Kreisantennen synchronisierten Generator entnommen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenmodulation des Hauptträgers bzw. des aufgenommenen Trägers mit dem Hilfsträger in an sich bekannter Weise mit einer Brückenanordnung erfolgt, an deren einem Paar von Diagonalpunkten je ein Modulator angeschlossen ist, denen einerseits die Hilfsträgerfrequenz mit 90° relativer Phasenverschiebung zugeführt ist und an deren brückenfernen Klemmen andererseits, in einem Fall über ein 90°-Phasenglied, der Hauptträger zugeführt ist bzw. die Seitenträger als Seitenbänder abgenommen sind, und an deren anderem Paar von Diagonalpunkten die Seitenträger als Seitenbänder abgenommen sind bzw. der Hauptträger zugeführt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der abgestrahlten (Anspruch 2) bzw. dem Empfängereingang zugeführten (Anspruch 3) Energie das Verhältnis zwischen Hauptträger- und Seitenträgerenergie so gewählt ist, daß empfangsseitig nach der Demodulation die Hilfsträgerfrequenz möglichst verzerrungsfrei wiedergewinnbar ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß, die Gesamtenergie zu 100% angesetzt, von der abgestrahlten (Anspruch 2) bzw. der dem Empfängereingang zugeführten (Anspruch 3) Energie etwa 95,5 °/0 auf den Hauptträger und je 2,25 % auf die beiden Seitenträger verteilt sind.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des Empfängers die Seitenträgerenergie nach Maßgabe der (über die Mittelantenne aufgenommenen) Hauptträgerenergie derart gesteuert ist, daß das gewünschte eingestellte Energieverhältnis von der Intensität des einfallenden Trägers unbeeinflußt bleibt.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoren aus steuerbaren Reaktanzen, z. B. Zener-Dioden, aufgebaut sind und daß die Beeinflussung der Seitenträgerenergie durch Steuerung der Spannung des den Modulatoren zugeführten Hilfsträger erfolgt.
9. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anschaltung der auf der Kreisbahn befindlichen Antennen an die speisenden Sender bzw. an den Empfänger eine rotierende kapazitive Schalteinrichtung vorgesehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 696 987.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 507/238 1.62
DEST14948A 1958-07-16 1959-03-28 Anordnung zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes Pending DE1123000B (de)

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US823196A US3144649A (en) 1958-07-16 1959-06-26 Direction finder or omnirange beacon with wide-aperture antenna system
GB23783/59A GB908837A (en) 1958-07-16 1959-07-10 Omni-directional radio beacon with wide-base antenna system
BE580710A BE580710A (fr) 1958-07-16 1959-07-15 Système de radiation ou d'exploration, en particulier pour radiophares et radiogoniomètres.
FR800095A FR1231952A (fr) 1958-07-16 1959-07-15 Système de radiation ou d'exploration, en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
CH198860A CH378380A (de) 1958-07-16 1960-02-22 Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung
US10695A US3115633A (en) 1958-07-16 1960-02-24 Omnidirectional radio bearing system
FR819597A FR77463E (fr) 1958-07-16 1960-02-25 Système de radiation ou d'exploration en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
GB6841/60A GB899951A (en) 1958-07-16 1960-02-26 Radio navigation system
US13931A US3181159A (en) 1958-07-16 1960-03-09 Omnidirectional bearing system
CH305860A CH389041A (de) 1958-07-16 1960-03-18 Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes
GB9665/60A GB940508A (en) 1958-07-16 1960-03-18 Doppler radio navigation system
BE589033A BE589033A (fr) 1959-03-28 1960-03-25 Système de relèvement omnidirectionnel base sur le principe Doppler.
FR822650A FR77655E (fr) 1958-07-16 1960-03-28 Système de radiation ou d'exploration en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
DEST18749A DE1276141B (de) 1959-02-28 1962-01-11 Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage
GB6331/62A GB1015592A (en) 1958-07-16 1962-02-19 Radio beacon
GB28061/62A GB1007180A (en) 1958-07-16 1962-07-20 Doppler radio navigation equipment
US248934A US3195134A (en) 1959-02-28 1963-01-02 Wide base doppler radio navigation system
CH24963A CH382813A (de) 1959-02-28 1963-01-10 Anlage zur drahtlosen Richtungsbestimmung, insbesondere Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage
FR921013A FR83803E (fr) 1958-07-16 1963-01-10 Système de radiation ou d'exploration en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
BE627007D BE627007A (de) 1958-07-16 1963-01-11
US257949A US3226718A (en) 1958-07-16 1963-02-12 Dual sideband radio beacon
FR925168A FR83860E (fr) 1958-07-16 1963-02-18 Système de radiation ou d'exploration en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
DEJ23196A DE1186522B (de) 1958-07-16 1963-02-18 Doppler-Allrichtungsfunkfeuer
NL289191D NL289191A (de) 1958-07-16 1963-02-19
BE628603D BE628603A (de) 1958-07-16 1963-02-19
CH206563A CH409034A (de) 1959-02-28 1963-02-19 Radiobake
GB23399/63A GB1041777A (en) 1958-07-16 1963-06-12 Radio direction finding receiver equipment
US292635A US3248733A (en) 1959-02-28 1963-07-03 Radio beacon
FR942065A FR84167E (fr) 1958-07-16 1963-07-19 Système de radiation ou d'exploration, en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
BE635150D BE635150A (de) 1958-07-16 1963-07-19
CH907963A CH420286A (de) 1959-02-28 1963-07-19 Doppler-Radionavigationsanlage
DEST22088A DE1207978B (de) 1958-07-16 1964-05-06 Doppler-Drehfunkfeuersystem
FR978117A FR85930E (fr) 1958-07-16 1964-06-12 Système de radiation ou d'exploration, en particulier pour radiophares et radiogoniomètres
GB19117/65A GB1088384A (en) 1958-07-16 1965-05-06 Omnidirectional doppler beacon system
FR16068A FR89223E (fr) 1958-07-16 1965-05-06 Système de transmission de signaux par différence de phase, en particulier pour la navigation aérienne

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEST014009 1958-07-16
DEST14826A DE1121663B (de) 1959-02-28 1959-02-28 Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage
DEST14948A DE1123000B (de) 1958-07-16 1959-03-28 Anordnung zur drahtlosen Richtungsbestimmung auf Grund des Dopplereffektes
DEST22088A DE1207978B (de) 1958-07-16 1964-05-06 Doppler-Drehfunkfeuersystem

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CH (2) CH378380A (de)
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FR (8) FR1231952A (de)
GB (7) GB908837A (de)
NL (1) NL289191A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3310649A1 (de) * 1983-03-24 1984-09-27 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Einkanalpeiler

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1276141B (de) * 1959-02-28 1968-08-29 Standard Elektrik Lorenz Ag Doppler-Grossbasis-Funknavigationsanlage
US3248733A (en) * 1959-02-28 1966-04-26 Int Standard Electric Corp Radio beacon
US3691560A (en) * 1961-02-02 1972-09-12 Calvin M Hammack Method and apparatus for geometrical determination
NL293383A (de) * 1962-05-30
BE634674A (de) * 1962-07-09
GB1024242A (en) * 1962-11-29 1966-03-30 Standard Telephones Cables Ltd Radio navigation system
FR1605519A (de) * 1963-05-21 1978-06-19
US3262117A (en) * 1963-10-14 1966-07-19 Collins Radio Co Digital omnirange system of higher accuracy than existing omnirange systems
US3277482A (en) * 1963-12-16 1966-10-04 Acf Ind Inc Navigation or position locating system transmitting carrier and side band waves separately from spaced radiators
US3412405A (en) * 1964-09-14 1968-11-19 Motorola Inc Side lobe response reducing system
BE769039A (fr) * 1970-07-17 1971-11-03 Thomson Csf Station de radionavigation a hautes performances
FR2108146B1 (de) * 1970-07-17 1977-11-10 Thomson Csf
GB1317310A (en) * 1970-12-29 1973-05-16 Standard Telephones Cables Ltd Radio navigation beacon
US3778831A (en) * 1971-04-07 1973-12-11 N Marchand Compatible double precision doppler omnidirectional bearing system
GB1352670A (en) * 1972-10-26 1974-05-08 Standard Telephones Cables Ltd Antenna array
US4019184A (en) * 1974-02-20 1977-04-19 Office National D'etudes Et De Recherches Aerospatiales (O.N.E.R.A.) Direction-finding method and system
FR2269086B1 (de) * 1974-04-26 1980-01-04 Onera (Off Nat Aerospatiale)
GB1499327A (en) * 1974-07-30 1978-02-01 Standard Telephones Cables Ltd Radio navigation beacon
FR2357911A1 (fr) * 1976-07-09 1978-02-03 Onera (Off Nat Aerospatiale) Balise de radio-navigation aerienne
CA1159933A (en) * 1979-09-12 1984-01-03 Bayly Engineering Limited Phase directional antenna array and phased ring combiner for radio direction finding
US4281809A (en) * 1979-12-13 1981-08-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of precision bombing
FR2476853A1 (fr) * 1980-02-26 1981-08-28 Thomson Csf Dispositif de controle d'un systeme de radionavigation du type vor doppler et systeme vor doppler le comprenant
DE3108980C2 (de) * 1981-03-10 1983-09-08 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Doppler-Drehfunkfeuer mit einer Überwachungseinrichtung
EP2287626B1 (de) * 2006-06-13 2013-05-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Phasenkorrekturgerät, inbesondere für Doppler-VOR Antennenarray
US8774837B2 (en) 2011-04-30 2014-07-08 John Anthony Wright Methods, systems and apparatuses of emergency vehicle locating and the disruption thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE696987C (de) * 1936-08-18 1940-10-03 Lorenz Akt Ges C Drehbare Antennenanlage

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2188649A (en) * 1936-03-09 1940-01-30 Rca Corp Antenna
US2367372A (en) * 1941-01-04 1945-01-16 Rca Corp Radio directional indication system
NL135042C (de) * 1942-05-27
US2444425A (en) * 1943-08-09 1948-07-06 Standard Telephones Cables Ltd Antenna array
US2481509A (en) * 1945-09-05 1949-09-13 Paul G Hansel Directional system
US2502131A (en) * 1947-03-20 1950-03-28 Int Standard Electric Corp Radio direction finder
GB798218A (en) * 1955-11-23 1958-07-16 Marconi Wireless Telegraph Co Improvements in or relating to radio direction finding systems
US2985876A (en) * 1957-01-23 1961-05-23 Marconi Wireless Telegraph Co Aerial systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE696987C (de) * 1936-08-18 1940-10-03 Lorenz Akt Ges C Drehbare Antennenanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3310649A1 (de) * 1983-03-24 1984-09-27 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Einkanalpeiler

Also Published As

Publication number Publication date
CH389041A (de) 1965-03-15
NL289191A (de) 1965-03-25
GB940508A (en) 1963-10-30
FR83860E (fr) 1964-10-31
GB899951A (en) 1962-06-27
FR89223E (fr) 1967-05-26
BE628603A (de) 1963-08-19
FR77463E (fr) 1962-03-09
GB1007180A (en) 1965-10-13
US3144649A (en) 1964-08-11
BE635150A (de) 1964-01-20
US3181159A (en) 1965-04-27
GB1015592A (en) 1966-01-05
BE627007A (de) 1963-07-11
FR85930E (fr) 1965-11-05
GB1041777A (en) 1966-09-07
US3226718A (en) 1965-12-28
FR84167E (fr) 1964-12-04
GB1088384A (en) 1967-10-25
FR1231952A (fr) 1960-10-04
US3115633A (en) 1963-12-24
CH378380A (de) 1964-06-15
BE580710A (fr) 1960-01-15
FR77655E (fr) 1962-04-06
FR83803E (fr) 1964-10-23
DE1207978B (de) 1965-12-30
GB908837A (en) 1962-10-24

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