Kurslinien-Leitbake
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kurslinien Leitbake, um ein bewegliches Objekt elektromagnetisch auf einer Kurslinie zu führen.
Die Erfindung ist insbesondere anwendbar für die Erzeugung von Gleitwegkurslinien in der Nähe von Flughäfen.
Bei den meisten heutigen Anlagen wird eine Kurslinie durch Strahlungslappen oder -keulen hoher Richtwirkung bestimmt, welche sich teilweise überlappen. Das Flugzeug bewegt sich im überlappenden Bereich, wo von den beiden Lappen gleiche Signale empfangen werden, und hierauf wählt das Flugzeug die Kurslinie, auf welcher dieser Zustand aufrechterhalten bleibt. Die Lappen sind gewöhnlich mit zwei Niederfrequenzen (z. B. 150 und 90 Hz) amplitudenmoduliert, welche auf jedem Lappen entgegengesetzte Phasen aufweisen, so dass sie durch das Flugzeug identifiziert werden können. Eine Abweichung von der Kurslinie bewirkt, dass die eine oder andere der empfangenen Amplitudenmodulationen vorherrscht, und zwar unter Berücksichtigung der Richtung der Modulation.
Falls diejenigen Teile der Lappen, welche nicht auf den Kurslinien liegen, von Hindernissen gestreut oder reflektiert werden, kann es infolge des zusätzlichen Empfanges von unerwünschten Signalen schwer sein, der Kurslinie zu folgen. Daher müssen die Lappen zweckmässigerweise eine hohe Richtwirkung aufweisen.
Diese hohe Richtwirkung hat zur Folge, dass das Flugzeug keine Information empfängt, solange es nicht nahe der Kurslinie ist.
Zur Umgehung dieser Schwierigkeit ist bereits vorgeschlagen worden, eine Sekundärstrahlung von Signallappen auszustrahlen, und zwar von einer getrennten Bake mit kleiner Richtwirkung, welche infolge ihrer kleinen Richtwirkung Informationsseitenbänder über einen grossen Winkel oder möglicherweise sogar über den vollständigen Azimutbereich ausstrahlen kann.
Der Ausdruck Nebensignale bezieht sich in den vorliegenden Ausführungen auf Signale, welche einem Flugzeug eine Kurslinien-Information vermitteln, und zwar ausserhalb der Lappen hoher Richtwirkung.
Der Ausdruck Hauptbake > bezieht sich hier auf denjenigen Teil einer Kurslinien-Leitbake, welcher Signale erzeugt, welche dem Flugzeug eine Kurslinieninformation in den Lappen hoher Richtwirkung vermitteln.
Bei der vorerwähnten bekannten Anlage werden die sekundären Maskierungssignale oder Nebensignale > auf einer Trägerwelle abgestrahlt, welche sich vom Hauptträger frequenzmässig um etwa 10 KHz unterscheidet. Sehr nahe der gewünschten Kurslinie fängt das Richtsignal der Primärbake die schwächere Sekundärstrahlung ein , und mögliche Fehler infolge der Sekundärstrahlung werden weitgehend unterdrückt. Bei Azimutwinkeln, welche von dem gewünschten Kurs abweichen, hat die Sekundärstrahlung die grössere Feldstärke und ist somit in der Lage, eine zuverlässige Information zu liefern, gemäss welcher das Flugzeug sich nicht auf dem Kurs befindet.
Bei Anflug-Anlagen und Gleitweg-Anlagen, wie sie heute im Gebrauch stehen, erzeugt die Hauptbake eine komplementäre überlappende Richtstrahlung mit Modulationsfrequenzen von 90 und 150 Hz. Der gewünschte Kurs wird angezeigt durch das Äquisignal-Azimut (bzw. die Z3iquisignal-Elevation), und zwar für den Fall, wo die beiden Strahlungen die gleiche Feldstärke aufweisen.
Falls nun die Nebensignal -Strahlung die gleiche Trägerfrequenz und die gleichen Seitenbandfrequenzen verwendet, verursachen die durch Hindernisse reflek- tierten Nebensignale eine Interferenz auf der Kurslinie, und zwar dadurch dass zu den normalerweise gleichen Modulationen ungleiche Modulationen hinzu oder in Abzug kommen.
Somit können die Nebensignale unerwünschte Signale auf der Kurslinie zur Folge haben, so dass dieser nur mit Schwierigkeit gefolgt werden kann.
Bei der bekannten Lösung des vorstehenden Problems hat die Verwendung verschiedener Trägerfrequenzen zur Folge, dass der stärkere Träger vorherrscht und den schwächeren einfängt > . Die Hauptwirkung des schwächeren Trägers besteht in der Erzeugung einer unerwünschten Schwebung von 10 KHz. Die Modulationstransferierung ist sehr gering, da eine Abwärts Modulation des stärkeren Trägers durch den schwächeren bei momentaner Gegenphase der beiden Träger genau durch eine Aufwärtsmodulation kompensiert wird, wenn die Träger sich momentan in Phase befinden. Der Modulations-Einfangeffekt ist jedoch nicht ganz vollständig, da, wenn die beiden Träger momentan um 90" in der Phase gegeneinander verschoben sind, sich ein etwas erhöhter Trägerpegel ergibt.
Die erfindungsgemässe Kurslinien-Leitbake zeichnet sich aus durch Mittel, um elektromagnetisch die Kurslinie durch Abstrahlung von Signalen in zwei Richtlappen zu definieren, und durch Mittel zur Ausstrahlung eines Nebensignales, wobei weiter Mittel vorgesehen sind, um die Phasenbeziehungen zwischen den Signalen in den Richtlappen und dem Nebensignal festzulegen, zum Zwecke, die störende Wirkung von Interferenzen zwischen dem Nebensignal und den Signalen in den Richtlappen auf eine Empfangseinrichtung vermindern zu können.
Eine Ausführungsform einer Kurslinien-Leitbake zeichnet sich aus durch Mittel, um durch räumliche Überlappung zweier Strahlungslappen hoher Richtwirkung mit unterschiedlichen Amplltudenmodulations-Um- hüllenden die Kurslinie zu definieren, und durch Mittel, um einen Lappen geringerer Richtwirkung als Nebensignal abzustrahlen, welcher Lappen eine Amplitudenmodulations-Umhüllende aufweist, welche in der Phase bezüglich der Umhüllenden eines der Lappen hoher Richtwirkung um 900 verschoben ist, und welcher ge wöhnlich auf der gleichen Seite der Kurslinie liegt wie der genannte eine Lappen.
Der letztgenannte Lappen kann die Kurslinie überlappen. Er sollte aber nur auf einer Seite der Kurslinie eine beträchtliche Intensität aufweisen.
Es kann z. B. auch ein zweiter Trägerlappen kleinerer Richtwirkung auf der anderen Seite der Kurslinie vorhanden sein, welcher eine Amplitudenmodulations Umhüllende aufweist, welche bezüglich der AM-Umhüllenden des anderen Lappens hoher Richtwirkung eine Phasenverschiebung von 900 aufweist.
Dieser zweite Lappen ist nicht unbedingt nötig, und zwar beispielsweise dann, wenn die Kurslinie ein Gleitweg ist, da das Flugzeug den Gleitweg fast immer von unten anfliegt, so dass Nebensignale nur auf der Unterseite des Gleitweges nötig sind.
Es kann in besonderen Fällen die gleiche Trägerwelle für die beiden Richtstrahlungen und für die beiden weniger gerichteten Strahlungen verwendet werden.
Falls z. B. zwei Trägerwellen unterschiedlicher Frequenzen verwendet werden, gestattet die Verwendung von Niederfrequenzmodulation mit einer Phasenverschiebung von 900 einen Einfangeffekt bei der Hochfrequenz und der Niederfrequenz, wobei die beiden Effekte kumulativ sind. Somit ergibt sich eine beträchtliche Verbesserung hinsichtlich der Unterdrückung von Effekten, die durch Reflexion an Hindernissen enstehen.
Nachstehend wird der bekannte Mechanismus des Einfang-Effektes bei der Niederfrequenz näher erläutert.
Es soll ein von einem Hindernis in einem Freigabebereich reflektiertes Signal betrachtet werden, welcher Bereich zur Hauptsache mit den 90 Hz-Nebensignal Seitenbändern angestrahlt wird. Dabei soll angenommen werden, dass das reflektierte Signal zu einem Empfänger gelangt, welcher auf der Kurslinie liegt, auf welcher die gewünschten Komponenten von 90 Hz und 150 Hz die gleiche Amplitude aufweisen. Falls das reflektierte 90 Hz-Seitenband mit einem Viertel der Amplitude der gewünschten 90 Hz-Komponente empfangen wird, dann kann die Unsymmetrie der NF-Signale auf der Kurslinie bei Verwendung der gleichen Niederfrequenzphasen bis
1 1 1/4 oder 25 0/0 ausmachen, was eine beträcht- zu der 1 liche Verzerrung der Kursanzeige darstellt.
Wenn jedoch eine Phasenverschiebung von 900 zwischen den Niederfrequenzphasen vorliegt, dann kann das maximale Verhältnis der 90 Hz- und 150 Hz-Amplituden höchstens auf 1/1 + (1/4)2 = 1,03 ansteigen.
Somit kann die Verzerrung der Kurslinie um einen Faktor 8 vermindert werden.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und ihre Strahlungsdiagramme werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Die Fig. 1 einen unmodulierten Trägerlappen und sich überlappende Seitenbandlappen, welch letztere Modulationsumhüllende bei nur einer Frequenz aufweisen, während die Modulationsfrequenzen unterschiedlich sind, und wobei weiter die letztgenannten Lappen eine hohe Richtwirkung aufweisen; die Fig. 2 sich überdeckendeSeitenbandlappen hoher Richtwirkung, wobei jeder Lappen sowohl mit 90 als auch mit 150 Hz moduliert ist, und zwar mit Gegenphase bezüglich des anderen Lappens; und weiter einen unmodulierten Trägerlappen;
die Fig. 3A, 3B und 3C die Strahlungsdiagramme von Nebensignalen; die Fig. 4A und 4B die Antennen anordnungen für den Nebensignalträger und die Seitenbandsignale; die Fig. 5A und 5B die Antennenanordnung für die Nebensignal-Seitenbänder; die Fig. 6A das Strahlungsdiagramm von Seitenbandlappen hoher Richtwirkung und Nebensignal-Seitenbandlappen geringerer Wirkung; die Fig. 6B die Erzeugung der Nebensignal-Seitenbandlappen mit geringerer Richtwirkung; die Fig. 7 die Antennen anordnung für eine Gleitwegbake; die Fig. 7A die relativen Amplituden der Trägerund Seitenband-Komponenten, welche durch die Anordnung gemäss Fig. 7 abgestrahlt werden; die Fig. 7B die Erzeugung der Nebensignalstrahlung durch die Anordnung der Fig. 7;
und die Fig. 8 ein Schema der Signalspeiseeinrichtung in einer Kurslinien-Leitbake.
Wo, wie im vorliegenden Falle, Seitenbänder der gleichen Frequenz mit zwei unterschiedlichen Umhüllungsphasen erforderlich sind, werden diese in zweckmässiger Weise durch einen symmetrischen mechanischen Modulator erzeugt. Dieser Modulator liefert zwei Paare von um 90" phasenverschobenen Seitenbändern aus einer einzelnen Trägerquelle, und zwar mit einem sehr hohen Wirkungsgrad.
Der Träger, welcher für die Haupt-Seitenbandstrahlungen hoher Richtwirkung verwendet wird, kann die gleiche Frequenz aufweisen wie der für das Nebensignal verwendete Träger, und bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist dies vorzugsweise der Fall.
Die Fig. 1 zeigt das Polardiagramm der Hauptbakenstrahlungen einer typischen Anflugbake, welche eine Führung gemäss dem Azimut liefert, wobei der Lappen 1 eine Seitenbandstrahlung bestimmt, welche sich aus einer 150 Hz-Modulation ergibt, und der Lappen 2 eine Seitenbandstrahlung bestimmt, welche sich aus einer 90 Hz-Modulation ergibt. Der Lappen 2 ist vom Lappen 1 vollständig getrennt.
Der Lappen 3 definiert die relative Stärke des Trägers.
Die Art der Erzeugung dieser Strahlungen in einer praktischen Bake ist in der Fig. 2 dargestellt, welche einen Lappen 4 zeigt, welcher aus einer 90 Hz-Seitenbandmodulation mit einer Hochfrequenzphase von und einer 150 Hz-Seitenbandmodulation mit einer Hochfrequenzphase von 1800 besteht, weiter einen Lappen 5, welcher aus einer 90 Hz-Seitenbandmodulation mit einer Hochfrequenzphase von 1800 und einer 150 Hz-Seitenbandmodulation mit einer Hochfrequenzphase von 0 besteht. Die Linie 6 definiert die relative Stärke einer kombinierten Strahlung, welche aus dem Träger mit einer Phase von 0 zuzüglich einer 90 Hz-Seitenbandmodulation mit einer Hochfrequenzphase von 0 und einer 150 Hz-Seitenbandmodulation mit einer Hochfrequenzphase von 0 besteht.
Diese Signale werden von einem linearen Querstrahler abgestrahlt, welcher eine Anzahl gleicher Strahlungselemente aufweist.
Die Polardiagramme der Strahlungen des unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erwähnten Senders vereinigen sich derart, dass sie die Polardiagramme der Fig. 1 bilden und diesen genau gleichwertig sind.
In der Fig. 3A, welche das Nebensignal-Strahlungsdiagramm in Polarkoordinaten zeigt, stellt die Linie 7 das Polardiagramm der Trägerstrahlung zuzüglich der Seitenbandstrahlung dar, und die Linien 8 und 9 stellen die Polardiagramme der entsprechenden Seitenbänder dar. Die Phasen der Umhüllenden der Niederfrequenzsignale von 150 Hz und 90 Hz weisen bezüglich der Phasen der Niederfrequenzsignale in den gleichwertigen Lappen der Fig. 2 eine Phasenverschiebung von 90" auf.
Die Fig. 3B zeigt die Nebensignalstrahlung in rechtwinkligen Koordinaten. Die Phase der Trägerstrahlung plus der Seitenbandstrahlung ist konstant, während die Phase der Seitenbandstrahlung allein auf beiden Seiten der Kurslinie umkehrt. Die Fig. 3C zeigt in rechtwinkligen Koordinaten das äquivalente kombinierte Nebensignal-Strahlungsdiagramm, welches zur Hauptsache aus einer 90 Hz-Seitenbandmodulation auf einer Seite der Kurslinie und aus einer 150 Hz-Seitenbandmodulation auf der anderen Seite der Kurslinie besteht. Die Hauptbakensignale und die Nebensignale müssen das gleiche Strahlungszentrum aufweisen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Nebensignale von gewissen Strahlerelementen der Hauptbake abgestrahlt.
Die Träger- und Seitenband-Strahlung ist hantelförmig und wird dadurch erzeugt, dass man eine Anzahl Elemente speist, auf deren Rückseite ein reflektierender Schirm liegt, wie dies in der Fig. 4A gezeigt ist, wobei der reflektierende Schirm durch die Linie 10 dargestellt ist, während die Strahlungselemente durch die Zeichen x auf der Linie 11 und die Hochfrequenzphase des von jedem Strahlungselement abgestrahlten Signals durch die auf der Linie 12 dargestellten Zeichen angegeben ist.
Die Phase des Trägers kehrt beim Durchgang durch den Symmetriepunkt auf der Kurslinie nicht um. Die Strahlungselemente weisen unter sich einen Abstand von 3A/8 und vom reflektierenden Schirm 10 einen Abstand von A/4 auf.
Das Seitenbandstrahlungsdiagramm, welches in seinen beiden Lappen entgegengesetzte Hochfrequenzphasen aufweist, wird genau gleich erzeugt wie die Seitenbandstrahlung der Fig. 2, aber durch die Erregung einer geringeren Anzahl Elemente auf einer kürzeren Basis, wie dies die Fig. 5A zeigt, in welcher der reflektierende Schirm durch die Linie 14 dargestellt ist, während die Strahlungselemente durch die Zeichen x auf der Linie 15 und die Hochfrequenzphase des von jedem Strahlungselement abgestrahlten Signals durch die Zeichen auf der Linie 16 dargestellt sind. Die Phasen der Seitenbandumhüllenden kehren beim Durchgang durch die Kurslinie um, und zwar wegen der Unsymmetrie der Trägerphase bei der Erregung der Antennen. Die Strahlungselemente weisen unter sich einen Abstand von 32/4 und vom Schirm 14 einen Abstand von A/4 auf.
Falls eine Weitwinkelüberdeckung erforderlich ist, genügen zwei Elemente, wie dies die Fig. 5B zeigt, in welcher der reflektierende Schirm mit 17 bezeichnet ist, während die Strahlungselemente mit 18 und die Hochfrequenzphasen der abgestrahlten Signale mit 19 bezeichnet sind.
Die Phase des Trägers des Nebensignals ist nicht von Bedeutung, solange sie nicht das Bestreben hat, eine Löschung der Hauptträgerstrahlung zu bewirken. Vorzugsweise beträgt jedoch, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, der Phasenunterschied zwischen dem Nebensignalträger und dem Hauptsignalträger 909. Unter diesen Umständen demoduliert der Nebensignalträger die Hauptsignalbänder nicht, und ebensowenig demoduliert die Hauptträgerwelle die Nebensignal-Seitenbänder.
Die Hochfrequenzphase der Nebensignal-Seitenbänder muss die gleiche sein wie die Nebensignal-Trägerphase, so dass die Seitenbänder eine reine Amplitudenmodulation des Trägers bewirken.
Anstatt der Träger- plus Seitenband-Strahlung mit Hantelform könnte dieses Signal durch die in der Fig.
4B gezeigte Anordnung abgestrahlt werden, welche eine Variante der Anordnung nach Fig. 4A zeigt. Bei der Anordnung nach Fig. 4B weisen die Elemente unter sich einen Abstand von 32/4 und vom Schirm 10 einen solchen von A/4 auf.
Die Fig. 6A zeigt in rechtwinkligen Koordinaten die relativen Pegel der Hauptbaken- und Nebensignal-Strahlungen bei der Verwendung einer solchen Antennenanordnung. Die Trägerstrahlung (3 in Fig. 1) ist nicht gezeigt. Die Fig. 6B zeigt in rechtwinkligen Koordinaten die Nebensignalstrahlung, aus welcher das resultierende Str ahlungs diagramm der Fig. 6A erhalten wird. Die Seitenbandlappen 20 und 21 mit entgegengesetzter Phase werden dadurch erhalten, dass man zwei Strahlungselemente mit Gegenphase speist. Der Träger- plus Seitenband-Lappen 22 konstanter Phase wird dadurch erzeugt, dass man zwei Strahlungselemente parallel speist.
Die Seitenbandstrahlung kann beispielsweise von der Antennenanordnung der Fig. SB abgestrahlt werden, in welcher die Elemente unter sich einen Abstand von 32/8 und vom Schirm 14 einen solchen von A/4 aufweisen.
Obwohl die Nebensignale von Elementen abgestrahlt werden, welche gemeinsam für die Nebensignal- und die Haupt-Strahlungen hoher Richtwirkung verwendet wer den, ist es zulässig, für die Nebensignal- und Hauptbaken-Strahlungen getrennte Antennenanordnungen zu verwenden.
Die Signalspeiseeinrichtungen, welche in einer Kurs linien-Leitbake gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sollen nun dargestellt werden. Die Fig. 8 zeigt eine Trägerwellenquelle 25, einen symmetrischen Amplitudenmodulator 26 und einen linearen Querstrahler, welcher aus gleichen Str ahlungs elementen besteht und von der gestrichelten Linie 27 umrandet ist.
Seitenbänder der Trägerwelle aus der Quelle 25 werden mit der ursprünglichen Trägerwelle in Brückennetzwerken kombiniert und der Antennenanordnung zugeführt. Dabei wird die Trägerwelle im Modulator 26 durch Signale von 90 und 150 Hz moduliert. Seitenbänder der Trägerwelle, welche den Modulationssignalfrequenzen von 90 und 150 Hz entsprechen, werden an den Ausgangsklemmen 28 bzw. 29 des Modulators 26 erhalten. Seitenbänder der Trägerwelle, welche den genannten Modulationssignalfrequenzen entsprechen, deren Modulationsumhüllenden jedoch gegenüber denjenigen der Signale an den Klemmen 28 und 29 eine Phasenverschiebung von 90" aufweisen, werden an den Klemmen 28Q und 29Q des Modulators 26 erhalten.
Die Trägerwelle aus der Quelle 25 wird einem Leistungsteiler 30 zugeführt, welcher zwei Paare von Ausgängen aufweist. Ein Paar ist mit dem Eingang des Modulators 26 verbunden, während das andere Paar mit entsprechenden Ecken von zwei Obertragungsleitungs- brücken 31 und 32 verbunden ist. Die Arme der Brükken 31 und 32 haben je eine elektrische Länge von mit Ausnahme der mit X bezeichneten Arme, deren elektrische Länge 3A/4 beträgt. Nachbildungsimpedanzen Z sind zwischen Erde und die Ecken der Brücken geschaltet, an welche keine anderen äusseren Anschlüsse führen. Der Zweck der Brücken 31 und 32 besteht darin, die Trägerwelle mit den Seitenbändern von 90 und 150 Hz zu kombinieren, welche im Modulator 26 erzeugt worden sind, und zwar ohne Wechselwirkung zwischen den Stufen.
Die Ausgangsklemmen 28 und 29 des Modulators 26 sind mit den entgegengesetzten Ecken R und S einer dritten Ubertragungsleitungsbrücke 33 verbunden, welche gleich den Brücken 31 und 32 ist, wobei der Arm RQ der Brücke 33 eine elektrische Länge von 32/4 aufweist. Vom zweiten Paar gegenüberliegender Ecken der Brücke 33 ist die Ecke P mit derjenigen Ecke der Brücke 31 verbunden, welche gegenüber der Ecke liegt, welche mit dem Leistungsteiler 30 verbunden ist. Die Ecke Q der Brücke 33 ist über eine Dämpfung 39 von 3 db mit einer Ecke W einer weiteren Ubertragungs- leitungsbrücke 34 verbunden, deren Funktion später beschrieben wird.
Die 90 Hz- und 150 Hz-Seitenbänder, welche von der Ecke P zur Brücke 31 gelangen, weisen die gleichen Hochfrequenzphasen auf, während die 90 Hz- und 150 Hz-Seitenbänder, welche von der Ecke Q zur Brücke34 gelangen, entgegengesetzte Hochfrequenzphasen aufweisen.
Vom zweiten Paar gegenüberliegender Ecken der Brücke 31 ist eine Ecke über eine Nachbildungsimpedanz Z mit Erde verbunden, während die andere Ecke über eine Übertragungsleitung 37 mit einer Ecke V der Brücke 34 verbunden ist, welche der Ecke W gegenüberliegt. Die elektrische Länge des Armes UW der Brücke 34 beträgt 32/4, während die anderen Arme wie bei den zuvor erwähnten Brücken eine Länge von A/4 aufweisen.
Das zweite Paar gegenüberliegender Ecken der Brücke 34, d. h. die Ecken U und T, sind mit den Eingängen der Leistungsteiler 35 bzw. 36 verbunden. Die 90 Hz- und 150 Hz-Seitenbänder von der Brücke 33 haben an den Ecken T und U entgegengesetzte Phasen infolge der Phasenumkehrung im Brückenarm UW. Der Leistungsteiler 35 speist die Strahlerelemente 27A, 27B, 27C, 27D und 27E, welche eine Hälfte der Antennenanordnung 27 bilden. Der Leistungsteiler 36 speist die Strahlerelemente 27F, 27G, 27H, 27I und 27J, welche die andere Hälfte der Antennenanordnung 27 bildet und bezüglich der Kurslinie auf der anderen Seite liegen. Die 90 Hz-Seitenbänder der Brücke 33 werden somit den beiden Hälften der Antennenanordnung in Gegenphase zugeführt.
Die gleichen Verhältnisse gelten für die 150 Hz-Seitenbänder, welche ausserdem bezüglich der 90 Hz Seitenbänder in Gegenphase stehen, und zwar wegen der Phasenumkehrung im Brückenarm RQ der Brücke 33.
Die Verteilung der Seitenbänder der Hauptsignale und nur dieser auf die Antennenanordnung 27 lässt sich in Abhängigkeit der Hochfrequenzphasen wie folgt darstellen:
Strahlerelemente 27A bis 27E 90 Hz 0
150 Illlz 1800
Strahlerelemente 27F bis 27J 90 Hz 1800
150 Hz
Zusätzlich zu den Seitenbandsignalen allein werden ausserdem kombinierte Träger- plus Seitenbandsignale von der Brücke 31 über die Leitung 37 und die Brücke 34 den Leistungsteilern 36 und 37 zugeführt. Die elektrische Länge der Übertragungsleitung 37 ist so eingestellt, dass das Träger- plus Seitenband-Signal allen Strahlerelementen der Anordnung 27 mit einer Hochfrequenzphase von 0 zugeführt wird.
Nachstehend wird nun die Nebensignalstrahlung näher betrachtet. Von den Klemmen 28Q und 29Q des Modulators 26 werden Seitenbänder von 90 und 150 Hz erhalten, deren Umhüllenden bezüglich der Umhüllenden der Seitenbänder an den Klemmen 28 bzw. 29 um 90" in der Phase verschoben sind. Die Nebensignalseitenbänder werden in einer fünften tJbertragungsleitungs- bücke 38 kombiniert, wobei ein Paar gegenüberliegender Ecken D und E dieser Brücke mit den Klemmen 29Q bzw. 28Q verbunden sind. Vom verbleibenden Paar gegenüberliegender Ecken der Brücke 38 ist die Ecke F über eine Dämpfung 40 von 3 db mit einer sechsten Obertragungsleitungsbrücke 41 verbunden, während die andere Ecke B mit derjenigen Ecke der Brücke 32 verbunden ist, die der Ecke gegenüberliegt, mit welcher der Leitungsteiler 30 verbunden ist.
Der Arm DF der Brücke 38 hat eine elektrische Länge von 32/4, während die elektrische Länge der übrigen Arme gleich i/4 ist.
Die Seitenbänder von 90 Hz und 150 Hz haben relative Phasen von 0 und 1800 an der Ecke F und eine relative Phase von 0 an der Ecke G der Brücke 38.
Die Seitenbänder an der Ecke G werden mit dem Nebensignalträger in der Brücke 32 kombiniert, so dass ein Träger- plus Seitenband-Signal entsteht, welches einer Ecke K der Obertragungsleitungsbrücke 41 zugeführt ist, welche der Ecke J gegenüberliegt, welcher die Seitenbänder von der Ecke F der Brücke 38 zugeführt sind.
Das verbleibende Paar gegenüberliegender Ecken der Brücke 41, d. h. die Ecken H und I, sind mit einer Ecke einer weiteren Ubertragungsleitungsbrücke 44 bzw. 45 verbunden. Der Arm IJ der Brücke 41 hat eine elektrische Länge von 32/4, während die übrigen Arme der Brücke eine Länge von A/4 aufweisen.
Wie im Falle der Brücke 34 sind die Seitenbänder an gegenüberliegenden Ecken H und J der Brücke 41 in Gegenphase zueinander, während die 90 Hz- und 150 Hz-Seitenbänder an jeder der Ecken Phasen von 90 bzw. 270 aufweisen. Die Brücke 44, mit welcher die Ecke H der Brücke 41 verbunden ist, ist von gleichem Aufbau wie alle anderen Brücken. Die Ecke der Brücke 44, welche dem Anschluss von der Ecke H der Brücke 41 gegenüberliegt, ist mit einem der Ausgänge des Leistungsteilers 35 verbunden. Eine dritte Ecke der Brücke 44 ist mit dem Strahlerelement 27E verbunden, während die vierte Ecke über eine Nachbildungsimpedanz Z geerdet ist.
Der Arm der Brücke 34, welcher eine Länge von 3R!4 aufweist, nimmt eine solche Lage ein, dass die Nebensignal-Seitenbandsignale sich am Anschluss vom Ausgang des Leistungsteilers 35 aufheben.
In gleicher Weise ist ein Paar gegenüberliegender Ecken der Brücke 45 mit der Ecke I der Brücke 41 und mit einem der Ausgänge des Leistungsteilers 36 verbunden, während vom zweiten Paar gegenüberliegender Ecken eine über eine Nachbildungsimpedanz Z geerdet ist und die andere mit dem Strahlerelement 27F verbunden ist. Wiederum ist der 32/4Arm der Brücke 45, welche gleich allen anderen Brücken ist, so gelegen, dass die Nebensignal-Seitenbandsignalei sich am Anschluss vom Ausgang des Leistungsteilers 36 aufheben.
Die Strahlerelemente 27E und 27F werden daher mit Nebensignal-Seitenbandsignalen gespeist, welche zu beiden Seiten der Kurslinie entgegengesetzte Phasen aufweisen. Die Verteilung der Seitenband-Nebensignale und nur dieser allein, welche der Antennenanordnung 27 zugeführt sind, lässt sich in Abhängigkeit ihrer relativen Umhüllungsphasen wie folgt darstellen:
Strahlerelement 27E 90 Hz 90"
150 Hz 270
Strahlerelement 27F 90 Hz 270
150 Hz 90"
Zusätzlich zu den Seitenband-Nebensignalen allein werden der Brücke 41 Nebensignal-Träger- plus Seitenband-Signale über die Übertragungsleitung 42 zugeführt, deren elektrische Länge so gewählt ist, dass die Nebensignal-Träger- plus Seitenband-Signale die Hauptbaken Träger- plus Seitenband-Signale nicht löschen.
Zusätzlich zu den Nebensignalen werden den Strahlerelementen 27E und 27F, wie zuvor erwähnt, nur die Seitenbandstrahlungen des Hauptsignals und die Trägerplus Seitenband-Strahlungen zugeführt.
Das resultierende Hauptsignal-Strahlungsdiagramm, welches durch die Anordnung 27 erzeugt wird, weist zwei gegenphasige Seitenbandlappen hoher Richtwirkung auf, welche einem einzelnen Träger- plus Seitenband-Lappen überlagert sind, und zwar in gleicher Art wie in Fig. 2.
Die Nebensignalstrahlung besteht aus zwei Seitenbandlappen auf entgegengesetzten Seiten der Kurslinie und aus einem einzelnen breiten Träger- plus Seitenband-Lappen, welcher bezüglich der Kurslinie symmetrisch ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der komplexere hantelförmige Trägerplus Seitenbandlappen, welcher in Verbindung mit den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, nicht erzeugt. Es ist keine Vorsorge getroffen, damit beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die unmodulierte Nebensignal-Trägerwelle bezüglich der unmodulierten Hauptträger-Welle eine Phasenverschiebung von 90" aufweist.
Man erkennt ohne weiteres, dass Nebensignale ebenfalls für Gleitwegbaken in Aussicht genommen werden können. Dies ist insbesondere in gewissen Fällen nötig, da Baken, welche eine genaue Information über einen Gleitwinkel von 21/20 liefern, unterhalb einem Elevationswinkel von 10 sehr wenig Energie abstrahlen müssen, da andernfalls Hindernisse und niedrige Hügel die Signale reflektieren und grosse Fehler verursachen. Somit ist es insbesondere wünschenswert, über ein Nebensignalsystem zu verfügen, da das die Bake verwendende Flugzeug sich normalerweise dem Gleitweg von unten nähert, wo es nötig ist, eine beträchtliche Feldstärke abzustrahlen, um über eine genügende Reichweite zu verfügen.
Es ist selbstverständlich, dass eine Gleitwegbake vom sog. gNull-Bezugstyp > , welche genau gleichwertig der bereits beschriebenen Azimutleitanlage vom Null-Bezugstyp ist, hinsichtlich der Nebensignalstrahlung in gleicher Weise ausgebildet sein könnte. Es soll daher eine Gleitweganlage vom Signalvergleichs > - oder Äquisignal > -Typ beschrieben werden. Ein weiterer Un