JPH0425665Y2 - - Google Patents
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- JPH0425665Y2 JPH0425665Y2 JP11727986U JP11727986U JPH0425665Y2 JP H0425665 Y2 JPH0425665 Y2 JP H0425665Y2 JP 11727986 U JP11727986 U JP 11727986U JP 11727986 U JP11727986 U JP 11727986U JP H0425665 Y2 JPH0425665 Y2 JP H0425665Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この考案は互に90度ずれた4つの方位に8字形
指向形アンテナの指向方向を向けた時の各アンテ
ナ出力を時分割的に取出し、その各出力と無指向
性アンテナとを合成し、その合成出力を検波し、
その検波出力を演算して電波到来方向を探知する
時分割式方向探知機に関する。[Detailed explanation of the invention] "Industrial application field" This invention extracts the output of each antenna in a time-sharing manner when the pointing direction of the figure-8 directional antenna is directed in four directions shifted by 90 degrees from each other. Combine each output with the omnidirectional antenna, detect the combined output,
The present invention relates to a time-division direction finder that calculates the detection output and detects the direction of arrival of radio waves.
「従来の技術」
第1図に従来の時分割式方向探知機を示す。二
つのループアンテナ11及び12が直交して配さ
れ、ループアンテナ11の指向方向は南北方向、
ループアンテナ12の指向方向は東西方向に向い
ているとする。ループアンテナ11,12は指向
性アンテナ出力取出し手段を構成するアンテナ切
替器13,14に接続されている。アンテナ切替
部13,14は例えばダイオードスイツチ回路で
あり、これらアンテナ切替器13,14はタイミ
ング信号発生器15から出力される第2図B〜E
に示すような例えば40Hzの周波数を持つタイミ
ング信号により切替制御され、ループアンテナ1
1,12に誘起された信号N−S,E−W、その
極性を切替えた信号S−N,W−Eが時分割的に
取出される。つまり8字形指向性アンテナの指向
方向を90度互に異なる4つの方向に向けた時の4
つのアンテナ出力が時分割的に取出されたことに
なる。一方無指向性のセンスアンテナ16に誘起
された信号Cは移相回路17で90度位相がずらさ
れ、ループアンテナ11,12の出力信号と同位
相とされ、合成回路18で時分割的に取出された
ループアンテナ11,12の信号と合成される。
合成回路18からVN=C+(N−S),VE=C+
(E−W),VS=C+(S−N),VW=C+(W−
E)に相当する4種の電圧VN,VE,VS,VWが得
られる。合成回路18の出力電圧信号VN,VE,
VS,VWは受信機19内の、高周波回路21へ供
給され、高周波回路21の出力は検波回路22で
検波され、その検波出力は必要に応じて低周波増
幅器23を通じてスピーカ24へ供給され、受信
信号を音として聴くことができる。``Prior Art'' Figure 1 shows a conventional time-division direction finder. Two loop antennas 11 and 12 are arranged orthogonally, and the orientation direction of the loop antenna 11 is north-south direction.
It is assumed that the orientation direction of the loop antenna 12 is oriented in the east-west direction. The loop antennas 11 and 12 are connected to antenna switching devices 13 and 14 that constitute directional antenna output extraction means. The antenna switching units 13 and 14 are, for example, diode switch circuits, and these antenna switching units 13 and 14 are connected to the timing signals outputted from the timing signal generator 15 in FIGS.
For example, switching is controlled by a timing signal with a frequency of 40Hz as shown in the diagram, and the loop antenna 1
Signals N-S and E-W induced by signals 1 and 12, and signals S-N and W-E whose polarities have been switched, are extracted in a time-division manner. In other words, when the direction of the figure-8 directional antenna is oriented in four directions that differ by 90 degrees,
This means that two antenna outputs are taken out in a time-division manner. On the other hand, the phase of the signal C induced in the omnidirectional sense antenna 16 is shifted by 90 degrees in a phase shift circuit 17, and the signal C is made to have the same phase as the output signals of the loop antennas 11 and 12, and is extracted in a time-division manner in a combining circuit 18. It is combined with the signals of the loop antennas 11 and 12.
From the synthesis circuit 18, V N =C+(N-S), V E =C+
(E-W), V S =C+(S-N), V W =C+(W-
Four types of voltages V N , V E , V S , and V W corresponding to E) are obtained. Output voltage signals V N , V E , of the combining circuit 18
V S and V W are supplied to a high frequency circuit 21 in the receiver 19, the output of the high frequency circuit 21 is detected by a detection circuit 22, and the detected output is supplied to a speaker 24 via a low frequency amplifier 23 as necessary. , the received signal can be heard as sound.
検波回路22から得られる上記時分割信号VN,
VE,VS,VWはピークホールド回路1N,1E,1S,
1Wにそれぞれ尖頭値が保持され、ピークホール
ド回路1N,1E,1S,1Wから安定した値を持つ
ピークホールド電圧を得る。そのピークホールド
電圧はマルチプレクサ25によつて選択的に取出
され、AD交換器26によりクロツクCP1(第2図
A)の周期で各時分割信号VN,VE,VS,VWはデ
イジタル信号に変換され、そのデイジタル信号は
演算器27に取込まれる。 The above time-division signal V N obtained from the detection circuit 22,
V E , V S , V W are peak hold circuits 1N, 1E, 1S,
Each peak value is held at 1W, and a stable peak hold voltage is obtained from the peak hold circuits 1N, 1E, 1S, and 1W. The peak hold voltage is selectively extracted by the multiplexer 25, and the AD exchanger 26 converts the time-division signals V N , V E , V S , V W into digital signals at the period of the clock CP 1 (FIG. 2A). The digital signal is converted into a signal, and the digital signal is taken into the arithmetic unit 27.
演算器27はこの例ではマイクロコンピユータ
によつて構成した場合を示す。マイクロコンピユ
ータは周知のように中央処理装置28と読出専用
メモリ29と、書込読出可能なメモリ31と、入
力ポート32と、出力ポート33とによつて構成
され、これらの各要素はバスライン34によつて
相互に接続され、読出専用メモリ29に記憶した
プログラムを中央処理装置28が順次読出し解読
実行することにより所定の動作が行われる。 In this example, the computing unit 27 is constituted by a microcomputer. As is well known, a microcomputer is composed of a central processing unit 28, a read-only memory 29, a writable/readable memory 31, an input port 32, and an output port 33, and each of these elements is connected to a bus line 34. A predetermined operation is performed by the central processing unit 28 sequentially reading, decoding, and executing programs stored in the read-only memory 29.
タイミング発生器15は演算器27の出力ポー
ト33からクロツク信号CP2の供給を受けてタイ
ミング信号Pa〜Pd(第2図B〜E)及びクロツク
CP1(第2図A)を作つている。従つて演算器2
7の動作とAD変換器26から入力されるデイジ
タル信号とは同期がとれており、演算器27は時
分割信号VN,VW,VS,VEをそれぞれ判別して取
込むことができる。 The timing generator 15 receives the clock signal CP2 from the output port 33 of the arithmetic unit 27, and generates the timing signals P a to P d (B to E in FIG. 2 ) and the clock signal CP2.
I am making CP 1 (Figure 2 A). Therefore, arithmetic unit 2
The operation of 7 and the digital signal input from the AD converter 26 are synchronized, and the arithmetic unit 27 can discriminate and capture the time-division signals V N , V W , V S , and VE respectively. .
入力ポート32を介して取込んだ時分割信号
VN,VW,VS,VEはそれぞれ書込読出可能なメモ
リ31に設けた各領域に記憶される。ループアン
テナの8字形指向特性41(第3図A)とセンス
アンテナの無指向特性42とを合成するとカーデ
イオイド特性43が得られる。合成回路18の出
力電圧VN,VE,VS,VWは第3図Bに示すよう
に、カーデイオイド特性を北、東、南、西にそれ
ぞれ向けた時の出力電圧と対応し、第2図Fに示
す例は矢印44で示すように北方向から電波が到
来した時の時分割信号である。このような関係に
あるから電波到来方位の象限は次のようにして決
定される。 Time division signal taken in via input port 32
V N , V W , V S , and VE are stored in respective areas provided in the memory 31 that can be written and read. A cardioid characteristic 43 is obtained by combining the figure-8 directivity characteristic 41 of the loop antenna (FIG. 3A) and the omnidirectional characteristic 42 of the sense antenna. As shown in FIG. 3B, the output voltages V N , V E , V S , and V W of the combining circuit 18 correspond to the output voltages when the cardioid characteristics are directed north, east, south, and west, respectively. The example shown in FIG. 2F is a time-division signal when radio waves arrive from the north as indicated by arrow 44. Because of this relationship, the quadrant of the radio wave arrival direction is determined as follows.
VN−VS>0,VE−VW>0のとき第1象限
VN−VS>0,VE−VW<0のとき第2象限
VN−VS<0,VE−VW<0のとき第3象限
VN−VS<0,VE−VW>0のとき第4象限
また,(VE−VW)/(VN−VS)のベクトル演
算を実行する。このベクトル演算によつて得られ
る数値Dはtanθ(θは電波到来方向と対応を表わ
し、このDの値からメモリ35に記憶した変換表
を参照して角度θを求める。この角度θと先に求
めた象限とから電波到来方位を求める。つまり第
1象限と判定したときはθ°を到来方位とし、第2
象限と判定したときは角度値(360−θ)°をそ
のまま使用し、第3象限と判定したときは(180
+θ)°を到来方位とし、第4象限と判定したと
きは(180−θ)°を到来方位とする。この得ら
れた電波到来方位を出力ポート33を通じて表示
器36に表示する。以上のΘ処理を中央処理装置
28が実行する。 When V N −V S >0, V E −V W >0, the first quadrant V N −V S >0, V E −V W <0, the second quadrant V N −V S <0, V E -V W <0, the third quadrant V N -V S <0, V E -V W >0, the fourth quadrant Also, vector operation of (V E -V W )/(V N -V S ) Execute. The numerical value D obtained by this vector calculation is tan θ (θ represents the correspondence with the direction of arrival of the radio wave, and the angle θ is calculated from the value of D by referring to the conversion table stored in the memory 35. The radio wave arrival direction is determined from the obtained quadrant.In other words, when it is determined that it is in the first quadrant, θ° is set as the arrival direction, and the second
When it is determined that it is in the quadrant, the angle value (360-θ)° is used as is, and when it is determined that it is in the third quadrant, it is used as is (180
+θ)° is set as the direction of arrival, and when it is determined that it is in the fourth quadrant, the direction of arrival is set as (180−θ)°. The obtained radio wave arrival direction is displayed on the display 36 through the output port 33. The central processing unit 28 executes the above Θ processing.
「考案が解決しようとする問題点」
このように時分割信号VN,VE,VS,VWを得
て、これを用いて演算により方位を求める場合に
は、合成回路18におけるループアンテナ出力Vl
に対するセンスアンテナ出力VCの比率K=VC/Vlが
1以下であるとループアンテナ及びセンスアンテ
ナの合成指向特性が単方向とならなくなり、指向
特性の主ローブによる少レベル出力と、主ローブ
の反対に生じた小さい副ローブの大レベル出力と
がほゞ等しくなるが、これらを区別することがで
きないため演算結果が誤つた方向となることがあ
る。従つてこの種の時分割式方向探知機において
はK≧1とする必要がある。この条件にするため
従来の時分割式方向探知機においては、合成回路
18の入力側におけるループアンテナ出力、セン
スアンテナ出力の各レベル(振幅)を測定し、そ
の測定結果を見ながらK≧1となるように一方の
レベルを調整していた、つまり従来において比率
Kを自動的に求めることは行われてなく、ループ
アンテナ出力、センスアンテナ出力をそれぞれ各
別にレベル測定器により測定していた。あるいは
時分割信号VN,VE,VS,VWの各レベルを同時表
示し、到来方位0°でVNが最大、VE=VWでVNの2
分の1、VS=0となるように調整していた。こ
れは実装状態での調整は困難である。"Problem to be solved by the invention" When obtaining the time-division signals V N , V E , V S , V W in this way and calculating the direction using them, the loop antenna in the combining circuit 18 Output V l
When the ratio of the sense antenna output V C to The large level output of the small side lobe generated in the opposite direction is almost the same, but since these cannot be distinguished, the calculation result may be in the wrong direction. Therefore, in this type of time-division type direction finder, it is necessary to satisfy K≧1. In order to meet this condition, in conventional time-division direction finders, each level (amplitude) of the loop antenna output and sense antenna output on the input side of the combining circuit 18 is measured, and while checking the measurement results, K≧1 is determined. In other words, in the past, the ratio K was not automatically determined, but the loop antenna output and the sense antenna output were each measured separately using a level measuring device. Alternatively, each level of the time-division signals V N , V E , V S , and V W can be displayed simultaneously, with V N at the maximum at the azimuth of arrival of 0°, and 2 of V N at V E = V W.
It was adjusted so that V S =0. This is difficult to adjust during implementation.
「問題点を解決するための手段」
この考案によれば時分割式方向探知機におい
て、8字形指向性アンテナの指向方向を第1乃至
第4の各方向に向けた時の検波出力VN,VE,
VS,VWと、演算した電波到来方向θとから比率
Kを演算する手段が設けられる。"Means for Solving Problems" According to this invention, in a time-division direction finder, when the directional direction of the figure-8 directional antenna is directed to each of the first to fourth directions, the detection output V N , VE ,
Means is provided for calculating a ratio K from V S , V W and the calculated radio wave arrival direction θ.
いま電波到来方向が北に対しθ方向である時、
ループアンテナ11より得られる電圧の振幅は第
4図Aに示すようにVY=Vlcosθとなり、ループ
アンテナ12から得られる電圧の振幅は第4図B
に示すようにVX=Vlsinθとなる。センスアンテ
ナ16から得られる電圧の振幅をVCとし、合成
回路18でのループアンテナ出力とセンスアンテ
ナ出力との位相差をφ、到来電波の角周波数をω
とすると、ループアンテナ11の出力は(1)式とな
る。 When the radio wave arrival direction is now in the θ direction relative to the north,
The amplitude of the voltage obtained from the loop antenna 11 is V Y =V l cosθ as shown in Fig. 4A, and the amplitude of the voltage obtained from the loop antenna 12 is as shown in Fig. 4B.
As shown in , V X =V l sinθ. The amplitude of the voltage obtained from the sense antenna 16 is V C , the phase difference between the loop antenna output and the sense antenna output in the combining circuit 18 is φ, and the angular frequency of the arriving radio wave is ω.
Then, the output of the loop antenna 11 is expressed by equation (1).
Vlcosωt・cosθ (1) センスアンテナの出力は VCcos(ωt+φ) (2) となる。(1)式と(2)式とを加えると(3)式となる。 V l cosωt・cosθ (1) The output of the sense antenna is V C cos (ωt + φ) (2). Adding equations (1) and (2) gives equation (3).
(Vlcosθ+VCcosφ)cosωt−VCsinφ・sinωt (3)
(3)式の振幅値は
VN=|VY+VC|
=Vl√2+2・+2
K=VC/Vl (4)
となる。同様にして信号VE,VS,VWはそれぞれ
次式となる。(V l cosθ+V C cosφ) cosωt−V C sinφ・sinωt (3) The amplitude value of equation (3) is V N = |V Y +V C | =V l √ 2 +2・+ 2 K=V C /V l (4) becomes. Similarly, the signals V E , V S , and V W are each expressed by the following equations.
VE=|VX+VC|
=Vl√2+2・+2 (5)
VS=|VY−VC|
=Vl√2−2・+2 (6)
VW=|VX−VC|
=Vl√2−2・+2 (7)
(4)〜(7)式より(8)式を演算し、到来方位θを求め
る。 V E = | V −V C | =V l √ 2 −2・+ 2 (7) Equation (8) is calculated from equations (4) to (7) to find the direction of arrival θ.
VE−VW/VN−VS=tanθ (8)
V2/E+V2/W/V2/N+V2/S
=2V2/l(K2+sin2θ)/2V2/l(K2+cos2θ)=
A
を演算し、更に
を演算して比率Kが得られる。V E −V W /V N −V S = tanθ (8) V 2 / E + V 2 / W / V 2 / N + V 2 / S = 2V 2 / l (K 2 + sin 2 θ) / 2V 2 / l (K 2 +cos 2 θ)=
Calculate A and further By calculating the ratio K, the ratio K can be obtained.
「実施例」
この考案による時分割式方向探知機はその装置
としては例えば第1図に示したものと同一のもの
を使用することができ、演算器27における演算
処理を変更すればよい。その演算器27における
処理動作の例を第5図に示す。この例では電波到
来方向θを演算するためにV2 N,V2 E,V2 S,V2 Wを
求めて行うようにした場合である。このようにす
ると、位相ずれφに影響されることなく、正確に
方位を求めることができる。象限判定をルーチン
R1は先に「従来の技術」の項で述べた乃至
によつて第1象限乃至第4象限の何れであるか
を、つまりVN,VE,VS,VWを使って決定しても
よいが、この象限判定は第6図に示す関係を利用
してV2 N,V2 E,V2 S,V2 Wを使つてステツプS1乃至
S7によつて行つてもよい。ステツプS4乃至S7にお
いて決定された何れかの象限が読書き可能なメモ
リ31に記憶される。Embodiment The time-division direction finder according to this invention can use the same device as shown in FIG. 1, for example, and the calculation processing in the calculation unit 27 may be changed. An example of the processing operation in the arithmetic unit 27 is shown in FIG. In this example, V 2 N , V 2 E , V 2 S , and V 2 W are calculated in order to calculate the radio wave arrival direction θ. In this way, the orientation can be accurately determined without being affected by the phase shift φ. Routine quadrant determination
R 1 is determined in the first to fourth quadrants as described in the "prior art" section, that is, by using V N , V E , V S , and V W . However , this quadrant judgment can be made by using the relationship shown in FIG .
It may also be done by S 7 . Any of the quadrants determined in steps S4 to S7 is stored in the read/write memory 31.
一方角度演算ルーチンR2において|V2/E−V2/W/V2
/N−V2/S
|=D´の演算がなされる。(ステツプS8)。次に変
換テーブルを参照し、つまりステツプS8の演算結
果をD´をアドレスとしてメモリ35を読出して
tan-1D´の角度θを求める(ステツプS9)。なお変
換テーブル35にはtanθの値とθが0°〜90°との
関連が予め記憶されてある。 On the other hand, in the angle calculation routine R 2 |V 2 / E −V 2 / W /V 2
/ N −V 2 / S |=D′ is calculated. (Step S 8 ). Next, referring to the conversion table, the calculation result of step S8 is read out from the memory 35 using D' as the address.
Find the angle θ of tan -1 D′ (step S 9 ). Note that the conversion table 35 stores in advance the relationship between the value of tan θ and θ of 0° to 90°.
次に先に求めた象限判定ルーチンR1の結果に
応じてそれが第1象限の時はθ°を、第2象限の時
は(360−θ)°、第3象限の時は(180+θ)°
を、第4象限の時は(180−θ)°を演算して方
位角を得る(ステツプS10)。方位測定を一定時間
ごとに行い、その複数回分例えば20回分又は40回
分の方位測定結果を読書き可能なメモリ31に記
憶しておき、新しい方位測定結果が得られるごと
に最も古い方位測定結果を消すようにし、常に得
られている最も新しい20回分又は40回分の方位測
定結果の平均値を求め(ステツプS11)、更にその
平均した方位測定結果に対しアンテナの配置など
によつて生じる固定誤差の補正を行い(ステツプ
S12)、その補正された電波到来方位を表示器36
に表示する(ステツプS13)。 Next, according to the result of the quadrant judgment routine R1 obtained earlier, if it is the first quadrant, set θ°, if it is the second quadrant, set it to (360-θ)°, and if it is the third quadrant, set it to (180+θ). °
When in the fourth quadrant, (180-θ)° is calculated to obtain the azimuth (step S 10 ). Direction measurement is carried out at regular intervals, and the direction measurement results for a plurality of times, for example, 20 or 40 times, are stored in a readable/writable memory 31, and each time a new direction measurement result is obtained, the oldest direction measurement result is stored. Then, calculate the average value of the latest 20 or 40 azimuth measurement results that have always been obtained (step S 11 ), and further calculate the fixed error caused by antenna placement etc. with respect to the average azimuth measurement result. (step)
S12 ), the corrected radio wave arrival direction is displayed on the display 36.
(Step S13 ).
表示器36による表示は例えば第7図に示すよ
うに、方位角表示部51に電波到来方位をデジタ
ル値として表示し、また必要に応じて周波数表示
部52にその受信電波の周波数を表示し、更にそ
の電波のチヤネルをチヤネル表示部53に表示す
る。またアナログ表示部54に電波の到来方位θ
を線状表示55により行う。この線状表示は例え
ば液晶表示器において36本の線状電極を放射状に
形成し、その線状電極の1本を選択して10度単位
で表示する。第1図においてキーボード37より
第5図におけるステツプS11での平均回数を20或
は40に指定することができる。 For example, as shown in FIG. 7, the display 36 displays the radio wave arrival direction as a digital value on the azimuth display section 51, and also displays the frequency of the received radio wave on the frequency display section 52 as necessary. Furthermore, the channel of the radio wave is displayed on the channel display section 53. In addition, the analog display section 54 shows the arrival direction θ of the radio wave.
is performed by the linear display 55. In this linear display, for example, 36 linear electrodes are formed radially in a liquid crystal display, and one of the linear electrodes is selected to display the image in units of 10 degrees. In FIG. 1, the average number of times in step S11 in FIG. 5 can be specified as 20 or 40 using the keyboard 37.
この考案では第5図においてK測定ルーチン
R3が設けられる。このルーチンでまず次の演算
を行う(ステツプS14)。 In this invention, the K measurement routine is shown in Figure 5.
R 3 is provided. This routine first performs the following calculation (step S14 ).
V2/E+V2/W/V2/N+V2/S
=2V2/l(K2+sin2θ)/2V2/l(K2+cos2θ)=
A(10)
次にこの(10)式からKが次式により求められる
(ステツプS15)。 V 2 / E + V 2 / W / V 2 / N + V 2 / S = 2V 2 / l (K 2 + sin 2 θ) / 2V 2 / l (K 2 + cos 2 θ) =
A(10) Next, K is obtained from equation (10) using the following equation (step S 15 ).
(11)
第1図の演算器27内にメモリ38を用意し、
このメモリ38に予めcosθの値を0°乃至90°の範
囲内で記憶しておき、ステツプS9で得たθにより
このメモリ38を参照してcosθを求め、更にその
値を用いて(11)式を演算することによつてKを
求めることができる。この演算した結果を表示
し、その表示をみて1以上か否かに応じてこれが
1以上になるように調整すればよい。Kがあまり
大きくなると、無指向性に近くなり、方位の検出
が困難になつて来る。従つてKは単一指向性によ
る方位検出が可能な範囲内以上にKを大きくして
はならない。またループアンテナの出力の振幅Vl
を一定とし、センスアンテナの出力の振幅VCを
大きくすると、Vl=VCでVN,VE,VS,VWの時
系列の直流分のその変化幅に対する割合が最小と
なり、これよりVCが大きくなるに従つて変化幅
が一定で直流分が大きくなり、つまり、VN,VE,
VS,VWの各絶対値が大きくなり、その変化幅は
同一であり、方位の検出はVN,VE,VS,VWの変
化分にもとずくから、AD変換器26のビツト数
を少なくし、かつなるべく高い精度で方位を検出
する点からするとKは1に近い程よいことにな
る。 (11) Prepare the memory 38 in the arithmetic unit 27 in FIG.
The value of cos θ is stored in advance in this memory 38 within the range of 0° to 90°, and the value of cos θ is obtained by referring to this memory 38 using θ obtained in step S9 . ) K can be found by calculating the equation. The result of this calculation may be displayed, and depending on whether the result is greater than or equal to 1, the result may be adjusted so that it becomes greater than or equal to 1. If K becomes too large, it becomes nearly omnidirectional, making it difficult to detect the direction. Therefore, K must not be made larger than the range in which direction detection using unidirectionality is possible. Also, the amplitude of the output of the loop antenna V l
When V C is constant and the amplitude V C of the output of the sense antenna is increased, the ratio of the DC component of the time series of V N , V E , V S , V W to the variation width becomes the minimum at V l = V C , and this As V C becomes larger, the variation width is constant and the DC component becomes larger, that is, V N , V E ,
The absolute values of V S and V W increase, and the width of change is the same, and the direction detection is based on the changes in V N , V E , V S , and V W , so the AD converter 26 From the point of view of reducing the number of bits and detecting the direction with as high precision as possible, the closer K is to 1, the better.
このKの表示は例えば表示器36において第8
図に示すようにチヤネル表示部53に表示する
(ステツプS16)。またその際に周波数表示部52
に各時分割信号値VN,VE,VS,VWの検波出力レ
ベルを表示してもよい。 This K is displayed, for example, at the eighth point on the display 36.
It is displayed on the channel display section 53 as shown in the figure (step S16 ). Also, at that time, the frequency display section 52
The detection output level of each time-division signal value V N , V E , V S , V W may be displayed.
更に場合によつてはこのような表示を行うと共
に或いはこのような表示を行うことなく、演算器
27で演算したKの値が1以上であるか否かの判
定を行い、1より小さい場合は出力ポート33を
通じてセンスアンテナ16と合成回路18との間
に挿入されたレベル調整器55を1ステツプだけ
制御し、つまりセンスアンテナの出力VCを一定
量大とするセンスアンテナ出力VCがループアン
テナ出力Vlと同一乃至後者より大きくなるまでK
の演算とレベル調整器55に対する1ステツプご
との制御と調整とを自動的に行うことによつてK
を1以上とすることもできる。 Further, depending on the case, with or without displaying such a display, it is determined whether the value of K calculated by the calculator 27 is 1 or more, and if it is smaller than 1, it is determined. The level adjuster 55 inserted between the sense antenna 16 and the combining circuit 18 is controlled by one step through the output port 33, that is, the sense antenna output V C that increases the sense antenna output V C by a certain amount is a loop antenna. K until it becomes equal to or larger than the output V l
By automatically performing the calculation of K and controlling and adjusting the level adjuster 55 for each step.
can also be set to 1 or more.
合成回路18におけるループアンテナとセンス
アンテナの各出力の位相が同位相である場合は、
第9図Aに示すようにそのアンテナの電圧がVl,
VCが等しい時合成出力は最大でVlの2倍、最小
でゼロとなり、ゼロと2Vlとの間で変化する。一
方合成回路18におけるループアンテナ出力とセ
ンスアンテナ出力の位相にずれがあると、第9図
Bに示すようにこれらの出力はベクトル和となる
ため、その最大振幅Vnは2Vlより小さな値とな
る。合成回路18における両アンテナ出力に位相
ずれが生じると、方位に応じて得られる振幅の変
化範囲が狭くなり、従つて例えばAD変換器26
における変換ビツト数が制限されているという点
から方位演算精度が劣化し、方位測定の分解能が
低下する。このような点から合成回路18におけ
るループアンテナ出力とセンスアンテナ出力との
位相ずれがあるかどうかを調べることができれば
便利である。演算器27の動作に第5図に示すよ
うに位相ずれ測定ルーチンR4が設けられる。こ
れは例えば(12)式を演算する(ステツプS17)。 When the phases of the outputs of the loop antenna and the sense antenna in the combining circuit 18 are the same,
As shown in FIG. 9A, the voltage of the antenna is V l ,
When V C is equal, the maximum combined output is twice V l , the minimum is zero, and it changes between zero and 2V l . On the other hand, if there is a phase shift between the loop antenna output and the sense antenna output in the synthesis circuit 18, these outputs become a vector sum as shown in FIG. 9B, so the maximum amplitude V n is smaller than 2V l . Become. When a phase shift occurs between the outputs of both antennas in the combining circuit 18, the range of amplitude change obtained depending on the direction becomes narrower, and therefore, for example, the AD converter 26
Since the number of conversion bits is limited, the accuracy of azimuth calculation deteriorates, and the resolution of azimuth measurement decreases. From this point of view, it would be convenient to check whether there is a phase shift between the loop antenna output and the sense antenna output in the combining circuit 18. The operation of the computing unit 27 is provided with a phase shift measurement routine R4 as shown in FIG. For example, equation (12) is calculated (step S17 ).
V2/N+V2/S+V2/E+V2/W/V2/N−V2/S
=2K2+1/2Kcosθcosφ=B (12)
このBと先に求めた比率K及び角度θとから次
の(13)式を演算して位相ずれφを求める(ステ
ツプS18)。 V 2 / N + V 2 / S + V 2 / E + V 2 / W / V 2 / N − V 2 / S = 2K 2 + 1/2Kcosθcosφ=B (12) This B and the ratio K and angle θ obtained earlier Then, calculate the following equation (13) to find the phase shift φ (step S 18 ).
φ=cos-1(2K2+1/2BKcosθ)) (13)
この演算した位相ずれφを表示器36に表示す
る(ステツプS19)。この表示は第8図に示すよう
に方位角度表示部51にその演算した位相角φを
デイジタル表示すると共に、アナログ表示部54
に位相角φを同様にアナログ表示する。 φ=cos −1 (2K 2 +1/2BKcosθ)) (13) This calculated phase shift φ is displayed on the display 36 (step S 19 ). This display digitally displays the calculated phase angle φ on the azimuth angle display section 51 as shown in FIG.
The phase angle φ is similarly displayed in analog form.
この位相ずれφの演算は次のようにしてもよ
い。すなわち
VN+VS/V2/N−VS
=K2+cos2θ/2Kcosθcosφ=C (14)
このCと先に求めた角度θ及び比率Kを用いて
次式を演算すればφが求まる。 This phase shift φ may be calculated as follows. That is, V N +V S /V 2 / N -V S =K 2 +cos 2 θ/2Kcosθcosφ=C (14) By calculating the following equation using this C, the angle θ obtained earlier, and the ratio K, φ can be found. .
φ=cos-1(K2+cos2θ/2KCcosθ)=
cos-1(2K2+1+2cos2θ/4KCcosθ) (15)
このようにして演算された位相ずれφを表示器
36に表示してその表示結果から90°移相回路1
7における移相量を調整して位相差φがゼロ乃至
所定値以下となるようにすればよい。これも自動
的に行うようにすることができる。すなわち演算
器27で位相ずれφが所定値以上か否かを判定
し、所定値以上の場合は出力ポート33より90°
移相回路17を制御してその位相差φが所定値だ
け小さくなるようにし、更に演算を行つてφを求
めて、再び所定値だけ移相回路17の移相量を調
整することを繰返してφが所定値以下になるよう
にする。このように自動調整するようにする場合
は位相ずれφの表示を行わなくてもよい。 φ=cos -1 (K 2 + cos 2 θ/2KCcosθ) = cos -1 (2K 2 +1+2cos 2 θ/4KCcosθ) (15) The phase shift φ calculated in this way is displayed on the display 36. From the results, 90° phase shift circuit 1
The amount of phase shift in step 7 may be adjusted so that the phase difference φ is from zero to a predetermined value or less. This can also be done automatically. In other words, the arithmetic unit 27 determines whether the phase shift φ is greater than or equal to a predetermined value, and if it is greater than or equal to the predetermined value, the output port 33 is
The phase shift circuit 17 is controlled so that the phase difference φ is reduced by a predetermined value, further calculation is performed to obtain φ, and the phase shift amount of the phase shift circuit 17 is adjusted by the predetermined value again. Make sure that φ is equal to or less than a predetermined value. When automatic adjustment is performed in this way, it is not necessary to display the phase shift φ.
この位相差φの演算は±90°の範囲内で5°又は
10°単位の粗いものでよい。従つて位相差φの計
算は四捨五入で10°単位でアナログ表示部54に
表示するのみでもよい。このアナログ表示部54
は10°単位で、すなわち線状パターンを36本等角
間隔で設けたものを用いればよい。一方tanθの値
は0乃至90°の範囲内で0.2°間隔でメモリ35に記
憶しておき、これにより四捨五入演算によつて方
位角θは1°単位で方位角表示部51にデジタル表
示し、アナログ表示部54には10°単位で表示す
る。またcosθはメモリ38に0乃至90°の範囲で
0.2°間隔で記憶していけばよく、比率Kの計算は
四捨五入で0.0乃至9.9の表示をデジタル表示すれ
ばよい。この比率K位相差φの演算は保守、点検
の際に行い、その表示を見てセンス調整やセンス
点検時の調整レベルの目安とすることもでき、或
いは先に述べたように自動調整するようにしても
よい。方位測定か、比率Kの測定か、位相ずれφ
の測定かはキーボード37よりの入力により決定
される。 The calculation of this phase difference φ is 5° or 5° within the range of ±90°.
Rough measurements in 10° increments are sufficient. Therefore, the phase difference φ may be calculated by simply rounding it off and displaying it on the analog display unit 54 in units of 10°. This analog display section 54
It is sufficient to use a linear pattern provided in units of 10°, that is, 36 linear patterns arranged at equal angular intervals. On the other hand, the value of tan θ is stored in the memory 35 at intervals of 0.2° within the range of 0 to 90°, and the azimuth θ is digitally displayed on the azimuth display unit 51 in units of 1° by rounding calculation. The analog display section 54 displays the angle in units of 10 degrees. Also, cosθ is stored in the memory 38 in the range of 0 to 90°.
It is sufficient to memorize the ratio at intervals of 0.2°, and the calculation of the ratio K may be rounded off and digitally displayed in the range of 0.0 to 9.9. This ratio K phase difference φ can be calculated during maintenance and inspection, and its display can be used as a guide for the adjustment level during sense adjustment or sense inspection, or it can be automatically adjusted as described above. You can also do this. Direction measurement, ratio K measurement, phase shift φ
It is determined by the input from the keyboard 37 whether the measurement is performed or not.
第1図においてピークホールド回路1N,1E,
1S,1Wのそれぞれの出力を点線で示すように二
乗回路2N,2E,2S,2Wに供給して二乗演算を
行い、その二乗演算された出力をマルチプレクサ
25より順次切換えて取出してもよい。このよう
にすることによつて演算器27における二乗演算
を省略することができる。 In Fig. 1, peak hold circuits 1 N , 1 E ,
The respective outputs of 1 S and 1 W are supplied to squaring circuits 2 N , 2 E , 2 S , and 2 W as shown by dotted lines to perform squaring operations, and the squared outputs are sequentially switched from the multiplexer 25. You may take it out. By doing so, the square calculation in the calculator 27 can be omitted.
上述においては8字指向性ループアンテナを用
いたがアドコツクアンテナを用いてもよい。また
これらループアンテナ或いはアドコツクアンテナ
を二組用いることなくその一つのみを用いてアン
テナ自体を回転し、或いは二組の固定アンテナを
用いてゴニオメータによつて等価的に指向方向を
回転し、その出力をセンスアンテナ出力と合成
し、その合成出力をその指向方向が90°離れた四
つの角度位置に対応した点でそれぞれ取出すよう
にしてもよい。勿論アンテナ指向方向の四つの方
向としては東西南北の四方向に限らず、例えば移
動体に搭載されている時はその機首方向を基準と
した互に直角な四つの方向などを用いることがで
きる。 In the above description, a figure 8 directional loop antenna is used, but an adkotok antenna may also be used. Alternatively, instead of using two sets of loop antennas or adkotoku antennas, you can use only one of them to rotate the antenna itself, or use two sets of fixed antennas and equivalently rotate the pointing direction using a goniometer. The output may be combined with the sense antenna output, and the combined output may be taken out at points corresponding to four angular positions whose directivity directions are 90° apart. Of course, the four antenna pointing directions are not limited to the four directions of north, south, east, and west; for example, when the antenna is mounted on a moving object, four directions that are perpendicular to each other with respect to the nose direction of the aircraft can be used. .
「考案の効果」
以上述べたようにこの考案によれば方位θを演
算するための演算器27を利用して比率Kが演算
され、ループアンテナ出力やセンスアンテナ出力
各レベルを測定するレベル測定器を設ける必要が
なく、またその各レベル測定結果より比率Kを求
める演算も必要としない。"Effects of the invention" As described above, according to this invention, the ratio K is calculated using the calculator 27 for calculating the azimuth θ, and the level measuring device measures each level of the loop antenna output and the sense antenna output. There is no need to provide a , and there is no need to calculate the ratio K from the results of each level measurement.
第1図は従来及びこの考案に適用することがで
きる時分割式方向探知機を示すブロツク図、第2
図は第1図におけるアンテナ切替信号とアンテナ
合成回路より得られた時分割信号との関係を示す
図、第3図は8の字指向性特性と指向性アンテナ
の合成特性及びその切替回転時の特性を示す図、
第4図はループアンテナ11の特性と電波到来方
向とそれぞれのループアンテナに誘起された電圧
振幅の例を示す図、第5図はこの考案における比
率Kの演算処理例を示す流れ図、第6図は二乗出
力と象限との関係を示す図、第7図は表示器の方
位測定表示例を示す図、第8図は比率K及び位相
ずれφの指示例を示す図、第9図はループアンテ
ナ出力とセンスアンテナ出力との合成回路におけ
る位相ずれに基ずく振幅変化を説明するための図
である。
Figure 1 is a block diagram showing a conventional time-division direction finder that can be applied to this invention;
The figure shows the relationship between the antenna switching signal in Figure 1 and the time-division signal obtained from the antenna synthesis circuit, and Figure 3 shows the figure-of-eight directivity characteristics, the composite characteristics of the directional antenna, and their switching rotation. A diagram showing the characteristics,
Fig. 4 is a diagram showing an example of the characteristics of the loop antenna 11, the radio wave arrival direction, and the voltage amplitude induced in each loop antenna, Fig. 5 is a flowchart showing an example of the calculation process of the ratio K in this invention, and Fig. 6 is a diagram showing the relationship between the square output and the quadrant, FIG. 7 is a diagram showing an example of the direction measurement display on the display, FIG. 8 is a diagram showing an example of the indication of the ratio K and phase shift φ, and FIG. 9 is a diagram of the loop antenna. FIG. 6 is a diagram for explaining an amplitude change based on a phase shift in a combining circuit of an output and a sense antenna output.
Claims (1)
1乃至第4方向に、8字形指向性アンテナの指向
方向を向けた時の8字形指向性アンテナの出力を
時分割的に取出す指向性アンテナ出力取出し手段
と、 その指向性アンテナ出力取出し手段の出力とセ
ンスアンテナの出力とをほゞ同位相で合成する合
成回路と、 その合成回路の合成出力を検波する検波回路
と、 上記第1乃至第4方向に上記指向方向が向いた
時と対応する上記検波回路の検波出力VN,VE,
VS,VWを自乗演算してV2 N,V2 E,V2 S,V2 Wを得る
手段と、 これら演算結果から(V2 N−V2 S)/(V2 E−V2 W)
=Dを演算する手段と、 その演算結果からD=tan-1θを満すθを求め
てそのθを電波到来方位として表示する表示器
と、 上記電波到来方向θと、上記検波出力VN,VE,
VS,VWとから上記センスアンテナの出力と、上
記8字形指向性アンテナの出力との比率Kを演算
する手段とを具備する時分割式方向探知機。[Claim for Utility Model Registration] The output of the figure-8-shaped directional antenna when the direction of the figure-8-shaped directional antenna is directed in the first to fourth directions shifted by 90 degrees from each other on the radio wave arrival direction detection plane. A directional antenna output extraction means for extracting the directional antenna output in parts, a combining circuit for combining the output of the directional antenna output extraction means and the output of the sense antenna in substantially the same phase, and a detection circuit for detecting the combined output of the combining circuit. and the detection outputs V N , V E , of the detection circuit corresponding to when the pointing direction is directed to the first to fourth directions.
Means for obtaining V 2 N , V 2 E , V 2 S , V 2 W by squaring V S and V W , and (V 2 N −V 2 S )/(V 2 E −V 2W )
=D; a display for determining θ that satisfies D=tan -1 θ from the calculation result and displaying the θ as the radio wave arrival direction; the radio wave arrival direction θ; and the detection output V N , V E ,
A time-division direction finder comprising means for calculating a ratio K between the output of the sense antenna and the output of the figure-eight directional antenna from V S and V W.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11727986U JPH0425665Y2 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11727986U JPH0425665Y2 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6323670U JPS6323670U (en) | 1988-02-16 |
| JPH0425665Y2 true JPH0425665Y2 (en) | 1992-06-19 |
Family
ID=31002645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11727986U Expired JPH0425665Y2 (en) | 1986-07-30 | 1986-07-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0425665Y2 (en) |
-
1986
- 1986-07-30 JP JP11727986U patent/JPH0425665Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6323670U (en) | 1988-02-16 |
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