DE1591313A1 - Gerichtete Radiorelaisanlage - Google Patents

Description

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North American Aviation, Inc., £1 Segundo/Oalifornia (V.St.ν.Α.)

Gerichtete Radiorelaisanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radioverkehrsanlage und im besonderen auf eine programmierbare ßadioverkehrsanlage, die mit Sicherheit eine hochverstärkende Verbindung zwischen gewählten Sende- und Empfangsstationen herstellt.

line solche Anlage weist im allgemeinen eine Radiorelaisstation auf, die aus einer mechanisch abtastbaren Hichtradioeinheit mit mindestens einem Sender und einem Empfänger besteht und mit einer frequenzempfindlichen gerichteten ßadioeinheit in Veroindung steht, die mindestens einen Sender und einen £mpfanger aufweist.

Um eine Fernverbindung zwischen zwei von einander entfernten Sende- und itmpfangss tat ionen herzustellen, werden hooh

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ORIGINAL INSPECTED

verstärkende oder ausgerichtete Antennen verwendet, um den Bereich oder die Wirksamkeit zu vergrößern, der (die) mit einem Sender begrenzter Leistung und mit einem Empfänger mit begrenzter Empfindlichkeit erhalten werden kann. Ist ein gewisser Grrad von Sicherheit erwünscht, so sind ikiikrowellen-tiichtantennen vorzuziehen, die die Sendung auf eine begrenzte Richtung oder Sichtlinie beschränken, auf der der Empfanger angeordnet ist.

Soll eine sichere Radioverbindung zwischen zwei ürdpunkten hergestellt werden, die wegen der irdkrummung nicht auf einer Sichtlinie liegen und von einander zu weit entfernt sind, so kann die Verwendung einer Relaisstation oder eines Reflektors erforderlich werden. Bei einem Richtreflektor ist es schwierig, die Position und Ausrichtung aufrecht zu erhalten, um zwischen den beiden Erdstationen eine hoch verstärkende und sichere Verbindung herzustellen. Eine zweite Schwierigkeit entsteht bei der Herstellung einer gleichzeitigen Verbindung zwischen den einzelnen Stationen von mehreren Stationspaaren mit Hilfe eines solchen Belaiselementes. Eine Möglichkeit zum Lösen dieser Aufgaben ist in der amerikanischen Patentschrift tfr. 3 150 320, erteilt am 22. Sept. 1964- für E.L. Qruenberg unter dem Titel: Space Satellite Communication System Employing a Äiodulator-Beflector Heiais Means, beschrieben. Bei einer solchen Anordnung senden sowohl eine Sendestation als auch eine Empfangsstation von zwei Stationen zugleich eine Trägerwelle mit einer vorgewählten, sich gegenseitig ausschließenden Frequenz zu einem Sate lliten-iiodularref lektor aus, wobei die Trägerwelle der Sendestation informationsmoduliert wird, während die Trägerwelle der Empfangsstation nicht moduliert wird. Der Satelliten-Beflektormodulator leitet die Modulationsumhüllende von der Trägerwelle

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der oencLestatiün ab und verwendet diese zum modulieren der von der üniplangsstation empfangenen unmodulierten Trägerwelle, die, nunmehr moduliert zur iiapfanssstation zurückgesendet wird. Bei Verwendung einer Grruppe von Antennenelementen, die symmetrisch um einen geometrischen i^ittelpunkt herum angeordnet sind, wobei symmetrische paare von Antennenelementen durch übertragungsleitungen von gleicher elektrischer Länge mit einander verbunden sind, kehrt der Reflektor die tfellenfront einer zurückgesendeten Trägerwelle lediglich um, wobei diese zurück zur Ausgangsetation gerichtet wird.

üine solche Anordnung weist den Nachteil auf, dass eine sehr umfangreiche Ausstattung erforderlich ist, um eine Verbindung nach jeder Richtung herstellen zu können, und dass die ümpfangsstation sowohl einen impfanger als auch einen nicht modulierender Sender betreiben muss, während die Sendestation einen modulierenden Sender for eine einseitige Verbindung betreiben muss. Außerdem werden an Bord des Satelliten für Jedes Paar Antenneneleniente ein Satz kanalisierender Filter, kischerli-ouulatoren und ivraftverstärker benötigt, rfird eine gleichzeitige una zweiseitige Veroinaung gewünscht, so erfordert jede Station aes ötationspaares zwei Sendeanlagen mit den zugehörigen Antennen und eine !Empfangsanlage nebst Antenne, wobei der eine Sender eine informationsmodulierte Umhüllende und der zweite Sender eine Trägerwelle erzeugt, die vom Satelliten mit der zu empfangenden Information moduliert und zur zugehörigen Empfangsanlage dieser Station zurdcicgerichtet wird. Ferner wird für eine solche zweiseitige Verbindung zwischen Stationspaaren beim Satelliten ein doppelter Satz kanalisierender kischer-kodulatorfilter und Kraftverstärker erforderlich. Soll eine gleich-

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zeitige 7erbindung zwischen den Stationen von mehr als einem einzelnen Stationspaar aufrechterhalten werden, so müssen an Bord des Satelliten weitere parallele Netzwerke in jeder Übertragungsleitung vorgesehen werden.

Da fur jedes Paar Antennenelemente des Antennennetzwerkes des Satelliten eine gesonderte Kanalisierungsausstattung verwendet wird, so führen die Effekte des Verstärkers oder des Bauteiles und die Alterung Phasenverfolgungsschwierigkeiten ein, die die Hichtungsverfolgungseigenschafttn des inodulator-Beflektors nach der Gruenberg-Patentschrift nachteilig beeinflussen. Da der Satellit auf jede Trägerfrequenz innerhalb der Bandbreite der Anlage reagiert, die aus jeder dichtung innerhalb der möglichen Strahlbreite empfangen wird (anstelle der'Verwendung von nur einer vorgewählten Frequenz für eine zugehörige dichtung) so führen die bekannten Anordnungen von sich aus zum Aufprägen einer unerwünschten üaodulationsumhüllenden aus einer falschen Quelle bei der Abfragung (unmodulierte Trägerwelle) einer Empfangsstation.

Die Verwendung einer allgemein geradlinigen Anordnung aer Abstranlungselemente bei dem Satelliten anstelle einer planaren Anordnung führte außerdem zu einer weniger wirksamen Verstärkung oder Richtwirkung bei der Anlage des Satelliten, wobei Stufen mit sehr großer Leistung und vergrößerte Blenden bei der auf der Erde befindlichen Unteranlage der bekannten Anordnung benötigt wurden. Angesichts der vorgewählten Filterirequtnzpaare, die bei dem Kanalisierungsschema des Satelliten verwendet werden, wird der Zugang von einer ürdstation aus zu einer anderen außer einer vorgewählten Jirdstation außerordentlicn begrenzt.

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Die oben angefahrten Nachteile der älteren .einrichtungen werden nach der Jtrfindun^ ,dadurch beseitigt, dass eine mechanisch abtastbare gerichtete Radioeinheit verwendet wird, die eine programmierte Folge von Trägerfrequenzen nach einem Akquisitionsmodus und eine Trägerfrequenz aussendet, die einer empfangenen Frequenz nach einem ßatenglied-Jhodus entspricht, während, die frequenzempfindliche gerichtete Radioeinheit wahlweise eine programmierte Folge von Trägerfrequenzen nach einem Suchmodus und eine Trägerfrequenz aussendet, die der Richtung und der Frequenz eines empfangenen Signals nach einem i)atengliedmodus entspricht.

Im normalen Betrieb der oben beschriebenen Anordnung kann entweder bei der mechanisch aogetasteten gerichteten Station oder bei der frequenzempfindlichen Relaisstation ein frequenzgetastetes Sendeprogramm zum Bestimmen der Richtung jeder Station in bezug auf die andere Station verwendet werden, wobei das. Zusammenfallen der Richtwirkung der mechanisch abgetasteten Richtungsanlage längs der Sichtlinie zum Relais und des Aussendens oder des Empfangs einer dieser Sichtlinie entsprechenden Frequenz durch die Relaisstation die Bestimmung der Identität dieser Frequenz und deren nochmaliges Aussenden durch die Empfangsanlage ermöglicht, wobei beide Stationen diese Richtungsfrequenz identifiziert haben, die dieser Sichtlinienrichtung der mechanisch abgetasteten Einrichtung entspricht. Auf diese itfeise kann bei der Relaisstation eine gegebene frequenzempfindlicht planare Anordnung mit einer gewählten Radiostation aus einer Anzahl von gegenseitig winkelmäßig auf Abstand stehenden und mechanisch abgetasteten Radiostationen in Verbindung treten, v/ird eine geeignete Radiostationskodierung zusammen mit Helais-

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speiche re inrichtunge n verwendet, so kann ein solches Beiais ohne eine zusatzliche Relais-Sende-und -empiangsausstattung eine Datenverbindung zwischen zwei gewählten fiadiostationen aus einer Anzahl von Radiostationen herstellen, im allgemeinen innerhalb der Sicht eines solchen Heiais. i..it anderen rforten, ein solches Datenverbindungsglied zeigt eine mehrfache Zuganglichkeit ohne dass eine Vermehrung aer Relaissender und -empfänger erforderlich ist. Da bei einem solchen Relais anstelle einer linearen Anordnung eine gerichtete planare Anordnung verwendet wird, wird in einem solchen Datenveroindungsglied eine erhöhte Verstärkung erzielt, wobei eine geringere Leistung und kleinere Blenden verwendet werden können. Da überdies für die Verbindung zwischen einer planaren Antennenanordnung des Relais und jeder Station eine einzige Tragerfrequenz verwendet wird, so wird for Datengliedzwecke zwischen zwei Stationen aber ein solches Relais ein einziges Paar sich gegenseitig ausschließender Frequenzen verwendet, die den beiden zugehörigen Sicüilinien von einem solchen Relais aus entsprechen, wodurch eine größere Sicherheit erreicht wird.

Die Erfindung sieht eine Badiodatenverbindungsanlage vor mit einem fladiorelaiselement, dass eine mehrfache Zuganglichkeit aufweist, ohne dass die zugehörige sende- und Empfängsausstattung vermehrt zu werden braucht.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig.1 eine schaubildliche Darstellung einer Satelliten-Fernmeldeanlage, bei der der j&rfindungs ge danke angewendet werden kann,
Fig.2 ein Blockschaltbild einer Abschluss-Unteranlage in der

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-uatenveruinauagsanlage nach der Erfindung, Fig.5 ein Blockschaltbild einer Radiorelais-Unteranlage in

der Datenverbindungsanlage nach der Erfindung, Fig;.4 tine graphische Darstellung eines doppelten planaren

Abtastungsmusters einer elektronisch abgetasteten planaren Anordnung von Abstrahlungselementen, welche Anordnung zu einander senkrechte hohe und niedrige Streueigenschaften aufweist, Fig>.5 ^ei^ü Blockschaltbild einer bevorzugten Ausiihrungsiorm

der Gründung,

Fi^.b eine zum Teil als Blockschaltbild gezeichnete schematische Darstellung des Durchrufregisters ±ür das Helais nacn der Fi^·5 und die

Fi^.7 eine ε ehe ma tische Darstellung eines iirdre lais verbin-

dungsnetzes.

In aen Figuren sind die einander gleichen oder entsprechenden Elemente mit aen gleichen Bezugszeichen versehen. Die Fi5.1 zeigt eine SateHiten-FernaeIdeanlage, bei der der irfinaungsgedanke angewendet werden jcana. jis ist eine Punkt-zu-Puüict-Verbindungsanlage vorgesehen, bestehend aus einer oder mehreren Hadiostationen 20a und 20b auf der £.rde, einer oder mehreren im yieltenraum befindlichen Radios tat ionen 21a und 21b und aus mindestens einem Satellitenradiorelais. Alle Stationen 20, 21 und 22 weisen wahlbare Frequenz-, gerichtete Sende- und Jüupiangseinricntun^en aui. Bei den Stationen 20 und 21 wird eine mechanisch abtastbare oder steuerbare richtantenne verwendet, während bei dem Relais 22 eine Anzahl von planaren, frequenzeüipiindlicnen ^elektronisch abgetasteten, doppeltstreuenden) und sechsseitigen Anordnungen verwendet wird, wobei eine gewählte

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dichtung oder rfichtwirkung erreicht werden kann durch tfahl einer geeigneten üombination einer i'ragerixe.qucuz mit einer der planaren Anordnungen oder Felder. Grundsätzlich kann mit Hilfe des ■ Relais eine Verbindung zwischen je zwei Stationen htrgestelit werden. Das Relais verwendet diejenige frequenzemplindiiche planare Anordnung und die Trägerfrequenz, die einer Sichtlinie zwischen dem Relais und einer in Betracht kommenden station entspricht. Die betreffende Station muss fiir die Sendung zum Relais die gleiche Trägerfrequenz verwenden, da die Richtungsempfindlichkeit des Relais aus dieser Richtung nur auf Signale anspricht, die diese Frequenz aufweisen, nachstehend als Richtungsfrtquenz bezeichnet. Auf diese tfeise weraen dit Schwierigkeiten vermieden, die bei der physikalischen Ausrichtung von zwei mechanisch steuerbaren Richtantennen auftreten.

tfie leicht einzusehen ist, kann weder bei einer Station noch bei dem Relais eine frequenzgetastete Antenne verwendet werden, ohne bei dieser Station und dem Relais eine sorgfaltig vorgewählte Ausrichtung aufrecht zu erhalten, da die Sichtlinie zwischen den beiden Antennen im allgemeinen keine gemeinsame Richtungsfrequenz beiaer Antennen darstellt, wobei zwischen diesen eine hochverstärkende Datenverbindung hergestellt werden kann.

Die Radiostation kann zum Steuern ihrer Antenne in Richtung zum Relais eine gerichtete Verfolgungsschleife verwenden. #ird entweder bei dem Relais oder bei der Station eine abgetastete Frequenz oder ein Irequenzprogramm von reihenfolgemäßig gewählten Frequenzen bei einer Arbeitsweise nach dem Akquisitionsoder Such-Modus verwendet, so kann das Relais oder die Station die betreffende empfangene Frequenz zum Aussenden zum

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Beiais oder, zur Station verwenden, siegen der Geschwindigkeit, mit der ein solcher Frequenzsuchmodus durchgeführt werden kann, in bezug auf die Geschwindigkeit eines zugleich erfolgenden öuchmodus einer steuerbaren Antenne, können ausreichende proben der betreffenden Frequenz für die Identifikation unu. for die Frequenz- und/oder Hichtungsverfolgung empfangen werden.

Bei der gegenseitigen Kntdeckung, Ortung und Identifikation einer Station und eines Heiais, zwischen denen eine Zwischenverbindung hergestellt werden soll, kann ein DatengliedlviOcLus verwenaet werden, wobei eine informationskodierte Trägerwelle von einer Sendestation mit der geeigneten Richtungsfrequenz zum Relais ausgesendet wird. Das Relais kann seinerseits axe Information von einer geeigneten Anordnung aus und mit einer geeigneten Frequenz zu einer bestimmten oder zur endgültigen Empfangsstation aussenden.

Soll zwischen zwei, von einander weit entfernten Stationen mit Hilfe des Relais eine Verbindung hergestellt werden, wobei die Stationen im allgemeinen innerhalb der Sichtlinie des Relais liegen, so muss jede Station ebenfalls mittels des oben beschriebenen Ermittlungs-, Ortungs- und Identifizierungsverfahrens sich in das Verbindungsnetz einschalten. Durch Aufrechterhalten einer stets erneuerten Aulzeichnung der Richtungsfrequenz zusammen mit dem Smpfang eines gegebenen ausgesendeten Codes, der einer gegebenen Sendestation entspricht, kann das Relais mit einem dieser Glieder des Netzes in Verbindung treten.line Verbindung zwischen zwei Stationen im Netz kann hergestellt werden durch eine sendende Station der beiden Stationen mit Hilfe der richtigen und zuvor bestimmten Richtungs- oder Trägerfre quenz, die der Richtung der sendenden Station vom Beiais aus

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entspricht. Bei der Sendestation kann eine Reihe voa Jodes oder Jviodulationsformen verwendet werden mit mindestens einem vorgewählten Adressatencode, aer die in Betracht kommende üiupfangsstation identifiziert, worauf die auszusendende !mitteilung folgt. Das Relais reagiert auf den Adressatencode mit dem Aussenden der entsprechenden Richtungsfrequenz als Relaistrager, auf den die Mitteilung oder die MOdulatiünsumhdllende aufgepträgt wird, die von der Sendestation empfangen wurde. Auf diese tfeise kann eine Station in der beim Fernsprechverkehr Üblichen Methode eine andere Station "anrufen"_r ohne den Ort der anderen Station zu kennen.

Die Radioendstationen 20 und 21 der oben beschriebenen Fernmeldeanlage Können entweder bewegliche oder ortsgebundene Stationen sein, und diese Können außer einer hochverstärkenden steuerbaren Antenne, einem Sender und einem Empfänger nach der Fig.2 ausgestattet werden mit einer ßichtungsfrequenz-Programmierungs logistik und mit den üblichen Einrichtungen wie Druotcern, Bandablesern, Multiplex-Fernsehbildeinrichtungen usw, obwohl bei einer Raumstation eine Allrichtungsantenne verwendet werden kann, wenn dies vorgezogen wird. Die Relaisstationen 22 sind außer den elektronisch abtastenden Antennen nach der Fig.3 noch mit einer Richtungsfrequenz-Programmierungslogistik und den Radiorelaiseinrichtungen ausgestattet.

Die Fig.2 zeigt als Blockschaltbild eine Ausführungsform eine Endstation-Unteranlage der Anlage nach der Fi&.1. Bei dieser ist eine hochverstärkende und mechanisch steuerbare Antenne 23 vorgesehen, die auf alle Relais oder auf andere Stationen ausgerichtet werden kanu, mit denen eine Verbindung hergestellt werden soll, wobei eine Frequenzbandbreite verwendet wira,

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die der bei den elektronisch abtastenden Antennen solcher Relaisstationen verwendeten Bandbreite entspricht. Die Antenne 23 wird von einer Antennensteuereinheit 24 in Übereinstimmung mit Weisungen aus einer Programwierungscinrichtung 25 abwechselnd gesteuert oder abgetastet. An die Antenne 23 ist ein elektronisch abs tilgbarer Jtmpfanger 26 angeschlossen, der den Antennenverfolgungswinkel betreffende Abweiohungssignale erzeugt, die von der Programmierungseinrichtung 25 zum kontrollieren der Antennensteuereinheit 24 benutzt werden, und außerdem werden Verbindungsbild- und. Frequenzsuchsignale ausgesendet, die von einer Relaisstatioxi empfangen werden. Bei einem Ausführungsbeispiel können die Antenne 23, die Antennensteuereinrichtung 25 und der Empfänger 26 so angeordnet werden, dass sit nacii Art eines Doppelebenen Bionoimpuls-tfinkfclverfοlgungsempfängers arbeiten, der an sich bekannt und in der amerikanischen Patentschrift IMr. 3 177 484 beschrieben ist. Die Bauelemente 23» 24 und 2ö sind daher nur symbolisch dargestellt. Andererseits kann auch ein gesonderter tfinkelverfolgungsempfanger vorgesehen werden, der mit der Antenne 23 und mit der Antennensteuereinrichtung 24 zusammenwirkt. Bine solche Winkelverfolgungsfunktion braucht überdies nicht auf einem konoimpulsempfanger beruhen, sondern es können auch konische Abtastverfahren angewendet werden, wie an sich bekannt.

rfie später noch ausführlich beschrieben wird, erfolgt eine selektive Frequenzabstimniung des Empfängers 26 durch die PrOjrammierungsfcinrichtung 25·

üin Radiosender 27 ^it einem Breitbandkraftverstärker fuhrt Radiofrequenzsignals aus der Programmierungseinriciitung 25 einer Zuleitung zur Antenne 23 zu, welche riadiofrequenzsig- ■ nale die Informationscodierung oder Modulation aufweisen, die

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die auszusendende Nachricht darstellt. Die Konstruktion und Anoranung solcher Radiofrequenzverstärkerstufen ist an sich bekannt, so dass der Sender 27 ⁿur symbolisch dargestellt ist.

its ist eine Zwischenflacheneinheit 28 vorgesehen, die die nicht dargestellten, die mitteilung aussenden und empfangenden Instrumente mit der Hadiostation selbst funktionsmäßig integriert. Die Zwischenflächeneinheit 28 dient als Puffereinheit und bewirkt eine Impedanzisolation, eine Signalformatumwandlung, je nach Erfordernis, zwischen den die Mitteilung aussendenden und empfangenden Instrumenten und aer Programmiereinrichtung 25· Da eine solche Einheit keinen Zusammenhang mit dem .Eriindungsgedankeη aufweist, so ist sie auch nicht weiter beschrieben.

Die Programmierungseinrichtung 25» die die Radioempiängersignale zur Zwischenflächeneinheit 28 und die auszusenden kitteilingen zum Sender 27 leitet, übt mehrere Kontroll- und Steuerfunktionen aus. Die Programmierungseinrichtung 25 bewirkt bei der Station eine Steuerung nach zwei ^odi und zwar nach einem Such- oder Akquisitionsmodus, bei dem die Antennensteuereinheit 24 veranlasst wird, die Antenne 23 nach einem Suchmuster zu steuern, das auf ein gewünschtes Beiais ausgerichtet ist, und ferner wird bewirkt, dass der Sender 27 nach allen.von der Antenne 23 aogetasteten Richtungen ein Frequenzprogramm von Radiofrequenzen reihenfolgemäßig ausgesendet wird.

Diese ausgesendeten Suchmodus-Signale können kodiert werden, um die gesuchte Relaisstation und/oder die Endstation zu identifizieren, mit der schließlich eine Verbindung hergestellt werden soll. Wenn gewünscht, kann auf diese Weise eine Relaisstation, die zufällig abgefragt worden ist durch das Zusammentreffen einer geeigneten Radiofrequenz, die der der abfra-

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genden Station zugeordneten ti ichtungsfrequenz entspricht, einen solchen Kode benutzen, um eine Reaktion auf eine solche empfangene Frequenz zu verhindern. Das Ausbleiben einer solchen Anspracne icann erwünscht sein, wenn der Kode keine Anzeige für eine solche Relaisstation oder eine Endstation darstellt, die in einen Datenverbindungsglied eingeschlossen ist, das ein solches Relais aufweist.

Falls ein Relais auf diejenige der abgetasteten Frequenzen anspricht, die der Richtungsfrequenz der abfragenden citation entspricht, und eine zum Identifizieren dieses Relais kodierte gleiche Frequenz zurücksendet, veranlasst die programmierungseinrichtung 25 ein Arbeiten nach dem Verfolgungsmodus, wobei der Sender 27 und der Empfänger 26 der Station eine festgesetzte Radiofrequenz verwenden, die der Relaisrichtungsfrequenz entspricht, und die Antennensteuereinheit verwendet die Winke1-verfolgungsabweichungssignale aus dem Empfänger 26 zum Veranlassen der Antenne er, das Relais zu verfolgen, wie aus der Fig.3 zu ersehen ist.

Die Fig.3 stellt ein Blockschaltbild des Relais 22 nach der Fig.1 dar. Üs ist mindestens eine ebene Anordnung 33 von Radiatoren vorgesehen, die als schwach streuender (Richtung in bezug auf Frequenz) Aufbau in einer zur Anordnung senkrechten Jibene und als stark streuender (Richtung in bezug auf Frequenz) Aufbau in einer Ebene zusammenwirken, die rechtwinklig zur erstgenannten Ebene sowie zur ebenen Anordnungverläuft, wobei diese elektronisch abtastbare Anordnung eine Richtantenne aufweist, die für Jede Frequenz innerhalb des Frequenzbandes dieser üinrichtung in einer einzigen Richtung ausstrahlt. Die Konstruktion und die Anordnung solcher elektronisch abtastbaren Antennen ist

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an sich bekannt.

Arbeitet eine solche Anordnung im normalen Betrieb als Bender, so bewirkt ein beständiger Wechsel der sendefrequenz, dass das Antennenstrahlmuster beständig eint Abtastung nach Azimuth und Hohe durchfahrt, wie in der Fig.4 dargestellt, -öestimmte änderungen bei der Frequenz bewirken eine Änderung der dichtung aes Antenennenstrahls um vorherbes timitbare »Zinkel. lsach der Darstellung in der Fig.4 stellt die Azimutrichtung eine stark streuende Anspracheebene (größere äichtungsanderun-

dar

gen fur eine gegebene Frequenzänderung), während die Höhenrichtung eine zugehörige schwach streuende Anspracheebene darstellt (icleinere Riehtungsänderungen für eine gegebene Frequenzänderung). Es sei als Beispiel angenommen, eine Frequenz f entspreche einer nach unten und nach links gerichteten äußersten Strahlste llung, und eine Erhöhung der Frequenz in neun Schritten auf z.B. fq entspreche einer nach unten und nach recnts gerichteten, äußersten Strahlstellung. Mit anderen rforten, jede Frequenzänderung bewirkt eine Bewegung des Strahls in der Azimutrichtung von der einen Grenzstellung in die andere, ohne dass in der Höhenrichtung eine wesentliche «nderung erfolgt, iiine weitere Erhöhung der Frequenz auf f.-. bewirkt eine Rückführung des Strahls in der Azimutrichtung in die äußerste linke Stellung, wobei eine schrittweise Verschiebung in der Höhenrichtung erfolgt, hieraus folgt, dass eine schrittweise Änderung der Frequenz, die mindestens der geringsten änderung entspricht, die für die äußerste Bewegung des Strahls in der stark streuenden Sichtung erforderlich ist (^f" £*q - £^)_} benötigt wird, um eine geringste Änderung in Richtung der wenig streuenden übene zu bewirken, Mt anderen Worten, für eine gegebene Azimutrichtung

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in der eine starke Streuung erfolgt, können Änderungen in der jböhcnricntung, ohne dabei in der' Azimutrichtung wesentliche Änderungen zu·- verursachen, durchgeführt werden durch Andern der Frequenz in einzelnen Schritten, die gleich einem solchen j*tindestschritt ^ * sind, während eine Änderung in der Azimutrichtung, ohne in der höhenrichtung mit geringer Streuung eine wesentliche Änderung zu verursachen, durchgeführt werden kann durch Frequenzänderungen, die kleiner als ein solcher Schritt s ina.

Wie in bezug au± aie Fig.1 beschrieben, kann, wenn gewünscht, ein sphärisches Bestreichen einer elektronisch abgetasteten Antenne erreicht werden unter Verwendung von sechs planaren Anordnungen 335a, 33b, 33c, 33d, 33e und 33f» ^i^e i-^ü der Fig.3 aargestellt, die die sechs Seiten eines Quaders bilden, wobei eine geeignete combination einer besonderen Anordnung mit einer riichtungsfrequenz gewählt wird, um eine Verbindung in einer gewählten Sichtung herzustellen. In einem solchen quaderformigen Aufbau Könnte auch die übrige Ausstattung der tielaisanlage angeordnet werden. Zwischen den Abstrahlungseleiueuten einer jeden Anordnung könnten ferner öonnenenergieeinheiten angeordnet werden, wenn gewünscht, die die erforderliche elektrische i-nergie für eine solche Ausstattung erzeugen.

Bei der Anordnung nach der Fig.3 ist ferner vorgesehen ein Hadiofrequenzkopf 34 für jede Antennenanordnung 33a, b, c, d, e, und f mit einem /Sender oder Radiofrequenzverstärker gleich dfc'ia iu aer Fig.2 dargestellten Jenaer zum Verstärken und Aussenden der kodierten Frequenzen aus tiner Programmiereinrichtung 35· Jeder RF-üopf weist ferner auf einen ümpfanger oder einen breitbandverstärker mit geringem Rauschen, der auf die Bandbreite

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einer zugehörigen ebenen Antennenanordnung 33 anspricht.

Die in der F13.3 dargestellte Programfliierungseinrichtung 35 weist eine logistische Steuer- und Speichereinrichtung zum Steuern des Senders und eines betreffenden HF-Kopfes 34· auf. Die Programmierungseinricntung 35 empfangt und dekodiert die ankommenden Signalo aller Frequenzen innerhalb der Antennenbandbreite, wobei die Frequenz eines empfangenen Signals und die Identität der empfangenden Antennenanordnung den Ricntungswinkel der abfragenden oder der Sendestation anzeigt. Diese Information kann von der flelaisprogrammierungseinrichtung 35 gespeichert werden. Die codierung oder die Leitrichtung der «achricht zeigt die endgültigen Adressen an. In denjenigen Fallen, in denen der Absender der Nachricht oder die abfragende Station die Heiaisrichtung zum Adressaten bestimmen kann, kann aas ursprüngliche Signal der aussendenden stelle so ausgebildet werden, dass es eine Unter-kehrfachmodulationsfrequenz enthält, die bei dem empfangenden Helqis abgetrennt und bis zur richtigen fiichtungsfrequenz vervielfacht werden kann, wodurch die Helais-Programiuierungseinrichtung 35 vereingacht werden kann.

tfenn die Re lais-Progr animier ungseinrichtung 35 nach der Fig.3 für jede von mehreren VerfolgungsStationen die einem gegebenen Stationskode zugeordnete Richtungsirequenz empfangen und gespeichert hat, so kann jeder Absender unter diesen Stationen zu einer anderen Station "durchrufen" lediglich dadurch, dass dem Relais der Kode des gewünschten Adressaten übermittelt wird, ohne aass der Ort der Empfangsstation bekannt zusein braucht. Da for jede Richtung oder Station eine einzige Richtungsfrequenz benutzt wird, so können verschiedene Stationen Über das Relais ohne gegenseitige Störung andere Stationen anrufen.

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Obwohl die ffinkelverfolgungsfunktion der Jindstationen als Verfolgung der Richtungsfrequenzsignale vom Relais aus beschrieben wurde, so ist die Erfindung jeaoch nicnt auf dieses Verfahren bescnränkt. Das Relais kann ebensogut auch mit einer nach allen Richtungen wirksamen Schmalbandverfolgungseinrichtung ausgestattet werden, die mit den tfinkelverfolgungsempfängern der ündstationen zusammenwirkt, wobei eine vorgewählte Bakenfrequenz und ein vorgewählter Modulationskode zum Identifizieren des Relais verwendet wird. Eine solche Funkbake würde wegen der schmalen Bandbreite nur eine geringe Leistung erfordern und eine weitere Vereinfachung bei den Programmierungseinrichtungen ermöglichen.

tfegen der begrenzten Bandbreite, die gesetzlich für Fernmeldezwecke zugelassen ist, zusammen mit der Schwierigkeit, ein Breitbandgerät mit einer erwünschten Verstärkung und mit einem erwünschten Verhältnis Signal/Rauschen zu entwickeln, Kann ein Verfahren angewendet werden, das die erforderliche Bandbreite bei der Anlage begrenzt ohne die Verstärkung herabzusetzen, d.h. ohne die Heiaisbandbreite zu vergrößern, welches Verfahren als Abtastband-Verdopplung bezeichnet wird. Dieses Verfahren betrifft die Ausführung der relaisfrequenzaabgetasteten Antennenanordnungen unter Vergrößerung des Abstandes zwischen benachbarten Abstrahlungselementen der frequenzabgetasteten Antennenanordnung. jaei einer solchen Anordnung werden mit BaIbwellenabstand angeordnete und entgegengesetzt phasierte Abstrahlungse lerne nte verwendet, wobei mit einander abwechselnde Leitungsquellen dieser Elemente mit gesonderten jedoch verschachtelten Schleifen gespeist werden, deren Ausgänge zu einer toonoimpulsbrücke zusammengeschaltet sind.

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Die Verwendung eines Differenzkanals anstelle eines Summe nj-cana Is zum .erregen der beiden Schleifen oder pendeln be.-wiritt eine Phasenverschiebung von 180° zwischen den beiden pendeln, wie an sich bekannt, wobei ein breitseitiges ötrahlmuster zu einem abweichenden oder sogar zu einem -ündfeuer-iituster abgeändert wird.

Durch Vergrößern des Abstandes zwischen den Elementen von —1~ auf z.B. 3'^i_n » wirci. die Anzahl der Hauptstrahlen erhöht, und der zugehörige v/inkelabstand zwischen benachbarten Hauptstrahlen, die bei der abwechselnden Erregung der Sumnieu- und Differenzkanäle erzeugt werden, kann von z.B. 90° aus wesentlich vermindert werden, mit anderen Porten, innerhalb eines gegebenen Kegels oder eines feststehenden interessierenden Kinkels, der z.B. dem Blickwinkel entspricht, mit dem die itrde vom datellitenrelais erfasst wird, kann bewirkt werden, dass exn gewählter btrahl von einem öummenkanalhauptstrahl und einem Differenzstrahl bei gegenseitigem Abstand besteht. Die außerhalb aes Winkels liegende Breitseite des Differenzkanalstrahls (180° phasenverschoben) , die am nächsten liegt zum Breitseitenzustand des Summenkanalstrahls, bildet die verwertbaren Grenzen eines solchen Kegels. Wird die Abtastfrequenz abwechseld zu den Summen- und Differenzkanälen der Mikrowellenkombinatio geleitet, so Kann der interessierende Kegel mit der Hälfte derjenigen Bandbreite abgetastet werden, die zum Abtasten des Kegels durch Erregung nur des Summen- oder des Difierenzkanals erforderlich ist.

Bei der in den Figuren 2 und 5 dargestellten bevorzugten Ausfahrungsform der Anordnung kann jede Hadiostation im Fernmeldenetz zugleich Daten aussenden und empfangen, und die Anordnung weist außerdem eine große Anzahl weiterer Vorzüge auf, die

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spater noch beschrieben werden. In aer ii'ig.J? ist eine Anlage dargestellt, bei der gesonderte Sende- und -ttmpfangsantennenanoranungen bei der Relaisstation verwendet werden. X)ie Pig.5 zeigt ferner als Blockschaltbild eine bevorzugte Ausfuhrungsform ' einer ßaaioenergieverbindungsstelle mit einem richtungsrelais zum Herstellen einer Verbindung mit mehreren Radiostationen innerhalb der Sichtlinie des Relais und unter verschiedenen dichtungen von diesem aus gesehen. Die Relaisstation weist eine Antenne auf mit einer empfangenden ersten und einer aussendenden zweiten Antennenanordnung 30 und 39, welche Anordnungen aus gleich ausgerichteten, doppeltstreuenden und frequenzabgetasteten Anordnungen mit im wesentlichen gleicher Bandbreite bestehen, wobei die Richtungsfrequenzen der Sendeantennenanordnung um vorherbestimmte Frequenzüiiierenzen von den Ricntungsirequenzen der Jimpfangsantennenanordnung abweichen. Auf diese rfeise kann ohne gegenseitige Störung eine Aussendung und ein Empfang längs einer gegebenen Sichtlinie zugleich durchgeführt werden, wie später noch beschrieben wird.

Es ist ferner noch ein Empfänger 40 vorgesehen, der mit der empfangenden oder nach oben gerichteten Antennenanordnung 3d verbunden ist, sowie eine Anzahl von Seitenband!"iltern 41, von denen jedes Filter mit dem üiupfanger 40 in Verbindung steht und auf eine von mehreren sich gegenseitig ausschließenden euipiangenen Trägerfrequenzen anspricht, welche Frequenz innerhalb der Bandbreite des i.mpfängers 40 und der ümpfangsantennenanordnung 30 liegt, wobei eine jitodulationsumhiillende eines Trägersignals abgeleitet wird, das aus einer Richtung empfangen wird_v die der empfangenen Trägerfrequenz entspricht, d.h. der Aufwärtsxioutungsxrequenz. Diese i<nodulationsumhdllende enthält zwei

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gesonderte Modulationen, von denen die eine !modulation einem vorgewählten Unter vie If ache η der entsprechenden Abwärtsr ichtuugsirequenz aer zweiten oder aussendenden Antennenanordnung entspricht, während die andere jy*odulation die Bandbreite der auszusendenden Nachricht enthält. Diese beiden gesonderten Modulationen sind als die beiden Ausgänge der Seitenband!'ilter

41 dargestellt.

Bei der Helaisanordnung nach der Fig»5 sind ferner mehrere Badiofrequenzvervielfacher 42 vorgesehen, die mit der zweiten Antennenanordnung 39 verbunden sind, wobei jeder Frequenzvervielfacher 42 ausschließlich eine Abwartsträgerfrequenz erzeugt, die von der zweiten Antennenanordnung 39 in einer dichtung ausgesendet wird, die ausschließlich einer jctichtung entspricht, auf die die Seitenbandfilter 41 ansprechen.

In der gleichen Anzahl wie die Frequenzvervielfacher

42 sind üaodulatoren 43 vorgesehen, von denen jeder Modulator ausschließlich den Ausgang eines Radiofrequenzvervielfachers 42 moduliert, wobei ein kodulationseingang der aiodulatoren 43 auf einen wachrichtenausgang eines bestimmten Seitenbandfliters 41 anspricht. Auf diese Weise kann jede imodulationsumhüllende, die nachrichten entspricht, die auf mehreren zugleich empfangenen aufwärts gerichteten Trägerfrequenzen ausgesendet werden, zusaojuen mit anderen umhüllenden zugleich nach gewählten Richtungen zurückgesendet werden, die der Richtung einer Endstation des Adressaten entspricht.

Jeder in der Fig.5 dargestellte Radiofrequenzvervielfacher 42 vervielfacht aas Ijntervielfache aes Abwartstragerausganges eines zugehörigen Seitenbandfilters bis zur vorgewählten Abwartstragerradiofrequcnz. Jeder Radiolrequenzvervielfacner

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konnte andererseits auch aus einer umschaltbaren Radiofrequenzquelle bestehen, die in Abhängigkeit von dem Ausgang eines entsprechenden Seitenband!'ilters umgeschaltet wird, das als Quelle eines Umschaltsteuersignals verwendet wird.

Der Aufbau una die Anordnung der deitenbandfilter 41 und der FrequenzvervieIfacher 42 ist an sich bekannt, weshalb diese Elemente nur symbolisch dargestellt sind.

Alle Radiostationen nach der Fig.5, zwischen denen mit Hilfe des dargestellten Radiorelais eine Verbindung hergestellt werden soll, weist einen Frequenzerzeuger 45 oder eine andere programmierbare Kinrichtung auf, die von der Programmiereinrichtung 25 programmiert wird, und die von mehreren einzelnen Frequenzen ausgewählte Frequenzen erzeugt, die von dem Frequenz vervielfacher 46 kombiniert und vervielfacht werden, wobei eine gewählte Trägerfrequenz erzeugt wird, die frequenzmoduliert werden kann, und die aus einer Aufwartsricrttungsfrequenz besteht und vom Relais empfangen wird, wobei die Frequenzmodulation ein ■Untervielfaches eines zugehörigen Abwärtstragers ist, der bei dem Relais nach der Fig.5 verwendet wird. Der Aufbau und die Anordnung, einer Programmiereinrichtung, eines Frequenzerzeugers und eines Frequenzvervielfachers unter Verwendung von Diodenmatrizen, jiristallosziliatoren, mischer und Filter ist an sich bekann und. z.B. in der amerikanischen Patentschrift SAr. 3 046 54/ beschrieben, wiit hilfe einer solchen Anordnung kann ein frequenzabgetasteter '!'rager erzeugt werden, wobei die Programmierungseinrichtung 25 auch einen Steuereingang aufweist, mit dem wahlweise das Abtastungsprogramm bei einer laufend, erzeugten !Trägerfrequenz unterbrochen werden kann, wie später noch beschrieoen wird.

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its kann ein Kraf tverstarker-.iSii.oaulator 47 verwendet werden, der den Ausgang aes Vervielfachers 4b aui einen fdr Sendezwecke geeigneten Pegel verstärkt, und der ferner eine modulation dieses Ausganges entsprechend der auszusendenden wachricht bewirkt. Diese .wacnricht Kann z.B. enthalten einen ersten Kode von mehreren vorgewählten Kodes, der die Relaisstation idenfiziert, mit der eine Verbindung hergestellt werden soll, sowie einen zweiten vorgewählten Kode, der die Sendestation identifiziert, üei der Herstellung der Verbindung mit dem aas angerufene fielais enthaltenden Fernmeldenetz Kann eine weitere auszusexiaende «acnrioht einen gewählten Adressatenkode enthalten, aer die anzurufende Station identifiziert, una auf den die auszusendende !Nachricht folgt.

Der Empfänger 26 einer fiadiostation Kann, wie an sich bekannt, eine Zwischenfrequenzstufe enthalten, bei der ein üigenoszillatoreingang verwendet wird. Mn solcher Jiigenoszillatoreingang Kann von dem FrequenzvervieIfacher außer den von diesem erzeugten anderen Frequenzen zugeführt werden. Dieser Üigenoszilla tore ingang besteht aus einer !Radiofrequenz, α ie sich von der Abwartstragerfrequenz unterscneidet, die der erzeugten Aufwärtsfrequenz zugeordnet ist, wobei der Unterschied uer vorgewcihlten Mitte !frequenz der Zwischenfrequenzstufe des nmpi angers entspricht. Jiine solche üigenoszillatorfrequenz Kann geei.jnecerweise z.B. dadurch erzeugt werden, aass aas untervielfacne der erzeugten Abwärtsträgerfrequenz durch einen Vervielfacher gleich dem Vervielfacner 42 im ttelais vervielfacht wira, «onach diese vervielfachte Frequenz mit dem Ausgang eines "STALOb" vermischt wird, dessen Frequenz aer vorgewählten ^ittelfrequenz der

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kiwisciienfrequenzstufe des üb pfände rs entspricht. Mit anderen vJorten, der Jimpfan^er 26 spricht au! eine empfangene Abwärts trägerfrequenz an, die einer Aufwärtsrichtungsfrequenz entspricht, die -von aer programmierbaren Frequenzeiüriciitung erzeugt wird.

jidr den normalen Betrieb der Anlage nach der Pig.5 sind -zwei Arbeitsmodi vorgesehen, wie in bezug auf die Figuren 2 und 3 besenrieben, uei dem ersten oder dem Akquisitionsmodus sendet die Programmierungseinrichtung 25 Jeder Station oder von ,jeder ütation einer Anzahl von Stationen, die das Beiais mit steuerbaren Richtantennen winkelmäßig verfolgen, ein Suchprogramm vou aui einander folgenden Aufwärtsfrequenzen, die von der ersten oder der üimpfangsantennenanordnung 38 aes Heiais nach der Fig.4 empfangen werden, wobei jede Aufwärtsfrequenz mit einem vorgewählten untervielfachen der zugehörigen Abwärtsrichtungsfrequenz der zweiten oder der Sendeantennenanordnung 39 moduliert wird.

Empfangt der üelaisempfanger 30 eine Aufjwarts- oder eine riichtungsirequenz, die der dichtung der aussendenden Station entspricht und einen oberhalb eines vorgewählten Schwellenwert liegenden Signalpe_a-el aufweist, so reagiert ein entsprechendes Helaisseitenbandfilter 41 auf eine solche Trägerwelle und leitet das Untervie Ifache der Abwärtstragermodulation ab, die dann von einen zugehörigen Vervielfacher 42 bis zur gewünschten Abwartsrich cuiigsirequcnz vervielfacht und von der zweiten Antennenanordnung 39 in der dichtung der Drsprungsstation ausgesendet wird. Bei iimpfang der Abwartsrichtun^sfrequenz, die dann der ordnungsgemäßen Aufwärtsrichtungsfrequenz entspricht, erzeugt der Stationsempfänger 26 einen Signalausgang, der als Frogrammsteuereingang iiir die i^rogrammierungseinrichtung 25 verwendet werden

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kann, wobei die Frequenzabtastung der Aufwärtsfrequenz auf der laufend erzeugten Trägerfrequenz gehalten wird, die der ordnungsgemäßen Aufwar tsr ichtungsfre quenz entspricht, hiernach wird nunmehr eine Datenverbindung zwischen dem Heiais und der Station hergestellt, wobei die verfolgende Station die ordnungsgemäße Aufwartsrichtungsfrequenz zum flelais aussendet, wahrend das Relais die ordnungsgemäße Abwartsrichtungsfrequenz zur verfolgenden Station sendet. Z.B. wird der Aufwärtsträger der Station m nach der Fig.5 vom fielaisseitenbandfilter 41a empfangen, das aas Unterνie Ifache des Abwärts-m-Trägers entfernt, das vom Vervielfacher 42a vervielfacht und von der Abwärtsantennenanordnung 39 zur Station m zurückgesendet wird.

Obwohl bei der Anordnung des Relais nach der Fig β5 nur je zwei Seitenbandfilter, Frequenzvervielfacher und Modulatoren beschrieben wurden, die mit den Stationen in nur zwei Hichtungen zusammenwirken, so ist der Jirf indungsgedanke nicnt auf · diese Anzahl beschränkt, und selbstverständlich kann fdr jede einzelne interessierende Hichtung je ein Satz der genannten .Elemente verwendet werden.

Eine Änderung der relativen Position oder des Verhaltens des Relais kann zu einer Änderung bei den erforderlichen Aufwärts- und den zugehörigen Abwartsrichtungsfrequenzen führen, so dass entweder der Abwärtsträger an der Station von der zweiten Relaisanordnung 39 nicht gerichtet wird, oder das an der ersten Antennenanordnung 38 empfangene Aufwärtstragersignal sinkt unter den Schwellenwertdes Relaisempfaugtrs ab, in welchem Falle ice in Abwarts trager signal ausgesendet wird. Falls aer Statxonsfcmpfänger 2c bei ümpiang eines üdw arts tracers iteineü Ausgang

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erzeugt, so wurde der Haltes teuer eingang für die programmierungseinriontuiig d5 entfernt werden, in weichem Falle die Pro^rammierungseinrichtung die Fr equenzabt astung wieder aufnehmen wirde, wobei die Akquisition oder die Frequenzerfassung spacer bei einer neuen Hichtungsfrequenz durchgeführt werden würde.

Bei dem Akquisitionsiuodus der Zusammenarbeit einer gegebenen Station mit dem Relais nach der Fig.5 wird außer der Frequenzerfassung bei der geeigneten Aufwärts- und Abwärtsrichtungsirequenz eine zweite Funktion ausgeübt, die aus dem Einstellen eines iturchruf- oder tfählregisters 49 besteht, wobei die der erfassten station zugeordnete Abwärtsrichtungsfrequenz identifiziert wird. Sucht später eine auf das Relais ausgerichtete zweite Station die erste Station Über das Relais in der beim Fernsprechverkehr üblichen Weise anzurufen, so kann der Adressenkode oder die Rufnummer der ersten Station benutzt werden, um die "Botschaft" des Absenders oder die jüiodulationsnachricht auf den geeigneten Abwartsfrequenztragers des Relais entsprechend der Richtung des Adressaten aufzuprägen. Ein solcher Kode kann aus jeder in der Technik bekannten Form bestehen, obwohl ein Tonkode angenommen werden kann, wobei vorgewählte Kombination von Tonfrequenzen in einer vorherbestimmten Reihenfolge wie bei einer Fernsprechschaltung verwendet werden können.

Die Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung eines kodierten Schaltregisters 49 bildet keinen Teil der Erfindung, obwohl in der Fig.6 ein Teil des Schaltregisters als Vielfach-Koordmatenschalter zum erläutern des Zusammenwirkens mit dem Register 49 nach der Fig.5 dargestellt ist.

Lie Fig.6 zeigt in schematischer Darstellung einen Teil

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des tfählregisters 49 aach der Fig.5. -ts ist eine Vielfach-Koordinatenschaltanordnung vorgesehen, die mit einer Anzahl von ßichtungsfrequenz-Dekodern 50 und mit einer lo_öistischen SchaIteinricntung -51 nach Art eines Fernsprechanrufs zusammenwirft. Jeder Dekoder 50 kann so eingericntet werden, aass er auf einen empfangenen zweiteiligen üode anspricht, aer von einem zugehörigen Seitenbaüdfilter 41 nach der Fig.5 aus einem abfragenden Adressor nach dem Akquisit ions modus empfangen wird, äin solcher zweiteiliger Kode kann das anzurufende Beiais oder die Identität der abfragenden Adressorstation anzeigen. Jeder Dekoder 50 weist eine Anzanl von Ausgangsleitungen auf, von denen jede Ausgangsleitung ausschließlich einem von menreren vorgewählten Stationskodes entspricht.

Die Vielfach-Koordinatenschaltanoranung besteht aus einer planaren Schaltmatrix, wobei jede Spalte einem zugehörigen fiichtungsfrequenzdeköder 50 entspricht, wahrend jede Heihe ausschließlich einer vorherbestimmten nummer der Stationskodes entspricht, üin Steuereingang eines jeden Schalters in jeder Spalte steht mit einem entsprechenden Ausgang des dieser Spalte zugeordneten Dekoders in Verbindung. Die Signaleingange der Schalter einer gegebenen Reihe werden gemeinsam verbunden mit einer gegebenen Stationskode- oder Adressaten-Signalisierungsleitung der Fernsprechschalteinrichtung 5I» während die Ausgänge einer gegebenen opalte von Schaltern gemeinsam verbunden werden mit einem JÄichtungsfrequenzmodulator 4J nach der Fig.5> der der von der betreffenden Spalte dargestellten Hichtungsfrequenz zugeordnet ist. iuit anderen Porten, jeder Schalter stellt eine einzige kombination aus einer fiichtungsfrequenz mit einem Stationskode

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Obwohl die Fig.6 ein quadratisches Netzwerk mit nur drei elementen in jedem Fe la zeigt, so kann das wetzwerü: selbstverständlich nach jeder dichtung erweitert weru.cn.

Während aes Akquisitionsiuodus einer gegebenen Station wirα bei dem Auftreten des entsprechenden Stationskode am Ausgang eines gegebenen rtichtungsfrequcnzdekoders derjenige Registerscnalter geschlossen, dem die betreffende tfichtungsfrequenz und der betreffende Stationskode zugeordnet ist, wobei diese kombination registriert wira und von der Durchschalteinrichtung 51 benutzt weraen kann, »/ird z.H. eine anrufende Station, die einen laentifizierungskode G aussendet, auf der i"_n-tficntungsfrequcnz empfangen, so schlieft der betreffende f -Dekoder den zugehörigen C .,-Schalter Stf _p.

Die in der Fig.6 aargestellte logistische Durchschalteinricntung 51 weist eine Anzahl von üingangsleitungen auf, von denen jede Leitung mit dem jinodulationsausgang eines zugehörigen Heiaisseitenbandfilter 41 nach der Fig.5 verbunden ist. Die logistische Durchschalteinricntung 51 weist ferner eine Anzahl von jwachrichtenausgangsleitungen auf, von aenen jede Leitung ausschließlich einem vorgewählten Aaressatenkode entspricht. Aufgrund eines Durehruisignals, das die Zuführung eines der vorgewählten Adressatenkode G zu einem der Eingänge der Schalteinrichtung 51 aus einem zugehörigen ocitenbandfilter 41 anzeigt, stellt die Schalteinrichtung 51 im Innern eine Verbindung zwischen dieser eingangs leitung und derjenigen Adressatenausgangsleitung her, die dem zugefuhrten Adressatenkode entspricht, wie aus der Fernsprechtechnik bekannt ist. ,/ird z.B. auf der Eingangs· leitung f die einer Richtungsirequenz f. entspricht, ein Signal

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empfangen, aas ein uurehrufsignal oder den Wählkode Op enthält, so wird zwischen den Leitungen f und O^ eine Verbindung hergestellt.

über den betreibenden Schalter der üoordinatenschalteinrichtung wird d-ann die Mt teilung auf der Leitung Op zum betreffenden Abwartsfrequenzmodulator 43 nach aer Fig.5 weitergeleitet. iMach dem vorstehenden Beispiel, bei dem die Abwartsrichtungsfrequenz f der Richtung der Adressatenstation mit dem Adressatenkode Op entspricht, wird die kitteilung auf der Ausgangsleitung Op der Dur ehr uf einrichtung 51 zum f^Bichtungsfrequenzmodulator von demjenigen Schalter Sv/_n2 weitergeleitet, der der Spalte £ und aer Reihe G,. des Schaltnetzwerkes nach der Fig.6 entspricht.

Aufgrund des Lusaminenwirkens eines Stationsempfängers 26 mit der Heiaisanordnung nach der Fig.5 kann sowohl aniangs als auch später nocnmals eine Verbindung iuit atm FernmeIdenetz von aer verfolgenden Station hergestellt werden, falls die tiichtungsirequenz verlorengeht oder sich ändert, wobei das ßelaisregister 49 bei einer nochmaligen Verbindung neu eingestellt wird, una ferner besteht far jede der verschiedenen Stationen aie Möglichkeit, ausschließlich ein alied von-mehreren anderen Gliedern aes Fernmeldenetzes anzurufen.

■es kann nicht erwünscht oder angebracht sein, eine solche He acquisition duxchzuf dnren, ua eine Hicutungsfrequexiz festzuhalten, da hierbei die Verbindung von Station zu Station unterbrochen wird. i.s kann daher trvdnsciit sein, in jeder Stationsprogramuiierun^seinriciitung 25 Jjrequcnzverfol^ vorzusenen, mit atntn üiiderungen bei dc;r eriorder

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Hichtungsirequenz verfolgt werden, ohne dass für eine Reakquisi-. tion ein Frequenzabtastungsincervall aufzutreten braucht. Solche FrequenzverfOlgungsmittel können z.£. aus einem Unterprogramm in der Prograauaierungseinrichtung 25 bestehen, wobei periodisch trdffrequenzen erzeugt werden, die oenacnbarte Dichtungen anzeigen, und ferner kann eine auf den Empfänger 26 ansprechende logistische Einrichtung vorgesehen werden, die diejenige Änderung bei der Hichtungsfrequenz anzeigt, die zu einer verstärkten •ü-mpfäügeransprache gehört, wobei eine gewünschte Änderung der Hichtungsfrequenz angezeigt wird, tfenn die zu den einzelnen, fur benachbarte Hichtungswinkel benutzten fixentungsfrequenzen gehörenden Bandbreiten sich zu überlappen suchen, so gestattet dieses Prüfverfahren die Durchführung einer Frequenzverfolgung, wobei bei der Verbindung von Station zu Station anstelle einer Unterbrechung nur eine Veränderung der Verstärkung erfolgt. Mit anderen Porten, diese Art der HichtungsfrequenzVerfolgung gleicht der Funktion nach der Zielobjejctwinicelverfolgung innerhalb eines

Obwohl die üriinaung bisher in bezug auf ein Satellitenradiorelais beschrieben wurde, so ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf dieses Anwendungsgebiet beschränkt. Das Relais nach der Erfindung kann ebensogut auf der Jirde als stationäres oder feststehendes Heiais in einem Fernmeldenetzwerk verwendet werden sowie auch als mobiles Relais bei Truppenbewegungen und dergleichen. Bei Verwendung auf der ^rde können verschiedene Relais unter Auf rechter ha It untr der gegenseitigen Ausrichtung zusammenwirken, wobei gleiche Kicntungsfrequenzen eines jeden Heiais aer gemeinsamen Hichtungs- oder öichtlixiie zwischen zwei

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Heiais entsprechen, wie aus der Fig./ zu ersehen xst. Auf diese rfeise kann eine Veroindung zwischen zwei Heiais hergestellt werden, und die Endstationen des einen netzes Können eine Verbindung mit den Endstationen eines anderen Netzes aufnehmen.

Obwohl die ürfinaung in oezug aui einen öatelliten und auf ein jj'erniae Idenetzwerkrelais beschrieben wurde, so ist die Erfindung jedoch nioht auf diese Anwendungsgebiete beschränkt. Die Antennenanordnungen eines Satellitenrelais können zum direkten Messen der Höhe des Satelliten in bezug auf eine gewählte Endstation benutzt werden, und bei dieser Messung können Steuersignale zum Betreiben von Höhenrege!einrichtungen des Satelliten erzeugt werden. Zum jJurchfuhren einer solchen Höhenregulierung auf innerhalb eines kleinen Bruchteiles der Bandbreite der Satellitenantennenanordnung können entweder ivionoimpuls-Antennenanordnungen oder eine reihenfolgemäßige Frequenzabtastung verwendet werden, die oben als einer kegeligen Abtastung gleichwertig beschrieben wurde, wobei die endgültige BandDreite dieser Steuerschleife nur durch die Zweiwegesendeverzögerung zwischen der kontrollierenden dtation und dem Satelliten begrenzt wird.

Die Ausübung einer solchen Steuer- oder Kontrollfunktion icann von einer Kontrollstation auf der Erde angestrebt werden, mit der eine beständige Datenverbindung aufrechterhalten »erden soll zum Durchfuhren von (jebührenberechnungen in Verbindung mit Selaisschaltdiensten. tfenn es sich als vorteilhaft erweist, können von den einrichtungen einer solchen Kontrolistation gewisse ßelaisprogramaiierungsfunktionen ausgeführt werden, so dass die an Bord des Satelliten erforderliche Ausstattung

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vereinfacht werden kann.

In den vorstehenden Zeilen wurde eine Richtungsradioreiaisanlage beschrieben, mit der zwischen weit von einander • entfernten Haaiostationen tine hoch verstärkende Radiuverbinaung hergestellt werden kann. Diese hohe Verstärkung wird mit EiIfe einer doppeltstreuenden frequ&nzabgetaste ten Antenne Dei eiern Relais erreicht. Da jeder dichtung eine einzige Richtungsirequenz zugeordnet ist, so können mehrere Stationspaare aber aas Relais ohne gegenseitige Störung mit einander in Verbindung treten. Ferner braucht keine Station von zwei mit einander in Verbindung stehenden Stationen den Standort der anderen Station zu kennen. tfegen der combination einer η one n Verstärkung und einer einzigen tfiehtungsfrequenz für eine gegebene dichtung in oezug auf eine gegebene Relaisantennenanordnung bietet eint solche Hadiorelaisanlage einen hohen Grraa von Sicherheit augesehen davon, dass im Zusammenhang hiermit noch weitere Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden können, «/egen dieser hohen Verstärkung als Folge des Zusammenwirkens der Aufwar csrichtungssendung, des gerichteten Relaisempfangs und der AbwciTtsrichcungssenaung powie eines gerichteten Empfangs können bei den. Relais miniaturisierte elektronische Schaltungselemente mit einer außerordentlich geringen Leistungsaufnahme verwendet werden, hiermit wurde eine verbesserte Radiorelaisanlage besenritoen.

An den vorstehend beschriebenen aus! ihrungBio-,u.en der

von Sacnkundigcn im Halmen de? δ rf induugsgedan-, Abwandlungen und ursettuugexi vor^exiomiuen werden« Jit.- i-rixxiduiia seiüst wiru aaher um durch uie tieilie^t^aen lateut ab^e grenzt.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Radiofernmeldeaniage, die eine mechanisch abtastbare gerichtete Badioeinheit mit mindestens einem Sender und einem Empfänger umfasst, und die zum Herstellen einer Verbindung mit einer frequenzempfindlichen gerichteten Badioeinheit mit mindestens einem Sender und einem Empfänger benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch abtastbare gerichtete Badioeinheit wahlweise eine programmierte Folge von Trägerfrequenzen nach einem Akquisitionsmodus sowie eine Trägerfrequenz aussendet, die einer empfangenen Frequenz nach einem Datengliedmodus entspricht, und dass die frequenzempfindliche gerichtete Wadioeinheit wahlweise eine programmierte Folge von Trägerfrequenzen nach einem Suchmodus aussendet, und die eine der Sichtung und . der Frequenz eines empfangenen Signals entsprechende Trägerfrequenz nach einem Datengliedmodus aussendet.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanisch abtastbare gerichtete Badioeinheit umfasst eine erste Station mit einer mechanisch abtastbaren Bichtantenne, einen ersten Sender, einen mit der genannten Antenne in Verbindung stehenden ersten Empfänger und eine erste Frequenzprogrammierungseinrichtung, die auf den Empfänger anspricht und die Trägerfrequenz des genannten Senders so programmiert, dass diese der Trägerfrequenz eines empfangenen Signals entsprichtund dass die frequenzempfind}.iehe gerichtete Hadioeinheit umfasst eine

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zweite Station mit einer frequenzabtastbaren Richtantenne, einen mit der Richtantenne in Verbindung stehenden zweiten Empfänger, einen mit der genannten Antenne in Verbindung stehenden zweiten Sender, dessen Frequenz programmierbar ist, und eine zweite Frequenzprogrammierungseinrichtung, die auf den genannten Jimpfanger anspricht und die Trägerfrequenz des zweiten Senders so programmiert, dass diese der Sichtung und der Frequenz eines Signals entspricht, das von der frequenzabtastbaren Richtantenne empfangen wird.

3· Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, aass ■

die erste und die zweite Frequenzprogrammierungseinrichtung Mittel aufweisen, die ein Frequenzabtastungsprogramm durchführen.

4, Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die genannte erste Station eine Monoimpulsempfänger-Ainkelverfolgungseinrichtung aufweist, die mit der mechanisch abtastbaren Antenne zusammenwirkt und eine gewählte quelle von Hadiosignalen verfolgt.

5» Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die mechanisch abtastbare gerichtete Badioeinheit mit der frequenzempfindlichen gerichteten Radioeinheit ein gerichtetes Radiorelais bildet, das eine Verbindung mit mehreren Radiostationen innerhalb der Sichtlinie des Relais und in verschiedenen Richtungen vom Relais aus herstellen kann und aufweist eine Antenne mit mindestens einer doppeItstreuenden frequenzabgetasteten Empfangsanordnung, die eine vorgewählte Bandbreite aufweist,

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einen ümpfanger, der mit der genannten AntennenanordnunT in Verbindung steht, und eine Anzahl von deittnbandiiltern, von denen jedes Filter mit dem ümpianger verbunden ist una ausschließlich auf eine Trägerfrequenz inn-erhalb der Bandbreite des Empfängers anspricht und eine ikodulationsumhullencLe ableitet, die in einem !'ragersignal enthalten ist, das aus einer der Tragerfrequenz des Trägersignals entsprechenden Richtung empfangen wird.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, aass

die genannte Antenne eine aussendende zweite Anoranung mxt im wesentJlicnen derselben Bandbreite wie die erste Anordnung umfasst, dass die Richtungsfrequenzen bei der ersten und der zweiten Anordnung jeweils für eine entsprechende Richtung um eine vorgewählte Frequenzdifferenz von einanaer abweichen, dass das Relais weiterhin aufweist eine Anzahl von Radiofreque^einrichtungen, die mit der genannten zweiten Anordnung in Verbindung stehen, aass jede Radiofrequenzeinrichtung ausschließlich eine Abv» arts trägerfrequenz zum Aussenden in einer Richtung erzeugt, die ausschließlich einer der Richtungen entspricht, auf die die öeitenbandfilter ansprechen, dass kodulationseinrichtungen in der gleichen Anzahl wie die Hadiofrequenzeinrichtungen vorgesenen sind, dass jede kodulationseinrichtung den Ausgang ausschließlich einer BaätLofrequenzeinrichtung moduliert, dass ein jviodulationseingang der Modulationseinrichtungen auf einen Ausgang eines gewählten Seitenbandfilters anspricht, wobei die jwodulationsumhiillenden auf einer Anzahl von zugleich empfangenen Trägerfrequenzen zugleich nach gewählten Richtungen ζuracügfcsendet werden können.

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7« Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Radiofrequenzeinrichtung an einen Ausgang eines betreffenden öeitenbandfilters abhängig angeschlossen ist, wobei die Abwartsrichtungsfrequenz in einer vorgewählten Sichtung in .abhängigkeit von einer empfangenen entsprechenden Aufwärtsrichtungsfrequenz ausgesendet werden kann.

8« Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass der kodulationsausgang eines jeden deitenbandfilters einer vorgewählten kodulation entspricht, die ein Untervielfaches derjenigen Abwartsrichtungsfrequenz der genannte" zweiten Anordnung darstellt, die der empfangenen Aufwärtsrichtuagsfrequenz der ersten Anordnung entspricht, auf die das genannte Seitenbandfilter anspricht, dass jede der genannten Badiofrequenzeinriehtungen einen HadiofrequenzvervieIfacher aufweist, der mit ausschließlich einem Seitenbandfilter in Verbindung steht und ein empfangenes llntervieJLfaches einer Abwartsfrequenz mit dem Kehrwert dieses Untervielfachen multipliziert.

9· Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede der genannten Hadiostationen programmierbare Einrichtungen aufweist, die ein auszusendendes Aufwärtsradi ofrequenzsignal erzeugen, dass der Empfänger auf eine empfangene Abwärtsträgerfrequenz anspricht, die einer von den programmierbaren Einrichtungen erzeugten Aufwärtsradi of requenz entspricht dass Prequenzmodulationsezurichtungen vorgesehen sind, die die erzeugte Aufwartsfrequenz mit einem vorgewählten UntervieIfachen einer entsprechenden Abwärtsfrequenz modulieren, und dass an den

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genannten Empfänger eine Programmierungseinrichtung angeschlossen ist, die wahlweise die erzeugte Aufwärtsfrequenz des genannten Hadiofrequenzsignals verändert und eine gewählte Trägerfrequenz in Abhängigkeit von dem Fehlen oder dem Vorliegen einer empfangenen Äbwärtsfrequenz aufrechterhält, die der genannten Aufwärtsfrequenz entspricht.

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