JP2579724B2 - Apparatus for correcting close phase error in double sideband Doppler VOR - Google Patents
Apparatus for correcting close phase error in double sideband Doppler VORInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ダブルサイドバンドド
プラVORシステムの電波の質を監視するフィールドモ
ニタにおける近接位相誤差を、受信アンテナパターン、
合成回路等によって補正し、遠方で受信するのと同等に
近い信号をつくりだすダブルサイドバンドドプラVOR
における近接位相誤差補正装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a near-side phase error in a field monitor for monitoring the radio wave quality of a double side band Doppler VOR system.
A double sideband Doppler VOR that produces a signal that is nearly equivalent to that received at a distance, corrected by a synthesis circuit, etc.
And a close phase error correction device.
【0002】[0002]
【従来の技術】ダブルサイドバンドドプラVORシステ
ムにおける電波放射の状況を図7に示し、以下にこの図
をもとに従来技術の説明およびその問題点について記述
する。図7において上側帯波及び下側帯波は直径5.1
λの円周上を1秒間に30回(30Hz)回転する。
又、角周波数ωは ω=2πf0 ここで、f0 はVORに割り当てられた108〜118
MHz帯の搬送波の1波。 なお、p=2π・9960 ρ=2π・30 β=2π/λ r3 =5.1λ=略6.7m(115MHzで)2. Description of the Related Art The state of radio wave radiation in a double sideband Doppler VOR system is shown in FIG. 7, and a description of the prior art and its problems will be described below with reference to this figure. In FIG. 7, the upper band wave and the lower band wave have a diameter of 5.1.
It rotates 30 times (30 Hz) on the circumference of λ per second.
The angular frequency ω is ω = 2πf 0, where f 0 is 108 to 118 assigned to the VOR.
One carrier wave in the MHz band. Note that p = 2π · 9960 ρ = 2π · 30 β = 2π / λ r 3 = 5.1λ = approximately 6.7 m (at 115 MHz)
【0003】ここで、λは搬送波の波長、mはAM30
Hzの変調度(通常0.3)、nはFMサブキャリアの
変調度(通常0.3)、r0 はキャリア空中線から受信
点迄の距離、r1 は上側帯波を放射中のサイドバンド空
中線から受信点迄の距離、r2 は下側帯波を放射中のサ
イドバンド空中線から受信点迄の距離である。Here, λ is the wavelength of the carrier, and m is AM30.
Hz modulation degree (usually 0.3), n is FM subcarrier modulation degree (usually 0.3), r 0 is distance from carrier antenna to receiving point, r 1 is sideband emitting upper band wave. The distance from the antenna to the receiving point, r 2 is the distance from the sideband antenna emitting the lower band wave to the receiving point.
【0004】しかして、物理的にサイドバンド空中線を
回転させることは困難なので円周上に配置された48本
あるいは50本のサイドバンド空中線SAに、上側帯波
及び下側帯波が、反時計方向で順次切換給電される。こ
の場合、上側帯波及び下側帯波はそれぞれキャリア空中
線CAをはさんで対向する位置のサイドバンド空中線S
Aから放射される。3つの放射信号は次式で表わされ
る。However, since it is difficult to physically rotate the sideband antenna, 48 or 50 sideband antennas SA arranged on the circumference have an upper band wave and a lower band wave counterclockwise. Are sequentially switched and fed. In this case, the upper band wave and the lower band wave are respectively located on the side band antennas S facing each other across the carrier antenna CA.
Emitted from A. The three radiation signals are represented by the following equations.
【0005】[0005]
【数1】 以下に遠方及び近傍受信点での受信信号波形について記
述する。受信点がr0 >>r3 なる遠方での受信信号波
形について式(4)及び式(5)はそれぞれ次式で近似
される(Equation 1) Hereinafter, the received signal waveforms at the far and near receiving points will be described. Equations (4) and (5) are approximated by the following equations for the received signal waveform at a distant reception point where r 0 >> r 3.
【0006】[0006]
【数2】 (Equation 2)
【0007】遠方でのキャリア波、上側帯波、下側帯波
の合成は式(6)、式(7)のA,Bの値を式(1)、
式(2)、式(3)に代入した式(1)、式(2)と式
(3)の加算となる。従って受信信号RXFは次式で計算
される。For the synthesis of the carrier wave, upper band wave, and lower band wave at a distant place, the values of A and B in Expressions (6) and (7) are calculated by Expression (1),
Expressions (1), (2), and (3) are added to the expressions (2) and (3). Therefore, the received signal R XF is calculated by the following equation.
【0008】[0008]
【数3】 となる。FMサブキャリアに注目してみるとFMサブキ
ャリアの振幅の包絡線は回転(ρtで表わされる)に無
関係で一定のnとなる。この場合のFMサブキャリアの
振幅の包絡線とρtの関係を図8に示す。次に、近傍で
の受信信号波形及び問題点について説明する。(Equation 3) Becomes Focusing on the FM subcarrier, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier becomes a constant n irrespective of the rotation (represented by ρt). FIG. 8 shows the relationship between the envelope of the amplitude of the FM subcarrier and ρt in this case. Next, a received signal waveform and problems in the vicinity will be described.
【0009】放射電波の質をモニタするために放射信号
をピックアップするモニタ空中線は種々の制約によりド
プラVOR空中線群の近傍に配置される。この場合A,
BはそれぞれA monitor antenna for picking up a radiation signal in order to monitor the quality of a radiated radio wave is arranged near a Doppler VOR antenna group due to various restrictions. In this case A,
B is each
【0010】[0010]
【数4】 (Equation 4)
【0011】となり、式(10)、式(11)で表わさ
れる、A,Bの値を式(2)、式(3)に代入し式
(1)、式(2)と式(3)を合成したものが近傍受信
点での受信信号波形RXNとなる。Then, the values of A and B expressed by the equations (10) and (11) are substituted into the equations (2) and (3), and the equations (1), (2) and (3) are substituted. Is a received signal waveform R XN at a nearby reception point.
【0012】[0012]
【数5】 (Equation 5)
【0013】[0013]
【数6】 式(14)からわかるようにFMサブキャリアの振幅の
包絡線は次式で表わされる。(Equation 6) As can be seen from equation (14), the envelope of the amplitude of the FM subcarrier is expressed by the following equation.
【0014】[0014]
【数7】 (Equation 7)
【0015】ここでキャリア空中線から近傍設置のモニ
タ空中線迄の距離及びρtをパラメータとしてFMサブ
キャリアの振幅の包絡線を式(15)を用いて計算する
と図10となる。近傍設置においてもρt=90度及び
270度のβr1 =βr0 、βr2 =βr0 が成立する
方位では振幅の包絡線は距離に無関係にnとなる。Here, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier is calculated by using equation (15) using the distance from the carrier antenna to the monitor antenna installed nearby and ρt as parameters, as shown in FIG. Even in the vicinity installation, the amplitude envelope becomes n regardless of the distance in the azimuth where βr 1 = βr 0 and βr 2 = βr 0 at ρt = 90 degrees and 270 degrees.
【0016】しかし図10からかわるように、ρt=0
度及び180度では距離40mにおいて振幅は0.2n
まで落ち込み、更に近づけると0になり、距離30mで
はFMサブキャリアの振幅の包絡線があるρtの値では
折り返してしまう。However, as shown in FIG. 10, ρt = 0
Degrees and 180 degrees the amplitude is 0.2n at a distance of 40m
When the distance is further reduced, the value becomes 0. At a distance of 30 m, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier is folded at a certain value of ρt.
【0017】このように遠方及びρt=90度、270
度では一定レベルで受信されるFMサブキャリアの振幅
の包絡線が、近傍設置モニタ空中線では受信点とキャリ
ア空中線を結ぶ直線上でキャリア空中線を起点とした直
角方向(ρt=0度、180度)のサイドバンド空中線
から放射される上、下側帯波によるFMサブキャリアの
振幅が極端に小さくなってしまう。このため、FMサブ
キャリアのもっているダブルサイドバンドドプラVOR
システムとしての可変位相信号の検出が困難になる。次
に、ρt=90度、及びρt=0度におけるサブキャリ
アの振幅の包絡線の変化を例を用いて説明する。 (a) r0 =40mで、ρt=90度からの上側帯
波、ρt=270度からの下側帯波及びキャリア波を受
信する場合を考える。 βr1 =βr0 +βr3 βr 2 =βr0 −βr3 βr1 +βr2 =2βr0 これを式(14)に代入するとFMサブキャリアの振幅
のエンベロープ=ncos0=nとなる。図10のρt
=90度、270度の値とも符合し振幅はnである。 (b) r0 =40mで、ρt=0度からの上側帯波、
ρt=180度からの下側帯波及びキャリア波を受信す
る場合を考える。Thus, far and ρt = 90 degrees, 270
In degrees, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier received at a constant level is the orthogonal direction (ρt = 0 degrees, 180 degrees) starting from the carrier antenna on a straight line connecting the reception point and the carrier antenna in the monitor antenna installed in the vicinity. And the amplitude of the FM subcarrier due to the lower sideband becomes extremely small. For this reason, the double side band Doppler VOR having the FM subcarrier
It becomes difficult to detect a variable phase signal as a system. Next, the change of the envelope of the amplitude of the subcarrier at ρt = 90 degrees and ρt = 0 degrees will be described using an example. (A) Consider a case where r 0 = 40 m and an upper band wave from ρt = 90 degrees, a lower band wave from ρt = 270 degrees, and a carrier wave are received. βr 1 = βr 0 + βr 3 βr 2 = βr 0 −βr 3 βr 1 + βr 2 = 2βr 0 By substituting this into Expression (14), the envelope of the amplitude of the FM subcarrier = ncos 0 = n. Ρt in FIG.
= 90 ° and 270 °, and the amplitude is n. (B) upper band wave from ρt = 0 degree at r 0 = 40 m,
Consider a case where a lower sideband wave and a carrier wave from ρt = 180 degrees are received.
【0018】[0018]
【数8】 βr1 、βr0 、βr3 の関係を図9に示す。距離
r1 、r0 、r3 にβを乗算しているのは距離を位相に
変換するためである。近傍ではβr1 はβr0 、βr2
はβr0 よりそれぞれ物理的な距離が長くなることにな
り高周波位相が遅れて受信される。(Equation 8) FIG. 9 shows the relationship among βr 1 , βr 0 , and βr 3 . The distances r 1 , r 0 , and r 3 are multiplied by β in order to convert the distances into phases. In the vicinity, βr 1 becomes βr 0 , βr 2
Are physically longer than βr 0 , and are received with a delayed high-frequency phase.
【0019】r0 =40m、ρt=0、180度ではβ
r1 −βr0 =略77度、βr2 −βr0 =略77度と
なり、この値を式(14)に代入すると、ncos
{(77+77)/2}=0.2nとなり、ρt=90
度、270度方位からの信号の振幅(n)に対し0.2
倍となり小さくなる。R 0 = 40 m, ρt = 0 , β at 180 degrees
r 1 −βr 0 = approximately 77 degrees and βr 2 −βr 0 = approximately 77 degrees. By substituting these values into Expression (14), ncos
{(77 + 77) / 2} = 0.2n, ρt = 90
0.2 for the amplitude (n) of the signal from the 270 degree azimuth
It becomes twice as small.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、近傍設置モニタシステムにおい
ても、FMサブキャリアの振幅の落ち込みのない受信信
号をダブルサイドバンドドプラVORシステムのモニタ
回路に供給し得るダブルサイドバンドドプラVORにお
ける近接位相誤差補正装置を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is intended to provide a monitoring system for a double sideband Doppler VOR system in which a received signal without a drop in the amplitude of an FM subcarrier is used even in a monitor system installed nearby. An object of the present invention is to provide a close phase error correction device in a double side band Doppler VOR that can be supplied to a circuit.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ダブルサイドバンドドプラVORシステム
において、受信点とキャリア空中線を結ぶ直線上に配置
されたサイドバンド空中線から放射された上、下側帯波
の高周波位相を基準とした時、他のサイドバンド空中線
から放射された上、下側帯波の高周波位相を受信側にて
進めるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a double sideband Doppler VOR system which radiates from a sideband antenna disposed on a straight line connecting a receiving point and a carrier antenna. With reference to the high-frequency phase of the lower band, the high-frequency phase of the lower band is radiated from the other sideband antenna, and the high-frequency phase of the lower band is advanced on the receiving side.
【0022】[0022]
【作用】上記手段により、受信側において、指向性アン
テナ、合成回路、減衰器、位相補正回路等の組み合せに
より、近傍設置モニタシステムにおいても、従来の図1
0のρt=0度、及び180度方位にみられるFMサブ
キャリアの振幅の落ち込みのない受信信号をダブルサイ
ドバンドドプラVORシステムのモニタ回路に供給する
ことができる。According to the above-mentioned means, on the receiving side, by using a combination of a directional antenna, a combining circuit, an attenuator, a phase correction circuit, and the like, a conventional monitor system in the vicinity can be used.
A received signal without a drop in the amplitude of the FM subcarrier seen in the 0 ρt = 0 degree and 180 degree directions can be supplied to the monitor circuit of the double sideband Doppler VOR system.
【0023】[0023]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。まず、本発明の原理について、次に実施例を
説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the principle of the present invention will be described with reference to examples.
【0024】本発明はρt=90度からの上側帯波(下
側帯波)、270度からの下側帯波(上側帯波)の高周
波信号に関しては位相補正することなく位相補正量0の
現状のままで受信し、ρt=90度からρt=180
度、ρt=270度から0度の回転に関してはρt=9
0度あるいはρt=270度からの信号に比較して相対
的に徐々に高周波位相を進ませて受信するものである。
ρt=180度あるいはρt=0度で位相の進みを最大
とする。この関係を図示すると図2となる。According to the present invention, the high-frequency signals of the upper band (lower band) from ρt = 90 degrees and the lower band (upper band) from 270 degrees are not subjected to the phase correction and the current phase correction amount of 0 is used. Received as is, from ρt = 90 degrees to ρt = 180
Degrees, ρt = 9 for rotation from 270 ° to 0 °
The signal is received by advancing the high-frequency phase relatively gradually as compared with the signal from 0 degrees or ρt = 270 degrees.
The phase advance is maximized at ρt = 180 degrees or ρt = 0 degrees. FIG. 2 illustrates this relationship.
【0025】例えばρt=0度、及び180度からの上
側帯波及び下側帯波は式(16)、式(17)で示され
るように高周波位相がx度だけ遅れて到着するので、本
発明でx度だけ進ませてやるようにする。これによって 補正量が0の状態 →本発明による補正量−xを加える
=結果 (従来の状態) βr1 =βr0 +x→βr0 +x−x =βr0 βr2 =βr0 +x→βr0 +x−x =βr0 βr1 +βr2 =2βr0 これを式(14)に代入する。FMサブキャリアの振幅
の包絡線はnとなる。For example, the upper band and the lower band from ρt = 0 ° and 180 ° arrive at the high-frequency phase delayed by x degrees as shown by the equations (16) and (17). To advance x degrees. As a result, the state where the correction amount is 0 → the correction amount according to the present invention−x is added = result (conventional state) βr 1 = βr 0 + x → βr 0 + x−x = βr 0 βr 2 = βr 0 + x → βr 0 + x −x = βr 0 βr 1 + βr 2 = 2βr 0 This is substituted into Expression (14). The envelope of the amplitude of the FM subcarrier is n.
【0026】つまりr0 =40m、ρt=0度及び18
0度からの信号受信時、何もしなければFMサブキャリ
アの振幅の包絡線は0.2nに下がるが、本発明による
補正量を加えることによって振幅0.2nがnとなり、
ρt=90度及びρt=270度からの信号の受信時の
振幅nと同じとなりFMサブキャリアの振幅の極端な落
ち込みの方位がなくなる。次に位相を進ませる実施例を
2つ記載する。 実施例1 鋭い指向性と平坦な指向性をもつアンテナパターンの合
成による方法について説明する。図3に水平面内におけ
る平坦な指向性をもつアンテナパターンA及び鋭い指向
性をもつアンテナパターンBの例を示す。図1はこの2
つのアンテナパターンA,Bを使用して受信される信号
の分配、合成、位相補正回路を示す。pは位相が180
度変化することを意味する。That is, r 0 = 40 m, ρt = 0 degree and 18
At the time of receiving a signal from 0 degrees, if nothing is done, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier drops to 0.2n, but by adding the correction amount according to the present invention, the amplitude 0.2n becomes n,
The amplitude is the same as the amplitude n when receiving signals from ρt = 90 degrees and ρt = 270 degrees, and the direction of the extreme drop in the amplitude of the FM subcarrier is eliminated. Next, two embodiments for advancing the phase will be described. Embodiment 1 A method by combining antenna patterns having sharp directivity and flat directivity will be described. FIG. 3 shows an example of an antenna pattern A having a flat directivity and an antenna pattern B having a sharp directivity in a horizontal plane. Figure 1 shows this 2
1 shows a circuit for distributing, synthesizing, and phase correcting signals received using two antenna patterns A and B. p has a phase of 180
Means to change the degree.
【0027】次に、(a)でρt=90度及び270度
からの信号に対し位相補正量0、(b)でρt=0度及
び180度からの信号に対し位相を進ませる方法につい
て説明する。Next, a method for advancing the phase of a signal from ρt = 0 and 180 degrees in (a) with respect to a signal from ρt = 0 and 180 degrees in (b) will be described. I do.
【0028】(a) 上側帯波はρt=90度方位か
ら、下側帯波は270度方位から放射される。キャリア
波は常に回転の中心部のキャリア空中線から放射され
る。信号S1は式(12)で表わされるが、キャリア波
と上、下側帯波に分解して考えるとキャリア波+上、下
側帯波は(A) The upper band wave is radiated from the ρt = 90 ° direction, and the lower band wave is radiated from the 270 ° direction. Carrier waves are always emitted from the carrier antenna at the center of rotation. The signal S1 is represented by the equation (12). When the signal is decomposed into a carrier wave and upper and lower sidebands, the carrier wave + upper and lower sidebands are
【0029】[0029]
【数9】 (Equation 9)
【0030】アンテナパターンAのアンテナからの信号
S1は分配器X1によって2分され一方の信号S2は減
衰器ATT2を通して信号S4となって合成器X3へ導
かれる。信号S4のレベルは減衰器ATT2により信号
S1のZ0 /2倍に調整される。The signal S1 from the antenna of the antenna pattern A is divided into two by the distributor X1, and one signal S2 is guided to the combiner X3 as a signal S4 through the attenuator ATT2. Level of the signal S4 is adjusted to Z 0/2 times the signal S1 by the attenuator ATT2.
【0031】[0031]
【数10】 分配器X1からの他の一方の信号S3は合成器X2へ導
かれる。信号S3は信号S1の1/21/2 倍(分配器X
1の特性)となる。(Equation 10) Another signal S3 from the distributor X1 is guided to the combiner X2. The signal S3 is 1/2 1/2 of the signal S1. Times (distributor X
1 characteristic).
【0032】[0032]
【数11】 [Equation 11]
【0033】アンテナパターンBのアンテナからの信号
S5は式(18)に比較し鋭い指向性アンテナに接続さ
れているのでアンテナ利得のあるぶん式(18)のn1
倍となる(n1はアンテナパターンBとアンテナパター
ンAの利得比)。Since the signal S5 from the antenna of the antenna pattern B is connected to a sharp directional antenna as compared with the equation (18), n1 of the equation (18) having an antenna gain
(N1 is the gain ratio between antenna pattern B and antenna pattern A).
【0034】[0034]
【数12】 信号S5のキャリア波レベルは合成器X2に入力される
信号S6において信号S3のキャリア波レベルと同一に
なるように減衰器ATT1で調整される。(Equation 12) The carrier wave level of the signal S5 is adjusted by the attenuator ATT1 so as to be the same as the carrier wave level of the signal S3 in the signal S6 input to the combiner X2.
【0035】[0035]
【数13】 (Equation 13)
【0036】合成器X2で信号S3とS6は逆相で合成
されるので合成器X2の出力信号S7のレベルは0にな
る。従って信号S7が入力される移相器X4の出力信号
である合成器X3の入力信号S8も0となる。合成器X
3の出力信号S9には信号S4の1/21/2 倍が表われ
る。Since the signals S3 and S6 are combined in the opposite phase by the combiner X2, the level of the output signal S7 of the combiner X2 becomes zero. Therefore, the input signal S8 of the synthesizer X3, which is the output signal of the phase shifter X4 to which the signal S7 is input, also becomes 0. Synthesizer X
1/2 of 3 to the output signal S9 signal S4 1/2 Double appears.
【0037】[0037]
【数14】 ρt=90度及び270度ではβr1 =βr0 =βr2
が成立するので (C+D)/2=0 従って、[Equation 14] At ρt = 90 degrees and 270 degrees, βr 1 = βr 0 = βr 2
Therefore, (C + D) / 2 = 0 Therefore,
【0038】[0038]
【数15】 となる。FMサブキャリアの振幅のエンベロープはnと
なる。 (b) 上側帯波はρt=0度方位から、下側帯波は1
80度方位から放射される。キャリア波は常に回転の中
心部から放射される。信号S1は式(12)で表わされ
るがキャリア波と上、下側帯波に分解して考えるとキャ
リア波+上、下側帯波は(Equation 15) Becomes The envelope of the amplitude of the FM subcarrier is n. (B) Upper band wave is from ρt = 0 degree direction, lower band wave is 1
Emitted from the 80 degree azimuth. Carrier waves are always emitted from the center of rotation. The signal S1 is represented by the equation (12). When the signal S1 is decomposed into a carrier wave and upper and lower sidebands, the carrier wave + upper and lower sidebands are
【0039】[0039]
【数16】 (Equation 16)
【0040】平坦であるがアンテナパターンAの指向性
を考慮すると、上、下側帯波のレベルは上式のm0 倍と
なる。従がって上記の信号S1のキャリア波+上、下側
帯波は厳密にはAlthough the level is flat, the level of the upper and lower band waves is m 0 times the above equation in consideration of the directivity of the antenna pattern A. Therefore, strictly speaking, the carrier wave of the signal S1 and the upper and lower sidebands are
【0041】[0041]
【数17】 となる。[Equation 17] Becomes
【0042】[0042]
【数18】 減衰器ATT1により信号S5に1/n1・21/2 倍さ
れる。よって(Equation 18) 1 / n1 · 2 1/2 is added to the signal S5 by the attenuator ATT1. Multiplied. Therefore
【0043】[0043]
【数19】 [Equation 19]
【0044】信号S3と信号S6は逆相で合成される。
よって信号S7は1/21/2 {式(28)−式(3
0)}となる。係数1/21/2 は合成器の特性によるも
のである。The signal S3 and the signal S6 are combined in opposite phases.
Therefore, the signal S7 is 1/2 1/2 {Equation (28) -Equation (3)
0)}. Coefficient 1/2 1/2 Is due to the characteristics of the synthesizer.
【0045】[0045]
【数20】 信号S7は移相器X4でy度位相が変えられる。従って
信号S8は次式で表わされる。(Equation 20) The phase of the signal S7 is changed by y degrees in the phase shifter X4. Therefore, the signal S8 is represented by the following equation.
【0046】[0046]
【数21】 信号S4とS8は合成器X3により合成される。信号S
9は1/21/2 {式(27)+式(32)}となる。(Equation 21) Signals S4 and S8 are combined by combiner X3. Signal S
9 is 1/2 1/2 {Formula (27) + Formula (32)}.
【0047】[0047]
【数22】 ここでFMサブキャリアの振幅の包絡線を示す。(Equation 22) Here, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier is shown.
【0048】[0048]
【数23】 に注目する。(Equation 23) Pay attention to.
【0049】[0049]
【数24】 式(35)において近傍設置のモニタの位置(r0 )を
決めると、βr1 、βr2 、βr0 、m0 、n0 は定数
となって決まる。そこで振幅にかかわるZ0 、位相にか
かわるyを調整して適切な値に設定すると式(35)は
1にすることができる。この結果(Equation 24) When the position (r 0 ) of the monitor installed nearby in equation (35) is determined, βr 1 , βr 2 , βr 0 , m 0 , and n 0 are determined as constants. Therefore, when Z 0 relating to the amplitude and y relating to the phase are adjusted and set to appropriate values, the equation (35) can be set to 1. As a result
【0050】[0050]
【数25】 となりFMサブキャリアの振幅はm0 n=nとなる。
尚、平坦なアンテナパターンAによるm0 は一般の半波
長ダイポールでは0.99(受信点60mとした時)で
あり、ほぼ1とみなすことができる。(Equation 25) And the amplitude of the FM subcarrier is m 0 n = n.
Note that m 0 due to the flat antenna pattern A is 0.99 (when the receiving point is set to 60 m) in a general half-wavelength dipole, and can be regarded as substantially 1.
【0051】又、ejx+Aejx+y=1にするためのA,
yについて記述すると、図4に示すように、ejxを打ち
消す−ejxと求める1をベクトル合成したもの、つまり
−ejx+1=Aejx+yになるようにAとyを決めればよ
い。ここでxは定数であること故、容易にAとyの値を
決めることができる。 実施例2 ρt=90度、270度方位にナル(0になること)パ
ターンの指向性と平坦な指向性アンテナパターンの合成
による方法について説明する。Also, A, for setting e jx + Ae jx + y = 1,
Describing y, as shown in FIG. 4, A and y may be determined such that -ejx cancels ejx and 1 to be obtained is vector-combined, that is, -ejx + 1 = Aejx + y . Here, since x is a constant, the values of A and y can be easily determined. Embodiment 2 A method of combining the directivity of a null pattern (becoming 0) in the ρt = 90 degrees and the 270 degrees azimuth and a flat directional antenna pattern will be described.
【0052】図5は水平面内における平坦な指向性アン
テナパターン及びナルパターンの例を示す。図5におい
て、Aは平坦な指向性をもつアンテナパターンであり、
Cはナルパターンをもつアンテナパターンである。FIG. 5 shows an example of a flat directional antenna pattern and a null pattern in a horizontal plane. In FIG. 5, A is an antenna pattern having flat directivity,
C is an antenna pattern having a null pattern.
【0053】図6は平坦な指向性アンテナパターン及び
ナルパターンを使用して受信される信号の合成、位相補
正回路を示す。Pは位相が180度変化することを意味
する。FIG. 6 shows a circuit for synthesizing and phase-correcting signals received using a flat directional antenna pattern and a null pattern. P means that the phase changes by 180 degrees.
【0054】次に、(a)でρt=90度及び270度
からの信号に対し位相補正量0、(b)でρt=0度及
び180度からの信号に対し位相を進ませる方法につい
て説明する。 (a) 上側帯波はρt=90度方位から、下側帯波は
270度方位から放射される。キャリア波は常に回転の
中心部のキャリア空中線から放射される。平坦な指向性
アンテナパターンAからの信号S11は式(12)で表
わされるが、キャリア波と上、下側帯波はNext, a method for advancing the phase of a signal from ρt = 0 and 180 degrees in (a) with respect to a signal from ρt = 90 degrees and 270 degrees will be described with reference to FIG. I do. (A) The upper band wave is emitted from the ρt = 90 ° direction, and the lower band wave is emitted from the 270 ° direction. Carrier waves are always emitted from the carrier antenna at the center of rotation. The signal S11 from the flat directional antenna pattern A is represented by Expression (12), but the carrier wave and the upper and lower sidebands are
【0055】[0055]
【数26】 (Equation 26)
【0056】信号S11は減衰器ATT11を通して信
号S12となり、合成器X12へ導かれる。信号S12
のレベルは減衰器ATT11により信号S11のZ0 倍
に調整される。The signal S11 becomes a signal S12 through the attenuator ATT11 and is led to the combiner X12. Signal S12
The levels are adjusted to Z 0 times the signal S11 by the attenuator ATT 11.
【0057】[0057]
【数27】 [Equation 27]
【0058】アンテナパターンCにおいてρt=90度
及び270度方位はナルになるのでアンテナパターンC
のアンテナには信号が受信されない。つまり信号S1
3,S14は0である。従って、出力信号S15には信
号S12の1/21/2 の信号が表われる。X11は移相
器である。In the antenna pattern C, the ρt = 90 ° and the 270 ° azimuth become null.
No signal is received by this antenna. That is, the signal S1
3, S14 is 0. Therefore, the output signal S15 has 1/2 1/2 of the signal S12. Signal appears. X11 is a phase shifter.
【0059】[0059]
【数28】 FMサブキャリアの項は実施例1で説明した式(23)
と同一である。よって、FMサブキャリアの振幅の包絡
線はnとなる。 (b) 上側帯波はρt=0度方位から、下側帯波はρ
t=180度方位から放射される。キャリア波は常に回
転の中心部から放射される。信号S11は式(12)で
表わされるがキャリア波と、上、下側帯波に分解して考
えるとキャリア波+上、下側帯波は[Equation 28] The term of the FM subcarrier is calculated by the equation (23) described in the first embodiment.
Is the same as Therefore, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier is n. (B) Upper band wave is from ρt = 0 degree direction, lower band wave is ρ
Radiated from the azimuth at t = 180 degrees. Carrier waves are always emitted from the center of rotation. The signal S11 is represented by the equation (12). When the signal S11 is decomposed into a carrier wave and upper and lower sidebands, the carrier wave + upper and lower sidebands are
【0060】[0060]
【数29】 平坦ではあるアンテナパターンAの指向性を考慮する
と、上、下側帯波のレベルは上式のm0 倍となる。従っ
て厳密には信号S11は(Equation 29) Considering the directivity of the flat antenna pattern A, the level of the upper and lower sidebands is m 0 times the above equation. Therefore, strictly speaking, the signal S11 is
【0061】[0061]
【数30】 アンテナパターンCにおいてキャリア空中線はナルの方
向にあたるので受信されない、上側帯波及び下側帯波の
みが受信される。[Equation 30] In the antenna pattern C, the carrier antenna falls in the null direction, and is not received. Only the upper band and the lower band are received.
【0062】[0062]
【数31】 信号S13は移相器X11でy度位相が考えられる。(Equation 31) The phase of the signal S13 is considered to be y degrees in the phase shifter X11.
【0063】[0063]
【数32】 信号S12とS14は合成器X12で合成される。信号
S15は1/21/2 {式(41)+式(43)}とな
る。(Equation 32) Signals S12 and S14 are combined by combiner X12. The signal S15 is 1/2 1/2 {Formula (41) + Formula (43)}.
【0064】[0064]
【数33】 ここでFMサブキャリアの振幅の包絡線を示す。[Equation 33] Here, the envelope of the amplitude of the FM subcarrier is shown.
【0065】[0065]
【数34】 に注目する。(Equation 34) Pay attention to.
【0066】[0066]
【数35】 式(46)において近傍設置のモニタの位置(r0 )を
決めるとβr1 、βr2 、βr0 、m0 、n0 はに定数
となって決まる。そこで振幅にかかわるZ0 、位相にか
かわるyを調整して適切な値に設定すると式(46)は
1にすることができる。この結果(Equation 35) When the position (r 0 ) of the monitor installed nearby in equation (46) is determined, βr 1 , βr 2 , βr 0 , m 0 , and n 0 are determined as constants. Therefore, when Z 0 relating to the amplitude and y relating to the phase are adjusted and set to appropriate values, the equation (46) can be set to 1. As a result
【0067】[0067]
【数36】 となり、FMサブキャリアの振幅はm0 n=略nとな
る。尚、平坦なアンテナパターンによるm0 は一般の半
波長ダイポールでは0.99(受信点60mとした時、
ほぼ1とみなすことができる)。[Equation 36] And the amplitude of the FM subcarrier is m 0 n = approximately n. Note that m 0 due to a flat antenna pattern is 0.99 in a general half-wave dipole (when the receiving point is 60 m,
Can be regarded as almost 1).
【0068】[0068]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
のダブルサイドバンドドプラVORシステムのモニタに
おけるFMサブキャリアの落ち込みの改善のみならず、
FMサブキャリアの振幅が0になる受信点迄の距離をな
くし、従来不可能とされてきた近傍でのドプラVORの
電波の質の監視ができるようになる。As described above, according to the present invention, it is possible to improve not only the drop of the FM subcarrier in the monitor of the conventional double sideband Doppler VOR system, but also
The distance to the receiving point where the amplitude of the FM subcarrier becomes 0 is eliminated, and the quality of the radio wave of the Doppler VOR can be monitored in the vicinity which has been considered impossible in the past.
【0069】ドプラVORは航空路上の主要な位置、空
港周辺等に設置され航空機に方位情報を提供しているも
のであるが、FMサブキャリアの振幅の落ち込みのため
モニタ空中線をキャリア空中線からある程度離して設置
する必要があった。本発明によりモニタ空中線とキャリ
ア空中線間の距離を縮めることが可能となり、従来設置
が不可能であったような地勢においてもダブルサイドバ
ンドドプラVORシステムの設置が可能となり、今迄以
上に航空機の安全と効率よい運航に寄与できる。The Doppler VOR is installed at a main position on an air route, around an airport, etc., and provides azimuth information to the aircraft. However, due to the drop in the amplitude of the FM subcarrier, the monitor antenna is separated from the carrier antenna to some extent. Had to be installed. According to the present invention, the distance between the monitor antenna and the carrier antenna can be shortened, and the double side band Doppler VOR system can be installed even in a terrain where the installation was impossible in the past. And contribute to efficient operation.
【図1】本発明の実施例1を示す構成説明図である。FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明に係る回転ρtと位相補正量の関係の一
例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a relationship between a rotation ρt and a phase correction amount according to the present invention.
【図3】本発明の実施例1に係る平坦及び鋭い指向性を
もつ2つのアンテナパターンの一例を示すパターン図で
ある。FIG. 3 is a pattern diagram showing an example of two antenna patterns having flat and sharp directivity according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施例1の動作を説明するためのベク
トル図である。FIG. 4 is a vector diagram for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例2の平坦及びナルパターンをも
つ2つのアンテナパターンの一例を示すパターン図であ
る。FIG. 5 is a pattern diagram illustrating an example of two antenna patterns having a flat pattern and a null pattern according to the second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施例2を示す構成説明図である。FIG. 6 is a configuration explanatory view showing a second embodiment of the present invention.
【図7】ドプラVORシステムにおける電波放射の状況
の一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the state of radio wave radiation in a Doppler VOR system.
【図8】遠方受信における回転ρtと検波後のFMサブ
キャリアの振幅の包絡線との関係の一例を示す特性図で
ある。FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating an example of a relationship between a rotation ρt and an amplitude envelope of an FM subcarrier after detection in a distant reception.
【図9】現状のドプラVORシステムにおける動作を説
明するための説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an operation in a current Doppler VOR system.
【図10】現状における近傍受信での回転ρtと検波後
のFMサブキャリアの振幅の包絡線との関係の一例を示
す特性図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the rotation ρt in the vicinity reception and the envelope of the amplitude of the FM subcarrier after detection in the current state.
X1…分配器、X2,X3…合成器、X4…移相器、A
TT1,ATT2…減衰器。X1: distributor, X2, X3: synthesizer, X4: phase shifter, A
TT1, ATT2 ... Attenuator.
Claims (1)
ムにおいて、キャリア空中線から放射されるキャリア波
とサイドバンド空中線から放射される上、下側帯波の合
計3波の高周波位相が遠方の受信点で得られると同等の
位相関係で、近接受信点でも得られる様に、近接受信点
において、指向性の緩い空中線と指向性の鋭い空中線の
組み合わせによって、指向性の緩い空中線からはキャリ
ア波と上、下側帯波を空間で合成された信号として受信
しこれを分配、一部を信号Aとして使用し、また、指向
性の緩い空中線からの残りの信号と指向性の鋭い空中線
からの信号を逆相にて合成することで両空中線の最大利
得方向に設置されているキャリア空中線からのキャリア
波を除去し両空中線の最大利得方向以外では両空中線の
指向性の差によって上、下側帯波のみの信号を受信し、
この上、下側帯波のみの信号を位相器を通すことで信号
Aに比較して上、下側帯波の高周波位相を進ませ、この
進ませた信号Bと信号Aを合成することで、受信点とキ
ャリア空中線を結ぶ直線上に配置されたサイドバンド空
中線からは位相が遅れることなく、また受信点に斜め方
向から到達する上、下側帯波はその高周波位相の遅れを
信号Bで補正することで近接受信ではあるが受信点に全
てのサイドバンド空中線からあたかも平行に電波が到着
したかのように上、下側帯波の位相を補正したもので、
近接受信ではあるが遠方で受信したと同等の信号を作成
するようにしたダブルサイドバンドドプラVORにおけ
る近接位相誤差補正装置。1. A carrier wave radiated from a carrier antenna in a double side band Doppler VOR system.
Of the upper and lower bands radiated from the sideband antenna
Equivalent to a total of three high-frequency phases obtained at a distant receiving point
Due to the phase relationship, the near receiving point
In the case of a weak directivity antenna and a sharp directivity antenna
Depending on the combination, carry from the antenna with a weak directivity
A wave and upper and lower band waves are received as a signal synthesized in space
This is distributed, partly used as signal A, and
Remaining signals from loose antennas and sharp antennas
Signals from the two antennas in opposite phases
Carrier from the carrier antenna installed in the acquisition direction
Waves are removed, and the antennas of both antennas are
Due to the difference in directivity, only the upper and lower band waves are received,
By passing the signal of only the lower sideband through the phase shifter,
Advances the high-frequency phase of the upper and lower band compared to A,
By combining the advanced signal B and signal A, the reception point and key
Sidebands arranged on a straight line connecting the carrier antennas
The phase is not delayed from the center line, and it is oblique to the receiving point.
And the lower sideband delays its high-frequency phase.
Correction with signal B allows proximity reception but all reception points
Radio waves arrive as if they were parallel from all sideband antennas
The upper and lower band wave phases are corrected as if
Produces a signal similar to that received at a distance but close
A close phase error correction device for a double side band Doppler VOR.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4318173A JP2579724B2 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Apparatus for correcting close phase error in double sideband Doppler VOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4318173A JP2579724B2 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Apparatus for correcting close phase error in double sideband Doppler VOR |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06167559A JPH06167559A (en) | 1994-06-14 |
JP2579724B2 true JP2579724B2 (en) | 1997-02-12 |
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ID=18096285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4318173A Expired - Fee Related JP2579724B2 (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Apparatus for correcting close phase error in double sideband Doppler VOR |
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---|---|---|---|---|
KR100786943B1 (en) * | 2006-07-05 | 2007-12-17 | 한국공항공사 | Phase detect and correction in the dvor |
JP4738295B2 (en) * | 2006-09-14 | 2011-08-03 | 株式会社東芝 | DVOR monitoring apparatus and DVOR monitoring method |
JP2014185994A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Toshiba Corp | Monitor device and doppler vor system |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4318173A patent/JP2579724B2/en not_active Expired - Fee Related
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