DE1948162C3 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln mit einer Antennenanordnung, bestehend aus einer Mehrzahl von Antennenelementen, deren gegenseitiger Abstand wesentlich größer ist als die Hälfte der Wellenlänge A, wobei bei Verwendung einer gemeinsamen Wellenlänge A und zwei oder mehreren verschiedenen Abständen </„ d₂ zwischen den Antennenelementen oder bei Verwendung eines einheitlichen Abstandes d und zwei oder mehreren Werten von Wellenlängen A₁, X₂ zwei oder mehrere verschiedene Werte von djX auftreten, sowie Phasendifferenz-Meßeinrichtungen, welche die zwischen den Antennenelementen auftretenden Phasendifferenzen messen, von denen entsprechend den verschiedenen Werten von dß wenigstens zwei Werte V»„ Vz auftreten, und einer Korrelationseinrichtung, weiche unter Verwendung von entweder theoretisch oder experimentell festgelegten Beziehungen alle oder einen Teil der gemessenen Sätze von Phasendifferenzen in Korrelation zum geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel abgibt.

Peiler, bei denen die Einfall irichtung elektromagnetischer Wellen durch Messung der Phasendifferenz von mindestens zwei Örtlich gHrennt empfangenen kohä-

nten Wellen bestimmt wird und bei denen eine chnerische Auswertung erfolgt, sind bereits bekannt . beispielsweise DT-AS 10 05 577 und 12 96 222). Dier und weiterer Stand der Technik bezüglich Meßvorchtungen zur Messung von Funkwinkeln sowie die in esern Zusammenhang auftreterden Nachteile sind ι der älteren Patentschrift derselben Anmelderin der T-PS 19 45 168 ausführlich beschrieben.
Die verbesserte Meßvorrichtung zur Messung von unkwinkeln 3emäß der DT-AS 19 45 169 besitzt die Agenden Eigenschaften:

a) Die Abstände zwischen den Antennenelementen find beträchtlich größer als die Hälfte der Ausbreitungswellenlänge, so daß ein größerer Antennengewinn und ausgeprägtere Charakteristiken der Strahlerelemente möglich sind. Gleichzeitig wird eine höhere Winkelgenauigkeit dadurch erreicht, d?ß bei einem kleinen Winktibetrag mit einem £ röteren Abstand zwischen den Antennenelementen eine grc'Pere Phasendifferenz entsteht.

b) Der eindeutige Sektor ist groß.

c) Bei Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Werten von dl?,, und einer geringen Gesamt- ;ahl von Strahlerelementen zwischen zwei und vier, wird eine hohe Winkelgenauigkeit erreicht.

d) Es ist eine P btastung in vielen Richtungen möglich, s' daß der Di tenfluß hcch ist.

e) Dem Vorgang der Korrelation der gemessenen Zusairmenhänge der Phafendifferenzen zwischen den Antenrenelementen zum Einfallswinkel des Signals und besonders der Rolle, welche das Auflöst nfsvermcgen der Prasendiskrimination sp'el', wird Beacl tung geschenkt, sodaß es möglich ist, optim?le Ausführungsformen im Hinblick auf eine möglichst hohe Genauigkeit der Wirkelrresfung ?u konsttuieren.

f) Der Freiheitfgrad in der Auswahl der dß Werte, von Antennenanordnurgen ist groß, sodaß es mög'xh ist, urabhängig voneinander für jeden Anwendurg'fcll den optimalen Abstand zwischen den Antemrneleirerten und das optimale Auflösu-gsvermcgen für die Phasenmessung zu wählt n.

Die MeßvoTicVtung gemäß der DT-P3 19 45 169 ; rbf itet dar ei wie folgt:

Zuerst wird ein Funksignal mit einem Einfallswinkel Φ vcn einer Antenr enanordnung empfangen, welche mindestens zwei verschiedene Werte von dß aufw ist, wobei d der Abstand zwischen benachbarten Strhlerelemrnten und λ die Ausbreitungswellenlänge ist, Die resultierenden Phasendifferenzen zwischen den Antennenelementen, von denen zumindest zwei Sätze V,, ψ₂ usw. in Übereinstimmung mit den Unterschieden in den dß-Werlen auftreten, werden gemessen.

Der Eingangswinkel des Signals wird dann mit Hilfe von Korrektionseinrichlungen erhalten, welche die Kcrre'aticn der Phasendifferenz zum Winkel herstellen, der alle cder einen Teil der Sä'ze \on Phasendifferenzen zim Eirfallswinkel drs Signals in Beziehung ■etzt und dabei von vorher gespeicherten Winke'werten Gebrauch σ acht, wobei let tere aus einem theoretischen oder experimi ntellen Zusammenhang zwischen beiden abge'eitet sine¹.

Der E ereich der Sätze λ on Phasen y,, y>₂ usw., auf den im folgerden als »Prps'nb^reich« Bezug genommen ist, welcher in Beziehung zu einem bestimm'en Wert des Einfalls Kinkels ; u setzen ist, hat nicht notwendigerweise eine rechteckige oder kubisch rechteckige Form innerhalb des y>„ ^₂ - · -Raumes, sondern kann als Summe rechtwinkliger oder kubisch rechtwinkliger Formen solche polygonalen oder polyhedralen Formen darstellen, daß er der Form der Fehlerverteilung von y>_u γι, entspricht. Durch eine Formung des Phasentereichs in dieser Weise wird die Möglichkeit einer genauen Winkelmessung vergrößert.

ίο Die Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln gemäß der DT-PS 19 45 169 hat jedoch den Nachteil, daß in den Korrelationseinrichtungen für Phasendifferenz und Winkel eine beträchtliche Anzahl von Sätzen von ψ_λ, ψ* usw. für die entsprechenden Werte des Einfallswinkels gespeichert werden müssen, was zu einem komplizierten Aufbau der Korrelationseinrichtungen führt.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Korrelation der Phasendifferenzen zum Einfallswinl-el mit wesentlich geringerem Aufwand hergestellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine Recheneinrichtung (101) vorgesehen ist, welche die gemessenen digitalen Werte von ^₁, y>₂ ... mittels mathematischer Operationen in der Art linearer Kombinationen in neue Sätze von Variablen X, Y, ... derart transformiert, demzufolge mit sich kontinuierlieh änderndem Einfallswinkel zunächst nur der Wert von X geändert wird, und dann, wenn der Wert von X einen bestimmten Betrag erreicht, der Wert von Y plötzlich und in der Art einer Sprungfunktion geändert wird und für einige Zeit danach konstant bleibt, während sich der Wert von X noch weiterhin ändert, bis er wiec"er einen bestimmten Wert erreicht, bei dem der Wert Y wie vorher springt, usw., und für den Fall, daß nech andere Variablen Z, ... existieren, sich der Wert vcn Z plötzlich in Form einer Sprungfunktion ändert, um dann einige Zeit auf dem neuen Wert zu bleiben, wenn der Wert von Y einen gewissen Wert erreicht, und daß c'ie Korrelationseinrichtung die Sätze der digitalen Ausgangssignale X, Y, ... der Recheneinrichtung in Beziehung zum Wert des Einfall&winkels des Signals setzt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden mit den gemessenen Werten der Phasendifferenzen mathematische Operationen durchgeführt, wodurch ein neuer Satz von Variablen abgeleitet wird, deren Korrelation zum Einfallswinkel einfacher als die der ursprünglichen Phasendifferenzen erfolgen kann. Der Satz von neuen Variablen bildet zweckmäßigerweise direkt eine Reihe von Zahlen, welche ein unmittelbares Maß des Einfallswinkels darstellt, wenn sie in der richtigen Reihenfolge angeordnet und ausgelesen wird. Im folgenden wird auf diese Reihe von Zahlen als »Winkelfolgezahlen« Bezug genommen werden. Dabei können die Reihe der Winkelfolgezahlen direkt eii e Reihe von aufeinanderfolgenden Zahlen in einem binär-, trinär-, dezimal- oder anderem Zahlensystem bilden, dessen Kardinalzahl frei gewählt werden kann.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung arbeitet wie

folgt: Zuerst wird ein Funksignal mit Einfallswinkel Φ von Antennenanordnungen empfangen, welche mindestens zwei verschiedene Werte von dß aufweisen, wor ei d der Abstand ζ mischen den Strahlerelementcn und λ die Ausbreitungswellenlänge ist. Die resultierenden Phasendifferenzen rwischen den Elementen, von denen

mindestens zwei Sätze Vi> ψ_ζ usw. entsprechend den Differenzen der Werte d/λ auftreten, werden digital gemessen. Anschließend werden mathematische Operationen durchgeführt, deren Aufgabe es ist, die Werte Ip₁, y>2 in Sätze von neuen Variablen X, Y, ... durch mathematische Operationen linearer Kombinationen mit Addition und Subtraktion von Konstanten zu transformieren. Die mathematischen Operationen erfolgen dabei derart, daß bei sich kontinuierlich änderndem Einfallswinkel zuerst nur der Wert von X geändert wird. Wenn X einen bestimmten Wert erreicht, ändert sich der Wert von Y plötzlich und in Form einer Sprungfunktion. Falls erforderlich, werden zu Vi, ψ₂ ... Konstanten addiert oder subtrahiert. Folglich ist die Beziehung zwischen dem Einfallswinkel φ und X, y, ... auf die »Separation von Variablen« vereinfacht, wobei die Korrelation leichter erfolgen kann. Als Ergebnis bilden die Werte von X, Y, ... direkt eine Winkelfolgezahl, welche ein unmittelbares Maß des Einfallswinkels ist, wenn sie in einer Folge von ..., Y, X angeordnet und ausgelesen wird. Durch entsprechende Wahl der Skala für die mathematischen Operationen von X, Y, ... können die Winke f)Igezshlen so gebildet werden, daß sie eine Reihe aufeinanderfolgender Zahlen in einem Zahlensystem mit beliebiger Kardinalzahl bilden.

Die Erfindung soll nunmehr im Zusammenhang mit der Zeichnung näher beschrieben werden, in welcher gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels von Antennenanordnungen und Phasendifferenz-Meßvorrichtungen, die einen Teil einer Ausführungsform der Erfindung darstellen,

F i g. 2 eine graphische Darstellung des funktionellen Zusammenhangs zwischen dem Einfallswinkel des Signals und den Phasendifferenzen in bezug auf das Beispiel nach Fig. 1,

F i g. 3 eine beschreibende graphische Darstellung der Wirkungsweise der Vorrichtungen nach F i g. 1,

F i g. 4 eine Darstellung eines weiteren Beispiels von Antennenanordnungen, die einen Teil einer Ausführungsform der Erfindung darstellen,

F i g. 5 eine graphische Darstellung, welche den funktioneilen Zusammenhang zwischen dem Einfallswinkel des Signals und den Phasendifferenzen in bezug auf die Antennenanordnungen nach F i g. 4 zeigt,

F i g. 6 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Vorrichtung zur Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung,

F i g. 7 und 8 graphische Darstellungen zur Begriffsbildung, welche das Prinzip der Vorrichtung zur Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung zeigen,

F i g. 9 bis 12 beschreibende graphische Darstellungen, welche die Wirkungsweise der Vorrichtung zur Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung zeigen,

F i g. 13 und 1.4 beschreibende graphische Darstellungen, welche tine andere Wirkungsweise der Vorrichtung zur Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung zeigen,

F i g. 15 eine graphische Darstellung zur Begriffsbildung, welche das Prinzip der Vorrichtung zur Messung von Funkwinkeln entsprechend der Erfindung in einer anderen Form zeigt.

Zur Beschreibung eines Antennenanordnungssystems wird nun auf die Zeichnung v^-nd hier insbesondere auf F i g. 1 Bezug genommen, wo ein Beispiel von Antennenanordnungen und Phasendifferenz-Meßvorrizhtungen, die einen Teil der Au5führungsform bilden, gezeigt ist, bei welchem eine erste Antennenan-5 orJnung 10 Strahlerelemcnte 11 und 12 enthält, die mit einem Abstand zwischen den Elementen von

dy = UX

ίο angeordnet sind, wobei λ die Ausbreitungswellenlänge ist, und eine zweite Antennenanordnung 20 Strahlerelemente 21 und 22 enthält, welche mit einem Abstand zwischen den Elementen von

</. = 14A

angeordnet sind. F i g. 1 zeigt den Fall, bei dem eines der Strahlerelemente für zwei Antennenanordnungen benutzt wird, wie aus der Bezeichnung 12 (21) hervorgeht, und so die Gesamlanzahl der Strahlerelemente drei beträgt. Die Ausgangssignale von den Strahlerelementenil, 12 (21), 22 können an den Ausgangsklemmen 1, 2 und 3 beobachtet werden.

Unter der Annahme, daß ein Funksignal aus der Richtung des Einfallswinkels Φ, gemessen von der Breitseite der Antennenanordnung, kommt, erscheinen wie früher erklärt, Phasendifferenzen ψ₁, y₂ zwischen den Signalen, die an den Ausgangsklemmen 1, 2 und 3 beobachtet werden, und können wie folgt ausgedrückt werden:

2π .

Vi = · O₁ · sin Φ

2 π . . .
V'2 = " «2' sm Φ

Der Einfallswinkel Φ ist als Funktion zweier Phasenvariablen v"i, v'2 ausgedrückt. Eliminiert man sin Φ aus den Gleichungen (3) und (4), so erhält man

V«

Diese Beziehung stellt einen Ort für einen Satz ^₁, ψ, im Verhältnis zur Änderung des Einfallswinkels dar und wird im folgenden als »Phasenort« bezeichnei werden. Durch Einsetzen der Gleichungen (1) und (2] in (3), (4) und (5) erhält man:

Vi = 12 · 360° · sin Φ (6)

V₂ = 14 · 360° · sin Φ

Vi _ V'2
6 7

Zeichnet man den Phasenort auf und zieht die Tatsache in Betracht, daß die Phasen y>„ v₂ sich alle 360^c wiederholen, so erhält man F i g. 2 in welcher die entsprechenden Werte von Φ längs der Linien eingezeichnet sind. Alis F i g. 2 ist zu sehen, daß die eindeutige Bestimmung des Einfallswinkels Φ nur in einem Sektoi von 0 bis 30° als Funktion von zwei Phasinvariabler Vi, V2 möglich ist.

Nimmt man an, daß ein Funk;ignal aus einer Richtung mit dem Einfallswinkel Φ = 1,0° in die Vorrichtung nach F i g. 1 eintritt, so erg:b;n si;h die Phasendifferenzen ψ, und v». welche zwischen den Klemmen 1

ind 2 bzw. 3 beobachtet werden, durch Einsetzen von ί> =--- 1,0° in die Gleichungen (6) und (7) zu

V, = 12-360°· sin 1° -- 75,4° V₂ = 14-360° -sinΓ = 88,0°

(9)

Die digitalen Phascndiffercnz-Mcßvornchlungen 5 und 6 arbeilen so, daß sie y, und v's mit einem Auflösungsvermögen von 360/49 bzw. 360/42 messen. Mit anderen Worten erzeugt die Vorrichtung 5 e.n digitales Signal, welches / in der folgenden Gleichung darstellt

ir J
49

49

360°

(10)

und ebenso erzeugt die Vorrichtung 6 ein digitales Signal, welches j in der folgenden Gleichung darstellt

42

360° <

49

^36O°

wobei/== 1, 2, ... 49,/= 1,2. ... 42.

Eine Beschreibung der Verwirklichung derartiger Phasendiffcrenz-Meßvorrichtung ist im einzelnen in der vorgenannten kürzlich angemeldeten Erfindung gegeben worden. Durch Einsetzen der Gleichung (9) in di; Gleichungen (10) und (11) erhält man im jetzigen Beispiel ,,,,.

(/J) = (HJD ⁽¹²⁾

Um den Wert des Einfallswinkels zu erhalten, ist es nötig, den gemessenen Salz von (/,./) Werten in Beziehung zu einem Wert des Einfallswinkels zu setzen, wobei von vorher gespeicherten Winkelwerlen Gcb-auch gemacht wird. Um eine gewisse Große von Meßfehlern zuzulassen, welche bei der tatsächlichen Anwendung auftreten werden, sollte der Korrelationsvorgang in der Art durchgeführt werden, daß nicht nur ein Satz von Gleichung (12), sondern z. B insgesamt 14 Sätze von (/. /) Werten, wie sie in F ι g. 3 graphisch dargestellt sind/zu einem Wert des Einfallswinkels von 1,0° in Beziehung gesetzt werden. Ebenso sind andere 14 Sätze von (/, /) Werten, wie auch in F ι g. J gezeiy, dem Wert des Einfallswinkels von 0,8° zuzuordnen. In ähnlicher Weise sind Sätze von (/,./) Werten weiteren Werten von Einfallswinkeln zuzuordnen. Auch dieser Korr.-'alionsvorgang wurde im einzelnen in der kurzl.ch eingereichten Anmeldung beschreiben.

In F i g. 4 ist ein weiteres Beispiel von Antcnncnanord >ungcn gezeigt, welche im Zusammenhang mit der Erfindung benutzt werden können. Der Unterschied zur Vorrichtung nach F i g J besteht dann, daß drei vers:hiedcne Werte von dß verwendet werden Es si d also eine Antennenanordnung 30 und Strahlerelementc31 und 32 sowie eine Klemme 4 zusatzhch vorhanden. Folglich erscheint der Phasenort, wie in F ig. 5 zu sehen ist, in einem dreidimensional Raum vv V·. VS statt in einer zweidimensional« Ebene J ^Es ist offensichtlich, daß der Gedanke der Erfindung auf derartige Fälle ohne Schwierigkeit ange-

wendet werden kann. „j;it~

Der obige Prozeß der Korrelation von Phasendifferenz und Winkel erfordert jedoch, daß in der Korrclationsvorrichtung Werte von Eingangswinkeln in Beziehung zu einer beträchtlichen Anzahl von Satten von (/, /) gespeichert werden, wobei der Aufbau der Korrclationsvorrichtung leicht kompliziert werden kann. Dies isi ,us der Tatsache abgeleitet, daß der Phasenort nach Gleichung (8) und F i g. 2 weder zur ψ_λ noch zur V₂ Achse parallel ist. Der Bereich der V₁, V2 Ebene, welcher mit verschiedenen Werten des Einfallswinkels in Beziehung gesetzt werden muß, wenn der Eingangswinkel kontinuierlich geändert wird, muß wiederholt in Richtung des Phasenorts verschoben werden, wie es im Beispiel nach F i g. 3 gezeigt ist, wodurch eine unregelmäßige Form der Phasenbereiche auftritt.

Eines der vorgenannten Ziele der Erfindung, und ίο zwar das der Vereinfachung des Zusammenhangs zwischen dem Einfallswinkel Φ und den Phasendifferenzen V₁, t/V ^m der Art der Separation von Variablen, wodurch der obige Korrelationsvorgang erleichtet wird, wird wie folgt erreicht.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß das einfallende Funksignal entweder eine Funkwelle, welche von einem Gegenstand ausströmt, oder ein von einem Gegenstand reflektiertes Funkecho einer gesendeten Welle, die von einer Sendevorrichtung und einem Sendestrahler ausgeht, sein kann. Im zweiten Fall können die Sendcivorricbtung und der Sendestrahler entweder getrennt aufgebaut sein, oder sie können ein Bestandteil der Ausführungsform der Erfindung sein, wobei die Strahler nach F i g. 1 oder 4 dem doppelten Zweck des Sendens und Empfangens dienen. Da offensichtlich keiner der genannten Fälle ein Hindernis für die Anwendung der Erfindung bildet, wird sich die folgende Beschreibung nur mit dem Fall befassen, in dem das Funksignal durch die Ausführungsform empfangen wird, ohne jedoch den Ursprung des einfallenden Signals besonders zu betrachten.

In F i g. 6 ist eine Ausführungsf >rm der Erfindung gezeigt, bei welcher eine Rechenvorrichtung 101, Ausgangsklemmen 102 und 103, und eine Korrelationsvorrichtung 9 für Phasindifferenz und Winkel eine Ausgangsklemme 10 α aufweist. Weilere gleiche Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Teile wie in Fig. 1. Die Arbeitsweise der Rechenvorrichtung 101 wird der Hauptgegenstand der folgenden Beschreibung sein, wobei gelegentlich Bezug auf die Korrelationsvorrichtung für Phasendifferenz und Winkel genommen wird, welche im einzelnen in der vorgenannten kürzlich eingereichten Anmeldung beschrieben wurde.

Die Rechenvorrichtung 101 führt solche mathematisehen Operationen, wie Koordinatentransformation — Drehung und Translation — und Festlegen von Winkelfolgezahlen durch. Wie aus F i g. 3 hervorging ist es wünschenswert, daß die »Phasenberciche« die bestimmten Werten des Einfallswinkels entsprechen entlang unö um den Phasenort herum angeordnet sind Infolgedessen stellt die Form der Phasenbereiche allgemein ein Parallellogramm dar, dessen eines Paar Sei ten parallel zum Phasenort und dessen anderes Paa Seiten unter einem bestimmten Winkel β zum Phasen ort laufen, wie es in F i g. 7 gezeigt ist. Der Winkel c zwischen der γ',-Achse und dem Phasenort ist, abge leitet aus Gleichung (5), gegeben durch

λ = arc t

Während die Grenzen des Phasenorts gewöhnlic' infolge des Effekts der Quantisation der Messun stufenartige Formen wie in F i g. 3 gezeigt, aufweiser betriiTi die folgende Beschreibung den komplizierteste Fall, bei welchem die Auflösung der Messung unenc

65 lieh ist. Eine ähnliche Beschreibung ist auf andere voi kommende !Fälle anwendbar. Wie bereits beschriebet besteht jeder Phasenbereich aus vielen Sätzen von g< messencn Werten y\, y<₂ mit dem Ergebnis, daß jed<

9 10

der Sätze getrennt abgetastet werden muß, um eine um den Winkel <x nach rechts gedreht. Es sind drei Korrelation zum Einfallswinkeldurchführen zukönnen. Phasenbereichc gezeigt, welchen bestimmte Werte des Entsprechend der Lehre der Erfindung wird jedoch der Einfallswinkels entsprechen, und zwar Bereich 1, Korrelationsvorgang durch Anwendung von Koordi- Bereich 2, und Bereich 3. Da alle drei Bereiche Seiten natentransformation auf einen einfachen Vergleich 5 aufweisen, welche entweder der AT-Ach se oder der der neuen Koordinatenvariablen mit dem Bereichs- }'-Achse parallel sind, wird die Korrelation beliebiger grenzen reduziert. Weiter ist es möglich, zu bewirken, Sätze vony>„ y>₂ Werten, in ähnlich einfacher Weise wie daß die neuen Variablen eine Reihe von »Winkelfolge- im Falle des Bereiches klmn in F i g. 7 durchgeführt, zahlen« bilden, weiche ein direktes Maß für den Ein- Es ist hier zu bemerken, daß solche Werte, wie sie fallswinkel ist. Der Aufbau der Korrelationsvorrich- io durch Multiplikation der Gleichungen (14) und (15) tung wird hierdurch stark vereinfacht, da es nicht mehr mit bestimmten Konstanten entstehen, ebenso als neue erforderlich ist, Werte des Eingangswinkels zusammen Variablen X und Y benutzt werden können,
mit einer beträchtlichen Anzahl von Sätzen von y_u y>₂ Als nächstes wird die Operation der Koordinaten-Werten zu speichern. Es genügt vielmehr, die Winkel- transformation in der Form einer Translation beschricwerte im Zusammenhang mit einer verhältnismäßig i₅ ben. Durch die obige Methode der Koordinatentranskleinen Zahl von Phasenbereichen zu speichern, welche formation in Form einer Drehung wurde der Korreladurch einfache getrennte Variablen ausgedrückt wer- tionsvorgang beliebiger Sätze von Phasendifferenzen ^den· . Vi. Ψι vereinfacht. Eine Schwierigkeit bleibt jedoch in

In F ι g. 7 ist als Beispiel eines Phasenbereiches, der bezug auf einige Sätze y_a, Va erhalten, wenn di<* Phasenzu einem Wert des Einfallswinkels in Beziehung ge- 20 diffr.renz einen Wert in der Nähe von 0 oder 360° ansetzt werden soll, ein Rechteck klmn und ein Satz nimmt.

neuer Koordinaten, dargestellt durch Y, Y, gezeigt. In F i g. 9 ist ein Beispiel eines Phasenorts sowohl in

Der allgemeine Nullpunkt ist bei den Koordinaten _Ψι, bezug auf _Vl, _Vl als auch auf A-, Y Koordinaten gezeigt.

γ>_?und X Y gemeinsam. D.e Richtung der Af-Achse Das Rechteck abcd kennzeichnet den Bereich. In wel-

fallt mit der Richtung des Phasenorts zusammen und 25 ehern gemessene Werte von _v„ VV existieren können.

die Richtung der 7-Achse bildet einen Winkel/? mit Die durchgehenden Linien stellen den Phasenort dar.

5^el? ΪΪ⁸™Γ-· ^Dfv,i-Ä-^ngen ^{Sind S0 gewählt}' Eine Vielzahl von Rechtecken, welche durch gestrichelte

daß X\\ kl\\ mn und Y\\kn\\ im. Der Zusammenhang Linien begrenzt werden, stellen die Phasenbereiche dar,

zwischen den beiden Koordinatensystemen ist ge- von denen jeder zu einem bestimmten Wert des Ein-

geDen durch _3o fallswinkels gehört. Da der Phasenort wie in F i g. 2

V»2 · cos oc — y_r · sin α gezeigt kontinuierlich ist, ist der Ort in F i g. 9 ebenso

^Y = .—a (14) kontinuierlich im Verhältnis zum Einfallswinkel, z. B.

^smp an ^den Punkten P₁ und P₂, den Punkten P₃ und P₄ "^nd

-w, · cos (rc + β) + w ■ sin (nc -4 R\ ^{den Punkten p}s ^{und p}«· Während nun solche Bereiche

χ ₌ __V._cos(«_+^ + V_1-SInOx + ß) _{(J5) 35 wje} ,4 _{und ß in F} j _g ^ _{wekhe sich njcht an den}

^smß °- oder 360°-Grenzen der Phasenebene befinden, -·-„,,„ · , . A-A- , ^{leicht in} Beziehung zu bestimmten Werten des Einfalls-,Ch^ o^Sn?Tt hhl^e v ^{ra ge mathemati}- ^winkels gesetzt werden können, sind für andere Besehe Operationen durchfuhrt kann mit weitgehend reiche wie C, Z), E und F etwa doppelt soviel Opera-

dtn de^ar?nTschiet^aunfhie^ ^ΓΎ^ ™~ ⁴° ^{tiOnen ah} «onst'erforfer!^ da2Ce C uSd E

deS'soH ^{BeSchreibung hier nicht durch}g^"hrt wer- wie auch die Bereiche D und F durch die Grenze der

η._7ρ|',...₍_„_ j- p..„n_e . , , . , Phasenebene geteilt werden, obwohl sie jeweils dem

die Π Ko^llm\ut^J'^m7(" Tf^{aUf gldchen Wert des} Einfallswinkels zu_Ceordnet sind.

i Mi« » Uo «ΪΪ i W ^V:^fc)· ^(Vh'' ^{Wl (v}'^im' ^{Um diese} Operation zu vereinfachen, wird die Trans-

_Vtm) und (v_in, Van) so sind d.e Werte _VlJt, _Vll, _Vl» und 45 lation angewendet

(X, YA(X y ^,,nH/κ ν \ j » . ^der Transformation von _V'„ V2 in A', y wird eine ein-

' ⁽L·T i"" Sid'T ^^ ^Ve^^^^"inSaug auf A'und rvorge-

(X Y) (X, YA(X y ^,,nH/κ ν \ j » . Transformation von _V'„ V2 in A, y wird eine ein

w?r'de?' ⁽L·Tg ie""« die GlSind'T Y ^^ ^Ve^^^^"inSaug auf A'und rvorge-

werden, dann gelten die gleichungen X_k = X _So nommen, ob ein gegebener Satz ^, Y in den Bereich

ίί-ώ/Π 2 und WesTgetgt °Btic^dh^erei^dn?a^rch^h [2 ^T" ^? ^ ^{10 gehÖrt WCnn} ^ *« ^

durch zwei cetrennte Variihlen ™LZι · 1? ^ ^Ist- ^{wrd eir}ie einfache Translationsoperation vorge-

durch zwei getrennte Variablen ausgedruckt werden nommen, um den Bereich (I) in den Bereich (II) und

gleicherweise den Bereich (III) in den Bereich (IVl

X₁ ^ X g X_k, Y_m ^ Y ^ Y_k (I₆) 55 durch Addition oder Subtraktion passender Konstan-

Um dann zu prüfen, zu welchem der Bereiche ein Hh ^Z" ^V|^rschieben- ^{Wieder wird} g^eP^rüft- ^{ob ein} f]

Satz von Eingangsgrößen _Ψι, _Ψι gehört, genügt es diese ^Z |T ^ZUm J"*«* ^iV) _D°^der _u ⁽X!!l f^h^v, ί

Eingangsgrößen entsprechend den Gleichungen (S tZchZ n° '"' f ·'" ΐ" «^CTCIch (^™· ⁽^"_£

undd^indieGrößenA-.Kzutransformierenunddann 60 kt S P P^ie™^sult«^rende Form der Phasenebenc

den Vergleich der Gleichung (16) durchzuführen W" h Tn " ^&: I ^T ^" ^au^ⁿf^tel ^aI? ^

d^.zutransformierenunddann 60 kt S P P

den Vergleich der Gleichung (16) durchzuführen We" her Tn d" η ^&: I ^Tn ^" ^au
ist ein sehr vereinfachter Vorgang im Vergleich zum F 1? ^Bezif^hl'^ng' ^{daß d}'^{C durch Stark}° ^LinlC^ früheren Vorgang nach F i g. 5. Erstens weif ias KrT- _zu\% ¹^ f^zcf"eten Bereichsgrenzen alle entwede, terium des Vergleichs, die Gleichung (16) geheime Z ί'ί ? ^²"' ^y"^{Achse parallel Sind}· ⁸T Yf Vribl f d it i di AL ti ^ '/ V"^{d ]}' ^ht ™ ⁰^'""⁶"' ***?

g, chung (16) geheime Z ίί ? ^ T Yf

Variablen auf und zweitens ist die AnLhI der PW_{n 6}, ti ^ '/ V"^{d ]}' ^ht ™ ⁰^'""⁶"' ***?■

bereiche, welche durch die Gleichung (16) bestimmt ^^r,^eich^^wie/^{und ß}'^e ursprüngliche Lage behalten,

ist, wesentlich kleiner als die aller Sätze von , T TT ?^nd5™.^B _u ^{ereichc c und} ^ ^{welchc cincm einz}'·

In F i g. 8 ist die graphische Darstellung nacS F i g^V 7 SnJiT7^»'?™ ^ ί^{Κ Έ}^™^Μ _Α ^

⁶ ' S- ' ordnet sind, jetzt in einen Bereich vereint sind. Das

gleiche gilt für andere Bereiche wie D und F, wodurch die für den Korrelationsvorgang erforderliche Anzahl von Operationen verringert wird. Da das gleiche für alle anderen Bereiche entlang der Grenzen ab, bc, cd und da in F i g. 9 gilt, ist die Korrelation der Phasenbereiche zum Einfallswinkel im Zustand nach F i g. 11 nach der Translation im Vergleich zum Zustand nach F i g. 9 beträchtlich vereinfacht. Es ist wert, hier zu bemerken, daß nur ein allgemeines Operationsmittel für diesen Zweck erforderlich ist, weil die obige Operation der Translation, wie etwa die Translation des Bereichs (1) in den Bereich (II) in F i g. 10, automatisch für alle Sätze X, Y durchgeführt werden kann, nachdem die Transformation von y'j, ψ₂ in X, Y erfolgt ist. Andere Formen von Translationsoperationen als die in F i g. 10 gezeigte sind denkbar. Alle derartigen Operationen sind als Teil der Erfindung zu betrachten, solange ihr Ziel Vereinfachung der Korrelation von Phasenbereich und Einfallswinkel ist.

Weiter soll nun die Operation der Festlegung der Winkelfolgezahl beschrieben werden. Dies ist ein Schema, in welchem die derart angeordneten Werte von Y und X eine »Winkelfolgezahl* bilden, welche ein direktes Maß für den Einfallswinkel ist. Durch entsprechende Wahl der Skala kann erreicht werden, daß die Winkelfolgezahlen eine Reihe von aufeinanderfolgenden Zahlen bilden.

In F i g. 12 ist die Phasenebene nach F i g. 11 in der Art etwas entlang der F-Achse verschoben, daß ihr Teil Y < 0 elir miert ist. Weiter sind für X und Y passende Skalen so gewählt, daß Xmax =13 und Y_max = 7 ist. Die X-, /-Koordinaten der Bereiche A, S, G und H sind (5,1), (6,1), (9, 3) bzw. (10, 3). Diese Zahlen bilden direkt eine Reihe aufeinanderfolgender Zahlen in einem tridezimalen System und stellen ein direktes Maß des Einfallswinkels dar, wenn sie in einer Y-X-Folge wie 1-5, 1-6, 3-9 und 3-10 angeordnet werden.

Während die Beschieibung soweit unter der Annahme eines rechtwinkligen Koordinatensystems der neuen Variablen X, Y durchgeführt wurde, ist der Gedanke der Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann auch auf ein schiefwinkliges Koordinatensystem für X, Y angewendet werden, wie es in den allgemeinen Gleichungen (14) und (15) gezeigt wurde.

Es ist weiter möglich, die vorgenannte Winkelfolgezahl auf geeignete Art durch entsprechende Wahl der Skala für X und Y und Auflösung der Phasendifferenzmessung festzulegen. Die weitere Beschreibung betrifft ein quantitatives Beispiel, in dem das Koordinatensystem der neuen Variablen X und Y schiefwinklig ist und die Winkelfolgezahlen eine Reihe aufeinanderfolgender Zahlen eines Binärsystems bilden.

In F i g. 13 ist eine Phasenebene gezeigt, für die djd₂ — ³/₄ ist und für die Phasendifferenzen y>„ y>₂ entsprechend Gleichung (5) gilt

V₂
4

(Π)

Für den Zusammenhang zwischen den Winkel \ und β in der Fig. 13 zur Bestimmung der Transformation von y'i, y<₂ in das schiefwinklige Koordinatensystem X, Y gelten folgende Zusammenhänge:

COS Λ = ³
COS (t\ + /

sin β =-- "
sin a — *
sin (λ + fj

31

— ~~ lh

Um diese Beziehungen in die Gleichungen (14) und (15) einzusetzen und eine leichte Translation zur Slimina'.ion des Teiles Y < 0 zu erreichen, muß die Rechenvorrichtung 101 nach F i g. 6 folgende Operationen durchführen:

X=Ai₁A v>, + 3 v'₂
γ = B (-4 Vi + 3

+ v₂max/2)

(18) (19)

wobei A und B derart gewählte Koeffizienten sind, daß sich eine passende Skala für A'und Y ergibt.

Die digitale Phasendifferenz-Meßvorrichtung 5 nach F i g. 6 ist nun so aufgebaut, daß sie die Phasendifferenz y, mit einer Auflösung von 360/108° mißt. Ebenso mißt die digitale Phasendifferenz-Meßvorrichtung 6 die Phasendifferenz ψ₂ mit einer Auflösung von 360/112°. Die Verwirklichung derartiger Meßvorrichtungen mit einem gewünschten Auflösungsvermögen ist im einzelnen in der vorgenannten kürzlich eingereichten Anmeldung beschrieben worden. Die gemessenen Werte von y>, und y'a werden hiernach durch bloße Zahlen entsprechend der obigen Auflösungseinheit ausgedrückt: Vi = 360° und y>₂ = 360° werden alsvi = 108 und V₂ = 112 ausgedrückt werden. Durch entsprechende Wahl der Koeffizienten A und B zur Bestimmung der Skalen von X und Y werden die obigen Größen Vi und y₂ in neue Variablen .V, Y durch die folgende Operation transformiert:

(20)

(21)

Als Ergebnis wird die Phasenebene Vi, V2 nach Fig. 13 in die Ebene X, Y nach F i g. 14 transformiert, wobei die maximalen Werte von X und Y gegeben sind durch:

Χ,ηαχ. = 32 = 2⁵,
Ymax = 16 = 2".

Unter der Annahme, daß die Werte von Y und X nachdem sie beide in binärer Form ausgedrückt unc einer solchen Operation unterzogen wurden, daß di< Spalten von X_maT = 2⁵ und Y_mnj = 2² zusammen fallen, während für den Augenblick die Spalten für ; und Y mit 2¹ und weniger weggelassen werden, hinter einander angeordnet sind, erhält man beispielsweisi für den Bereich L in F i ε. 14

λ';. -12 - 2³ -]- 2^J - 11 (binär),
Yl 4 2= = 1 (binär).

Ordnet man Y und X in dieser Art an und bezeichne die resultierende Zahl als Z, so ergibt sich

Zi. = 01011 (binär).

13 ¹⁴

Alle andern Bereiche A B, C D .. u,w in (3) Die Mittel zur V^irklichung

F ι g. 14 werden in der gleichen Art ausgedruckt als ^™^ _{Wertei) von d und} einen allgemeinen

Za = 00000 Wert von / beschränkt. Es ist möglich, einen allgemei-

Zb = 00001 _{5 nen W}ert von d und zwei oder mehr Werte von / oder

Zc = 00010 _diese beiden Methoden in Kombination zu benutzen.

Zv = 00011 (4) Die Anzahl der Strahlerelement^ je Anordnung

j_{st n}i_cht auf die Minimalzahl von zwei beschränkt. Es

Zh=OOIH können Antennenanordnungen mit mehr als zwei Zj = 01000 _1O Strahlerelementen benutzt werden.

Eine graphische Beschreibung des obigen f-a!!es (2)

Z_L = 01011 ;_ς, _im folgenden für ein Beispiel mit drei Variablen

Z_M= 01100 - _ψ3 durchgeführt. Fig. 15 zeigt cm Beispiel

eines "neuen X- Y-, Z-Koordinatensystems in dem

Zp = OIlIl Phasenraum der F i g. 4, welches so dargestellt ist,

Zq = 10000 _{daß es die} Aufgabe der Erfindung erfüllt. Die Bedin-

gungen für die Darstellung des neuen Kcordinaten-

Die Reihe der obigen Zahlen ist klar ein direktes systems können wie folgt ausgedrückt werden.

Maß des Einfallswinkels, ausgedrückt durch eine nu._ic„_nrr, „_n

Reihe aufeinanderfolgender Binärzahlen. - (a) die *-Achse wird paral el zu,« Phaser... , -

Während diese »Winkelfolgezahl* in einem gleich- wählt; folgl-ch ändert sich nur der Wcrt.sor_ mäßigen Abstand auf dem Phasenort festgelegt ist, wenn der E.nfalUwmkel kont.nu.erlich g.ancm ist aus den Gleichungen (3) und (4) und den F i g. 2 wird. ,..„:,„, :;,„!,,, und 4 zu bemerken, daß die Skala des Einfallswinkels (b) Wenn s.ch der E'nfaljsw.nke «Ucr ,η du als solche nicht einheitlich auf dem Phasenort ist, son- *5 erscheint infolge der Wiederkehr der Phase du dem dessen Sinuswert entspricht. Es bildet jedoch keine Phasenort in einer anderen Lage. U.e > --Al >e Schwierigkeit, einen wahren Winkelwert vom Sinus- wird in der Ebene gewählt, die durch z^c oder wert abzuleiten, und die Skala des wahren Winkelwer- mehr benachbarte Sektoren des Phasenorts betes kann als Skala mit ungefähr gleichen Abständen be- stimmt ist - die Ebene B in Y ι g. . 5 — und in trachtet werden, außer wenn der Winkel ziemlich groß 30 einer Richtung, die nicht paralle zur A-Achsc is . ist. Überdies kann es sogar wünschenswerter sein, einen Die K-Achse wird günstig, jedoch nicht zwingen^ Sinuswert statt des wahren Wertes insbesondere in senkrecht zur Α-Achse gewählt, l-olgl.ch ändert solchen Fällen zu haben, in denen die Höhe von der sich der Wert von Y, der bis dahin kons ant ge-Elevation abgeleitet wird. Die obige Tatsache vermin- blieben ist, plötzlich um einen bestimmten Bedert daher die Wirksamkeit der Erfindung in keiner 35 trag in der Art einer Sprungfunktion, sobald der Weise Wert von X einen bestimmten Betrag erreicht. Während bisher wenig Bezug auf die Korrelations- (c) Die Z-Achse wird in einer Richtung gewählt, vorrichtung 9 für die Phasendifferenz und den Winkel welche nicht innerhalb der durch die A- und }-in F i g. 6 genommen wurde, ist zu beachten, daß die Achsen bestimmten Ebene P hegt, üie ^z"Acnse Rechenvorrichtung 101 die Transformationsoperation 4° wird günstig, jedoch nicht zwingend senkrecht zur Bestimmung der neuen Variablen X, Y durchführt; zu den X- und y-Achsen gewählt Folglich ändert die Festlegung der Winkelfolgezahlen und, falls nötig, sich der Wert von Z, der bis dahin konstant gedie Umwandlung der Sinuswerte in wahre Winkel- blieben ist, plötzlich um einen bestimmten Bewerte wird durch die Korrelationsvorrichtung 9 vor- trag in der Art einer Sprungfunktion, sobald der genommen. In dieser Weise kann F i g. 6 so betrachut 45 Wert von Y einen gewissen Betrag erreicht. werden, daß sie die vollständige Vorrichtung entspre-

chend der Erfindung zeigt. Während die obige Beschreibung graphisch und Während die Erfindung nur in verschiedenen beson- intuitiv ist, kann die tatsächliche Durchfuhrung der deren Ausführungsformen beschrieben wurde, ist sie entsprechenden mathematischen Operationen leicht nicht hierauf beschränkt, sondern kann verschiedene 50 von einem Fachmann auf dem Gebiet der analytischen Modifikationen annehmen, von denen einige im fol- Geometrie durchgeführt werden. Es ist auch oil engenden genannt werden. sichtlich, daß die mathematische Operation, welche die

(1) Die Kombination von Strahlerelementen, die obigen Bedingungen erfüllt, auch in anderen Fallen zueinander angeordnet werden, ist nicht auf benach- als den bislang gegebenen Beispielen möglich ist. Es ist barte Elemente beschränkt. Es ist möglich, eine An- 55 weiter offensichtlich, daß die obigen Bedingungen Ordnung dadurch zu bilden, daß weiter auseinander- leicht auf Fälle ausgedehnt werden können, in denen liegende Strahlerelemente kombiniert werden und die vier oder mehr Variable verwendet werden. In dicserr Phasendifferenz zwischen diesen Elementen benutzt Fall kann das Koordinatensystem neuer Variabler A. wird. Y, Z ... auf ahnliche Weise dargestellt werden.

(2) Die Zahl der Werte dß von Antennenanordnun- 60 Die vorgenannte Translationsoperation kann aucr gen, wobei d der Abstand zwischen den Elementen in einer allgemeineren Weise wie folgt zusammen- und λ die Ausbreitungswellenlängc ist, ist nicht auf gefaßt werden:

zwei beschränkt. Es ist möglich, drei, vier, usw. Werte

zu benutzten, wie zum Teil in F i g. 4 und 5 gezeigt (d) Die Translationsoperation entlang der ^₁, y₂ ...

wurde. In diesen Fällen ist die Zahl der gemessenen 65 Achsen wird soweit erforderlich so für Sätze y\

Phasendifferenzen jeweils drei, vier, usw.. wie etwa γ'2 ... durchgeführt — Beispiel: Bereiche (I)

Vi. V¹Z. Vs. ...,und die Zahl der neuen Variableneben- (III), (V) und (VIl) in F i g. 10 — daß alle mög

falls drei, vier, usw. wie X, Y, Z . .. liehen Sätze von Werten y<_u y<₂ ... nach de

Transformation in X, Y ... in einem begrenzten Teil des X-, Y-, · · - -Raumes existieren — Beisniel: der Bereich innerhalb der dicken Linien in " o , wobei dieser Teil durch Unterräume

pj

pj g x,

begrenzt wird, weiche parallel zu den X-, Y-, ...-Achsen sind — Beispiel: im Falle des dreidimensionalen Raumes Ebenen wie in F i g. 15 im Falle der zweidimensionalen geraden Linien wie in F i g. 10.

IO

Weiter kann die vorgenannte Operation des Festfcgens der Winkelfolgezahl in einer allgemeineren Weise wie folgt zusammengefaßt werden:

(e) Wenn alle möglichen Sätze von X, Y, ... innerhalb des begrenzten Teils nach obigem Punkt (</) existieren, erfolgt die Teilungsoperation der Teile in eine Anzahl von Bereichen, welche durch Unter-

_räume Beispiel: im Falle des dreidimensionalen

Raumes wie in Fig. 15 Ebenen, im Falle der zweidimensionalen Ebene wie in F i g. 10 Linien — parallel zu den X, Y, ... -Achsen begrenzt wird, und dann die Operation der Anordnung der Werte von X, Y, ■ ■ ■ ^im Zusammenhang mit den Bereichen in der Reihen^folge .... Y, X, sowie die Erzeugung der angeordneten Werte des Ausgangssignals.

Schließlich kann die vorgenannte Operation der Festlegung der Winkelfolgezahi am quantitativen Beispiel im Zusammenhang mit den F i g. 12 bis 14 in einer allgemeineren Weise wie folgt zusammengefaßt werden:

(Π Die unter (a) bis (e) genannten Operationen werden mit solchen Skalen für X,Y, ... durchgeiührt, daß, wenn X einen gewissen Wert erreicht und Y sich plötzlich um einen Betrag in der Art einer Sprungfunktion ändert, entweder (I) beide Beträge von X und Y zu solchen Zahlen wie einer gewünschten Kardinalzahl — Beispiel: dreizehn für F i g. 12 und zwei für F i g. 14 — hoch eine positive ganze Zahl — Beispiel: 32 = 2⁵ für X und 4 = 2² für Y in F i g. 14 — gemacht werden, oder (II) der Betrag von X ein Betrag wie oben und der Betrag von Y eine ganze Zahl ist — Beispiel: X = 13 = 131 und Y = 1 in F i g. 12 — und daß für den Fall, daß noch andere Variablen Z, ... existieren, ähnliche Operationen mit solchen Skalen für X, Y, Z, ... durchgeführt werden, so daß }' und Z in einer ähnliche Art einander zugeordnet werden wie oben X und Y.

Zusammengefaßt beinhaltet die Erfindung, daß ein Funksignal durch Antennenanordnungen empfangen wird, welche mindestens zwei verschiedene Werte von rf/A aufweisen, wobei d der Abstand zwischen den Strahlerelementen und λ die Ausbreitungswellenlänge ist. Die resultierenden Phasendifferenzen zwischen den Elementen, von denen mindestens zwei Sätze vorhanden sind, werden digital gemessen. Mit den gemessenen Werten werden mathematische Operationen durchgeführt, um hiervon neue Variablen so abzuleiten, daß der Zusammenhang zwischen den Einfallswinkeln des Signals und den neuen Variablen von der Art der »Separation von Variablen« ist und daß die neuen Variablen, wenn sie in richtiger Reihenfolge angeordnet werden, eine Reihe von Zahlen bilden, welche ein direktes Maß für den Einfallswinkel ist und welche zu einer Reihe von einander folgender Zahlen in einerr Zahlensystem mit jeder gewünschten Kardinalzahl ge macht werden kann.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung zur Messung von Funkwinkeln mit einer Antennenanordnung, bestehend aus einer Mehrzahl von Antennenelementen, deren gegenseitiger Abstand wesentlich größer ist als die Hälfte der Wellenlänge A, wobei bei Verwendung einer gemeinsamen Wellenlänge λ und zwei oder mehreren verschiedenen Abständen d_u d₂ zwischen den Antennenelementen oder bei Verwendung eines einheitlichen Abstandes d und zwei oder mehreren Weiten von Wellenlängen A₁, A₂ zwei oder mehrere verschiedene Werte von dß auftreten, sowie Phasendifferenz-Meßeinrichtungen, welche diezwischen den Antennenelementen auftretenden Phasendifferenze.n messen, von denen entsprechend den verschiedenen Werten von d/λ wenigstens zwei Werte ψ„ ψ_ζ auftreten, und einer Korrelationseinrichtung, welche unter Verwendung von entweder theoretisch oder experimentell festgelegten Beziehungen alle ©der einen Teil der gemessenen Sätze von Phasendifferenzen in Korrelation zum geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel des Signals bringen und ausgangsseitig ein Signal entsprechend dem geschätzten Einfallswinkel abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Recheneinrichtung (101) vorgesehen ist, welche die gemessenen digitalen Werte von Vi·. ψ₂ ... mittels mathematischer Operationen in der Art linearer Kombinationen in neue Sätze von Variablen JIT, Y, ... derart transformiert, demzufolge mit •ich kontinuierlich änderndem Einfallswinkel zunächst nur der Wert von X geändert wird, und dann, wenn der Wert von X einen bestimmten Betrag erteicht, der Wert von Y plötzlich und in der Art einer Sprungfunktion geändert wird und für einige Zeit danach konstant bleibt, während sich der Wert von X noch weiterhin ändert, bis er wieder einen bestimmten Wert erreicht, bei dem der Wert Y wie vorher springt, usw., und für den Fall, daß η ich andere Variablen Z,^% ... existieren, sich der Wert Von Z plötzlich in Form einer Sprungfunktion indert, um dann einige Zeit auf dem neuen Wert zu bleiben, wenn der Wert von Y einen gewissen Wert erreicht, und daß die Korrelationseinrichtung (9) die Sätze der digitalen Ausgangssignale X, Y, ... der Recheneinrichtung (101) in Beziehung zum Wert des Einfallswinkels des Signals setzt.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (101) bezüglich der Phasendifferenzen y>_u y>_z, ... und der neuen Sätze von Variablen X, Y, .., als räumlichen Koordinatensysteme zusätzlich eine Translationsoperation entlang der Vi, ψ₂ ... Achsen soweit erforderlich mit den Sätzen y>_u y>₂ ... so durchführt, daß alle möglichen Sätze von Werten ψι, ψ₂, ... nach der Transformation in X, Y, ... innerhalb eines begrenzten Teiles des X, Y, ...-Raumes existieren, wobei der Teil durch parallel zu den X, Y, ... -Achsen verlaufende Unterräume beg^renzt wird.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (101) zusätzlich eine Trans!itionsoperation entlang der Vi» V*> · · .-Achsen soweit erforderlich mit den Sätzen ¥>„ v's, · · ■ so durchführt, daß alle möglichen

Sätze von Werten y„ v·, · · · ^{nacn der} Transformation in X, Y, ... innerhalb eines begrenzten Teils des X, Y, ...-Raumes existieren, wobei der Teil durch parallel zu den X, Y, .. .-Achsen verlaufende Unterräume begrenzt wird, und die Teilungsoperation des Teiles in eine Anzahl von durch Unterräume parallel zu den X, Y, ■. .-Achsen begrenzte Bereiche durchgeführt und dann die Operation der Anordnung der Werte -V, Y, ... im Zusammenhang mit den Bereichen in der Reihenfolge ..., Y, X durchführt, und die so geordneten Werte als Ausgangsgröße erzeugt.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (101) zusätzlich eine Translationsoperation entlang der yi_u ψ,, .. .-Achsen soweit erforderlich mit den Sätzen Xp₁, v», ■ · · so durchführt, daß alle möglichen Sätze von Werten y>„ Va> · ■ · ^{nach der} Transformation in X, Y, ... innerhalb eines begrenzten Teils des X, Y, ...-Raumes existieren, wobei der Teil durch parallel zu den X, Y, ■ - .-Achsen verlaufende Unterräume begrenzt wird, und die Operation mit einer solchen Wahl von Skalen für X,Y, ... durchgeführt wird, daß, wenn der Wert von X einen gewissen Betrag erreicht und der Wert von X sich plötzlifh um einen bestimmten Betrag in der Art einer Sprungfunktion ändert, entweder beide Beträge von X und Y zu solchen Zahlen gemacht werden, wie sie durch eine gewünschte Kardinalzahl hoch eine positive ganze Zahl dargestellt werden, oder der Betrag von X ein Betrag wie oben und der Betrag von Y eine ganze Zahl ist, und daß für den Fall, daß noch weitere Variablen Z, ... existieren, die Operation mit einer solchen Wahl der Skalen für X, Y,Z, ... durchgeführt wird, daß Y und Z zueinander in einer ähnlichen Beziehung wie oben X und Y stehen.