Funkmeßverfahren, insbesondere Funkpeilverfahren, sind heute beispielsweise bei der Navigation von Flugzeugen und Schiffen nicht wegzudenken. Gleiches gilt für die Erfassung von Objekten durch Radar, um deren Standort, Geschwindigkeit oder Bewegungsvektor zu bestimmen.

Diesen Funkmeßverfahren ist gemeinsam, daß sie für eine Navigation oder Anpeilung über große Entfernungen regelmäßig ausgelegt sind und auch nur im Rahmen großer Entfernungen relativ genau sind.

Kurze Entfernungen treten beispielsweise bei Vermessungen von Gebäuden auf, wo insbesondere zum Einmessen meist ebener, horizontaler Flächen Wasserwaagen, Schlauchwaagen oder optische Nivelliergeräte verwendet werden. Eine Wasserwaage ist lediglich für kleine Abstände im Meterbereich gut geeignet und ausreichend genau. Bei größeren Abständen sind zusätzliche Richtlatten zu verwenden, die umständlich zu handhaben sind und meistens zwei Bedienpersonen erfordern.

Weiter wird die Meßgenauigkeit durch die Verwendung solcher Richtlatten noch reduziert.

Letzteres gilt auch für Schlauchwaagen, die regelmäßig zwei Personen für eine Bedienung benötigen. Darüber hinaus kann durch Lufteinschluß die Genauigkeit einer Schlauchwaage in Frage gestellt werden. Darüber hinaus ist deren Vorbereitung für eine Messung und ihre Handhabung während einer Messung äußerst umständlich.

Aus der DE 196 19 082 A1 ist eine Wasserwaage bekannt, die ein Schallot zur Vermeidung zusätzlicher Richtlatten aufweist. Bei dieser Meßvorrichtung ist jedoch eine Sichtverbindung zwischen dem Fixpunkt und der Meßstelle notwendig.

Eine solche Sichtverbindung ist auch bei optischen Nivelliergeräten, auch solchen, die auf Laserbasis arbeiten, notwendig. Ist die Sichtverbindung beispielsweise durch Gebäudewände unterbrochen, ist es aus der DE 37 01 514 bekannt, Umlenkprismen und Visiertafeln zu verwenden. Dies ist gleichfalls umständlich und reduziert wieder die Meßgenauigkeit. Darüber hinaus werden regelmäßig auch wieder mehrere Bedienpersonen benötigt. Die genannten optischen Vermessungsgeräte weisen weiter den Nachteil auf, daß Sonneneinstrahlung oder Kunstlicht die Qualität einer Vermessung reduzieren können.

Vor dem Hintergrund dieser technischen Problematik macht die Erfindung es sich zur Aufgabe, ein Meßverfahren zur Verfügung zu stellen, daß von einer Person bedient werden kann, daß keine verbindenden Elemente zwischen einem Fixpunkt und einer Meßstelle benötigt und bei dem insbesondere auch eine Vermessung dann möglich ist, wenn keine Sichtverbindung zwischen dem Fixpunkt und der Meßstelle gegeben ist, insbesondere wenn diese Sichtverbindung durch massive, unbewegliche Objekte unterbrochen ist.

Die Aufgabe wird durch das Funkmeßverfahren nach Anspruch 1 gelöst, für welches insbesondere ein transportabler Sender gemäß Anspruch 12 und ein mobiler Empfänger nach Anspruch 16 mit Richtantennen gemäß Anspruch 26 zur Verfügung gestellt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Funkmeßverfahren wird gemäß Anspruch 1 darauf abgestellt, daß dieses mit wenigstens einem transportablen Sender und einem mobilen Empfänger durchgeführt wird, wobei der wenigstens eine Sender stationär eingesetzt über eine Richtantenne ein scharf gebündeltes Funksignal mit einem strahlartigen Maximum ausstrahlt, bei dem der Empfänger mobil eingesetzt das Funksignal über eine Empfangsantennenanlage empfängt, der Empfänger eine Auswertevorrichtung aufweist für eine Registrierung und Anzeige des Maximums, auf welches die Empfangsantennenanlage des Empfängers ausgerichtet wird, so daß eine imaginäre Verbindungslinie zwischen Sender und Empfangsantennenanlage bzw. Empfänger festgelegt ist und bei dem anhand der Verbindungslinie eine Positionsbestimmung des mobilen Empfängers bzw. der Empfangsantennenanlage erfolgt.

Das Funkmeßverfahren nach der Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen. Zunächst ist durch die Verwendung einer drahtlosen Funkverbindung zwischen einem Sender als einem Fixpunkt für das Meßverfahren und einem Empfänger als Meßstelle keine Sichtverbindung zwischen Bezugs-und Meßpunkt nötig. Auf vergleichsweise kurze Distanzen ist weiter ein Durchdringen massiver Objekte, beispielsweise von Wänden, Böden oder ganzen Häusern problemlos möglich, insbesondere auch dann, wenn die verwendete Frequenz größer als 400 MHz ist und innerhalb des ISM-Frequenzbandes aus Zulassungsgründen bevorzugt liegt.

Bei dem Funkmeßverfahren nach der Erfindung wird der Sender oder seine Richtstrahlantenne, wenn diese von dem Sender absetzbar ausgebildet ist, derart ausgerichtet, daß er einen Fixpunkt für den mobilen Empfänger an einer Meßstelle

darstellt. Dies wird durch die Maßnahme erreicht, daß von dem Sender ein scharf gebündeltes Funksignal ausgeht, welches ein strahlartig charakteristisches Maximum in einer bestimmten Richtung aufweist. Auf dieses Maximum wird der Empfänger oder die Empfangsantennenanlage ausgerichtet. Mit dieser Ausrichtung auf das Maximum des Funksignals ist eine Positionierung des mobilen Empfängers bzw. seiner Empfangsantennenanlage auf dieser imaginären Verbindungslinie erfolgt.

Weist der als Fixpunkt eingesetzte Sender selbst eine Ausrichtung auf einen Bezugspunkt, eine Bezugslinie und/oder auf eine Bezugsebene auf, kann die Position des mobilen Empfängers relativ dazu exakt bestimmt werden. Ist z. B. die Höhe des Senders über einem Boden als Bezugsebene festgelegt, so kann die Höhe des Empfängers über diesem Boden bestimmt werden, wenn der Abstrahlwinkel des Funksignals und die Entfernung des Empfängers von dem Austrahlort bekannt ist. Es kann der Sender und/oder das abgestrahlte Funksignal durch Ausrichten der Richtantenne in eine spezielle Himmelsrichtung als Bezugslinie vorgegeben werden, was beispielsweise durch ein Einnorden des Senders bzw. der Richtstrahlantenne erfolgen kann. Eine Abweichung des Empfängers von dieser Bezugslinie kann dann in Winkelgrad ermittelt werden, indem eine Verdrehung des Senders bzw. seiner Richtantenne auf die Position der Empfangsantennenanlage ausgemessen wird.

Es ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Funksignal von einer um eine Achse rotierenden Richtantenne ausgestrahlt wird und das Maximum des Funksignals eine Meßfläche definiert. Stehen die Ausstrahlrichtung des Funksignals und die Achse senkrecht aufeinander, wird eine Meßebene, insbesondere eine horizontale Meßebene von dem Maximum durchfahren. Sind die Achse und die Austrahlrichtung des Funksignals unter einem Winkel von insbesondere weniger als 90 Grad angestellt, ist die Meßfläche eine Kegelfläche, deren Spitze mit der Richtantenne zusammenfällt.

Insbesondere eine Meßebene horizontaler Art dient dem Einmessen ebener, horizontaler Flächen im Bau-und Ausbaugewerbe, insbesondere beim Hausbau, jedoch auch bei der Kanalisation, dem Straßenbau und vergleichbarem, wo Höhen gegenüber einer Bezugsebene einzumessen sind.

Es kann vorgesehen sein, daß Sender und Empfänger miteinander kombiniert sind derart, daß eine Meßkette und insbesondere ein geschlossener Meßring von Sende-und Empfangsstationen aufgebaut werden kann. Sind Abstände der einzelnen Meßstationen bekannt, kann eine vollständige Triangulation durchgeführt werden. Vermessungen beliebiger Art sind hierdurch ermöglicht.

Bevorzugt erfolgt die Registrierung des Maximums durch die Auswertevorrichtung durch eine Auswertung von Empfangssignalen nach einem Fehlerminimierungsverfahren. Es kann hierdurch sehr exakt, millimetergenau, das Maximum festgestellt werden und damit die Position des Empfängers resp. der Empfangsantennenanlage.

Hierzu bietet sich in Ausgestaltung der Erfindung an, daß die Auswertevorrichtung zwei beabstandet voneinander empfangene Empfangssignale des Funksignals vergleicht und daß durch Positionierung des Empfängers bzw. seiner Empfangsantennenanlage, wenn diese absetzbar ausgebildet ist, die Abweichung der Empfangssignale voneinander minimiert werden. Im Falle idealerweise gleicher Empfangssignale liegt das Maximum exakt mittig zwischen beiden Empfangsorten.

Schließen die beiden Empfangsorte das Maximum nicht ein, so wird die Differenz der beiden Signale die Richtung auf das Maximum hin bestimmen, die ggfls. durch die Auswertevorrichtung auch angezeigt werden kann. Hiermit ist einer Bedienperson der Weg aufgezeigt, den Empfänger exakt auf das Maximum auf der imaginären Verbindungslinie zu positionieren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich bewährt und ist es durch eine vergleichsweise leichte schaltungstechnische Realisierung möglich, daß ein Summen- und ein Differenzsignal der beabstandet voneinander empfangenen Empfangssignale gebildet werden und daß das Minimum des Verhältnisses des Differenzsignals zu dem Summensignal bei der Positionierung des Empfängers angezeigt wird. Es steht dieses Minimum des Fehlers für eine maximal genaue Positionierung des Empfängers relativ zu dem Maximum des Funksignals. Insbesondere das Differenzsignal kann weiter dazu herangezogen werden, daß die Auswertevorrichtung aus der Abweichung der beabstandet voneinander empfangenen Empfangssignale die Richtung auf das Maximum bestimmt und beispielsweise durch Pfeile auf der Anzeigevorrichtung anzeigt.

Insbesondere für die Durchführung des eingangs beschriebenen Funkmeßverfahrens wird ein transportabler Sender für ein Funkmeßverfahren durch die Erfindung weiter zur Verfügung gestellt, bei dem gemäß des Anspruchs 12 darauf abgestellt ist, daß der Sender über eine Richtantenne ein scharf gebündeltes Funksignal einer Frequenz oberhalb 400 MHz abstrahlt und daß der Sender und/oder die Richtantenne gegenüber einem Bezugspunkt, einer Bezugslinie und/oder eine Bezugsebene ausrichtbar ist. Durch die Ausrichtung des Senders bzw. der Richtantenne kann der Sender bezüglich des oder der Empfänger selbst wieder als Fixpunkt gelten. Hierzu hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Sender und/oder die Richtantenne auf einem Stativ, Dreibein oder dergleichen zu montieren. In an sich bekannter Art kann ein solches Stativ, Dreibein oder dergleichen über Vorrichtungen für ein Einnorden bspw. einen Kompaß, für eine exakte horizontale Ausrichtung bspw. eine Halbkugelblase oder dergleichen verfügen. Darüber hinaus ist zweckmäßigerweise regelmäßig eine Teilkreisscheibe vorgesehen, so daß der Winkel einer Verdrehung insbesondere um eine Hochachse der Anordnung leicht ablesbar ist. Es ist hiermit eine drehbare Lagerung des Senders oder der Richtantenne von Hause aus gegeben.

Zweckmäßigerweise, insbesondere bei Nivellierungsvermessungen, die eine Vielzahl von Meßstationen erfordern, kann die Drehung des Senders bzw. der Richtantenne durch einen motorischen Antrieb erfolgen. Außer für das manuelle Einrichten des Senders als Fixpunkt für einen oder mehrere Empfänger benötigt der Sender dann kein weiteres Bedienpersonal.

Bei dem mobilen Empfänger für ein Funkmeßverfahren, insbesondere wie eingangs beschrieben, ist gemäß des Anspruchs 16 darauf abgestellt, daß der Empfänger eine Auswertevorrichtung aufweist für eine Bestimmung und Anzeige des Maximums des Funksignals bei einer genauen Ausrichtung der Empfangsantennenanlage auf einen das scharf gebündelte Funksignal ausstrahlenden Sender. Durch die Anzeige, optisch und/oder akustisch wird sichergestellt, daß der Empfänger auch tatsächlich exakt auf den Sender als Bezugspunkt bei dem Meßverfahren ausgerichtet ist, resp. deren Antennen.

Naturgemäß wird der Empfänger für einen Empfang auf der Frequenz des Senders ausgelegt sein, bevorzugt auf eine Frequenz oberhalb von 400 MHz.

Wie der Sender, kann auch der Empfänger, resp. deren Antennen, gegenüber einem Bezugspunkt, einer Bezugslinie und/oder einer Bezugsebene ausrichtbar sein, so daß für eine Vermessung hierdurch weitere Werte zur Verfügung stehen, die eine exakte Berechnung von Winkel, Abständen und dergleichen erlauben.

Bevorzugt weist die Empfangsantennenanlage des Empfängers zwei richtungsempfindliche Empfangsantennen auf, vergleicht die Auswertevorrichtung die zwei Empfangssignale der beiden Empfangsantennen und wird bei einer minimalen Abweichung der Empfangssignale untereinander, insbesondere bei identischen Empfangssignalen, das Maximum des Funksignals anzeigen.

Zweckmäßigerweise ist hierzu der Empfänger oder die Empfangsantennenanlage wie der Sender an einer Meßlatte, einem Dreibein oder dergleichen positionierbar angeordnet.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Empfänger als Nullstellen-Monopulssystem ausgeführt. Hierbei weiter bevorzugt, bildet die Auswertevorrichtung ein Summen-und ein Differenzsignal der Eingangssignale aus. Summen-und Differenzsignale eignen sich ausgezeichnet für Fehlerminimierungsverfahren. So zeigt der Quotient aus Summen-und Differenzsignal durch ein Minimum an, daß die Empfangsantennenanlage exakt auf das Maximum des Funksignals ausgerichtet ist.

Mit vergleichsweise geringem schaltungstechnischen Aufwand können die Summen-und Differenzbildung mittels eines Ratrace-Hybrid-Ringes erfolgen. Schaltungstechnisch aktive Bauelemente sind dabei nicht von Nöten.

Da die bevorzugte Funkfrequenz oberhalb von 400 MHz vergleichsweise hoch ist, kann es zweckmäßig sein, daß der Empfänger das oder die hochfrequenten Eingangssignale in Signale niedrigerer Frequenz umsetzt und ggfls. verstärkt für eine weitere Auswertung dieser Signale, auf deren Basis bevorzugt eine Anzeigevorrichtung des Empfängers das Maximum und/oder die Richtung, in welche der Empfänger, ggfls. seine Empfangsantennenanlage, für den Empfang des Maximums zu bewegen ist, anzeigt. Eine solche Anzeige kann optisch und/oder akustisch erfolgen und erleichtert die exakte Positionierung des Empfängers und seiner Empfangsantennenanlage bezüglich des Maximums des Funksignals.

Insbesondere bei der Durchführung des eingangs geschilderten Funkmeßverfahrens mit Hilfe der hier in Rede stehenden Sendern und Empfängern hat sich eine Richtantenne bewährt, die einen planaren Aufbau aufweist, bei dem wenigstens vier metallische oder metallisierte Flächen in insbesondere einer

rechteckigen, insbesondere quadratischen Anordnung auf einen flächenhaften, nichtleitenden Träger aufgebracht sind und durch auf den Träger aufgebrachte Leiterbahnen miteinander verbunden sind.

Wesentlich für ein genaues Durchführen des Funkmeßverfahrens nach der Erfindung ist ein exakt bestimmbares Maximum des Funksignals. Sowohl zur Abstrahlung des Funksignals wie auch für einen richtungsabhängigen Empfang über die Empfangsantennenanlage des Empfängers ist von daher ein extrem enger Öffnungswinkel der Abstrahl-bzw.

Empfangscharakteristik der jeweiligen Antennenanlage erforderlich. Solches vermag die Richtantenne nach der Erfindung bei vergleichsweise kleinen räumlichen Abmessungen zu leisten. So bewegen sich die Abmessungen des flächenhaften Trägers in der Größe eines DIN A4-Formates oder kleiner im wesentlichen. Die Funksignale abstrahlenden bzw. empfangenden Flächen können durch metallische Folien ausgebildet sein oder kann der nichtleitende Träger durch Aufbringen von Pulver ggfls. metallisiert sein. Selbiges gilt für die auf den Träger aufgebrachten Leiterbahnen, welche die metallischen oder metallisierten Flache, auch Patches genannt, miteinander verbinden.

Alternativ können natürlich herkömmliche Drahtantennen auch verwendet werden.

Als zweckmäßig, insbesondere hinsichtlich der verwendeten hohen Frequenzen, hat es sich erwiesen, die Rückseite des flächenhaften Trägers mit einer leitenden Beschichtung zu versehen, d. h. die der die metallischen Flächen tragenden Seite gegenüberliegende.

Der flächenhafte Träger kann insbesondere eine beidseitig mit einem leitenden Material kaschierte Leiterplatte, eine Platine sein, aus welcher die metallischen Flächen und die Leiterbahnen herausgeätzt sind.

Im Detail unterscheiden sich die Richtantenne für ein Aussenden eines scharf gebündelten Funksignals und die Richtantenne für den Empfang eines Funksignals, wie nachstehend noch näher erläutert wird.

Bei einer Richtantenne für ein Aussenden eines scharf gebündelten Funksignals wird bevorzugt, daß bei einer vertikalen Orientierung des Trägers zwei obere Flächen unterseitig durch eine Leiterbahn verbunden sind, daß zwei untere Flächen unterseitig durch eine Leiterbahn verbunden sind, daß die beiden Leiterbahnen durch eine mittig zwischen den Flächen liegende dritte Leiterbahn verbunden sind und daß eine vierte Leiterbahn mittig der dritten Leiterbahn angeschlossen zu einem Anschluß an einem Rand des Trägers geführt ist. Durch diese Maßnahmen wird eine scharfe Fokussierung des abgehenden Funksignals erreicht. Dies bei minimalem Aufwand.

Der Anschluß ist zweckmäßigerweise betriebsmäßig trennbar ausgebildet, beispielsweise als Steck-oder Schraubanschluß bekannter Koaxialverbindungen. Hierdurch kann die Richtantenne vom eigentlichen Sender leicht getrennt werden.

Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Sender selbst vergleichsweise voluminös ausgeführt ist.

Die Richtantenne für den Empfang eines Funksignals weist die Besonderheit auf, daß jeweils zwei Flächen zusammengeschaltet eine Empfangsantenne ausbilden. Es werden so für den Empfänger zwei Antennen zur Verfügung gestellt, an welchen gleichzeitig Empfangssignale für eine Auswertung anliegen.

Damit es durch längere Leitungen zu keinen Störungen innerhalb des Empfängers kommt und Elemente durch die verwendeten hohen Frequenzen nicht ins Schwingen geraten, ist vorgesehen, daß der Ratrace-Hybrid-Ring zwischen den vier Flächen angeordnet ist, welcher ein Summen-und ein Differenzsignal der beiden Empfangssignale ausbildet. Die Verbindungen zwischen dem Ratrace-Hybrid-Ring und den vier Patches kann dann von geringer Länge gehalten werden.

Wie die metallischen Flächen und die Leiterbahnen kann der Ratrace-Hybrid-Ring aus einer metallischen Beschichtung des Trägers herausgeätzt sein.

Insbesondere bei Meßverfahren zur Nivellierung kann bei einer vertikalen Orientierung des Trägers vorgesehen sein, daß zwei obere Flächen eine Empfangsantenne und zwei untere Flächen eine Empfangsantenne ausbilden. Mit einer solchen Orientierung wird der Empfänger bzw. die Richtantenne in der Höhe exakt bezüglich des Maximums orientierbar.

Natürlich kann, um 90 Grad gedreht, eine derartige Anordnung auch ein seitlich exaktes Positionieren erlauben. Wird eine exakte Positionierung hinsichtlich der Höhe und der Seite benötigt, kann durch entsprechende, weitere Anordnung von Patches eine exakte Positionierung des Empfängers bzw. der Empfangsantennenanlage erreicht werden. Es sind dann, um 90 Grad zueinander versetzt, zwei derartige Richtantennen gleichsam vorzusehen.

Die Zusammenschaltung der Patches der Richtantennen für den Empfang von Funksignalen ist bevorzugt von der Gestalt, daß bei einer vertikalen Orientierung des Trägers die zwei oberen Flächen unterseitig durch eine Leiterbahn verbunden sind, daß zwei untere Flächen unterseitig durch eine Leiterbahn verbunden sind, daß die beiden Leiterbahnen durch eine dritte und vierte, mittig an den beiden Leiterbahnen jeweils angeschlossen, mit dem Ratrace-Hybrid-Ring verbunden sind und daß zwei weitere Leiterbahnen, an dem Ratrace-Hybrid-Ring angeschlossen, zu jeweils einem Anschluß an einen Rand des Trägers geführt sind. Auch diese Anschlüsse sind bevorzugt betriebsmäßig lösbar, um die Empfangsantennenanlage, hier bestehend aus zwei Empfangsantennen, vom Empfänger selbst absetzbar und eigenständig ausrichtbar zu gestalten.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich schematisch Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 eine Seitenansicht einer Meßstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 eine Draufsicht auf derartige Meßstationen, Fig. 3 eine prinzipielle Schaltungsanordnung des Senders, Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Empfängers nach der Erfindung, Fig. 5 korrekte und falsche Empfängerpositionen mit Bezug auf das Maximum eines Funksignals, Fig. 6 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Richtantenne für ein Abstrahlen eines Funksignals, Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Figur 6, Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Empfangsantennenanlage nach der Erfindung und Fig. 9 einen Schnitt gemäß der Linie IX-IX in Figur 8.

Anhand der Figuren 1 und 2 wird ein Nivellierungsverfahren nach der Erfindung näher erläutert. In Figur 1 ist ein Haus 1 dargestellt mit aufgehenden Hauswänden 2, die eine unmittelbare Verbindung zwischen einem Fixpunkt 3 und einer Meßstelle 4 beispielsweise für den Einsatz einer Wasserwaage oder eines optischen Vermessungsgerätes nicht gestatten.

Als Fixpunkt 3 dient gemäß der Erfindung ein stationär eingesetzter, jedoch transportabler Sender 5, der über eine Richtantenne 6 ein scharf gebündeltes Funksignal mit einem strahlartigen Maximum aussendet, angedeutet durch die

gestrichelte Linie 7. Der hier fest mit der Richtantenne 6 kombinierte Sender 5 ist auf einem Dreibein 8 in an sich bekannter Art montiert, dessen Plattform 9 beispielsweise mittels einer Halbkugelblase 10 exakt horizontal ausrichtbar ist. Infolgedessen wird bei einer Rotation hier des Senders 5 um eine vertikale Achse 11 eine gleichfalls horizontal aufgespannte Meßebene durch den Strahl 7 ausgebildet. Damit ist eine Bezugsebene für die Meßstationen 4 gegeben.

Zweckmäßigerweise ist die Plattform 9 als Teilkreis ausgebildet, so daß Winkel Alpha, Beta und Gamma, vgl.

Figur 2, zwischen einzelnen Meßstellen ausgemessen werden können.

Weiter hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Sender 5, hier fest mit der Richtantenne 6 kombiniert, einen motorischen Antrieb für eine Rotationsbewegung um die Achse 11 aufweist.

Alternativ kann der Sender 5 von der Richtantenne 6 auch abgesetzt sein, so daß lediglich die Richtantenne 6 gegenüber einem Bezugspunkt, einer Bezugsfläche oder-linie ausgerichtet wird. Die Richtantenne wird dann über ein Kabel und bei einer drehbaren Lagerung beispielsweise über einen Schleifring oder dergleichen mit dem eigentlichen Sender verbunden.

Mittels der Achse 11 ist weiterhin in bekannter Art eine exakte Höheneinstellung des Senders 5 bzw. der Richtstrahlantenne 6 über dem Boden 12, hier als Bezugsebene, möglich.

Vor die Aufgabe gestellt, innerhalb des Hauses 1 eine exakte, relative Position gegenüber dem Boden 12 zu bestimmen, beispielsweise für das Einbringen der Markierung für die Oberseite eines Estriches oder dergleichen, wird eine Bedienperson einen transportablen und mobil einsetzbaren Empfänger 13 mit seiner Empfangsantennenanlage exakt auf das

Maximum des ausgestrahlten Funksignals gemäß der gestrichelten Linie 7 ausrichten.

Zu diesem Zweck weißt der Empfänger 13 eine Auswertevorrichtung auf, welche das Maximum registriert und anzeigt. Hierauf wird nachstehend noch eingegangen werden.

Mit der Ausrichtung des Empfängers 13 auf das Maximum des Funksignals gemäß der gestrichelten Linie 7 ist eine imaginäre Verbindungslinie zwischen dem Sender 5 und dem Empfänger 13, bzw. deren Antennen, festgelegt. Damit ist auch eine Positionsbestimmung des mobilen Empfängers 13 erfolgt.

Denn es weist die Empfangsantennenanlage des Empfängers 13 die gleiche relative Höhe über dem Boden 12 auf, wie der Sender 5 bzw. die Richtstrahlantenne 6.

Ist am Gehäuse des Empfängers 13 eine Markierung, den Versatz der Empfangsantennenanlage geeignet berücksichtigend, angebracht, kann die Meßebene beispielsweise auch an der Hauswand 2 markiert werden. Durch einfaches Abmessen kann dann die Höhe eines Einbaus beispielsweise bestimmt werden.

Zweckmäßig kann der Empfänger an einer Meßlatte 14 verschiebbar angebracht sein, so daß unmittelbar eine relative Höhe über dem Boden 12 angegeben werden kann.

Derartige Messungen können an beliebigen Stellen wiederholt werden, wobei jedoch jeweils die Abstrahlung des Funksignals auf den Empfänger auszurichten ist. Dies kann, wie bereits erläutert, durch eine Rotation des Funksignals um eine Hochachse 11, automatisiert werden.

Unter Bezugnahme auf die Figur 2 wird ein Meßverfahren weiter erläutert, das der Überprüfung der Lagerorientierung von einzelnen Meßpunkten wie Ecken 15 bis 18 zueinander erlaubt bzw. das der Überprüfung der Parallelität von Wänden 19,20 dient.

Hierzu wird beispielsweise ein Sender 21 in der Ecke 15 angeordnet. Durch Verdrehen des Senders 21 bei der Ausrichtung auf einen oder zwei in den Ecken 17 und 18 positionierten Empfängern kann der Winkel Alpha durch Ablesen eines Teilkreises auf der Plattform 9 bestimmt werden. Durch einen Standortwechsel des Senders 21 hin zu einer Ecke 17 oder 18 und einer Positionierung eines Empfängers dann in der Ecke 21 können auch die Winkel Beta und Gamma bestimmt werden. Wird weiter beispielsweise der Abstand zwischen den Ecken 17 und 18 vermessen, läßt sich das durch die Ecken 15 bis 18 aufgespannte Dreieck problemlos berechnen. Eine Wiederholung dieses Vorgehens mit einem Sender/Empfänger in der Ecke 16 liefert ein weiteres Dreieck, so daß aus der Bestimmung der Höhe der beiden Dreiecke, nämlich der Entfernung der Ecken 15 und 16 von der Wand 19 sofort abgelesen werden kann, ob die Wände 19 und 20 auch parallel und in korrektem Abstand zueinander ausgeführt sind.

Ein solches Meßverfahren wird naturgemäß erheblich vereinfacht, wenn Sender und Empfänger kombiniert werden. Ein Standortwechsel ist dann nicht mehr nötig. Darüber hinaus bietet sich die Möglichkeit, Sender und Empfänger nicht nur horizontal ausgerichtet bzw. nicht nur in einer Ebene ausgerichtet zu verwenden. Es können damit ganze Meßketten und insbesondere auch geschlossene Sende-Empfangsringe von Meßstationen aufgebaut werden, die praktisch jede Art einer Vermessung erlauben.

Die für solche Vermessungen nötigen Berechnungen kann beispielsweise auch ein Computer übernehmen, insbesondere auch ein mobiler Laptop, dem in bekannter Art die nötigen Meßwerte auch unmittelbar zur Verfügung stehen können, wenn die beweglichen Plattformen der Sender bzw. Empfänger mit elektrischen Gebern versehen sind, deren Ausgangssignale der jeweiligen relativen Position einer Vorrichtung entsprechen.

Figur 3 zeigt die prinzipielle Schaltungsanordnung des Senders 5. In üblicher Weise erzeugt ein Sendeoszillator 25

ein Funksignal im Mikrowellenbereich, bevorzugt oberhalb von 400 MHz, das von einer Richtantenne 26 stark fokussiert gemäß einer Charakteristik 27 abgestrahlt wird.

Der Empfänger 30, dessen Blockschaltbild in Figur 4 dargestellt ist, ist als Nullstellen-Monopulssystem ausgeführt. Die hier aus zwei richtungsempfindlichen Empfangsantennen 31,32 bestehende Empfangsantennenanlage empfängt das Funksignal des Senders und es stehen, angedeutet durch die Pfeile, zwei Empfangssignale simultan zur Verfügung. Die beiden Anfangssignale werden in einer Summen- /Differenzstufe 33 addiert und subtrahiert. Im Ausführungsbeispiel ist die Summen-/Differenzstufe 33 als Ratrace-Hybrid-Ring 34 ausgebildet. Infolge stehen ein hochfrequentes Summen-S und Differenzsignal D zur Verfügung.

Diese hochfrequenten Signale werden in einer nachgeschalteten Stufe 35 verstärkt und auf eine niedrigere Frequenz umgesetzt, angedeutet durch übliche Blockschaltbilder.

Der Empfänger nach der Erfindung weist weiter eine Auswertevorrichtung 36 auf. Diese dient der Bestimmung und Anzeige des Maximums des Funksignals bei einer genauen Ausrichtung der Empfangsantennenanlage, hier bestehend aus den Empfangsantennen 31 und 32, auf einen ein scharf gebündeltes Funksignal ausstrahlenden Sender, durch die Charakteristik 37 angedeutet. Beim Ausführungsbeispiel wird für die Auswertung der Quotient D/S aus dem Differenzsignal D und dem Summensignal S gebildet. Dieser Quotient ist bei optimaler Ausrichtung auf das Maximum minimal. Es wird dies, optisch und/oder akustisch, über eine Anzeigevorrichtung 38 angezeigt.

Das Summensignal S und das Differenzsignal D stehen simultan zur Verfügung. Zu diesen Signalen gehören die Charakteristiken 37,39 und 40. Das Empfangsdiagramm des Summensignals, entsprechend der Charakteristik 37, wird als Summendiagramm bezeichnet. Hierbei handelt es sich um ein fokussiertes Diagramm. Die Charakteristiken 39 und 40 geben

das Empfangsdiagramm des Differenzsignals D als Differenzdiagramm wieder.

In Figur 5 ist die Auswertung für eine optimale, entsprechend der durchgezogenen Linie 41, und für eine falsche Ausrichtung, entsprechend der gestrichelten Linie 42, dargestellt. Nur bei einer exakten, millimetergenauen Ausrichtung des Empfängers 30 mit den Empfangsantennen 31 und 32 auf die Linie 41 wird das Signal D/S minimal, im Idealfall gleich Null sein. Ist der Empfänger 30 auf die Linie 42 ausgerichtet, ist das Signal D/S von Null verschieden, regelmäßig jedoch größer als eine vorgebbare Toleranzschwelle. Es kann dabei daran gedacht sein, daß das Differenzsignal nicht nur dem Betrage nach zur Verfügung steht, sondern das tatsächlich eine Differenz beispielsweise des Empfangssignals der Antenne 31 und des Empfangssignals der Antenne 32 gebildet wird. Ein solches Differenzsignals wäre bei einer Ausrichtung auf die Linie 42 negativ. Wird der Empfänger 30 auf eine Linie unterhalb der Linie 41 ausgerichtet, wäre die Differenz positiv. Hieraus kann auf die Richtung des Maximums des Funksignals geschlossen werden und es kann diese Richtung durch Abfrage des Vorzeichens des Differenzsignals in einfacher Weise auch auf der Anzeigevorrichtung 38 angezeigt werden.

Anhand der Figuren 6 bis 9 wird ein Ausführungsbeispiel einer Richtantenne sowohl für ein Aussenden als auch für den Empfang eines scharf gebündelten Funksignals weiter erläutert.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Richtantenne in einer vertikalen Orientierung für ein Aussenden eines scharf gebündelten Funksignals. Es besteht die Richtantenne 45 aus einem flächenhaften Träger 46 aus einem nichtleitenden Material. Bei dem Ausführungsbeispiel ist eine quadratische Anordnung von metallischen Flächen 47 bis 50, sogenannte Patches, auf den Träger aufgebracht und durch Leiterbahnen 51 bis 53 miteinander verbunden.

Hier ist eine quadratische Anordnung der metallischen Flächen 47 bis 50 gezeigt, weil eine quadratische Anordnung sich bei vier Patches aus Symmetriegründen anbietet. Es ist jedoch diese Geometrie nicht zwingend, insbesondere dann nicht, wenn mehr als vier metallische Flächen vorgesehen sind.

Figur 7 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie VII in Figur 6, wobei die Schichtdicken der Flächen 47 bis 50 sowie die der Leiterbahnen 51 bis 53 zur Veranschaulichung überhöht sind.

Der Schnitt gemäß Figur 7 läßt erkennen, daß auch die Rückseite des flächenhaften Trägers 46 mit einer leitenden Beschichtung 54 versehen ist.

Zweckmäßigerweise können diese metallischen Flächen und Leiterbahnen aus einer doppelseitig mit einem leitenden Material kaschierten Leiterplatte herausgeätzt werden.

Bei der gezeigten vertikalen Orientierung der Richtantenne zur Aussendung eines Funksignals sind die beiden oberen metallischen Flächen 47,48 unterseitig durch die Leiterbahn 51 verbunden. Gleichfalls sind die metallischen Flächen 49, 50 unterseitig durch eine Leiterbahn 53 verbunden. Die beiden Leiterbahnen 51 und 53 sind weiter mittig durch die Leiterbahn 52 verbunden, welche mittig zwischen den Flächen 49 und 50 und-in Verlängerung-48 und 47 verläuft. Mittig der Leiterbahn 52 schließt eine vierte Leiterbahn 55 an, die hier mittig am Rand 57 an einen betriebsmäßig trennbaren Anschluß 56 geführt ist. Solche Anschlüsse können beispielsweise bekannte Koaxialsteck-und -schraubverbindungen sein, womit die Antennen leicht vom Sender oder Empfänger absetzbar ausgebildet werden können.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine Richtantenne für den Empfang eines Funksignals mit einem mit der Richtantenne gemäß den Figuren 6 und 7 vergleichbaren planaren Aufbau mit einer leitenden rückseitigen Beschichtung 75.

Bei der Richtantenne gemäß den Figuren 8 und 9, einer Empfangsantennenanlage 60, sind in der gezeigten vertikalen Orientierung des Trägers 61 die zwei oberen metallischen Flächen 62,63 und die beiden unteren Flächen 64,65 jeweils zu einer Empfangsantenne zusammengeschaltet. Hierzu sind die beiden oberen Flächen 62,63 unterseitig durch eine Leiterbahn 66 und die beiden unteren Flächen 64,65 unterseitig durch eine zweite Leiterbahn 67 miteinander verbunden. Eine dritte und vierte Leiterbahn 68,69 schließen mittig an den Leiterbahnen 66,67 an und verbinden diese mit einem mittig zwischen den vier Flächen 62 bis 65 angeordneten Ratrace-Hybrid-Ring 70.

Der Ratrace-Hybrid-Ring 70 bildet ein Differenz-und ein Summensignal der Empfangssignale der beiden Empfangsantennen, jeweils bestehend aus zwei metallischen Flächen 62,63 bzw.

64,65. Über Leiterbahnen 71,72 stehen dann das Summensignal S und das Differenzsignal D an betriebsmäßig lösbaren Anschlüssen 73,74 für die weitere Auswertung zur Verfügung.

Durch die Maßnahme, daß die Antenne vom Sender oder vom Empfänger räumlich getrennt einsetzbar sind, stehen in der hier vorliegenden Beschreibung Sender, Empfänger und Antennen, bzw. Antennenanlagen vielfach als aus der Beschreibung heraus erkennbare Synonyme.