DE1591056B1 - Impulsradargeraet mit elevationsgestaffelten Antennenstrahlern zur phasengesteuerten Strahlschwenkung - Google Patents
Impulsradargeraet mit elevationsgestaffelten Antennenstrahlern zur phasengesteuerten StrahlschwenkungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Impulsradargerät Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß
mit einem Antennensystem aus einer Vielzahl eleva- die Strahler in zwei Gruppen unterteilt sind, welche
tionsgestaffelter Strahler, von denen jeder über einen in an sich bekannter Weise getrennt mit Einrichtungen
zur abtastenden Strahlschwenkung in Elevations- zur Bildung eines Summenausgangssignals und eines
richtung dauernd veränderten Phasenschieber und ein 5 Differenzausgangssignals verbunden sind.
Kopplungsglied mit einer Speisequelle verbunden ist. Eine erste Ausführungsform besteht in diesem Fall
Kopplungsglied mit einer Speisequelle verbunden ist. Eine erste Ausführungsform besteht in diesem Fall
Es ist bekannt, eine rein elektronische abtastende darin, daß die Strahler der beiden Gruppen jeweils mit
Strahlschwenkung in Elevationsrichtung bei einem einem von zwei Hohlleitern verbunden sind, die mit
Antennensystem aus einer Vielzahl elevationsgestaf- zwei Zweigen eines magischen T-Glieds verbunden
felter Strahler entweder durch phasenunterschiedliche io sind, dessen übrige Zweige den Summenausgang bzw.
Speisung oder durch frequenzvariable Speisung zu den Differenzausgang bilden.
erzeugen. Da in diesen Fällen ein einziger Richtstrahl Die gleiche Wirkung kann gemäß einer zweiten
den gesamten erfaßten Raumwinkel abtastet, besteht Ausführungsform dadurch erhalten werden, daß die
das Problem, einen Kompromiß zwischen der für die Strahler der beiden Gruppen über erste Kopplungs-Erfassung
eines Zieles maximal zulässigen Abtast- 15 glieder gleichphasig mit einem ersten Hohlleiter und
geschwindigkeit und der Größe des erfaßten Raum- über zweite Kopplungsglieder gegenpbasig mit einem
winkeis zu finden. dazu parallelen zweiten Hohlleiter verbunden sind.
Es ist auch bereits bekannt, bei einem mit einer Schließlich ist es auch möglich, die Erfindung bei
Frequenz arbeitenden Rundsichtgerät mehrere eleva- einem Zielverfolgungsradargerät anzuwenden. Dies
tionsgestaffelte Empfangsrichtstrahlen gleichzeitig da- 20 wird dadurch erreicht, daß drei unterschiedliche
durch zu erhalten, daß die von verschiedenen Strahlern Trägerfrequenzen verwendet werden, die so bemessen
stammenden Empfangssignale mit unterschiedlicher sind, daß die drei Richtstrahldiagramme aneinandergegenseitiger
Phasenverschiebung zusammengefaßt grenzen, und daß die Empfangsschaltungen Einrichwerden.
tungen enthalten, die wahlweise auf die Empfangs-
Schließlich ist es auch bekannt, mehrere frequenz- 25 signale des mittleren Hauptrichtstrahls oder der beiden
unterschiedliche Generatoren mehrere Strahler gleich- Seitenrichtstrahlen ansprechen, und die Phasenschieber
zeitig derart speisen zu lassen, daß mehrere Rieht- so steuern, daß der mittlere Hauptrichtstrahl auf ein
strahlen gleichzeitig entstehen. Da diese Richtstrahlen erfaßtes Ziel gerichtet bleibt.
feststehen, hängt die Winkelauflösung von der Zahl Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
der verwendeten Frequenzen ab. Zur Verringerung 30 Zeichnung dargestellt. Darin zeigt
des für eine große Auflösung erforderlichen Aufwands F i g. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform
des für eine große Auflösung erforderlichen Aufwands F i g. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform
ist es bekannt, der Antenne ein Rauschspektrum des erfindungsgemäßen Impulsradargeräts,
zuzuführen. F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines ver-
zuzuführen. F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines ver-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zweigten Hohlleiters, der bei einer anderen Ausfüh-Impulsradargerät
zu schaffen, das die schnelle Ab- 35 rung der Anordnung von F i g. 1 verwendbar ist,
tastung eines großen Raumwinkels mit verhältnis- F i g. 3 eine weitere Abänderung der Anordnung
tastung eines großen Raumwinkels mit verhältnis- F i g. 3 eine weitere Abänderung der Anordnung
mäßig geringer Abtastgeschwindigkeit auf einfache von F i g. 1,
Weise ermöglicht. F i g. 4 das Blockschaltbild einer als Zielverfol-
Dies wird bei einem Impulsradargerät der eingangs gungsgerät verwendbaren Ausführungsform des erfinangegebenen
Art nach der Erfindung dadurch erreicht, 40 dungsgemäßen Radargeräts,
daß in an sich bekannter Weise die Sendequelle zur F i g. 5 ein Diagramm zur Erklärung des der
gleichzeitigen Erzeugung mehrerer unterschiedlich Erfindung zugrundeliegenden Prinzips,
geneigter Richtstrahlen aus mehreren Generatoren F i g. 6 die schematische Darstellung eines Phasenunterschiedlicher Trägerfrequenz besteht. Schiebers, der bei den Anordnungen von F i g. 1
geneigter Richtstrahlen aus mehreren Generatoren F i g. 6 die schematische Darstellung eines Phasenunterschiedlicher Trägerfrequenz besteht. Schiebers, der bei den Anordnungen von F i g. 1
Die Erfindung ergibt die Wirkung, daß auf Grund 45 und 4 verwendbar ist,
der unterschiedlichen Trägerfrequenzen ein Büschel F i g. 7 das Strahlungsdiagramm des Radargeräts
von unterschiedlich geneigten Richtstrahlen entsteht, von F i g. 1,
dem mit Hilfe der dauernd veränderten Phasen- F i g. 8 ein Diagramm einer vorteilhaften Ampli-
schieber eine abtastende Schwenkbewegung in Eleva- tudenverteilung bei dem erfindungsgemäßen Radartionsrichtung
erteilt wird. Dadurch ist es möglich, 50 gerät,
einen bestimmten Raumwinkel in kurzer Zeit mit ver- F i g. 9 das Strahlungsdiagramm des Radargeräts
hältnismäßig geringer Abtastgeschwindigkeit abzu- von F i g. 4.
tasten, denn jeder Richtstrahl muß sich nur durch F i g. 1 zeigt das Antennensystem eines Höheneinen
Bruchteil dieses Raumwinkels bewegen. Ferner meßradargeräts mit einer Reihe von Strahlern A1,
können die zur Erzielung dieser Schwenkbewegung 55 A2, ... A}, ... An-X, An für die Sendung und den
erforderlichen Schaltungsmittel verhältnismäßig ein- Empfang von Höchstfrequenzwellen. Die oberhalb
fach sein, weil der Schwenkbereich klein ist. der gestrichelten horizontalen Linie X1, X2 liegende
Zur Erzielung dieser Wirkung ist das Impulsradar- Anordnung, zu der auch die Strahler gehören, ist um
gerät vorzugsweise so ausgebildet, daß die unter- eine vertikale Achse drehbar, die in F i g. 7 und 9
schiedlichen Trägerfrequenzen so bemessen sind, daß 60 mit 0 bezeichnet ist und durch die Strahler oder in
die Diagramme der unterschiedlich geneigten Rieht- deren Nähe verläuft. Die drehbare Anordnung kann
strahlen im Abstand voneinander liegen und daß die ferner einen üblichen Reflektor, wie bei 14 in F i g. 4
dauernd veränderten Phasenschieber so gesteuert sind, gezeigt, in Form eines parabolischen Zylinderabdaß
sich die Schwenkbereiche der Richtstrahlen an- Schnitts aufweisen, der auf die Reihe der Strahler
einander anschließen. 65 fokussiert ist. Zu der drehbaren Anordnung gehört
Die Erfindung ist auch bei den nach dem bekannten ein Hohlleiter 1 in den Kopplungsglieder C1, C2, ... Q,
Summen-Differenz-Verfahren arbeitenden Impuls- ... Cn—i, Cn eingefügt sind, die jeweils mit einem der
radargeräten anwendbar. Dies wird gemäß einer StrahlerA1...An über einen zugehörigen Phasen-
3 4
schieberD1, D2, ■ ■ -Dj, ...Dn-\, Dn gekoppelt sind. Wenn die übertragene Frequenz die Ausbreitungs-Jeder
dieser Koppler kann als Richtkoppler aus- wellenlänge Xg im Hohlleiter 1 hat, ist die Phasengebildet
sein, um das Stehwellenverhältnis zu ver- differenz Δ ψ zwischen aufeinanderfolgenden Koppringern.
Die ausgesendete Energie kann zirkulär oder lungsgliedern Cj, Cj+1 gleich
linear polarisiert sein oder kann zwischen diesen beiden 5
linear polarisiert sein oder kann zwischen diesen beiden 5
Polarisationsarten umschaltbar sein. Der Hohlleiter 1 2jtd_^ ^ ^ __ X- Xn
ist am Ende reflexionsfrei abgeschlossen. %g ' β
Der Hohlleiter 1 ist über einen Drehkoppler 3 und
einen Multiplexer 2 mit mehreren Sendefrequenz- wobei X die Wellenlänge der angelegten Sendegeneratoren E1.. .Ei, .. .Eic verbunden, die auf ver- 10 schwingung im freien Raum und X0 die Grenzwellenschiedenen Wellenlängen X1... Xi, ...Xh arbeiten. länge des Hohlleiters ist. Wenn die Phasenschieber Dj, Diese Generatoren werden impulsweise über eine Dj+1 eine zusätzliche, durch die Abtaststeuerschal-Leitung 50 synchron mit der (nicht dargestellten) tung 5 veränderliche Phasenverschiebung Δ φ Ό erzeu-Sendeimpulsquelle eines Rundsichtradargeräts 51 ge- gen, kann der Wert des Winkels Θ aus der Beziehung tastet, das in einem anderen Frequenzband arbeiten 15
einen Multiplexer 2 mit mehreren Sendefrequenz- wobei X die Wellenlänge der angelegten Sendegeneratoren E1.. .Ei, .. .Eic verbunden, die auf ver- 10 schwingung im freien Raum und X0 die Grenzwellenschiedenen Wellenlängen X1... Xi, ...Xh arbeiten. länge des Hohlleiters ist. Wenn die Phasenschieber Dj, Diese Generatoren werden impulsweise über eine Dj+1 eine zusätzliche, durch die Abtaststeuerschal-Leitung 50 synchron mit der (nicht dargestellten) tung 5 veränderliche Phasenverschiebung Δ φ Ό erzeu-Sendeimpulsquelle eines Rundsichtradargeräts 51 ge- gen, kann der Wert des Winkels Θ aus der Beziehung tastet, das in einem anderen Frequenzband arbeiten 15
kann und dessen Antenne 52 gemeinsam mit dem sjn Q — Δ Ψ *■
AntennensystemA1 ...An und den zugehörigen EIe- 2nd
menten des Höhenmeßradargeräts drehbar ist. Die
menten des Höhenmeßradargeräts drehbar ist. Die
Schwingungen der Generatoren E1.. .Ek dienen wei- bestimmt werden, wobei
terhin zur Demodulation der empfangenen Hoch- 20 Δ w = Δίο + Δ w
frequenzschwingungen. Die demodulierten Echo- ™ ^ ψυ'
impulse werden einem Computer 4 zugeführt, der Daraus folgt, daß eine Änderung entweder von Δ ψ
ebenfalls von dem Rundsichtradargerät 51 gesteuert oder X den Winkel Θ ändern. Diese Formel zeigt
wird. jedoch ebenso, daß die Änderung von Θ nicht pro-
Ein weiterer Drehkoppler 6 verbindet eine Abtast- 25 portional der Änderung der Phasenverschiebung ist,
steuerschaltung 5 über getrennte Leitungen mit den so daß in der Praxis der durch die Einstellung der
Phasenschiebern D1.. .Dn zur Steuerung der dadurch Phasenschieber Dj verfügbare Abtastbereich begrenzt
erzeugten Phasenverschiebungen. Das Ausgangssignal ist. Diese Begrenzung wird durch die Tatsache kom-
der Abtaststeuerschaltung 5 wird außerdem an den pensiert, daß die verschiedenen diskreten Sende-
Computer 4 gelegt. Mittels dieser Information steuert 30 frequenzen gleichzeitig mehrere höhengestaifelte Keu-
der Computer die Ablenkelektroden einer Kathoden- len erzeugen, die verschiedene Sektorbereiche Z1, Z3,
strahlröhre 54, deren Schirm die Entfernung r und Z3 usw., wie in F i g. 7 dargestellt, abtasten. Bsi
den Höhenwinkel Θ eines Zieles T zeigt, dessen passender Wahl dieser Sendefrequenzen grenzt der
Position ferner als Funktion der Entfernung r und des durch die Keule B1 (der kürzesten Wellenlänge X1
Azimutwinkels λ auf dem Panoramaschirm 55 des 35 entsprechend) abgetastete Bereich Z1 direkt an den
Rundsichtradargeräts 51 dargestellt wird. durch die Keule B2 (mit der Wellenlänge X2) ab-
Die azimutale Richtwirkung der Strahlergruppe getasteten Bereich Z2, wobei der letztere seinerseits
A1...An sollte derart sein, daß das Abtasten eines an den BereichZ3 (WellenlängeX3) angrenzt. Die
gesamten Höhensektors in jeder horizontalen Lage Diagrammbreite dieser Keulen kann beispielsweise
dem Auflösungsvermögen des Rundsichtradargeräts 51 40 der Halbwertsbreite (— 3 db zu beiden Seiten des
entspricht. Maximums) entsprechen. Die äußeren Abtastlagsn
Bei passender Einstellung der Phasenschieber jeder Keule B1, B2, B3 sind bei B1, B1", B2, B2" und
D1.. .Dn zeigt das Vertikaldiagramm des Antennen- B3, B3" in F i g. 7 dargestellt,
systemsA1...An genauso viele Hauptkeulen wie es Die Phasenschieber können in üblicher Weise Sendefrequenzgeneratoren E1... E^ gibt. Die Achse 45 kontinuierlich einstellbar sein, beispielsweise mit jeder Keule steht in einem charakteristischen Höhen- Hilfe von Ferritkernen oder steuerbaren Halbleitern, winkel Q1.. .Θ^ zu der Horizontalen. Die Größe Sie können jedoch auch binäre Kombinationen von dieses Winkels ist teilweise durch die entsprechende Anordnungen mit fester Phasenverschiebung sein, Wellenlänge der Trägerwelle X1... Xa und teilweise wie in F i g. 6 dargestellt ist, wo der Phasenschieber Dj durch die relative Phasenverschiebung zwischen den 50 aus vier Stufen besteht, die jeweils eine Phasenverbenachbarten Strahlern des Antennensystems be- Schiebung von π, π/2, π/4 bzw. π/8 aufweisen. Es stimmt. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, können noch, weitere Stufen hinzugefügt werden, daß die lineare Reihe der Strahler A1.. .An durch die eine Phasenverschiebung aufweisen, dis dem eine zweidimensionale Anordnung ersetzt werden Wert π geteilt durch höhere Potenzen von 2 entkann, wobei jeder in F i g. 1 gezeigte Strahler reprä- 55 spricht. Diese Stufen könnten von der Abtaststeusrsentativ für mehrere solcher horizontal nebenein- schaltung 5 am Beginn jeder Sendepsriods so einander angeordneter Strahler ist. geschaltet werden, daß eine fortschreitende Phasen-
systemsA1...An genauso viele Hauptkeulen wie es Die Phasenschieber können in üblicher Weise Sendefrequenzgeneratoren E1... E^ gibt. Die Achse 45 kontinuierlich einstellbar sein, beispielsweise mit jeder Keule steht in einem charakteristischen Höhen- Hilfe von Ferritkernen oder steuerbaren Halbleitern, winkel Q1.. .Θ^ zu der Horizontalen. Die Größe Sie können jedoch auch binäre Kombinationen von dieses Winkels ist teilweise durch die entsprechende Anordnungen mit fester Phasenverschiebung sein, Wellenlänge der Trägerwelle X1... Xa und teilweise wie in F i g. 6 dargestellt ist, wo der Phasenschieber Dj durch die relative Phasenverschiebung zwischen den 50 aus vier Stufen besteht, die jeweils eine Phasenverbenachbarten Strahlern des Antennensystems be- Schiebung von π, π/2, π/4 bzw. π/8 aufweisen. Es stimmt. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, können noch, weitere Stufen hinzugefügt werden, daß die lineare Reihe der Strahler A1.. .An durch die eine Phasenverschiebung aufweisen, dis dem eine zweidimensionale Anordnung ersetzt werden Wert π geteilt durch höhere Potenzen von 2 entkann, wobei jeder in F i g. 1 gezeigte Strahler reprä- 55 spricht. Diese Stufen könnten von der Abtaststeusrsentativ für mehrere solcher horizontal nebenein- schaltung 5 am Beginn jeder Sendepsriods so einander angeordneter Strahler ist. geschaltet werden, daß eine fortschreitende Phasen-
Wie in F i g. 5 dargestellt, sind die auslaufenden verschiebung erzielt wird.
Wellenkomponenten Wj, Wj+1, die in einer Richtung In F i g. 2 ist eine Abänderung der Anordnung
laufen, die den Höhenwinkel Θ hat, in Phase, wenn 60 von F i g. 1 dargestellt, welche die Anwendung dss
die sie erzeugenden Strahler Aj, Aj+1 mit einer Phasen- Summe-Differenz-Verfahrens ermöglicht. Zu diesem
differenz arbeiten, deren Bogenmaß gleich der Weg- Zweck ist der Hohlleiter 1, an den die Strahler A1^-An
differenz d· sin© ist, wobei d der räumliche Abstand angeschlossen sind, durch einen abgsändartsn HDhI-
zwischen den beiden Strahlern Aj und Aj+1 ist. Es leiter 10 ersetzt, der sich in zwei Zweig? 11 und 12
kann angenommen werden, daß der Abstand d im 65 aufteilt. Der Zweig 11 ist mit einer Gruppj A' von
gesamten Antennensystem konstant ist. Diese Bedin- Strahlern A1.. .Aj (über Phasenschiebsr D1.. .Dj) und
gung vereinfacht die Rechnung, sie ist aber nicht der Zweig 12 mit einer Grupps A" von Strahbrn
zwingend. Aj+1... An (über Phasenschieber Dj+1.. .Dn) gikop-
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pelt. Der oberste Strahler A3- der unteren Gruppe A' oder Differenzausgangssignal D0, während der Hohl-
und der unterste Strahler Aj+1 der oberen Gruppe A" leiter 1, wie in Fig. 1, ein additives Signal oder
können voneinander den zuvor erwähnten Abstand d Summenausgangssignal S0 erzeugt,
haben, welcher dem Abstand zwischen jeweils zwei In F i g. 4 ist dargestellt, wie das zuvor beschriebene
benachbarten Strahlern innerhalb jeder Gruppe ent- 5 Prinzip bei einem Zielverfolgungsradargerät anspricht.
Der Abstand zwischen den Gruppen könnte gewendet werden kann. Es sind zwei Strahlergrupjedoch
auch anders sein. Die zugehörigen Phasen- pen A', A" der in F i g. 2 dargestellten Art in Verschieber
D1. ..Dn sind jedoch in der zuvor beschrie- bindung mit einem parabolischen Reflektor 14 vorbenen
Weise korreliert, um für jede Sendefrequenz handen. Drei Sendefrequenzgeneratoren E1, E2, E3
eine einzige Strahlungsrichtung über das Antennen- io mit den entsprechenden Wellenlängen X1, X2, X3 sind
system ^1.. .An zu erzeugen. mit dem Hohlleiter 10 über einen Multiplexer 2,
Die Zweige 11 und 12 sind miteinander und mit einen Drehkoppler 3, einen Hohlleiter 1 und ein
dem gemeinsamen Hohlleiterabscbnitt 10 über eine Paar in Kaskade geschalteter Duplexer 16, 15 verübliche
T-Verbindung (magisches T) verbunden, von bunden. Der Duplexer 15 empfängt auch das Summender
ein weiterer Zweig 13 in konjugierter Beziehung 15 ausgangssignal S0 des Hohlleiters 10 und leitet es
zu dem Zweig 10 abgeht. Ankommende Hochfre- über einen Sende-Empfangs-Schutzschalter 18 und
quenzwellen einer gegebenen Frequenz, die durch ein einen parametrischen Verstärker 20 zu einem Hoch-Ziel
auf die beiden Strahlergruppen reflektiert werden, frequenzverteiler 33, von wo die Empfangssignale
werden additiv in dem Zweig 10 und subtraktiv in über den Duplexer 16 und die Elemente 3 und 2 zu
dem Zweig 13 kombiniert, so daß ein Summenaus- 20 den Sendefrequenzgeneratoren E1, E2, E3 zurückgangssignal
S0 und ein Differenzausgangssignal D0 geführt wird. Die Schleife 15, 18, 20, 33 und 16
erzeugt werden. In Abhängigkeit von den relativen reduziert den Rauschpegel im Vergleich zu der in
Übertragungszeiten zwischen dem Ziel und den beiden F i g. 1 dargestellten einfachen Zweiwegeübertragung
Strahlgruppen ist entweder das Summenausgangs- über einen Hohlleiter 1, 10 bemerkenswert,
signal S0 oder das Differenzausgangssignal D0 domi- 25 Die Sendefrequenzgeneratoren E1, E2, E3 werden
nierend. Aus der Kombination dieser Ausgangs- wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungssignale kann der Computer eine genaue Information beispielen unter Steuerung durch das Rundsichtüber
die Richtung des Ziels erlangen. radargerät 51 impulsweise getastet, und ihre Schwin-
Die Hohlleiterabschnitte 11 und 12 sind am oberen gungen dienen wiederum zur Demodulation der
Ende reflexionsfrei abgeschlossen. 3« Empfangssignale. Die demodulierten Echoimpulse
Die Übertragungskoeffizienten der in F i g. 2 nicht werden über Torschaltungen 43, die von einem
dargestellten Kopplungsglieder C1... Cj1 (Fig. 1) Wähler 42 gesteuert werden, einer logischen Schalkönnen
derart gewählt werden, daß die Amplituden tung44 zugeführt. Die Baugruppen 42, 43 und 44
der von den einzelnen Strahlern ausgestrahlten sind Teile des Computers 4, der ferner eine Koppel-Wellen
(und daher ebenfalls die Empfindlichkeit der 35 schaltung 41 enthält, die den Torschaltungs-Wähler 42
Strahler für ankommende Wellen) verschieden sind, in Abhängigkeit von den vom Rundsichtradargerät 51
beispielsweise mit einem Strahlungsmaximum in der und von der logischen Schaltung 44 kommenden
Mitte des Antennensystems (F i g. 1) oder jeder Informationen steuert. Die logische Schaltung 44
Strahlergruppe (F i g. 2). Dies ist in F i g. 8 für die ist dazu bestimmt, die der Wellenlänge X2 entspre-Anordnung
von F i g. 2 in einem Diagramm dar- 40 chende Hauptkeule auf ein ausgewähltes Ziel ausgestellt,
welches die für eine bestimmte Sendefrequenz zurichten. Ein Ausgangsnetzwerk 29 dient als Monoin
der entsprechenden Ausbreitungsrichtung gleich- pulsinterpolator, welcher die Zielinformationen ausphasig
übertragenen Wellen zeigt. In diesem Zusam- wertet, die in einer von den Summen- und Differenzmenhang
ist zu bemerken, daß eine genau parallele ausgangssignalen S0 und D0 der Strahlergruppen A',
Beziehung der ausgestrahlten Wellen nicht immer 45 A" abgeleiteten Signalkombination enthalten sind,
exakt aufrechterhalten werden muß, sondern, daß Zu diesem Zweck ist der Hohlleiterzweig 13 über
z. B. die zwischen den Kopplungsgliedern und den einen Sende-Empfangs-Schutzschalter 17, einen paraStrahlern
eingeführten Phasenverschiebungen derart metrischen Verstärker 19 und ein Filter 21 mit einer
geringfügig verändert sein können, daß eine Konver- Mischstufe 23 verbunden, die eine Überlagerungsgenz
der Ausbreitungsrichtungen der gleichphasigen 50 schwingung von dem Sendefrequenzgenerator E2 über
Wellen für die Erfassung von Zielen geringen Durch- einen Drehkoppler 27 und einen Hochfrequenzvermessers
erreicht wird. Umgekehrt kann eine geringe teiler 28 empfängt. Die gleiche Schwingung wird von
Divergenz in gewissen Fällen vorteilhaft sein, z. B. dem Hochfrequenzverteiler 28 einer Mischstufe 24
zur Ortung eines ausgedehnten Ziels oder einer zugeführt, die außerdem das Summenausgangssignal S0
Gruppe von Zielen. 55 von dem Hohlleiter 10 über die Elemente 15,18,20, 33
Summen- und Differenzausgangssignale können und ein Filter 22 empfängt. Die Ausgänge der Mischauch
mit der in F i g. 3 dargestellten Anordnung stufen 23 und 24 sind mit dem Ausgangsnetzwerk 29
erhalten werden, bei welcher der Hohlleiter 1 von über entsprechende Verstärker 25, 26 und Dreh-F
i g. 1 durch einen zweiten, dazu parallelen Hohl- koppler 32,31 verbunden. Die Abtaststeuerschaltung 5,
leiter 7 ergänzt ist. Die Kopplungsglieder C1.. .Q 60 die auf Ausgangssignale der logischen Schaltung 44
der Strahlergruppe A' sind mit dem Hohlleiter 7 reagiert, liefert dem Ausgangsnetzwerk 29 die Höhenüber
zusätzliche Kopplungsglieder XC1.. .ZQ ver- Winkelinformation.
bunden, und die Kopplungsglieder Q+1... Cn der Die Arbeitsweise des Systems nach F i g. 4 soll
Strahlergruppe A" sind mit dem Hohlleiter 7 über an Hand des Diagramms der F i g. 9 erklärt werden,
zusätzliche Kopplungsglieder XQ+X.. .XCn verbun- 65 das die Keulen B1, B2, B3 zeigt, die auf Grund der
den, wobei die Kopplungsglieder ZCj+1.. .XCn gegen- drei Sendefrequenzen der Generatoren .E1, Ez, E3
phasig zu den Kopplungsgliedern ZC1.. .XCj arbeiten. gleichzeitig erzeugt werden. Die Sendefrequenzen
Der Hohlleiter 7 liefert daher ein subtraktives Signal sind in diesem Fall so bemessen, daß die drei Keulen
der Höhe nach aneinandergrenzen. Die ganze Keulengruppe B1, B1, B3 kann durch die Änderung der
Phasenverschiebung in den Phasenschiebern D1^-Dn
(F i g. 2) gemeinsam in der Elevationsrichtung verschwenkt werden, beispielsweise zwischen den bei 5
B1, B2, B3 und B1", B3", B2" gezeigten Stellungen.
Wenn die Hauptkeule B3 des Strahlungsdiagramms
richtig auf ein zu verfolgendes Ziel ausgerichtet ist, empfängt die logische Schaltung 44 ein Ausgangssignal
von dem als Demodulator wirkenden Generatorir2,
und sie hält die Torschaltung 43 über Schaltungen 41 und 42 offen, um dieses Ausgangssignal
hindurchzulassen. Wenn innerhalb einer gegebenen Azimutlage des Systems und auf einer durch
das Rundsichtradargerät 51 angezeigten Zielentfernung keine Echoimpulse auf der Wellenlänge X2 empfangen
werden, veranlaßt die logische Schaltung 44 den Wähler 43, die Demodulatoren E1 und E3 anzuschalten,
um zu bestimmen, ob sich das Ziel oberhalb oder unterhalb der Hauptkeule befindet. Die Abtaststeuerschaltung
5 bewirkt dann das Wiederzentrieren der Keule B2 auf das Ziel, indem die Phasenverschiebung
der den Strahlergruppen A' und A" vorgeschalteten Phasenschieber D1.. .Dn entsprechend geändert wird.
Wenn so das System wieder ausgerichtet ist, reagiert das Ausgangsnetzwerk 29 auf das Wiedererscbeinen
eines Signals von den Mischstufen 23 und/oder 24, indem es die Koppelschaltung 41 so steuert, daß der
Torschaltungswähler 42 den Signalpfad zwischen den Schaltungen E2 und 44 öffnet. Ein Sichtanzeigegerät,
wie der Bildschirm 54 von F i g. 1, kann ebenfalls durch das Netzwerk 29 direkt gesteuert werden.
Die logische Schaltung 44, die zur Korrektur des Höhenwinkels in der beschriebenen Art dient, um
eine Verschiebung in die Zielrichtung zu ermöglichen, speichert die Informationen von dem Netzwerk 29,
um die Keulengruppe B1, B2, B3 über die Abtaststeuerschaltung
5 nach jeder Drehung des Antennensystems in der gleichen Azimutlage wie bei der vorhergehenden
Abtastung auf das beobachtete Ziel auszurichten. Auf diese Art und Weise können verschiedene
Ziele einzeln in verschiedenen Azimutlagen verfolgt werden. Natürlich kann die Abtaststeuerschaltung
5 zur Ausrichtung der Keulengruppe auf ein besonderes Ziel auch manuell durch einen Bedienungsmann
eingestellt werden, der die Sichtanzeigen auf den Bildschirmen 54, 55 von F i g. 1
beobachtet.
Claims (7)
1. Impulsradargerät mit einem Antennensystem aus einer Vielzahl elevationsgestaffelter Strahler,
von denen jeder über einen zur abtastenden Strahlschwenkung in Elevationsrichtung dauernd veränderten
Phasenschieber und ein Kopplungsglied mit einer Speisequelle verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Sendequelle zur gleichzeitigen
Erzeugung mehrerer unterschiedlich geneigter Richtstrahlen aus mehreren Generatoren (E1.. .Eic)
unterschiedlicher Trägerfrequenz besteht.
2. Impulsradargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsglieder
(C1... Cn) zur Erzielung einer vorgegebenen Amplitudenverteilung
der von den einzelnen Strahlern (A1... An) abgestrahlten Wellen unterschiedliche
Übertragungskoeffizienten haben (F i g. 8).
3. Impulsradargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler^.. .An)
in zwei Gruppen (A', A") unterteilt sind, weiche in an sich bekannter Weise getrennt mit Einrichtungen
zur Bildung eines Summenausgangssignals (S0) und eines Differenzausgangssignals (D0) verbunden
sind (F i g. 2, 3).
4. Impulsradargerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler (A1...Af,
A j+1... An) der beiden Gruppen (,4', A") jeweils
mit einem von zwei Hohlleitern (11, 12) verbunden sind, die mit zwei Zweigen eines magischen
T-Glieds verbunden sind, dessen übrige Zweige (10, 13) den Summenausgang bzw. den Differenzausgang
bilden (F i g. 2).
5. Impulsradargerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler (A1... Af,
Aj+1...An) der beiden Gruppen(^i', A") über
erste Kopplungsglieder (C1 ...Cf, Cj+1... Cn)
gleichphasig mit einem ersten Hohlleiter (1) und über zweite Kopplungsglieder (XC1.. .XCy,
XCj+1.. .ZCB)gegenphasig mit einem dazu parallelen
zweiten Hohlleiter (7) verbunden sind (Fig. 3).
6. Impulsradargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die unterschiedlichen Trägerfrequenzen so bemessen sind, daß die Diagramme der unterschiedlich
geneigten Richtstrahlen (B1, B2, B3...)
im Abstand voneinander liegen, und daß die dauernd veränderten Phasenschieber (D1.. .Dn) so
gesteuert sind, daß sich die Schwenkbereiche der Richtstrahlen aneinander anschließen (Fig. 1
und 7).
7. Impulsradargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei unterschiedliche
Trägerfrequenzen verwendet werden, die so bemessen sind, daß die drei Richtstrahldiagramme
(B1, B2, B3) aneinandergrenzen, und
daß die Empfangsschaltungen Einrichtungen (4, 5, 29) enthalten, die wahlweise auf die Empfangssignale des mittleren Hauptrichtstrahls (B2) oder
der beiden Seitenrichtstrahlen (B1, B3) ansprechen
und die Phasenschieber (D1.. .Dn) so steuern, daß
der mittlere Hauptrichtstrahl auf ein erfaßtes Ziel gerichtet bleibt (F i g. 4 und 9).
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009509/153
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