DE2322122C3

DE2322122C3 - Continuous wave radar with dual frequency Doppler phase range measurement

Info

Publication number: DE2322122C3
Application number: DE19732322122
Authority: DE
Inventors: Stephen Charles Lauder London Botcherby
Original assignee: Decca Ltd
Current assignee: Decca Ltd
Priority date: 1972-05-03
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1977-06-23

Description

6. Dauerstrich-Radargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Sender derart betreibbar ist, daß auch ein Signal mit einer dritten Frequenz ausgesendet wird, wobei der Empfänger auch ein aus diesem Signal gewonne-6. Continuous wave radar device according to one of the preceding claims, wherein the transmitter is operable such that a signal with a third frequency is transmitted, whereby the receiver also receives a signal obtained from this

y ^nes Dopplersignal liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (13,14) die Fre- >,'' quenzdifferenzzwischen der dritten Frequenz und ■' ^einer der beiden Frequenzen auf einem Bruchteil der Prequenzdüierenz zwischen den beiden Frequenzen halt, und daß ein weiterer Multiplikator « (17) vorgesehen ist, der aus den Dopplersignalen, die aus der dritten Frequenz und der genannten // einen Frequenz gewonnen sind, ein Signal ableitet, "' welches gemäß seiner Polarität kennzeichnend ist für das Vorhandensein bzw. Fehlen einer unzweideutigen 90°-Verschiebung zwischen den zuerst genannten beiden Dopplersignalen. y ^nes Doppler signal provides, characterized in that said control means (13,14) the frequency>, '' quenzdifferenzzwischen the third frequency and ■ ^ one of the two frequencies dependent on a fraction of the Prequenzdüierenz between the two frequencies, and that a further Multiplier «(17) is provided, which derives from the Doppler signals, which are obtained from the third frequency and the said // one frequency, a signal"'which, according to its polarity, is indicative of the presence or absence of an unambiguous 90 ° - Shift between the first mentioned two Doppler signals.

7. Dauerstrich-Radargerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Integrator (13), einen Detektor (19) und ein Addierer (21) vorgesehen sind, durchweiche das Produktsignal in dem Fall vergrößert wird, daß die 90° -Verschiebung mehrdeutig ist, 7. Continuous wave radar device according to claim 6, characterized in that an integrator (13), a detector (19) and an adder (21) are provided through which the product signal is increased in the event that the 90 ° shift is ambiguous ,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dauerstrich-Radargcrät zur Entfernungsmessung mit einem Sender,The invention relates to a continuous wave radar device for measuring distances with a transmitter,

>o der Signale zweier Frequenzen aussendet, und mit einem Empfänger, der den beiden Sendefrequenzen jeweils zugehörige Dopplersignale liefert, deren gegenseitiger Phasenunterschied von der Entfernung abhängt.> o which sends out signals of two frequencies, and with a receiver which supplies Doppler signals associated with the two transmission frequencies, their mutual phase difference from the distance depends.

Ein Dauerstrich-Radargerät der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bekannt (DT-OS 2137206). Bei diesem bekannten Radargerät wird als Maß für die Entfernung der Phasenunterschied zwischen den beiden Dopplersignalen gemessen. Bei diesem be-A continuous wave radar device of the type described above is already known (DT-OS 2137206). In this known radar device is used as a measure of the distance of the phase difference between the measured on both Doppler signals. With this

ao kannten Radargerät treten jedoch Schwierigkeiten auf, wenn mehr als ein mögliches Ziel vorhanden ist oder wenn die Position eines hinsichtlich seiner Entfernung zu bestimmenden, sich fortbewegenden Zieles nicht bekannt ist.Ao known radar device, however, difficulties arise when there is more than one possible target or when the position of a moving target to be determined with regard to its range is not known.

Im Zusammenhang mit einem Dauerstrich-Radargerät der eingangs genannten Art i3t auch schon vorgeschlagen worden (DT-PS 2225180), den vorgesehenen Sender derart zu betreiben, daß ein Signal mit einer dritten Frequenz ausgesendet wird, wobei derIn connection with a continuous wave radar device of the type mentioned i3t has already been proposed (DT-PS 2225180) to operate the intended transmitter in such a way that a signal with a third frequency is transmitted, the

vorgesehene Empfänger ein aus diesem Signal gewonnenes Dopplersignal liefert. Hierdurch gelingt es jedoch noch nicht ohne weiteres, die vorstehend im Zusammenhang mit dem bekannten Dauerstrich-Radargerät betrachteten Nachteile zu überwinden.provided receiver delivers a Doppler signal obtained from this signal. In this way, however, it is not yet readily possible to overcome the disadvantages considered above in connection with the known continuous wave radar device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie ein Dauerstrich-Radargerät der eingangs genannten Art auszubilden ist, um eine Entfernungsbestimmung auch in den Fällen vornehmen zu können, daß mehr als ein mögliches Ziel vorhandenThe invention is based on the object of showing a way as a continuous wave radar device is to be trained in the initially mentioned type in order to determine the distance also in the cases to be able to have that more than one possible goal ist bzw. daß die Position eines sich fortbewegenden Zieles, dessen Entfernung zu bestimmen ist, nicht bekannt ist.is or that the position of a moving The target, the distance of which is to be determined, is not known.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einsan Dauerstrich-Radargerät der eingangs genannThe problem outlined above is achieved at Einsan continuous wave radar device mentioned at the beginning ten Art erfindungsgernäß dadurch, daß ein Multipli kator für die beiden Dopplersignale und eine Frequenzsteuereinrichtung, die auf ein Produktsignal von dem Multiplikator her anspricht und die die Frequenzdifferenz zwischen den Sendefrequenzen derartth type according to the invention in that a Multipli kator for the two Doppler signals and a frequency control device, which is based on a product signal of the multiplier responds and the frequency difference between the transmission frequencies in such a way

5» steuert, daß eine 90°-Phasenverschiebung zwischen den beiden Dopplersignalen aufrechterhalten bleibt, vorgesehen sind, wobei als Maß für die Entfernung eine Größe dient, die dem Reziprokwert der Frequenzdifferenz zwischen den Sendefrequenzen ent-5 »controls that a 90 ° phase shift between the two Doppler signals are maintained, are provided, as a measure of the distance a variable is used that corresponds to the reciprocal of the frequency difference between the transmission frequencies. spricht.speaks.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß mit relativ geringem sehaltungstechnischen Aufwand eine Entfernungsbestimmung in den Fällen vorgenommen werden kann, in denen mehr als ein mögliches ZielThis has the advantage that the distance can be determined in the cases with relatively little maintenance effort can be where more than one possible goal vorhanden ist bzw. in denen die Position eines sichis present or in which the position of one is fortbewegenden Zieles, bezüglich dessen eine Entfer-moving destination, with respect to which a distance

nungsbestimmung vorzunehmen ist, nicht bekannt ist.determination is to be made is not known.

Eine .zweckmäßige Ausgestaltung des vorstehendAn expedient embodiment of the above

angegebenen Dauerstrich-Radargerätes, bei dem diespecified continuous wave radar device, in which the

Frequenzsteuereinrichtung einen Funktionsgenerator enthält, der so ausgelegt ist, daß er eine Signalfolge abgibt, die wiederholt zwischen zwei Pegeln umschaltet, wobei die Signalfolge auch einen die Dopplersi-Frequency control device contains a function generator which is designed so that it generates a signal sequence emits, which repeatedly switches between two levels, whereby the signal sequence also causes the Doppler

gnnlc auf zwei Kanäle verteilenden Schalter steuert, besteht darin, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die cjen Unterschied der Pegel in Übereinstimmung mit dem Produktsignal steuern. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schal tunptcchnisehen Aufwands hinsichtlich der Pegelsteucrung.gnnlc controls switch distributing to two channels, is that means are provided which correspond to the difference in levels control the product signal. This results in the Advantage of a particularly low shawl effect Effort in terms of level control.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung enthalten die den Unterschied der genannten Pegel steuernden Einrichtungen einen Integrator. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein besonders wirksamer Ausgleich von kurzzeitig auftretenden Pegelschwankungen,According to an advantageous embodiment of the invention contain the devices controlling the difference between the levels mentioned an integrator. This advantageously results in a particularly effective compensation for short-term occurrences Level fluctuations,

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung enthält der Sender einen durchstimmbaren Oszillator, der für eine Frequenzsteuerung durch den Funktionsgenerator entsprechend ausgelegt ist, Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Möglichkeit der Änderung der Sendefrequenz,According to a further advantageous embodiment of the invention, the transmitter contains a tunable one Oscillator that is used for frequency control by the function generator is designed, This has the advantage of a particularly simple way of changing the Transmission frequency,

Von Vorteil bei einem Dauerstrich-Radargcräi gemäß der Erfindur/g mit je einem Tiefpaßfilter für die beiden Dopplersignale ist es, wenn dtx an die Ausgänge der beiden Filter angeschlossene Multiplikator ein Vierquadrantenmultiplikator ist. Hierdurch ist auf besonders einfache Weise sichergestellt, daß der Multiplikator unter Berücksichtigung der Vorzeichen der ihm jeweils zugeführten Signale ein entsprechendes Produktsignal liefert.This is advantageous in the case of a continuous wave radar signal according to the invention with a low-pass filter for each two Doppler signals it is when dtx to the outputs the multiplier connected to the two filters is a four-quadrant multiplier. This is on particularly simple way ensures that the multiplier taking into account the sign of the delivers a corresponding product signal to signals supplied to it in each case.

Von Vorteil bei einem Dauerstrich-Radargerät gemäß der Erfindung, bei dem der Sender derart betreibbar ist, daß auch ein Signal mit einer dritten Frequenz ausgesendet wird, wobei der Empfänger auch ein aus diesem Signal gewonnenes Dopplersignal liefert, ist es, wenn gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung die Steuereinrichtung die Frequenzdifferenz zwischen der dritten Frequenz und einer der beiden Frequenzen auf einem Bruchteil der Frequenzdifferenz zwischen den beiden Frequenzen hält, und wenn ein weiterer Multiplikator vorgesehen iät, der aus den Dopplersignalen, die aus der dritten Frequenz und der genannten einen Frequenzgewonnen sind, ein Signal ableitet, weiches gemäß seiner Polarität kennzeichnend ist für das Vorhandensein bzw. Fehlen einer unzweideutigen 90°- Verschiebung zwischen den zuerst genannten beiden Dopplersignalen. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, gegebenenfalls vorhandene Mehrdeutigkeiten bei der Entfernungsmessung auszuschließen. An advantage in a continuous wave radar device according to the invention, in which the transmitter can be operated in this way is that a signal with a third frequency is also sent out, with the receiver also supplies a Doppler signal obtained from this signal, it is if, according to a still further expedient Embodiment of the invention the control device the frequency difference between the third frequency and one of the two frequencies on one Fraction of the frequency difference between the two frequencies holds, and if another multiplier is provided, which is obtained from the Doppler signals from the third frequency and the aforementioned one frequency derives a signal which, according to its polarity, is indicative of its presence or lack of an unambiguous 90 ° shift between the first two mentioned Doppler signals. This makes it possible, in a particularly simple manner, to use existing ones if necessary Eliminate ambiguities in the distance measurement.

Von Vorteil bei der zuletzt betrachteten zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist es, wenn gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ein Integrator, ein Detektor und ein Addierer vorgesehen sind, durch welche das Produktsignal in dem Fall vergrößert wird, daß die 90°-Verschiebung mehrdeutig ist. Hierdurch ist es auf besonders einfache Weise möglich, eine in der erwähnten 90°-Verschiebung vorhandene Mehrdeutigkeit zu beseitigen.In the expedient embodiment of the invention considered last, it is advantageous if according to In yet another useful embodiment, an integrator, a detector and an adder are provided by which the product signal is increased in the event that the 90 ° shift is ambiguous is. This makes it possible, in a particularly simple manner, to achieve a shift of 90 ° as mentioned remove existing ambiguity.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail below, for example, with reference to drawings.

Fig. 1 zeigt schematisch ein gemäß der Erfindung aufgebautes Radargerät.Fig. 1 shows schematically a according to the invention built-in radar device.

Fig. 2zeigt eine modifizierte Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Radargerätes.Fig. 2 shows a modified embodiment of the in Fig. 1 shown radar device.

In Fi g. 1 ist ein Sender dargestellt, der einen Hochfrequenz-Oszillator (HF-Oszillator) 1 enthält, welcher so geschaltet ist, daß er eine Antenne 2 speist. Die Oszillatorfrequenz ist einstellbar; sie hängt zu jedem Zeitpunkt von der Größe eines Ausgangssignnls von einem spannungsgesteuerten Reehteekwellenoszillator 3 ab, Damit ändert sieh die Frequenz des Oszillators 1 zwischen zwei Freqwenzwerten, deren Dif-In Fi g. 1 shows a transmitter which has a high-frequency oscillator (RF oscillator) 1, which is connected so that it feeds an antenna 2. The oscillator frequency is adjustable; it depends on the size of an output signal at any point in time from a voltage controlled Reehteek wave oscillator 3 from, This changes the frequency of oscillator 1 between two frequency values whose difference

fcrcnz proportional ist der Amplitude der von dem Oszillator 3 gelieferten Rechteckwelle, Die Frequenz des Oszillators 3 möge 40 kHz beiragen, und die durch den Oszillator 1 erzeugten Frequenzen mögen oberhalb von 10 GHz liegen, Die Änderung in der über-fcrcnz is proportional to the amplitude of the square wave supplied by the oscillator 3, the frequency of the oscillator 3 may contribute 40 kHz, and the through the frequencies generated by the oscillator 1 may be above 10 GHz, the change in the

>° tragenen Frequenz (Sendefrequenz) möge in der Größenordnung von 40 MHz liegen.> ° carried frequency (transmission frequency) may be in the order of magnitude of 40 MHz.

Ein Empfänger ist durch eine Antenne 4, einen Mischer 5, einen Schalter 6 und durch Tiefpaßfilter 7 und 8 gebildet. Von der Antenne 4 aufgenommeneA receiver is made up of an antenna 4, a mixer 5, a switch 6 and a low-pass filter 7 and 8 formed. Recorded by the antenna 4

»5 Signale werden einem Eingang des Mischers S zugeführt, in welchem sie mit dem gleichzeitig zugeführten Frequenzsignal des Senders gemischt werden, Dieses Frequenzsignal wird zweckmäßigerweise von einem Ausgang des HF-Oszillators 1 erhalten. Das Aus-»5 signals are fed to one input of the mixer S, in which they are mixed with the simultaneously supplied frequency signal of the transmitter, this The frequency signal is expediently obtained from an output of the HF oscillator 1. The end-

gangssignal des Mischers 5 wird dem Schalter 6 zugeführt, der mit der Frequenz des Rechteckwellenoszillators 3 umgeschaltet wird, so daß das Ausgangssignal des Mischers abwechselnd jeweils einem der beiden Tiefpaßfilter 7 und 8 zugeführt wird.The output signal of the mixer 5 is fed to the switch 6, which operates at the frequency of the square wave oscillator 3 is switched, so that the output signal of the mixer alternately one of the two Low pass filters 7 and 8 is supplied.

«5 Der Schalter 6 wird von dem Rechieckwellenoszillator 3 her über ein steuerbares Verzögerungsglied 3a betätigt. Dieses Verzögerungsglied 3a wird durch ein Signal gesteuert, welches die Meßentfernung kennzeichnet, um nämlich Fehler für den Fall zu vermeiden, daß die betreffende Entfernung ein bedeutender Teil einer Wellenlänge bei der Frequenz des Rechtcckwellenoszillators wird.«5 The switch 6 is actuated by the square wave oscillator 3 via a controllable delay element 3a . This delay element 3a is controlled by a signal which characterizes the measuring distance, namely to avoid errors in the event that the distance in question becomes a significant part of a wavelength at the frequency of the square wave oscillator.

Der Schalter 6 und die Filter 7 und 8 stellen eine Einrichtung zur Erlangung zweier DopplersignaleThe switch 6 and the filters 7 and 8 constitute a device for obtaining two Doppler signals

entsprechend der Schwebungsfrequenz zwischen einer der Sendefrequenzen und dem entsprechenden Echosignal von dem Ziel dar.corresponding to the beat frequency between one of the transmission frequencies and the corresponding echo signal from the goal.

Auf Grund der Differenz zwischen den Sendefrequenzen unterscheiden sich die Dopplersignale in derDue to the difference between the transmission frequencies, the Doppler signals differ in the

Phase. Die relative Phase ist ein Maß für die Zeitspanne, die zwischen der Aussendung des Signals von dem Sender und dem Empfang des Echosignals vergangen ist. Die betreffende relative Phase gibt die Entfernung unzweideutig bis zu einer PhasendifferenzPhase. The relative phase is a measure of the time that elapses between the transmission of the signal from the transmitter and the reception of the echo signal has passed. The relative phase in question gives the Distance unambiguously up to a phase difference

von TLn an. Bei diesem Wert werden das Phasenmaß und damit die Entfernung mehrdeutig.from TLn on. With this value, the phase dimension and thus the distance become ambiguous.

Die erhaltenen Dopplersignale werden miteinander multipliziert. Zu diesem Zweck werden die betreffenden Signale den betreffenden Eingängen eines Vier-The Doppler signals obtained are multiplied with one another. For this purpose, the relevant Signals the relevant inputs of a four-

quadrantenmultiplikators 9 zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Multiplikators 9 wird dabei Null sein, wenn die Phasendifferenz "I₂ beträgt. Ein bedeutenderTeil der Erfindung besteht in der Regelung der Differenz zwischen den Sendefrequenzen mittels des Ausgangssignals des genannten Multiplikators, und zwar in der Weise, daß dieses Ausgangssignal auf Null herabgesetzt wird und daß demgemäß die Phasendifferenz zwischen den erhaltenen Doppiersignaien bei "I₂ gehalten wird.quadrant multiplier 9 supplied. The output signal of this multiplier 9 will be zero when the phase difference "I" is _2. An important part of the invention consists in regulating the difference between the transmission frequencies by means of the output signal of said multiplier in such a way that this output signal is reduced to zero and that accordingly the phase difference between the obtained duplicate signals is kept at "I ₂ .

Das Ausgangssignal des Multiplikators 9 wird einem Integrator *.Ö zugeführt, der aus einem Operationsverstärker mit einer ohmschen Eingangsimpedanz und einer kapazitiven Rückkopplung besteht. Das Ausgangssignal des Integrators wird einem Steuereingang des Rechteckwellenoszillators 3 zugeführt. Dieser Oszillator ist in an sich bekannter Weise so ausgelegt, daß die Amplitude der von ihm abgegebenen Rechteckwelle proportional ist der Gleichspan-The output signal of the multiplier 9 is fed to an integrator * .Ö, which consists of an operational amplifier with an ohmic input impedance and a capacitive feedback. The output signal of the integrator becomes a control input of the square wave oscillator 3 is supplied. This oscillator is like that in a manner known per se designed so that the amplitude of the square wave it emits is proportional to the DC voltage

23 22si 2223 22si 22

nung, die am Ausgang des Integrators 10 auftritt. '■% Mit Hilfe dieser Anordnung erfolgt auf jede Änderung des Ausgangssignals des Multiplikators,?, von Null weg eine Gegenwirkung. Wenn das Ausgangssignal des Multiplikators_r9 bzw. des Verstärkers in einer einer Zunahme der Phasendifferenz zwischen den Dopplersignaien und./damit einer effektiven Verkleinerung in der Frequenzdifferenz der Sendesignale entsprechenden Richtung ansteigt, treten somit ein kompensierender Anstieg in der Amplitude des. Rechteckwellenausgangssignals des Oszillators 3. und ein Anstieg in der Frequenzauslenkung des Oszillators 1 auf, und zwar derart, daß dies zu einer Herabsetzung des Ausgangssignals des Multiplikators 9 führt.voltage that occurs at the output of the integrator 10. '■% With the help of this arrangement, every change in the output signal of the multiplier,?, From zero is counteracted. If the output signal of the multiplier _r 9 or of the amplifier rises in a direction corresponding to an increase in the phase difference between the Doppler signals and thus an effective reduction in the frequency difference of the transmission signals, a compensating increase in the amplitude of the square wave output signal of the oscillator 3 occurs and an increase in the frequency excursion of the oscillator 1 in such a way that this leads to a reduction in the output signal of the multiplier 9.

Es kann ohne v/eiteres gezeigt werden, daß in dem Fall» daß die Phasendif ierenz zwischen den Dopplersignalen gleich a, die Entfernung zu dem Ziel gleich R und die effektive Wellenlänge eines Signals mit einer der Differenz zwischen den Sendesignalen entsprechenden Frequenz gleich k_d ist, die Beziehung a - "I₁ erfüllt ist, wenn R - {ty/& ist. Die Entfernung R wird umgekehrt proportional der Differenz zwischen den Sendefrequenzen, dem Ausgangssignal des Integrators und der Amplitude des Rechteckwellenausgangssignals des Oszillators 3 sein. Auf irgendwelche dieser miteinander verbundenen Variablen ansprechende Einrichtungen können für die Anzeige der Entfernung vorgesehen sein. Bei dieser Ausführung.«* orm liefert eine Umkehrschaltung U ein direktes Signal, welches umgekehrt proportional der Amplitude des Rechteckwellengenerators ist. Dieses Signal wird einem Entfernungsmesser 12 und dem steuerbaren Verzögerungsglied 3e zugeführt.It can without v / eiteres be shown that in the case "that the Phasendif ierenz between the Doppler signals is equal to a, the distance to the target is equal to R and the effective wavelength of a signal of the difference between the transmission signals corresponding frequency is equal to k _d , the relationship a - "I _{1 is} satisfied when R - {ty / & . The distance R will be inversely proportional to the difference between the transmission frequencies, the output of the integrator and the amplitude of the square wave output of the oscillator 3. Any of these with each other Devices which respond to connected variables can be provided for the display of the distance. In this embodiment, an inverter U supplies a direct signal which is inversely proportional to the amplitude of the square wave generator. This signal is fed to a range finder 12 and the controllable delay element 3e.

F i g. 2 zeigt eine Modifizierung des in Fi g. 1 dargestellten Radargeräts. Die modifizierte Anordnung umfaßt die meisten bereits beschriebenen Merkmale; die in F i g. 1 und 2 gemeinsamen Merkmale bzw. Einrichtungen sind in beiden Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.F i g. 2 shows a modification of the one shown in FIG. 1 shown radar device. The modified arrangement includes most of the features already described; the in F i g. 1 and 2 common features or devices are in both drawings with the same Reference numerals denoted.

Bei der modifizierten Anordnung gemäß Fig. 3 ist der Oszillator 3 gemäß Fig. 1 durch einen Funktionsgenerator 13 ersetzt, der eine wiederholt auftretende Signa'fcige A mit einer zweifachen Stufe erzeugt. Die Augenblicksamplitude dieser Signalfolge A bestimmt die Frequenz des HF-Oszillators 1. Die vollständige Amplitude α dieser Signalfolge wird wie zuvor durch den Integrator 10 festgelegt. Die Signalfolge weist eine Anfangsstufe auf, die eine Größe β besitzt, die einen festen Teil, in diesem Fall ein Drittel, der Gesarntamplitude α ausmacht. Dieser Teü wird durch eine Spannungssteuereinrichtung 14 gesteuert, welche .einen Spannungsteiler enthalten kann, der das Ausgangssignal des Integrators 10 aufnimmt. * Demgemäß sind drei mögliche Sendefrequenzen vorhanden, und demgemäß wird ein in drei Stellungen einstellbarer Schalter 15 in einer festen zeitlichen Beziehung zu dem Umschalten der Frequenz des Oszillators 1 betätigt, und zwar derart, daß die von den drei Sendefrequenzen gewonnenen Schwebungsfrequenzen jeweils einem von drei Tiefpaßfiltern zugeführtIn the modified arrangement according to FIG. 3, the oscillator 3 according to FIG. 1 is replaced by a function generator 13 which generates a repeated signal A with a double stage. The instantaneous amplitude of this signal sequence A determines the frequency of the HF oscillator 1. The complete amplitude α of this signal sequence is determined by the integrator 10 as before. The signal sequence has an initial stage which has a size β which makes up a fixed part, in this case one third, of the total amplitude α . This part is controlled by a voltage control device 14 which may contain a voltage divider which receives the output signal of the integrator 10. * Accordingly, there are three possible transmission frequencies, and accordingly a switch 15 adjustable in three positions is actuated in a fixed temporal relationship to the switching of the frequency of the oscillator 1, namely in such a way that the beat frequencies obtained from the three transmission frequencies each have one of three low-pass filters fed werden. Die Ausgangssignale der Tiefpaßfilter 7 und 8 werden aus den ,Frequenzen gewonnen, die der Basislinie und[der oberen"Stufeder SigR2lfo!ge,A entsprechen; die betreffenden Ausgangssignale werdenwill. The output signals of the low-pass filters 7 and 8 are obtained from the "frequencies" which correspond to the baseline and [the upper "stage of the SigR2lfo! Ge, A ; the respective output signals are

'vkA Hilfe des Multiplikators^! multipliziert, wie dies bereits beschrieben worden ist. Die durch den Integrator 10 yervolistäridigte Regeischleife ,hält eine 90°!rPha^nyerschjebung beiIfeti; Ausgahgssjgnalen ,'der Filter 7 und 8 aufrecht, wie dies oben bereits bc- 'vkA help of the multiplier ^! multiplied as already described. The loop controlled by the integrator 10 maintains a 90 ° phase shift at Ifeti; Ausgahgssjgnalen, 'the filters 7 and 8 upright, as already mentioned above

}9 ichrieben^wprden .ist. } 9 I rubbed ^ wprden .is.

I Das Ausgangssignal des dritten, Tieipaßfilters^6 "stellt das Doppi^ig1riaI:daV,^lches:ausderi;Sendefrequenzgewonnen worden ist, die dem mittleren Absatz (mittlere Stufe) in der Signalfolge A entspricht.The output signal of the third, low-pass filter ^ 6 "represents the double: daV, ^ lches: ausderi; transmission frequency has been obtained which corresponds to the middle step (middle stage) in signal sequence A.

is Die Ausgangssignate der Tiefpaßfilter 8 und 16 v/erden mittels eines Multiplikators 17 multipliziert, der einen Integrator 18 speist. Am Ausgang des Integrators 18 ist ein Detektor 19 angeschlossen. Dieser Detektor stellt fest, ob das Ausgangssignal des Integrale tors entweder Null oder negativ ist, woraufhin der betreffende Detektor die Betätigung eines Fehleranzeigers 20 bewirkt.is The output signals of the low-pass filters 8 and 16 are multiplied by a multiplier 17 which an integrator 18 feeds. A detector 19 is connected to the output of the integrator 18. This detector determines whether the output of the Integrale gate is either zero or negative, whereupon the relevant detector causes the actuation of an error indicator 20.

Der Zweck der modifizierten Ausführungsform besteht darin, eine mögliche Mehrdeutigkeit zu beseiti-The purpose of the modified embodiment is to remove any possible ambiguity-

gen, wenn die ermittelte Entfernung eine plötzliche Änderung erfährt. Dies kann auftreten, wenn das Radargerät als Höhenmesser verwendet wird, und wenn ein das betreffende Radargerät mit sich führendes Flugzeug über eine Klippe fliegt.gen when the determined distance experiences a sudden change. This can occur when and when the radar is used as an altimeter an aircraft carrying the radar in question flies over a cliff.

Die Phasendifferenz zwischen den Ausgangssignalen der Filter 7 und 8 sollte "I₁ groß sein. Ist dies der Fall, so wird das Ausgangssignal des Integrators 18 positiv sein, was einer Phasendifferenz von ⁿ/₆ entspricht, nämlich ein Drittel von V₂. Wird die betref-The phase difference between the output signals of the filters 7 and 8 should be "I _1. If this is the case, the output signal of the integrator 18 will be positive, which corresponds to a phase difference of ⁿ / ₆ , namely a third of V _2. If the concerned-

fende Phasendifferenz jedoch vorübergehend (4/1-I)V₂, und zwar mit « = 1, 2 oder 3, so wird das Ausgangssignal des Multiplikators 17 Null sein. Dieser Zustand wird durch den Detektor ermittelt. Um den Fehler in dem Hauptregelkreis zu korrigieren,If the phase difference is temporarily (4/1-I) V ₂ , namely with «= 1, 2 or 3, the output signal of the multiplier 17 will be zero. This condition is determined by the detector. To correct the error in the main control loop,

wird der Detektor auf die Ermittlung eines Null-Signals oder eines negativen Signais ein positives Signa! an einen Addierer 21 abgeben, um das Ausgangssignal des Multiplikators 9 zu vergrößern und um die Hauptregelschleife in den richtiger. Beineb zu führen.the detector will respond to the determination of a zero signal or a negative signal a positive signal! to an adder 21 in order to increase the output signal of the multiplier 9 and to make the main control loop more correct. To guide legs.

Die modifizierte Anordnung kann die Mehrdeutigkeit beseitigen, und zwar bis zum Dreizehnfachen der richtigen Entfernung.The modified arrangement can remove the ambiguity up to thirteen times the correct distance.

Ein weiteres mögliches Verfahren besteht darin, die Differenz zwischen der Grundlinie bzw. Basislinie undAnother possible method is to use the Difference between the baseline or baseline and

der Zwischenstufe der Signalfolge A wiederholt, z. B. in 5-Sekunden-Intervaüen, von Null aas bis zu einem Maximum eines bestimmten Anteiles, z. B. eines Drittels, der Gesamthöhe der Signalfolge zu ändern, um einen wiederholten Durchlauf der entsprechendenthe intermediate stage of the signal sequence A repeatedly, e.g. B. in 5-second Intervaüen, from zero aas to a maximum of a certain proportion, z. B. a third to change the total height of the signal sequence to make a repeated pass of the appropriate

Frequenzdifferenz am Ausgang des Oszillators 1 zu erzeugen. Der Rest des Systems würde in der zuvor beschriebenen Weise arbeiten.To generate frequency difference at the output of the oscillator 1. The rest of the system would be in the previous one described way.

Eine Entfernungsanzeige kann von der Ausführungsform gemäß Fig. 2 in derselben Weise erhalten werden, wie dies zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist.A distance indication can be obtained from the embodiment according to FIG. 2 in the same way as has been described above in connection with FIG.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Daucrstrich-Radargerät zur Entfernungsmessung mft einem Sender, der Signale zweier Frequenzen aussendet, und mit einem Empfänger, der den beiden Sendefrequenzen jeweils zugehörige Dopplersignale liefert, deren gegenseitiger Phasenunterschied von der Entfernung abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplikator (9) für die beiden Dopplersignale und eine Frequenzsteuereinrichtung (10,3 bzw. 13), die auf ein Produktsignal von dem Multiplikator (9) her anspricht und die die Frequenzdifferenz zwischen1. Continuous line radar device for distance measurement with one transmitter, the signals of two Emits frequencies, and with a receiver, which supplies Doppler signals associated with the two transmission frequencies, their mutual Phase difference depends on the distance, characterized in that a multiplier (9) for the two Doppler signals and one Frequency control device (10, 3 or 13) that responds to a product signal from the multiplier (9) responds and which is the frequency difference between

•^en Sendefrequenzen derart steuert, daß eine 9D" -Phasenverschiebung zwischen den beiden Dopplersignalen aufrechterhalten bleibt, vorgesehen sind, wobei als Maß für die Entfernung eine Größe dient, die dem Reziprokwert der Frequenzdifferenz zwischen den Sendefrequenzen entspricht.• ^ en transmission frequencies controls in such a way that one 9D "phase shift between the two Doppler signals is maintained, are provided, as a measure of the distance a Size is used, which is the reciprocal of the frequency difference between the transmission frequencies is equivalent to.

2. Dauerstrich-Radargerät nach Anspruch 1, bei dem die Frequenzsteuereinrichtung einen Funktionsgenerator enthält, der so ausgelegt ist, daß er eine Signalfolge abgibt, die wiederholt zwischen zwei Pegeln umschaltet, wobei die Signalfolge auch einen die Dopplersignale auf zwei Kanäle verteilenden Schalter steuert, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (10) vorgesehen sind, die den Unterschied der Pegel in Übereinstimmung mit dem Produktsignal steuern.2. Continuous wave radar device according to claim 1, wherein the frequency control device a Contains a function generator which is designed so that it emits a signal sequence which repeatedly switches between two levels, the signal sequence also controlling a switch distributing the Doppler signals to two channels, thereby characterized in that means (10) are provided which control the difference in levels in accordance with the product signal.

3. Dauerstrich-Radargerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Unterschied der genannten Pegel steuernden Einrichtungen einen Integrator (10) enthalten.3. Continuous wave radar device according to claim 2, characterized in that the difference of said level controlling devices contain an integrator (10).

4. Dauerstrich-Radargerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen durchstimmbaren Oszillator (1) enthält, der für eine Frequenzsteuerung durch den Funktionsgenerator (3) entsprechend ausgelegt ist.4. Continuous wave radar device according to claim 2 or 3, characterized in that the transmitter contains a tunable oscillator (1) which is designed accordingly for frequency control by the function generator (3).

5. Dauerstrich-Radargerät nach Anspruch 2 mit je einem Tiefpaßfilter für die beiden Dcpplersignale, dadurch gekennzeichnet, daß der an die Ausgänge der beiden Filter (7,8) angeschlossene Multiplikator (9) ein Vierquadratenmultiplikator ist.5. Continuous wave radar device according to claim 2, each with a low-pass filter for the two Dcpplersignale, characterized in that the to the Outputs of the two filters (7, 8) connected multiplier (9) a four-square multiplier is.