DE102009006861A1

DE102009006861A1 - Responsive-Jammer

Info

Publication number: DE102009006861A1
Application number: DE200910006861
Authority: DE
Inventors: Askold Dr. Meusling; Clemens Dr. Klöck
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2009-01-30
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2010-08-12

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Responsive-Jammer, der zur fortlaufenden Durchführung von Störzyklen (Zn) eingerichtet ist, wobei ein Störzyklus eine Beobachtungsphase (Bn) und eine Störphase (Jn) umfasst. Er umfasst - eine Steuervorrichtung (1) zur Steuerung der Umschaltung zwischen Beobachtungsphase (Bn) und Störphase (Jn), - eine Empfangsantenne (A1) zum Empfang eines Signals während einer Beobachtungsphase (Bn), - einen Empfänger (5) zur Verarbeitung des während einer Beobachtungsphase (Bn) empfangenen Signals, - einen Signalgenerator (10) zur Erzeugung des während einer Störphase (Jn) abgestrahlten Störsignals, - einen Leistungsverstärker (7) zur Verstärkung des vom Signalgenerator (10) erzeugten Störsignals und - eine Sendeantenne (A2) zur Abstrahlung des Störsignals während einer Störphase (Jn). Erfindungsgemäß sind Sendeantenne (A2) und Empfangsantenne (A1) separate Antennen, wobei zum Schutz des Empfängers (5) während der Abstrahlung des Störsignals durch die Sendeantenne (A2) in der Störphase (Jn) ein durch die Steuervorrichtung (1) gesteuerter Empfangsantennenschutzschalter (4) vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Responsive-Jammer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kommunikations-Jammer sind technische Geräte, die zur Störung von Kommunikationsverbindungen dienen. Eine spezielle Art von Kommunikations-Jammern sind sogenannte Responsive-Jammer. Die Störung erfolgt im Falle von Responsive-Jammern erst dann, wenn ein zu störendes Signal erkannt wird. Um solche Signale zu erkennen, arbeiten Responsive-Jammer mit einer zwischengeschalteten Beobachtungsphase, in denen kein Störsignal ausgesendet wird (so genanntes Look through). Störphase und Beobachtungsphase wechseln sich also fortlaufend ab.
Den Aufbau eines Responsive-Jammers gemäß Stand der Technik ist in 1 dargestellt. Er umfasst einen Signalgenerator 10, dessen Signal in einem Leistungsverstärker 7 verstärkt und über die Antenne A als Störsignal abgestrahlt wird. Die Antenne A dient auch zum Empfang von Signalen während der obengenannten Beobachtungsphase. Die Weiterverarbeitung eines empfangenen Signals erfolgt in dem Empfänger 5. Die Steuerung der Umschaltung zwischen Senden und Empfangen, also zwischen Störphase und Beobachtungsphase, erfolgt mit der Steuereinrichtung 1.
Zu Beginn einer Beobachtungsphase, wenn also von Senden auf Empfangen gewechselt werden soll, muss der Sende/Empfangsumschalter (T/R switch) 3 des Leistungsverstärkers 7 geschaltet werden. Da solche Schalter hohe Leistungen aushalten und schalten müssen, sind diese relativ langsam (im Bereich mehrerer 10 μs).
In 2 ist ein möglicher Zeitablauf beim Einsatz eines bekannten Responsive-Jammers dargestellt, wobei die einzelnen Vorgänge und deren Dauer veranschaulicht sind. Der Zeitablauf teilt sich in einzelne Störzyklen Zn, Zn + 1, etc auf, die jeweils aus Beobachtungsphase Jn und Störphase Bn bestehen. Um auf eine sich ändernde Funkumgebung reagieren zu können, müssen durch den Empfang Informationen über das Spektrum gewonnen werden. Dazu wird vom Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb umgeschaltet. Dies geschieht, indem das Signal am Eingang des Leistungsverstärkers 7 innerhalb von Nanosekunden weggenommen wird und daraufhin der Sende/Empfangsumschalter 3 von Senden auf Empfangen geschaltet wird. Die typische Umschaltzeit Δt1 liegt im Bereich von mehreren 10 μs. Abhängig von der gewünschten Spektrumsauflösung muss das Spektrum über eine Zeitspanne Δt2 beobachtet (d. h. abgetastet) werden. In typischen Anwendungen eines Responsive-Jammers liegt diese Zeitspanne in etwa im Bereich der Dauer von Δt1. Nach dem Ende der Signalabtastung (Zeitpunkt Tr in 2) kann der Sende/Empfangsumschalter 3 wieder auf Senden umgeschaltet werden und das Aussenden des Störsignals fortgesetzt werden (zunächst noch mit dem alten Signal, das die gerade empfangenen Informationen noch nicht berücksichtigen kann).
Parallel dazu werden aus dem empfangenen Signal Spektrumsinformationen gewonnen, in diesem Beispiel mit Hilfe einer FFT, die eine Rechenzeit Δt3 benötigt. Nach Taskprocessing und Störsignalgenerierung, deren Dauer Δt4 in vergleichbarer Größenordnung wie Δt1, Δt2, Δt3 liegt, kann das neue Störsignal im Nanosekundenbereich zu dem vorhandenen Störsignal dazu geschalten werden. Dies geschieht zum Zeitpunkt Te in 2. Die Zeitdifferenz zwischen Te und dem Beginn der Beobachtungsphase Bn zum Zeitpunkt Ta ist die Reaktionszeit des Responsive-Jammers.
Insgesamt ergibt sich somit, dass der Responsive-Jammer in der Zeit des Umschaltens (Δt1) und der Spektrumsbeobachtung (Δt2) nicht stören kann. Im Hinblick kurze Reaktionszeit zur Berücksichtigung neuer Ziele sollte dieser Zeitraum möglichst kurz gehalten werden.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Responsive-Jammer zu schaffen, mit der der Zeitraum, in denen kein Störsignal ausgesandt werden kann, wesentlich reduziert wird.
Diese Aufgabe wird mit dem Responsive-Jammer gemäß dem Patentanspruch gelöst.
Erfindungsgemäß sind Sendeantenne und Empfangsantenne als separate Antennen vorhanden. Zum Schutz des Empfängers während der Abstrahlung des Störsignals durch die Sendeantenne in der Störphase ist ein durch die Steuervorrichtung gesteuerte Empfangsantennenschutzschalter vorgesehen. Im Gegensatz zu dem relative langsamen Sende/Empfangsumschalter in dem bekannten Jammer ist der Empfangsantennenschutzschalter der vorliegenden Erfindung sehr schnell, da mit ihm nur geringe Leistungen geschaltet werden müssen. Insgesamt kann somit die Reaktionszeit des Responsive-Jammers wesentlich vermindert werden, da die Umschaltzeit Δt1 in 2 für den Sende/Empfangsumschalter von mehreren 10 μs ersetzt wird durch die Umschaltzeit des Empfangsantennenschalters von lediglich einigen Nanosekunden.
Die Erfindung wird anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels anhand von Fig. näher erläutert. Es zeigen:
1 den Aufbau eines Responsive-Jammers gemäß Stand der Technik;
2 den zeitlichen Ablauf beim Wechsel zwischen Störphase und Beobachtungsphase bei einem Responsive-Jammer gemäß Stand der Technik;
3 den Aufbau eines erfindungsgemäßen Responsive-Jammers.
3 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäßen Responsive-Jammers. Er umfasst eine Sendeantenne A2 für die Störphase und eine Empfangsantenne A1 für die Beobachtungsphase. Die beiden Antennen sind weitgehend voneinander entkoppelt (Antennenentkopplung, z. B. im Bereich von 20 dB). Die Antennen können z. B. jeweils logarithmisch-periodische Dipol-Antennen sein. Die Entkopplung wird hier durch eine parallele Ausrichtung der Dipole von Sende- und Empfangsantenne erreicht.
In einer Störphase wird das durch den Signalgenerator 10 und durch den Leistungsverstärker 7 verstärkte Störsignal über die Sendeantenne A2 abgestrahlt. Während dieser Zeit der Störsignalabstrahlung ist der zwischen Empfangsantenne A1 und dem Empfänger 5 geschaltete Empfangsantennenschutzschalter 4 offen, d. h. es können keine Signale von der Empfangsantenne A1 an den Empfänger 5 gelangen. Aufgrund der oben erwähnten Entkopplung von Sendeantenne A2 und Empfangsantenne A1 muss der Empfangsantennenschutzschalter nur für kleine Leistungen ausgelegt werden. Ein Umschalten ist deshalb sehr schnell, d. h. z. B. im Bereich einiger Nanosekunden möglich.
Am Ende einer Störphase unterdrückt eine in der Steuervorrichtung 1 implementierte Steuerlogik die Aussendung eines Signals durch den Signalgenerator 10. Nach einem einstellbaren Zeitraum von wenigen Nanosekunden wird – ebenfalls gesteuert von der Steuervorrichtung 1 – der Empfangsantennenschutzschalter 4 auf Durchgang geschaltet und der Empfänger 5 kann sofort das Antennensignal der Empfangsantenne A1 verarbeiten.
Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau lässt sich die Reaktionszeit (wie in 2 definiert) des Jammers um nahezu die komplette Schaltzeit des sonst notwendigen Sende/Empfangsumschalters verkürzen.
Zudem können mit einer solchen Anordnung Kommunikationssignale effizienter gestört werden, da die Dauer der Unterbrechung der Aussendung des Störsignals ebenfalls stark reduziert wird.

Claims

Responsive-Jammer, der zur fortlaufenden Durchführung von Störzyklen (Zn) eingerichtet ist, wobei ein Störzyklus eine Beobachtungsphase (Bn) und eine Störphase (Jn) umfasst, – mit einer Steuervorrichtung (1) zur Steuerung der Umschaltung zwischen Beobachtungsphase (Bn) und Störphase (Jn), – einer Empfangsantenne (A1) zum Empfang eines Signals während einer Beobachtungsphase (Bn), – einem Empfänger (5) zur Verarbeitung des während einer Beobachtungsphase (Bn) empfangenen Signals, – einem Signalgenerator (10) zur Erzeugung des während einer Störphase (Jn) abgestrahlten Störsignals, – einem Leistungsverstärker (7) zur Verstärkung des vom Signalgenerator (10) erzeugten Störsignals, – einer Sendeantenne (A2) zur Abstrahlung des Störsignals während einer Störphase (Jn), dadurch gekennzeichnet, dass Sendeantenne (A2) und Empfangsantenne (A1) separate Antennen sind, wobei zum Schutz des Empfängers (5) während der Abstrahlung des Störsignals durch die Sendeantenne (A2) in der Störphase (Jn) ein durch die Steuervorrichtung (1) gesteuerter Empfangsantennenschutzschalter (4) vorhanden ist.