DE1029890B - Radaranlage fuer meteorologische Zwecke - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radarsystem zur Ermittlung der Wetterverhältnisse in der Atmosphäre, insbesondere eine Radaranlage, die mehrere feste Frequenzen zur Ermittlung der Niederschlagsdichte, der Ausdehnung und der Unterschiedlichkeit von Wolkenformationen aussendet. Mit der Radaranlage gemäß der Erfindung ist es auch möglich, Navigationshindernisse, die hinter dem beobachteten Wettergebiet liegen, zu ermitteln.

Es ist seit langem bekannt, daß die atmosphärischen Wetterbedingungen,, wie z. B. Hagel, Regen oder dichte Wolken, die Eigenschaft besitzen, auftreffen.de elektromagnetische Energie zu reflektieren und zu dämpfen. Dabei ist der Reflexions- oder Streueffekt unter verschiedenen Wetterbedingungen und für die bei den üblichen Radargeräten benutzten Wellenlängen verschieden, d. h., die Reflexion oder die Dämpfung ändert sich in Abhängigkeit von der benutzten Wellenlänge nach bestimmten Gesetzen. So ist es z. B. bekannt, und auch theoretisch bereits bewiesen, in welcher Weise die durch Niederschlag hervorgerufene Dämpfung sich als Funktion der verwendeten Wellenlänge ändert. So ist z. B. allgemein bekannt, daß bei einer bestimmten Niederschlagsdichte eine kürzere Wellenlänge am wenigsten gedämpft wird. Eine Wellenlänge von ungefähr 3 cm erleidet z. B. in einer Niederschlagszone mit schwerem Regenfall eine Dämpfung von ungefähr 7 db/km. Mit einer solchen Wellenlänge von 3 cm kann aber nur ein sehr kleiner Teil des Gebietes mit schwerem Niederschlag vom Radargerät erfaßt werden, da die Energie einerseits zwar verhältnismäßig wenig gedämpft wird, andererseits aber nicht fähig ist, den schweren Regenfall zu durchdringen. Es ist aber auch unzureichend, eine größere Wellenlänge zu benutzen, da die Reflexion oder die Streuung umgekehrt mit der Wellenlänge abnimmt. So tritt z. B. in einem Gebiet mit leichtem Niederschlag für eine Wellenlänge von 10 cm nach der Reflexion ein Verlust von ungefähr 40 db ein, während für eine Wellenlänge von 3 cm ein Verlust von 20 db auftritt. Diesen Erfahrungstatsachen, die sich auch in der Theorie bestätigen, muß bei der Konstruktion eines Radargerätes, welches geeignet ist, die Wetterbedingungen eines bestimmten Gebietes restlos zu erfassen, Rechnung getragen werden. Wenn man also eine lange Wellenlänge aussendet, um die Niederschlagsformationen ganz zu durchdringen und ihre Ausdehnung zu bestimmen, so wird bei dieser langen Wellenlänge ein Energiebetrag reflektiert, der meistens nicht ausreicht, um ein genaues Bild des Gebietes aufzuzeichnen. Benutzt man dagegen eine kürzere Wellenlänge, damit eine zur Darstellung des Gebietes ausreichende Energie reflektiert wird, so kann diese Radaranlage für meteorologische Zwecke

Anmelder:
International

Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

ίο Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 31. Dezember 1964

Peter C. Sandretto, East Orange, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Wellenlänge das ganze zu beobachtende Gebiet nicht durchdringen. Diese Tatsache ist besonders unbefriedigend, wenn es gilt, Navigationshindernisse hinter dem Schlechtwettergebiet festzustellen.

Ausgangspunkt der Erfindung ist daher eine Impuls-Radaranlage für Flugzeuge zur Bestimmung der meteorologischen Beschaffenheit der Atmosphäre bzw. eines ausgedehnten Schlechtwettergebietes auf der Grundlage der wellenlängenabhängigen Reflexion einzelner meteorologischer Schichten. Das Radargerät gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Aussendung der Radar-Impulsenergie auf Trägerwellen wechselnder fester Wellenlängen die reflektierten Signale entsprechend ihrer Wellenlänge zu einer mehrfarbigen, für den Piloten leicht zu übersehenden Panoramadarstellung der meteorologischen Beschaffenheit eines Schlechtwettergebietes herangezogen sind. Durch die Benutzung einer hintereinander ausgesendeten Vielzahl von Wellenlängen ist es möglich, die einzelnen meteorologischen Gebiete in der Darstellung scharf durch die Farbkennzeichnung zu unterscheiden, so daß der Pilot eines Flugzeuges den für ihn sichersten Weg durch eine Schlechtwetterzone wählen kann.

In weiterer Ausbildung der Erfindung werden die von den einzelnen meteorologischen Schichten reflektierten Signale entsprechend ihrer Wellenlänge auf an sich bekannten Speichereinrichtungen nach Entfernung und Richtung für eine gewisse Zeit gespeichert, von dem Speicherschirm abgelesen und einer Dreifarben-Schreibröhre zugeführt, so daß ein farbiges Panoramabild der abgetasteten Zone entsteht.

809 510/354

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Figuren näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in graphischer Darstellung die Dämpfung von verschiedenen Niederschlagsdichten als Funktion der Wellenlänge;

Fig. 2 stellt ebenfalls als Funktion der Wellenlänge den von einem Regengebiet von 1 km Tiefe reflektierten Energieanteil für verschiedene Niederschlagsdichten dar; in

Strahlerelemenite der kürzeren Wellenlängen bestimmt sind). Mit Hilfe eines zusätzlichen, parasitären Reflektors 40 wird die abgestrahlte Energie in den Parabolreflektor 41 geworfen und von diesem fokussiert. Das· ganze Antennensystem mit dem Parabolreflektor

41 rotiert in bekannter Weise kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 U/min um die vertikale Achse, indem es von einem Motor 45 über die Achsen

42 und 44 sowie das Getriebe43 angetrieben wird. Die

Fig. 3 ist schematisch eine Ausführungsform der io Oszillatoren 21 bis 26 werden von der Ausgangs

energie des Modulators 46 mit nur wenigen Mikrosekunden dauernden Impulsen getastet, so daß sie die übliche Radarimpulsenergie an das Antennensystem 39 liefern. Der Modulator 46 selbst wird durch die Ausgangsspannung eines Kippgenerators 47 angestoßen. Zwischen den Ausgangsklemmen des Modulators 46 und den Oszillatoren 21 bis 26 liegt ein Umschalter, der über die Achsen 49 und 53 sowie die Getriebe 50, 51 und 52 gesteuert wird. Das Getriebe daß der Schaltarm des Schalters 48 ganzen Umdrehung des Antennenverbunden usw., bis ein voller Schaltzyklus beendet ist. Während dieser Zeit hat jeder der Oszillatoren 21 bis 26 für die Dauer einer einzelnen Umdrehung

Radaranlage mit einer der Anzahl der ausgesandten Wellenlängen entsprechenden Anzahl von Speiehereinrichtungen dargestellt, und

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Radaranlage mit nuir einer Speichereinrichtung.

Die unbefriedigende Arbeitsweise einer gebräuchlichen Radaranlage ist mit Hilfe der Fig. 1 am besten
verständlich. Darin ist die Dämpfung der von einem
Radargerät ausgesandten und reflektierten Wellenlängen bis zur Größenordnung von 10 cm dargestellt, ao 52 arbeitet so, Durch· Betrachtung der Kurvenschar, in der jede während einer Kurve eine bestimmte Niederschlagsdichte darstellt, systems 39 auf dem ersten Kontakt liegt und der Moist leicht zu erkennen, daß die Dämpfung mit größer dulator 46 den Oszillator 21 speist, werdender Wellenlänge geringer wird. Unter Benut- Während der nächstfolgenden Umdrehung liegt

zung einer Wellenlänge von beispielsweise 3 cm ver- 25 der. Schaltarm des Schalters 48 auf dem zweiten uirsacht sehr starker Regenfall ungefähr eine Dämp- Kontakt, der Modulator 46 ist mit dem Oszillator 22 fung von 7 db/km. Auf dem Radarschirm wird nur
ein kleiner Teil des Regengebietes dargestellt, da diese
Wellenlänge Schichten schweren Niederschlages nicht
durchdringen kann. 30 des Antennensystems Energie an die einzelnen Strah-

In Fig. 2 ist gezeigt, wie auch bei Benutzung einer ler geliefert. Nach Beendigung des Schaltzyklus wird längeren Wellenlänge unbefriedigende Ergebnisse er- der Schaltarm des Schalters 48 wieder auf den ersten zielt werden. Die Kurven dieser Figur, bei der die Kontakt gelegt.

Niederschlagsdichte ebenfalls als Parameter dar- Bildet das Niederschlagsgebiet, welches von der

gestellt ist, zeigen, daß die Reflexion der ausgesand- 35 Radar-Impulsenergie abgetastet wird, keinen guten ten elektromagnetischen Wellen jede dieser Nieder- Reflektor für längere Wellenlängen (z. B. Hagel oder schlagsdliehten eine Funktion der Wellenlänge ist. Des leichter Regen), so wird naturgemäß wenig Energie weiteren zeigen diese Kurven, daß leichter Nieder- reflektiert. Erst wenn während des Schaltzyklus die schlag bei einer Wellenlänge von 10 cm einen Verlust kürzeren Wellenlängen ausgesendet werden, zeigt das von nahezu 40 db auf die Reflexion ausübt. Wird da- 40 Empfangsgerät stärkere Reflexe an. Bei Benutzung gegen eine Wellenlänge von 3 em ausgesendet, so be- einer Welle von 60 cm ist es ziemlich sicher, daß ein trägt der Energieverlust ungefähr 20 db. Es wird also Teil der Impulsenergie immer die Niederschlagszone bei Benutzung einer längeren Wellenlänge, die fähig durchdringen kann, so daß auch Echos von Navigaist, das Schlechtwettexgebiet zu durchdrangen, wegen tionshindernissen, die hinter dem Schlechtwetterder starken Dämpfung unzureichend Energie reflek- 45 gebiet liegen, registriert werden.

tiert. Auf diese Weise erhält man kein genaues Bild Bei Benutzung der heute gebräuchlichen Radar-

des Schlechtwettergebietes an sich, aber auch keines geräte erhält man von einem ausgedehnten Schlechtder eventuell hinter dem Schlechtwettergebiet liegen- wettergebiet auf dem Anzeigegerät nur einen einfachen den Navigationshindernisse. Verwendet man. aber eine Schatten mehr oder weniger an der vorderen Begrenkurze Wellenlänge, so reicht die Eindringtiefe nicht 50 zung des Gebietes. Es ist daher nicht möglich, auch aus, um die Ausdehnung des Schlechtwettergebietes nur annähernd die Ausdehnung einer Sturmzone oder

das Vorhandensein von Klarwetterstreifen innerhalb dieser Zone zu bestimmen.

Das Antennensystem wird in bekannter Weise so-

bestimmen zu können.

Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines Radargerätes für meteorologische Zwecke nach dem Erfin

dungsgedanken, Es sind mehrere Oszillatoren 21 bis 55 wohl für das Senden als auch für den Empfang be-26 vorgesehen, von denen jeder mit einer anderen nutzt. Die reflektierte Energie wird durch den Para-Wellenlänge

arbeitet, wobei die einzelnen Wellenlängen ziemlich weit auseinanderliegen. So können z. B. der Oszillator 21 mit einer Wellenlänge von 60 cm, der Oszillator 22 mit einer Wellenlänge von 30 cm, der Oszillator 23 mit einer solchen von 15 cm, der Oszillator 24 mit 7,5 cm, der Oszillator 25 mit 3,75 cm und der Oszillator 26 mit 1,75 cm Wellenlänge arbeiten. Die Ausgangsklemmen der Oszillatoren 21 bis 26 sind über Sende-Empfangs-Sperren 27 bis 32 mit den Strahlerelementen 33 bis 38 des Antennensystems 39 verbunden. Die Antennenelemente 33 bis 38 sind so angeordnet, daß jeweils die für die längere Wellenlänge bestimmten Elemente als Reflektoren

bolreflektor 41 in Richtung auf die Antennenelemente 33 bis 38 konzentriert. Die Antennenelemente liefern die aufgenommene Energie über die Sende-Empfangs-Sperren 54 bis 59 an die Mischstufen 60 bis 65. In diesen wird mit Hilfe von nicht näher bezeichneten Mischoszillatoren eine niedrigere Zwischenfrequenz erzeugt. Die Mischoszillatoren enthalten eine an sich bekannte automatische Frequenznachstellung, die von den Senderstufen 21 bis 26 beeinflußt wird. Auf diese Weise werden bei einer Frequenzverwerfung der Sender 21 bis 26 die Mischoszillatoren hinsichtlich ihrer Frequenz entsprechend nachgeregelt.

Die Mischstufe 60 nimmt die vom Oszillator 21

und die anderen Elemente als Direktoren für die 70 ausgestrahlte und dann reflektierte Energie auf, die

Mischstufe 61 die vom Oszillator 22 ausgestrahlte und dann reflektierte Energie usw. In jeder der Mischstufen 60 bis 65 wird, wie oben ausgeführt, eine Zwischenfrequenz erzeugt, verstärkt und dann gleichschirmen 95 bis 1OO bestimmt. Diese Ausgangsenergie wird den Verstärkergleichrichterschaltungen 114 bis 119 zugeführt, deren videofrequente Ausgangsspannungen sämtlich dem Gitter 120 einer Dreistrahlspannung des Fernsehsynchronisiergenerators 113 gesteuert werden. Da die Steuerung der Ablenkspulen der Kathodenstrahlröhre 121 mit der Steuerung der

gerichtet. Daran schließt sich eine weitere Verstär- 5 Farbkathodenstrahlröhre 121 zugeführt werden. Inkung der resultierenden Signale, des Videosignals, folge dieser Schaltungsmaßnahme sind die Elekin einem gemeinsamen Verstärker 66. Ironenstrahlen der Röhre 121 als Funktion der auf Das Videosignal am Ausgang des Verstärkers 66 den Schirmen der Speicher röhren erscheinenden Lawird nun dem Schaltarm eines Schalters 67 zugeführt, düngen intensitätsmoduliert, und die Lage des jeder über die Welle 68 von dem Getriebe 50, 51 und io weiligen Elektronenstrahles wird durch die Ablenk-52 gesteuert wird. Durch diese Anordnung wird das spulen 122 bestimmt, die ebenfalls von der Ausgangs-Videosignal für eine Zeit, die einer Umdrehung der . — . . Antennenanordnung 39 entspricht, mit der ersten
Speichereinrichtung 69, beispielsweise einer Speicherröhre, während der nächsten Umdrehung der Anten- 15 Lesestrahlen der Speicherröhren 69 bis 74 synchron nenanordnung mit der Speicherröhre 70 und dann verläuft, hat der Elektronenstrahl der Farbröhre weiter mit den folgenden Speicherröhren 71 bis 74 immer eine solche Lage, die der Lage der Lesestrahlen verbunden. Diese Speicherröhren haben die Fähig- der Speicherröhren entspricht, die ihrerseits der Reihe keit, ein Signal für einen Zeitabschnitt festzuhalten, nach die Lage der reflektierenden meteorologischen der größer als die Zeitdauer von sechs Antennenum- 20 Schichten darstellt, die von dem Radargerät erfaßt drehungen ist. Der Schreibstrahl jeder der Speicher- werden.

röhren 69 bis 74 wird durch das Videosignal, welches Die Ausgangsspannungen der einzelnen Verstärker-

jeweils durch den Schalter an das Steuergitter gelegt gleichrichterschaltungen 114 bis 119 sind voneinan-

wird, intensitätsmoduliert. Der Schreibstrahl wird der durch weitere Gleichrichter 123 bis 128 getrennt,

durch die magnetischen Ablenkspulen 81 bis 86 ge- 25 deren Ausgangsspannungen einem Spannungsteiler in

steuert, die außerdem abwechselnd von der Sekundär- Dreiecksschaltung 129 zugeführt werden. An die Ecken

wicklung 87 eines Auflösers 88 gespeist werden. Die Primärwicklung 89 des Auflösers 88 rotiert synchron mit der Drehung des Antennensystems und wird dabei vom Motor 45 über das Getriebe 51 und die Welle 90 30 angetrieben. Die Ausgangsklemmen eines Kippgenerators 47 sind mit einer Zeitablenkungsschaltung 91 verbunden, welche die Gesamtdauer des Schaltzyklus bestimmt und welche mit ihrer Ausgangsspannung

dieses Dreiecksnetzwerkes sind die Ablenkanordnungen 130 bis 132 angeschlossen, die jeweils das blaue, grüne und rote Elektronenerzeugersystem steuern.

Wenn ein Leuchtfleck, der vom Signal des Verstärkers 114 herrührt, auf dem Schirm 133 der Farbröhre 121 erscheint, so wird ein blauer Fleck sichtbar werden, da die durch den Gleichrichter 123 hindurchgehende Spannung an der blauen Ablenkvorrichtung

einen Sägezahngenerator 92 anstößt. Dieser erzeugt 35 130 liegt. Es ist leicht einzusehen, daß auf dem Schirm die übliche Sägezahnspannung, deren Amplitude nach 133 der Farbröhre 121 ein Panoramabild der das dem Anstoßen proportional der Zeit ansteigt. Die Flugzeug umgebenden Niederschlagszone entsteht, Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 92 wird und daß die Niederschlagsdichte oder besondere Chain der Schaltung 93 verstärkt und der rotierenden rakteristik dieser Zone klar durch die Farbe auf dem Primärwicklung 89 des Auflösers 88 zugeführt. Ge- 4& Röhrenschirm angezeigt wird. Starke Schwankungen maß den bekannten Prinzipien der Auflöserwirkung der Turbulenz, der einzelnen Wetterzonen oder der kann beobachtet werden, daß die in der Primärwick- Wolkendichte werden deutlich durch eine starke Farbiung 89 auftretende Spannung aus drei Komponenten änderung dargestellt, wogegen im Falle einer nur allbesteht, deren Amplitude als Funktion der Zeit vari- mählichen Änderung der Dichte ein breites Band iert. Die drei Komponenten der Sekundärwicklung 87 45 einer Zwischenfarbe auf der Schirmfläche erscheinen des Auflösers 88 werden den Ablenkspulen des wird. Mit etwas Übung kann ein gewandter Beobach-Schreibstrahles 81 bis 86 der Speicherröhren 69 bis
74 zugeführt. Dadurch wird der Schreibstrahl in einem
Winkel abgelenkt, welcher der jeweiligen Richtung des'
Antennensystems 39 entspricht. Der Schreibstrahl hat 50
weiterhin eine Radialauslenkung, die der Zeit zwischen
S enden und Empfang der Radarimpulse proportional ist.

An Stelle der hier aufgezeigten Speicherröhren können auch andere Speicheranordnungen verwendet

werden, nur müssen sie die Fähigkeit haben, eine In- 55 chereinrichtungen festzustellen,

formation für die Dauer von sechs Antennenumdre- In Übereinstimmung mit der Radaranlage gemäß der

hungen zu speichern. Fig. 3 sind ebenfalls mehrere Oszillatoren 201 bis 206

Ein Oszillator 94, der beispielsweise mit 70 MHz vorgesehen, die jeweils auf einer verschiedenen Wellenarbeitet, ist mit den Lesegittern 107 bis 112 ver- länge arbeiten. Beispielsweise können die Wellenlängen bunden. Diese Spannung wird zur Modulation der 60 in einem Band von 17 000 bis 500MHz verteilt sein. Elektronenstrahlen der Speicherröhren benutzt, so Diese Oszillatoren sind mit ihren Ausgängen über daß die Ladung auf den Speicherröhrenschirmen 95 Sende-Empfangs-Sperren 207 bis 212 mit den Strahbis 100 erhalten bleibt. Der Lesestrahl wird über die lern des Richtantennensystems 213 verbunden. Das Flächen der Speicherschirme 95 bis 100 durch die Antennensystem umfaßt eine Mehrzahl von Strahlern Strahlablenkspulen 101 bis 106 bewegt, die mit der 65 214 bis 219, die den verschiedenen Wellenlängen zuSpannung aus einem Fernsehsynchronisiergenerator geordnet sind, sowie einen parasitären Strahler 220 113 gespeist werden. und einen Hohlspiegel 221, durch welchen die Energie

Gemäß den bekannten Prinzipien bei derartigen in üblicher Weise gebündelt wird.

Speicherröhren ist die Ausgangsenergie der einzelnen Das gesamte Antennensystem 213 wird von einem

Lesestrahlen durch die Ladung auf den Speicher- 70 Motor 222 mit Hilfe des Getriebes 223 und der Welle

ter mit Sicherheit die Wetterbedingung in der Umgebung des Flugzeuges durch die Beobachtung der einzelnen Farbgebiete bestimmen.

Fig. 4 zeigt im Blockschaltbild eine vereinfachte Schaltungsanordnung eines Radargerätes für meteorologische Zwecke gemäß dem Erfindungsgedanken. Gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist eine Aufwandsverminderung hinsichtlich der Spei-

Claims (4)

1. 7 8

   224 in Drehung versetzt. Mehrere Schalter 225 bis Speicherröhre 243 ein Lichtfleck, dessen Struktur 227 sind mechanisch gekuppelt und werden vom 800 Impulsen pro Sekunde entspricht.
   Motor 222 gesteuert. Ein Modulator 228 speist die Die weitere Darstellung der gespeicherten Reflexe Oszillatoren 201 bis 206. Er ist für die Zeit einer geschieht in folgender Weise: Ein örtlicher Oszillator Umdrehung des Antennensystems 213 mit dem ersten 5 249, der mit einer geeigneten Frequenz, beispielsweise Oszillator 201 verbunden. Anschließend wird er für 30 MHz, arbeitet, wird zur Erregung des Lesestrahles die Dauer einer Antennenumdrehung an den Oszilla- der Speicherröhre 243 benutzt. Der Lesestrahl gleitet tor 202 geschaltet usf., bis ein vollkommener Schalt- über das Speichergebiet 248 der Speicherröhre 243 zyklus beendet ist. Während eines ganzen Schalt- hinweg entsprechend der Ablenkspannung eines Fernzyklus liegt also der Modulator 228 j eweils für die io sehsynchronisiergenerators 250, welcher außerdem den Dauer einer Antennenumdrehung der Reihe nach an, Elektronenstrahl einer Farbkathodenstrahlröhre 251 den Oszillatoren 201 bis 206. Der Modulator 228 synchron mit dem Lesestrahl der Speicherröhre wird in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung steuert. Eine Verstärkergleichrichterschaltung 252, die einer Taktgeberschaltung 229 angestoßen. Diese Takt- auf die Frequenz des örtlichen Oszillators 249 abgeberschaltung 229 enthält einen Stufenschalter 226, 15 gestimmt ist, nimmt das gespeicherte Signal vom dessen Schaltarm vom Motor 222 gesteuert wird und Speicherschirm 248 der Speicherröhre 243 ab und für die Dauer einer Umdrehung des Antennensystems gibt die gerichtete Ausgangsspannung an die sechs 213 auf jedem einzelnen der Kontakte aufliegt. Jeder Filter 253 bis 258. Diese Filter sind so bemessen, daß Kontakt des Schalters 226 bewirkt, daß sich die Im- jedes nur eine der in der Taktgeberschaltung 229 erpulsfolgefrequenz synchron mit der Wellenlänge der 20 zeugten Impulsfolgefrequenzen hindurchläßt. Die abgestrahlten Energie ändert. Es ändert sich also Ausgangsspannungen der einzelnen Impulsfolgenicht nur jeweils die Wellenlänge der abgestrahlten frequenzftlter 253 bis 258 werden über Gleichrichter-Energie synchron mit der Umdrehung des Antennen- schaltungen 259 bis 264 einem Dreiecksnetzwerk 265 systems 213, sondern auch die Impulsfolgefrequenz. zugeführt. So gelangen diese Spannungen der Reihe

   Die vom Antennensystem 213 aufgenommene Ener- 25 nach an die Dreifarbensteuerplatten 266 bis 268 der gie, die durch verschiedene meteorologische Zustände Farbkathodenstrahlröhre 251. Die Ausgangski em men und Navigationshindernisse reflektiert wurde, wird der Verstärkergleichrichterschaltung 252 sind aber von den Antennenelementen 214 bis 219 über die ge- auch mit dem Gitter der Kathodenstrahlröhre 251 bräuchlichen Sende-Empfangs-Sperren 230 bis 235 an direkt verbunden, um den Elektronenstrahl in seiner die Vorverstärker 236 bis 241 geleitet. Jeder dieser 30 Helligkeit zu modulieren. Es ist leicht einzusehen, Vorverstärker ist auf die den Oszillatoren 201 bis daß ein Signal, das durch ein solches Filter, z. B. 206 entsprechende Wellenlänge abgestimmt. Die Aus- 258, läuft, entsprechend der Impulsfolgefrequenz des gänge jedes dieser Vorverstärker sind mit je einem Oszillators 201 auf dem Schirm der Kathodenstrahl-Kontakt eines Schalters 227 verbunden, dessen Schalt- röhre 251 ein Ziel in blau aufzeichnen wird. Ein arm mit Hilfe des Motors 222 und einem entspre- 35 Signal, das durch das Filter 253 läuft und dem die chenden Getriebe stufenweise bewegt wird. Dadurch Impulsfolgefrequenz des Oszillators 205 zugeordnet werden die Ausgänge der Vorverstärker mit dem ist, wird rot dargestellt, während ein Ziel, das von der Empfänger 242 nacheinander verbunden. Die video- Energie des Oszillators 206 getroffen wird, violett frequente Ausgangsspannung des Empfängers 242 aufgezeichnet wird.

   moduliert die Intensität des Schreibstrahles einer 40 Die obengenannten Ausführungsbeispiele können

   Speichereinrichtung 243, beispielsweise einer be- noch in verschiedener Weise modifiziert werden, ohne

   kannten Speicherröhre, indem sie an deren Gitter ge- dabei den Erfindungsgedanken zu verlassen. Es kön-

   legt ist. Beim Empfang reflektierter Energie wird der nen z. B. die Speichereinrichtungen ebensogut als

   Schreibstrahl der Speicherröhre 243 synchron mit der Magnetspeicher ausgebildet werden.

   Richtung des Antennensystems radial ausgelenkt, wo- 45 Darüber hinaus kann durch Kombinieren der durch

   bei die Radialauslenkung der Zeit zwischen Sendung die Radaranlage gemäß der Erfindung erhaltenen

   und Empfang eines Impulses entspricht. Die Aus- Aufzeichnung der Wettergebiete mit anderen Infor-

   lenkung des Schreibstrahles erfolgt magnetisch mit mationen, beispielsweise durch Anbringen einer Karte

   Hilfe der Ablenkspulen 244, die von der Zeitablen- vor dem Anzeigeschirm und durch Bewegung dieser

   kungsschaltung 229 über den Auflöser 246 mit der 50 Karte entsprechend den Angaben eines der üblichen

   Primärwicklung 247 und Sekundärwicklung 245 ge- Navigationssysteme, eine Karte des Geländes, über

   speist werden. welches das Flugzeug hinwegfliegt, mit den über

   Die Reflexe von dem abgetasteten Gebiet werden diesem Gelände herrschenden meteorologischen Beauf dem Schirm 248 der Speicherröhre 243 auf- dingungen gewonnen werden. Auf diese Weise können gezeichnet. Die von den einzelnen Oszillatoren her- j5 alle notwendigen Navigationsunterlagen auf einer rührende Energie ist deshalb unterscheidbar, weil einzigen Kathodenstrahlröhre dargestellt werden,
   jede Wellenlänge durch eine verschiedene Impulsfolgefrequenz gekennzeichnet ist. · Patentansprüche

   Zur Erläuterung sei beispielsweise angenommen,

   daß der Oszillator 201 eine Trägerfrequenz von 60 1. Impuls-Radaranlage zur Bestimmung der 17 000 MHz bei einer Impulsfolgefrequenz von meteorologischen Beschaffenheit der umgebenden 1000 Impulsen pro Sekunde besitzt. Jedes zu beob- Atmosphäre auf der Grundlage der wellenlängenachtende Ziel, von dem Energie reflektiert wird, er- abhängigen Reflexion einzelner meteorologischer scheint auf dem Schirm 248 der Speicherröhre 243 als Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aus-Lichtfleck, dessen Struktur 1000 Impulsen pro Sekunde 65 Sendung der Impulse auf Trägerwellen wechselnentspricht. Während der nächsten Umdrehupg des der fester Wellenlängen die reflektierten Signale Antennensystems 213 arbeitet der Oszillator 202 mit entsprechend ihrer Wellenlänge zu einer mehreiner angenommenen Frequenz von 8000MHz und farbigen Panoramadarstellung der meteoroloeiner Impulsfolgefrequenz von 800 Impulsen pro Se- gischen Beschaffenheit der Atmosphäre herangekunde. Dabei erscheint auf dem Schirm 248 der 70 zogen sind.
2. 2. Impuls-Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die entsprechend dem Wechsel der Trägerfrequenz empfangenen reflektierten Signale jeder Frequenz nach Entfernung und Richtung so lange speichern, bis nach dem Eintreffen der reflektierten Signale der letzten Trägerfrequenz eines Zyklus die Darstellung der meteorologischen Beschaffenheit der Atmosphäre erhalten werden kann, und zwar dadurch, daß nun diesen Speichereinrichtungen die Videosignale entnommen und einer Dreifarbenanzeigeröhre zugeführt werden.
3. 3. Impuls-Radaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwendung nur einer Speichereinrichtung, der die reflektierten Wellen aller Trägerfrequenzen zugeführt werden, dadurch ermöglicht ist, daß die den Trägerfrequenzen aufmodulierten Impulsfolgen

   10

   Trägerwelle zu Trägerwelle eine verschiedene Frequenz aufweisen, so daß sie auf Grund dieses Kriteriums trotz Darstellung in der einzigen Speichereinrichtung unterscheidbar sind.
   
4. 4. Verwendung eines mehrelementigen rotierenden Antennensystems, welches einen Hohlspiegel, einen jeder Trägerfrequenz zugeordneten Strahler und einen parasitären Strahler enthält, die derart angeordnet sind, daß die Strahlerelemente für die ίο jeweils niedrigere Frequenz als Reflektor für die höhere Frequenz und die Strahler für die jeweils höhere Frequenz als Direktoren für die niedrigere Frequenz wirken, für eine Impuls-Radaranlage nach Anspruch 1.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Proceedings of the I. R. E., 42 (1954), S. 1165 bis 1168.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen