DE1059982B - Vorrichtung zur Erzeugung von Steuerpulsen fuer ein mit Amplitudenvergleich arbeitendes Rueckstrahlortungsgeraet - Google Patents

Description

Es sind Radargeräte bekannt, bei denen ein einen Kreis beschreibender Strahler dem Bündel eine kegelig abtastende Bewegung erteilt und ein zusammen mit dem Strahler angetriebener zweiphasiger Bezugsspannungsgenerator eine Bezugsspannung liefert, die einen Stärkevergleich der in verschiedenen Sektoren des Abtastzyklus empfangenen Echosignale ermöglicht. Der Bezugsspannungsgenerator ist aber kostspielig, und da er ziemlich umfangreich ist, ist es unerwünscht, ihn zusammen mit dem Strahler und seinem Antriebsmotor dem das Büschel konzentrierenden Reflektor gegenüber aufzustellen.

Es sind andere Radargeräte bekannt, bei denen synchron mit einem einen Kreis beschreibenden Strahler ein rotierender Unterbrecher angetrieben wird, der Impulse erregt, die eine Verteilung der empfangenen Echoimpulse auf zwei Kathodenstrahlröhren steuern, so daß auf der einen Röhre eine Abweichung der Antenneneinstellung um eine erste Achse von der Richtung zum Ziele und auf der anderen Röhre eine entsprechende Abweichung um eine zweite Richtachse der Antenne festgestellt werden kann. Dieses Gerät ist aber nicht für selbsttätige Zielverfolgung geeignet. Darüber hinaus sind die rotierenden Unterbrecher nicht genügend zuverlässig.

Bei wieder einem anderen Radargerät wird, mechanisch mit dem Strahler synchronisiert, ein rotierender magnetischer Impulserzeuger angetrieben, und es sind Mittel zur empfangsseitigen Aufteilung der Echoimpulse auf die Vergleichsorgane vorgesehen, die die Feststellung des Verhältnisses der Amplituden der empfangenen reflektierten Impulse und dadurch die Feststellung der Größe und des Richtungssinnes der Abweichung der Antenneneinstellung von der Richtung zum Ziel ermöglichen. Die von dem magnetischen Impulserzeuger erzeugten Impulse steuern den Radarsender in solcher Weise, daß jeder Impuls die Aussendung eines Impulses hochfrequenter Energie auslöst.

Erfindungsgemäß wird ein Radargerät, bei dem ein kontinuierlich rotierendes Organ, das den Strahler oder ein reflektierendes Element der Antenne antreibt, dem Strahlungsbüschel eine derartige Abtastbewegung erteilt, daß die Achse dieses Büschels bei ununterbrochener Aussendung einen Kegelmantel in bezug auf den um zwei Achsen nachstellbaren Teil der Antenne beschreiben würde, in solcher Weise ausgeführt, daß dem umlaufenden Teil des magnetischen Impulserzeugers für jede Achse, um welche die Antenne nachstellbar ist, zumindest ein bewickelter magnetischer Abnehmer räumlich zugeordnet ist, derart, daß in jeder auf diesem Abnehmer vorhandenen Wicklung während jeder Umdrehung des Büschels zumindest ein Impuls erregt wird, und daß die von jedem zu einer Vorrichtung
zur Erzeugung von Steuerpulsen
für ein mit Amplitudenvergleich
arbeitendes Rückstrahlortungsgerät

Anmelder:
N.V. Hollandse Signaalapparaten,
Hengelo, O. (Niederlande)

Vertreter: Dr.-Ing. Ε. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 7. November 1952

Marcus Staal, Hengelo, O. (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

Einstellachse gehörenden magnetischen Abnehmer erregten Impulse einer Schaltung zugeleitet sind, mittels der sie das öffnen und Schließen von Torschaltungen in zwei Integrationskreiseingängen für die Echoimpulse in solcher Weise steuern, daß der beabsichtigte Amplitudenvergleich ermöglicht wird.

Ein solcher Impulserzeuger zur Steuerung der Impulsverteilung ist billiger und weniger umfangreich als der übliche Bezugsspannungsgenerator und zuverlässiger als die Kontaktverteiler und Kontaktunterbrecher, die zu demselben Zweck Anwendung finden. Die Impulse des Impulserzeugers können die Torschaltungen in solcher Weise steuern, daß eine Torschaltung während des ganzen Intervalls, währenddessen die Videoimpulse durch die betreffende Torschaltung hindurch der zugehörigen Integrationsschaltung zugeleitet werden müssen, geöffnet bleibt. In einer solchen Ausführung des Gerätes brauchen die von dem Sender ausgesandten Impulse nicht mit den Impulsen des Impulserzeugers synchronisiert zu sein.

In anderen Ausführungen des erfindungsgemäßen Gerätes bleiben die Torschaltungen nur während des Empfangs der von dem Impulserzeuger erregten Impulse geöffnet oder, wenn sie länger geöffnet bleiben, höchstens während der maximalen Laufzeit eines

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zurückempfangenen Impulses. Dadurch wird das Rauschen herabgesetzt. In einem solchen Gerät müssen die Senderimpulse jedoch mit den Steuerimpulsen der Torschaltungen synchronisiert sein, damit die Echoimpulse während der Öffnungszeit der Torschaltungen eintreffen. In diesem Fall werden die in allen Abnehmern erregten Impulse dem Sender zugeleitet, wo sie die Aussendung von Impulsen hochfrequenter Energie auslösen. Vorzugsweise gibt es in einem solchen Gerät für jede Achse, um die die Stellung der Antenne mit der Richtung zum Ziel verglichen werden muß, im Impulserzeuger zwei Abnehmer, von denen jeder Impulse liefert, solange das abtastende Büschel sich in einem von zwei Gebieten bewegt, die in bezug auf die genannte Achse einander gegenüberliegen. Alle Abnehmer zusammen liefern dann Steuerimpulse für den Sender, während jeder Abnehmer einzeln der zugehörigen Torschaltung Impulse liefert.

Die Torschaltung muß noch geöffnet sein, wenn der betreffende Echoimpuls mit der von der Entfernung bestimmten Verzögerung eintrifft. Zu diesem Zweck genügt es, wie obenstehend dargelegt wurde, wenn die von den Abnehmern erregten Impulse eine solche Dauer haben, daß die Torschaltung jedenfallls noch geöffnet ist, w^renn der Echoimpuls mit der größtzulässigen Verzögerung eintrifft oder wenn die Schließung einer geöffneten Torschaltung in entsprechendem Maße verzögert wird. Vorzugsweise wird aber jede Torschaltung von den von dem zugehörigen Abnehmer erzeugten Impulsen erst mit einer der gewünschten Entfernung entsprechenden Verzögerung geöffnet.

Der Impulserzeuger ist sehr klein und kann deshalb ohne weiteres mit einem Abtastgerät für kegelige Abtastung zusammengebaut werden, das eine rotierende Wellenhohlleitermündung enthält, die sich an einem Ende eines am anderen Ende von einem festen Wellenhohlleiter gespeisten drehbaren Wellenhohlleiters befindet, der durch die Hohlachse des Antriebsmotors der Wellenhohlleitermündung hindurch verläuft und mit dieser Hohlachse fest verbunden ist oder ein Ganzes bildet, und die einem das Büschel konzentrierenden Reflektor gegenüber aufgestellt ist.

Vorzugsweise hat der Impulserzeuger eine oder mehrere fest in der Nähe der Welle angeordnete Abnehmer, die jeweils einen bewickelten und mit einem Luftspalt versehenen magnetischen Kreis enthalten, an dem entlang sich ein mit der Welle drehendes Organ bewegt. Dieses Organ bringt bei der Drehung abwechselnd Teile mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften, wie z. B. verschiedener Permeabilität, oder dauermagnetische und nicht dauermagnetische Teile vorübergehend in solcher Weise in die Nähe der magnetischen Kreise, daß in diesem Flußänderungen entstehen.

Da der Impulserzeuger klein ist, kleiner als der übliche Bezugsspannungsgenerator, kann ein solches Gerät ohne weiteres dem das Büschel konzentrierenden Reflektor gegenüber in der Bahn der Strahlung aufgestellt werden, was zu einem einfachen Bau der Antenne führt.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführung eines Impulserzeugers mit einem Abnehmer;

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Radargerätes.

Zusammen mit einer z. B. exzentrisch drehenden Wellenhohlleitermündung 106, welche eine kegelförmige Abtastung zustande bringt, dreht sich eine Scheibe 101 aus Material mit niedriger Permeabilität

durch den Luftspalt eines magnetischen Abnehmers 102, der eine Erregerwicklung 103 und eine Induktionswicklung 105, worin die Impulse erzeugt werden müssen, trägt. Die Scheibe besitzt auf der kreisförmigen Bahn, die durch den Luftspalt geht, gleichmäßig verteilt, eine Anzahl kleiner Stückchen 104 aus Material mit hoher Permeabilität, die, wenn sie in den Luftspalt kommen, vorübergehend eine Verstärkung des magnetischen Flusses im Kern bewirken, welche ίο durch Induktion einen Spannungsimpuls in der Wicklung 105 erregt. Es ist auch möglich, die Erregerwicklung durch einen Dauermagneten zu ersetzen oder statt dessen die Stückchen 104 als Dauermagneten auszubilden.

Bei der Konstruktion mit vier Impulsgebern werden vier magnetische Kreise mit gegenseitig gleichen Winkelabständen um die Scheibe herum angeordnet. Fig. 2 gibt ein schematisches Bild eines derartigen Rückstrahlortungsgerätes. Zusammen mit der exzenirischen Wellenhohlleitermündung 201 dreht sich eine Scheibe 202 aus Material mit niedriger Permeabilität durch die Luftspalte von vier gegeneinander um 90° verschobenen Eisenkernen 203 bis 206. Auf der Bahn, die sich durch die Luftspalte bewegt, befinden sich innerhalb eines Winkels von 90° drei Stückchen 230, 231, 233 aus Material mit hoher Permeabilität. Jeder der Kerne besitzt eine nicht abgebildete Erregerwicklung, und der dadurch erzeugte magnetische Fluß wächst plötzlich, wenn ein Stückchen aus Material mit hoher Permeabilität in den Luftspalt kommt, um sich sprunghaft zu vermindern, wenn das Stückchen den Luftspalt wieder verläßt. Dadurch werden Induktionsimpulse in den Wicklungen, die auf den Kernen angebracht sind, erregt.

Die Wicklungen 207, 208, 209 und 210 auf den Kernen sind in Reihe geschaltet und liefern jedesmal, wenn ein Impulsgeber erregt wird, dem Sender 218 einen Steuerimpuls, welcher den Sender dazu veranlaßt, einen Impuls hochfrequenter Energie abzugeben, der durch die Sender-Empfänger-Schutzschalter 217 und 216 (A.T.R. und T.R.), beides in der Rückstrahlortungstechnik wohlbekannte Vorrichtungen, der drehbaren Wellenhohlleitermündung 201 zugeleitet wird, wobei automatisch der T.R.-Schalter 216 den Empfänger außer Tätigkeit setzt.

Die zurückgeworfenen, empfangenen Impulse laufen durch den drehbaren Wellenhohlleiter 201, den festen Wellenhohlleiter 215 und den T.R.-Schalter 216 zur Mischschaltung 219 von bekannter Art, welche zu gleicher Zeit von einem Überlagerungsgenerator 220 gespeist wird. Mittelfrequenzimpulse werden von der Mischschaltung dem Empfänger 221 zugeleitet, welcher sie als Gleichspannungsimpulse den vier Torschaltungen 222 bis 225 übermittelt. Die Torschaltung 222 empfängt Steuerimpulse von der Wicklung 211 auf Kern 203 in der Periode, in der die Wellenhohlleitermündung nach unten gerichtet ist. In derselben Weise bekommt die Schaltung 223 Steuerimpulse von Wicklung 213, wenn die Hohlleitermündung nach oben gerichtet ist. Diese beide Torschaltungen öffnen so den Impulsen, weiche im oberen und unteren Sektor der Abtastbahn empfangen werden, den Zugang zu der Höhenwinkelintegrationsschaltung 226, welche aus diesen Impulsen feststellt, ob die Höhenwinkeleinstellung richtig ist oder nicht und nötigenfalls den Höhenwinkelnachsteuermotor mittels der zugehörigen Steuerschaltung 228 in Betrieb setzt, damit eine unrichtige Stellung verbessert wird. In ähnlicher Weise arbeiten die Torschaltungen 224 und 225 zusammen mit den Wicklungen 212 und 214, die Integratorschaltung 227

Claims (8)

und die Nachsteuermotorschaltung 229 für die Seitenwinkeleinstellung zusammen. Patentansprüche:

1. Rückstrahlortungsgerät, bei dem ein kontinuierlich rotierendes Organ, das den Strahler oder ein reflektierendes Element der Antenne antreibt, dem Strahlungsbüschel eine derartige Abtastbewegung erteilt, daß die Achse dieses Büschels bei ununterbrochener Aussendung einen Kegelmantel in bezug auf den um zwei Achsen nachstellbaren Teil der Antenne beschreiben würde, bei dem ferner der Empfänger aus dem Verhältnis der Amplituden der empfangenen reflektierten Impulse die Größe und den Richtungssinn der Abweichung der Antenneneinstellung von der Richtung zum Ziel feststellt und bei dem ein magnetischer, mit dem rotierenden Organ mechanisch synchronisierter Impulserzeuger sowie Mittel zur empfangsseitigen Aufteilung der Echoimpulse auf die Vergleichsorgane Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, daß dem umlaufenden Teil des magnetischen Impulserzeugers für jede Achse, um welche die Antenne nachstellbar ist, zumindest ein bewickelter magnetischer Abnehmer räumlich zugeordnet ist, derart, daß in jeder auf diesem Abnehmer vorhandenen Wicklung während jeder Umdrehung des Büschels zumindest ein Impuls erregt wird, und daß die von jedem zu einer Einstellachse gehörenden magnetischen Abnehmer erregten Impulse einer Schaltung zugeleitet sind, mittels der sie das öffnen und Schließen von Torschaltungen in zwei Integrationskreiseingängen für die Echoimpulse in solcher Weise steuern, daß der beabsichtigte Amplitudenvergleich ermöglicht wird.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in allen Abnehmern erregte Impulse dem Sender zugeleitet sind und dort die Aussendung der Impulse hochfrequenter Energie auslösen.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den magnetischen Abnehmern Impulse dadurch erregt werden, daß ein dauermagnetisches Element von dem rotierenden Organ des Impulserzeugers vorübergehend in die Nähe der Abnehmer gebracht wird.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abnehmer mittels einer

Gleichstromwicklung oder mittels eines Dauermagneten dauernd erregt wird und das rotierende Organ des Impulserzeugers während seiner Drehung vorübergehend Körper, deren Permeabilität stark abweicht von der Permeabilität des sonst sich im Luftspalt befindlichen Materials, in einen Luftspalt des Abnehmers führt.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Achse, für die die Stellung der Antenne mit der Richtung zu einem reflektierenden Gegenstand verglichen werden soll, im Impulserzeuger zwei Abnehmer vorhanden sind, von denen jeder Impulse liefert, solange das abtastende Büschel sich in einem von zwei Gebieten bewegt, die in bezug auf die genannte Achse einander gegenüberliegen, und daß alle Abnehmer wechselweise Steuerimpulse für den Sender liefern und jeder Abnehmer einzeln einer zugehörigen Torschaltung Steuerimpulse liefert, die die Torschaltung veranlassen, den empfangenen Rückstrahlimpulsen den Eingang der Integrationsschaltung, die dem abgetasteten Gebiet entspricht, freizugeben.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Torschaltung von den von dem zugehörigen Abnehmer erzeugten Impulsen mit einer dem gewünschten Entfernungsmeßbereich entsprechenden Verzögerung geöffnet wird.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Teil des Impulserzeugers von einem rotierenden Wellenhohlleiterteil getragen wird, das an einem Ende eine exzentrische Wellenhohlleitermündung trägt, am anderen Ende von einem festen Wellenhohlleiter gespeist wird, durch die Hohlachse des Antriebsmotors der Hohlleitermündung hindurch verläuft und mit dieser Hohlachse fest verbunden ist oder einen Teil dieser Achse bildet.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeuger nur während kurzer, in der Nähe der Extremlagen in bezug auf die Einstellachsen gelegener Teil des Abtastzyklus Impulse erzeugt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentanmeldung S 11665 VIII a/21 a* (bekanntgemacht am 21.8. 1952);
USA.-Patentschrift Nr. 2 488 136.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 558/321 6.