DE1289146B

DE1289146B - Frequenzmoduliertes Entfernungsmessradargeraet, insbesondere zum Einbau in Flugkoerpern fuer die Bestimmung des Bodenabstandes

Info

Publication number: DE1289146B
Application number: DE1965C0036967
Authority: DE
Inventors: Glegg Keith Cecil Malcolm
Original assignee: Canadian Marconi Co
Current assignee: CMC Electronics Inc
Priority date: 1964-09-24
Filing date: 1965-09-24
Publication date: 1969-02-13
Also published as: BE669876A; GB1108115A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Entfernungs- von frequenzmodulierten Seitenbandkomponenten meßradargerät, bestehend aus einem frequenzmodu-' ' 'J₆IJ₁)J₂ ... zerlegt werden.

lierten (insbesondere Dauerstrich-)Sender mit die Da Ausdruck (1) dem vom Bordradar auf den Boden Frequenzmodulation bewirkenden einstellbaren Modu- gesendeten Signal und Ausdruck (2) dem reflektierten

latoren, einem die Echosignale mit intern von dem 5 Echosignal entspricht, stellt T ein Maß für die Höhe

Sender abgeleiteten Signalen mischenden Mischer, dar. Eine Untersuchung des Signals gemäß Aus-

einem mit dem Ausgang des Mischers verbundenen druck (3) ermöglicht daher eine Höhenbestimmung,

Filter, einer an dem Filter angeschlossenen Demodu- da die Amplitude jeder Seitenbandkomponente eine

lationseinrichtung und einer vom Ausgangssignal der Funktion des effektiven Modulationsindex und damit

Demodulationseinrichtung betätigten Anzeigeeinrich- io der Höhe ist.

tung, wobei das von dem Mischer erzeugte Ausgangs- In Ausdruck (3) wird die Trägerfrequenz bzw. die

signal in Form einer Besselfunktion der ersten Art ' /„-Komponente des Echosignals durch das Gleich-

mit Frequenzkomponenten der «-ten Ordnung Stromglied co_cT dargestellt. Da bei dem Mischvorgang

(« = 0, 1, 2, 3 ...) auftritt und wobei das mit dem eine Anzahl weiterer Gleichstromglieder entstehen,

Ausgang des Mischers gekoppelte Filter einen Durch- 15 ist die /„-Komponente von Ausdruck (3) normaler-

laßbereich aufweist, der die Frequenzkoniponente weise von den anderen Gleichstromgliedern nicht zu

nullter Ordnung des Mischerausganges durchläßt und unterscheiden. Wenn jedoch in dem Echosignal eine

die Frequenzkomponenten erster und höherer Ord- Dopplerfrequenzversetzung fa auftritt, können diese

nung sperrt. anderen Gleichstromglieder ausgeschaltet werden,

Die Erfindung betrifft einsbesondere ein solches 20 wobei der Ausdruck (3) wie folgt umgeformt werden

Entfernungsmeßradargerät zur Bodenabstandsmessung kann:

bei Verwendung in Flugkörpern, wie Starrflüglern und _cos [_{ωα t} _ 2 _p sin co_m TjI ■ sin w_m t]. (4) Hubschraubern, um damit genaue Messungen der

Höhe über Grund beim Start, Schwebeflug, Tiefflug Es läßt sich zeigen, daß die Dopplerfrequenzsignale

oder Landen zu ermöglichen. Das Gerät kann Teil 25 sich physikalisch als ein Signalpaar zu erkennen geben,

eines Dopplernavigationsgerätes sein. indem dieselben den Ort der beiden Seitenband-

Um die beim Betrieb von üblichen Höhenmessern komponentenfrequenzen innerhalb des Spektrums

mit Impulsradar und frequenzmoduliertem Radar bei überdecken und eine Amplitude entsprechend der

geringen Höhen auftretenden, äußerst hohen Modu- nominellen Amplitude des zugehörigen Seitenbandes

lationsindizes und die dadurch sich ergebenden 30 besitzen.

Schwierigkeiten zu beseitigen, sind auf Frequenz- Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß bei

modulation basierende System entwickelt worden, einer Höhe /z und einer Geschwindigkeit elektro-

die ein frequenzmoduliertes Signal aussenden und das magnetischer Wellen im Vakuum c die Laufzeit T

zurückkehrende Echosignal mit einem nicht verzöger- bei Radarhöhenmessern gleich 2/z/c ist, kann der

ten, intern abgeleiteten FM-Signal mischen, wobei ein 35 effektive Modulationsindex Mha unter nochmaliger

bestimmtes frequenzmoduliertes Seitenband aus die- Bezugnahme auf den oben angegebenen Ausdruck (3)

sem Mischsignal ausgewählt und ausgewertet wird. wie folgt geschrieben werden.

Nachfolgend sollen die auf diesem Verfahren be- mt —lAfif ^r,,, hin (K\

ruhenden System als »FM/CWfl-Seitenbandwahl- MI_eff-2 Af_e/f_m-smw_m h/c. (5)

Systeme bezeichnet werden. 40 Bei den Radarhöhenmessern der hier betrachteten

Ganz allgemein läßt sich nachweisen, daß, wenn ein Art ist die Modulationsfrequenz derart, daß bei

frequenzmoduliertes Signal der Form relativ niedrigen Höhen der Ausdruck co_mh/c klein

cos K t + P cos ω« t] (1) gegenüber 1 ist. Demzufolge kann sin ω» durch c»_m

ersetzt werden. Durch Einsetzen von Zahlen werten mit seinem zeitverzögerten Gegenstück 45 in Gleichung (5) ergibt sich

cos K (i + T) + ρ cos m_m (t + T)] (2) M I_eg = Af_c ■ h/256, (6)

gemischt wird, ein Signal der Form wenn Afc in MHz und h in Meter ausgedrückt wird.

_m. r,„ _T 9 „ «in ,„ τη «in m (t A- TW (Vi Bei einem bekannten FM/CW-Seitenbandwahl-

cost«_er-2/>sin«,„r/2.sin«,»(i + D] (3) _{go Radarhöhemnesser} (USA.-Patentschrift 2 935 743)

erzeugt wird, wobei die verschiedenen Größen fol- werden durchweg die mit einem der Seitenbänder

gende Bedeutung haben: niedriger Ordnung verbundenen Doppler-Verschie-

coe = das 2 π-ίache der Trägerfrequenz f_c, bungssignale ausgewählt, wobei theoretisch die J₁-KOm-

to_m = das 2 .-r-fache der Modulationsfrequenz f_m, P^one"^te vorzuziehen ist weil diese Komponente eine

ρ = Modulationsindex des Trägersignals, 55 Amplitudencharakteristik aufweist, die über den

A=fc/U wobei Af₀ der Trägerfrequenzhub, unteren Hohenbereich ziemlich genau das quadratische

t = Zeit Abstandsgesetz kompensiert und damit hohenunab-

T = Laufzeit hängig ist. Das so gewonnene Signal wird zu einem

Signal der Frequenz f_m oder einem Vielfachen

Es zeigt sich, daß das durch Ausdruck (3) darge- 60 derselben verarbeitet, wobei das so gewonnene Signal stellte Signal selbst ein frequenzmoduliertes Signal ist gegenüber dem senderseitigen Modulationssignal eine

und einen effektiven Modulationsindex höhenabhängige Phase aufweist, so daß durch Phasen-

2 ρ sin ω 772 vergleich eine Höhenbestimmung vorgenommen wer-

^m den kann.

aufweist, der somit eine Funktion der Laufzeit ist. 65 Ein derartiges System ist ein Frequenzmodulations-Dabei kann gemäß der bekannten Besselfunktions- system, das eine bestimmte Komponente eines analyse der Verteilung des Frequenzspektrums eines frequenzmodulierten Seitenbandes benutzt, wobei mit frequenzmodulierten Signals dasselbe in eine Anzahl Vorteil von bestimmten Eigenschaften der Beziehung

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zwischen Entfernung und frequenzmoduliertem Echo- die bis zu vielen Zehnern Kilohertz von der Trägersignal Gebrauch gemacht wird. Ein derartiges System frequenz aus reichen. Die Geräusch komponenten hat jedoch den Nachteil, daß zur Durchführung von bilden einen Teil des Störsignals, welches, von schwingenauen Höhenmessungen Phasendifferenzen in der genden Elementen des Antennen-und Hohlleitersystems Größenordnung von Bruchteilen eines Grades fest- 5 ausgehend, den Mikrowellenmischer nach nicht unbegestellt werden müssen. Die Schwierigkeiten bei sehr deutenden Laufzeiten erreichen. Auf Grund ihrer genauen Phasenbestimmungen können dadurch ver- Laufzeiten weisen diese Störsignale, wie es bei wahren ringert werden, daß mehr als eine Modulationsfrequenz Echosignalen der Fall ist, effektive Modulationsverwendet wird. Dabei treten jedoch Vieldeutigkeiten indizes auf, welche einerseits von dem Umfang der in dem System auf, was äußerst unerwünscht ist. io Abweichungen von der Trägerfrequenz, andererseits Es ist ferner ein System bekannt (kanadische von der Laufzeit der Störsignale bis zur Mischstufe Patentschrift 606 650), bei welchem der Modulations- abhängen.

hub gesteuert wird, um das Echosignal auf das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein EntMaximum der /.,-Komponente zu verschieben. Der fernungsmeßradargerät, insbesondere zum Einbau in sich ergebende Modultationshub dient dann als Maß 15 Flugkörpern für die Bestimmung des Bodenabstandes, für den zu messenden Bodenabstand. Da eine im der eingangs genannten Art zu schaffen, das diese wesentlichen lineare Charakteristik der Modulations- obengenannten Nachteile nicht aufweist und das bei signalamplitude als Funktion der Frequenz mindestens relativ geringen Anforderungen an die Linearität der über einen gewissen Bereich aufweisende Mikro- Senderöhren eine sehr genaue Bodenabstandsmessung wellenröhren, beispielsweise Klystrone, verfügbar sind, 20 ermöglicht, wobei das Auftreten von Meßvieldeutigist eine derartige Messung theoretisch durch Be- keiten von vornherein ausgeschlossen ist und Rauschstimmung der Amplitude des die Frequenzversetzung störsignale nur von untergeordneter Bedeutung sind, erzeugenden Modulationssignals relativ einfach durch- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zuführen. Praktisch wird die Bestimmung in dem eine Schaltersteuerung vorgesehen ist, die einerseits Maße begrenzt, in welchem die Senderfrequenz linear 25 den Modulator mit dem Sender periodisch verbindet verändert werden kann. bzw. von demselben abtrennt und die andererseits Gemäß Gleichung (5) wird die Frequenzverschie- ein Dämpfungsglied in den Echosignalpfad einfügt, bung Afc bei diesem System kontinuierlich derart sobald der Modulator von dem Sender getrennt ist, geregelt, daß der Maximalwert von /₂ sich einstellt. bzw. von dem Echosignalpfad abtrennt, sobald der Dieser entspricht einem effektiven Modulationsindex 30 Modulator mit dem Sender verbunden ist, wobei das von 3,1, der durch Frequenzverschiebung so genau Dämpfungsglied eine Einführungsdämpfung von nicht wie möglich eingestellt wird. Dadurch ergibt sich eine mehr als 60% aufweist und daß die Demodulations-Systemkonstante von 79,5 m Höhe pro MHz Ver- einrichtung eine Amplitudenvergleichseinrichtung ist. Schiebung. Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Damit werden verschiedene, diesem System an- 35 Ausführungsbeispielen näher erörtert und erklärt haftende Nachteile offensichtlich. Der Hauptnachteil werden, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen ist. dieses Systems liegt im Bereich der Mehrdeutigkeiten: Es zeigt

Wenn das System zufällig auf den zweiten Maximal- F i g. 1 eine Kurvendarstellung der verschiedenen wert der /₂-Komponente mit dem effektiven Modu- Frequenzmodulations-Seitenbandkomponenten in Ablationsindex von 6,7 springt, was etwa durch eine 40 hängigkeit vom Modulationsindex,
kurzzeitige Betriebsunterbrechung geschehen kann, F i g. 2 ein Blockdiagramm einer ersten Auswird etwa die doppelte Höhe der tatsächlich einge- führungsform der Erfindung,

nommenen Höhe angezeigt, was natürlich katastro- F i g. 3 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausphale Folgen haben kann. führungsform der Erfindung mit doppelter Frequenz-Ferner ist es nachteilig, daß das Maximum der 45 modulation und

./.,-Komponente abgerundet ist. Demzufolge ist es F i g. 4 ein Blockdiagramm einer dritten Ausschwierig, mit einem praktisch ausgeführten Gerät führungsform der Erfindung in Verbindung mit einem

— insbesondere beim Auftreten von Rauschen — das bekannten Dopplergerät zur Messung der Geschwindig-Maximum genau zu finden und einzustellen. keit über Grund.

Drittens erweist es sich als nachteilig, daß der für 50 In dieser Beschreibung bedeutet der Ausdruck

die Bestimmung geringer Höhen erforderliche Fre- »Komponente nullter Ordnung des Echosignals« ein

quenzhub sehr groß ist. An obiger Systemkomponente Signal, das von der Komponente nullter Ordnung

ergibt sich, daß bei einer Höhe von 1 m, wie sie bei- des Sendesignals unterschieden werden kann, indem

spielsweise bei Landungsmanövern von Bedeutung ist, dssselbe in einem anderen Abschnitt des Spektrums

ein Frequenzhub von 80 MHz auftritt. Derartige 55 liegt. Diese Bedeutung hat natürlich nicht nur das

Verschiebungen sind mit der erforderlichen Linearität am Ausgang des ersten Mischers erscheinende Signal,

beim derzeitigen Stande der Technik nur mit Schwie- sondern haben auch die durch weitere Überlagerungs-

rigkeiten zu erreichen. mischung, Demodulation, Frequenzwandler usf. dar-

Ein vierter Nachteil liegt in der Beziehung zwischen aus abgeleiteten Signale.

Signalpegel und Entfernung bei Signalen eines fre- 60 Bei allen Betriebszuständen, bei denen zwischen quenzmodulierten Systems dieser Art, was zur An- dem Flugzeug und der Erdoberfläche eine Relativwendung des /₂-Seitenbandes in diesem System führt. bewegung auftritt, so wie es fast immer — sogar bei Um den Betrieb bis zu einer brauchbaren oberen einem »an Ort und Stelle« schwebenden Hubschrauber— Höhengrenze durchführen zu können, ist die Modu- der Fall ist, weist das Echosignal eine Dopplerlationsfrequenz praktisch auf einige zehn Kilohertz 65 verschiebung auf, wodurch dessen /(,-Komponente begrenzt. Demzufolge liegt die zweite Harmonische von den teilweise von dem Sender unmittelbar, teils

— d. h. die Frequenz der /g-Komponente — im von Streusignalen herrührenden /„-Komponenten Spektrum der modulierten Geräuschkomponenten, unterschieden werden kann.

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Es ist jedoch bei der Benutzung der Erfindung nicht π/2 Radian wird, ist natürlich möglich, wobei der die unbedingt erforderlich, daß die Echosignale eine tatsächliche Sinusabhängigkeit der Echosignalampli-Dopplerverschiebung aufweisen, weil die J₀-KOm- tude berücksichtigende Ausdruck (5) benutzt werden ponente durch eine zusätzliche Frequenzmodulation kann.

des Sendesignals gebildet werden kann. Es soll im 5 Für die folgenden Erörterungen sei der Sender so folgenden noch beschrieben sein, wie die Anwendung moduliert, daß die /„-Komponente des Echosignals dieser zusätzlichen Frequenzmodulation die Erzielung ζ. B. auf 77 % des Wertes ohne Modulation abfällt, einiger besonders wünschenswerter Betriebscharakte- Obwohl der Wert 77 % besonders günstig ist, so kann ristiken ermöglicht. bei dieser Betriebsweise jeder beliebige Wert oberhalb

Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung muß ίο von 40 °/o benutzt werden, weil — wie man aus F i g. 1 aus dem Mischstufenausgang die nullte Ordnung oder erkennen kann — oberhalb dieses Wertes nur ein Wert /„-Frequenzmodulations-Seitenbandkomponente des des Modulationsindex möglich und damit der effek-Echosignals gewonnen werden. Dies ist jedoch tive Modulationsindex eindeutig ist. Aus F i g. 1 erschwierig, da einerseits gemäß Ausdruck (3) die kennt man ferner, daß die Neigung von /„ von etwa /„-Komponente eine Gleichstromkomponente ist, 15 95 °/o bis 40% der Amplitudenhöhe relativ groß ist, so die unentwirrbar mit allen anderen Gleichstrom- daß bei einer Änderung des effektiven Modulations-Demodulationskomponenten der Eigensignale des index eine merkliche Änderung der Amplitude erfolgt. Systems vermengt zu sein scheint und andererseits Demzufolge kann in diesem Bereich im Gegensatz gemäß Ausdruck (4) die /„-Komponente eine Korn- zum Ansteuern des Maximums von /₂ eine Einponente mit Doppler-Verschiebungsfrequenz ist, die so stellung des effektiven Modulationsindex durch Einin Übereinstimmung mit den Erörterungen über den stellen des Trägerfrequenzhubs sehr genau vor-Geräuschabstand bei dem bekannten /₂-System mit genommen werden.

dem Rauschen der Störsignale vermischt ist. Technisch läßt sich die Einstellung des effektiven

Zuerst soll auf F i g. 1 Bezug genommen werden, Modulationsindex derart durchführen, daß in den in welcher der Kurvenverlauf der /„-Komponente im 25 Echosignalpfad zuerst ein das Signal ohne Modu-Vergleich mit dem Kurvenverlauf der verschiedenen lation um 23% reduzierendes Dämpfungsglied ein-Seitenbänder einschließlich der /_a-Komponente ge- geschaltet wird, worauf anschließend das Dämpfungszeigt ist. Wie leicht zu erkennen ist, weist die /„-Korn- glied weggenommen und der Modulationsindex derart ponente eine besondere Form auf, da sie als einzige -eingestellt wird, daß die gleiche Signalhöhe sich Kurve einerseits bei einem effektiven Modulations- 30 ergibt. Das durch das System gelieferte Signal ändert index von Null einen von Null abweichenden Wert daher seine Höhe nicht. Durch geeignete Einrichbesitzt und andererseits in ihrem Anfangsbereich tungen kann eine wiederholte Folge dieser obenabfällt, anstatt anzusteigen. genannten Schritte vorgenommen werden. Als einzige Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird zu- erkennbare Wirkung an dem abgegebenen Signal tritt nächst die Amplitude der Trägerfrequenz- oder 35 dabei eine Abnahme der Signalhöhe um etwa 1 Dezibel /„-Komponente des Echosignals ohne jede beim auf. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Sender angewandte Modulation gemessen, worauf die Erfindung in Verbindung mit einem Doppleranschließend durch empfängerseitige Frequenzmodu- Navigationsradar bei gemeinsamer Benutzung des lation die Amplitude der Komponente /„ des Echo- Echosignals angewendet wird, wie dies im folgenden signals auf einen vorgegebenen Wert zum Absinken 40 noch beschrieben sein wird.

gebracht wird. Wenn beispielsweise die Amplitude Im Hinblick auf die Frage, wie die /„-Komponente

der /„-Komponente auf den Wert von 0,77 verringert des von der Mischstufe gelieferten Echosignals auswird, so hat der effektive Modulationsindex den gewählt werden soll, wurde schon erwähnt, daß bei Wertl. Durch weiteres Vergrößern der Modulation einer Relativbewegung zwischen dem Radarsystem kann der Amplitudenwert bis auf Null abgesenkt 45 und dem Boden der Mischerausgang nicht mehr durch werden, wobei ein effektiver Modulationsindex von den Ausdruck (3), in welchem die sich mit den Gleich-2,405 auftritt. Dabei ist es selbstverständlich nicht er- stromgliedern des Signalgemisches im Radarsystem forderlich, die benutzte Modulationsfrequenz zu mischende /„-Komponente gleich co_cT ist, sondern kennen, da nur die Energie des Trägerfrequenzsignals durch den Ausdruck (4) wiedergegeben ist, in welchem in die außer acht gelassenen Seitenbänder verteilt wird, 5° die /„-Kompinente gegenüber der Frequenz Null um wobei eine besondere Frequenzwahl oder eine Ampli- die Dopplervernetzung fa verschoben ist. In diesem tudenmessung der Seitenbänder grundsätzlich unnötig Zusammenhang sei erwähnt, daß beim normalen Geist. Aus dem Ausdruck (6) ist zu erkennen, daß nur brauch von Flugzeughöhenmessern — d. h. selbst bei Afc bekannt sein muß, wobei dieser Wert durch einem in Schwebefiug befindlichen Hubschrauber Eichung der Frequenzversetzung gegenüber dem Ver- 55 — immer eine gewisse Realtivbewegung gegenüber der lauf der Modulationssignalamplitude des Senders Erdoberfläche auftritt. Auf Grund dieser Doppler- und anschließender Messung der Amplitude des be- verschiebung kann somit die /„-Komponente des nutzten Modulationssignals gewonnen werden kann. Echosignals durch eine einfache Wechselstromkopp-Mit HiHe des Ausdruckes (6) kann dann aus dem Wert lung ausgewählt werden.

Afc die Höhe bestimmt werden. 60 Dem Fachmann für Radar-Bordnavigationsgeräte

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch ist bekannt, daß bei einer wie oben skizzierten Beein Mehrfrequenzsignal benutzt werden, um die triebsweise mindestens bei niedrigen Geschwindig-Trägerfrequenzenergie auf Seitenbänder zu verteilen. keiten die /„-Komponente des Echosignals in den Dabei ist jedoch zu beachten, daß der Ausdruck (6) Spektralbereich fällt, in welchem die von der Mischnur anwendbar ist, wenn die größte Modulations- 65 stufe erzeugten geräuschmodulierten Störsignale aufsignalfrequenz so gewählt ist, daß der Wert von treten. Somit ist diese oben beschriebene Betriebsco_mT/2 nicht merklich größer als 1 Radian (57,3°) ist. weise üblicherweise nur bei niedrigen Höhen anwend-Der Betrieb bei einer Frequenz, bei der co_mT/2 gleich bar, bei welchen die gesuchten Echosignale gegenüber

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den Störsignalen relativ stark sind. Es gibt jedoch Strahlen eine sehr geringe Dopplerverschiebung, wo-

einen Flugzustand, bei welchem diese Voraussetzung bei der Vertikalstrahl — d. h. der kürzeste Strahl —

zutrifft und der von genügender Bedeutung ist, damit am meisten zu dem Echosignal beiträgt. Das Filter 6

eine Apparatur allein für diesen Zweck geschaffen ist daher vorzugsweise so ausgebildet, daß ein relativ

wird. Dieser Flugzustand ist die Blindlandung bei 5 enges Signalband in der Nähe der Frequenz Null und

einem Tragflügelflugzeug, für welchen Flugzustand damit im wesentlichen das dem Vertikalstrahl ent-

im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine be- sprechende Echosignal durchgelassen wird. Dabei

merkenswert einfache, zuverlässig und unkompliziert kann eine Erhöhung des Beitrages des in etwa vertikal

arbeitende Einrichtung vorgeschlagen wird. reflektierten Strahls durch die Anwendung einer

F i g. 2 stellt in Form eines Blockschaltbildes eine i° relativ niedrigen Trägerfrequenz des Senders erzielt erste Ausführungsform der Erfindung dar, die ins- werden, indem an Stelle der bei üblichen Bordbesondere für Blindlandungen geeignet ist. Gemäß navigations-Radareinrichtungen benutzten Frequenz F i g. 2 leitet ein frequenzmodulierter Sender 1 ein von etwa 4000 bis 15 000 MHz eine Frequenz von Trägersignal zu einer Sendeantenne 2, von welcher wenigen hundert Megahertz gewählt wird. In diesem aus es zum Boden abgestrahlt wird. Nach Reflexion 15 Fall reflektiert der Erdboden — beispielsweise die am Boden kehrt dieses Signal in Form eines Echo- befestigte Landebahn — mehr spiegelnd als diffus, so signals zurück und wird von einer Empfangsantenne 3 daß das Echosignal sich zum Großteil nur aus der aufgenommen. Die Antennen 2 und 3 sind wie dar- Energie der Vertikalkomponente des Strahlenbündels gestellte Dipole, welche in bekannter Weise nur in zusammensetzt.

sehr begrenztem Maße eine Richtcharakteristik auf- ao Durch die oben beschriebene Anordnung ergeben weisen. Das so erzeugte elektrische Signal wird über sich folgende Vorteile: Die Frequenz des Frequenzein in dem Signalpdad einschaltbares Dämpfungs- modulators muß weder genau bekannt sein noch muß glied 4 einem Mischer 5 zugeleitet, welcher außerdem sie im besonderen konstant gehalten werden; die auf direktem Wege vom Sender 1 einen Teil des Frequenzwahl des gewünschten Mischerausgangs geht Trägersignals erhält. Das Ausgangssignal des Mi- 25 unabhängig von der Modulatorfrequenz bei Niederschers5 wird über eine Einrichtung? zur Gleich- frequenz vor sich, so daß keine Zwischenfrequenzstromblockierung und ein daran angeschlossenes Tief- verstärkung und zweite Gleichrichtung notwendig paßfilter 6 abwechselnd in Form von Niederfrequenz- sind; der Sender braucht nur eine gittergesteuerte blöcken einem von zwei Integratoren 8 bzw. 9 zu- Vakuumröhre oder einen Transistor zu enthalten, so geleitet, von denen der eine für Trägerwellenbetrieb 30 daß die Herstellungskosten um eine Größenordnung und der andere für Modulationsbetrieb bestimmt ist. niedriger liegen als die von üblichen etwa ein Klystron Die Ausgänge der Integratoren 8 und 9 werden in verwendenden Mikrowellenanlagen. Das Antenneneinem Amplitudenkomparator 10 verglichen, dessen system kann von einfachster Bauweise mit eine weite zu der Amplitudendifferenz der beiden Eingangs- Richtcharakteristik aufweisenden Antennenelementen signale proportionales Ausgangssignal zur Steuerung 35 sein. Bei anderen Mikrowellenanlagen sehr deutliche des Frequenzhubes eines Frequenzmodulators 11 be- Phasenverschiebungen und daraus resultierendes Frenutzt wird. Der von dem Modulator 11 dem Sender quenzmodulationsgeräusch hervorrufende mechanische erteilte Frequenzhub wird durch ein Anzeigegerät 12 Schwingungen führen nur zu geringen, eine oder sichtbar gemacht. Ferner ist eine Schaltersteuerung 13 mehrere Größenordnungen niedriger liegenden Phavorgesehen, welche rhythmisch die Schalter 14, 15 40 senverschiebungen. Durch die Festlegung des Dämp- und 16 betätigt. fungsgliedes auf eine Einfügungsdämpfung von weni-

Die Funktionsweise der in F i g. 2 gezeigten Aus- ger als 60% ergeben sich ferner keine Vieldeutigkeiten führungsform ist wie folgt: Zunächst wird, ent- in der Entfernungsbestimmung,
sprechend der Darstellung in Fig.2, der Sender 1 Zweckmäßigerweise wird die Frequenzmodulation ohne Modulation betrieben, wobei das Dämpfungs- 45 so hoch gewählt, daß die Dopplerfrequenzkompoglied 4 in den Echosignalpfad eingeschaltet und der nenten des Echosignal-Seitenbandes erster Ordnung J₁ Mischerausgang dem Integrator 8 zugeleitet ist. An- selbst bei höchster Geschwindigkeit nicht mit merkschließend wird die Schaltersteuerung 13 betätigt, licher Amplitude in die von dem Filter 6 durchwodurch der Sender 1 durch Zuführen eines Aus- gelassene Frequenz Null reichen. Da es sich um ein gangssignals des Frequenzmodulators 11 moduliert, 50 System für Benutzung in Bodennähe handelt, ist die die durch das Dämpfungsglied 4 bedingte Dämpfung Höhenbeschränkung bei der maximalen Modulationsim Echosignalpfad aufgehoben und der Mischer- frequenz hier nicht von Bedeutung,
ausgang auf den anderen Integrator 9 gelegt wird. Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform der

Während des Betriebes, beispielsweise während des Erfindung wird die /„-Komponente eines Echosignals Landevorganges eines Tragflügelflugzeuges, tritt in 55 gemäß Ausdruck (4) benutzt, wobei bei geringen Flugbekannter Weise eine Dopplerfrequenzverschiebung höhen im allgemeinen, jedoch nicht notwendigerweise auf, die jedoch wegen der Vielzahl der unter ver- ein günstiger Geräuschabstand auftritt. Ein umschiedenen Winkeln auf die Erdoberfläche auffallenden fassend verwendbares Höhenmeßgerät sollte jedoch Strahlen sehr unterschiedlich ist und eine weite über einen erheblichen Höhenbereich hinweg brauch-Streuung des Echosignals innerhalb des Frequenz- 60 bar sein und somit Echosignale verarbeiten können, spektrums zuläßt. Ferner ist selbst bei bekannter fest- die gegenüber den Komponenten der Rauschmodustehender Geschwindigkeit über Grund eine bestimmte lation der Störsignale schwach sind, wobei diese Stör-Dopplerfrequenz nicht durch einen einzigen Strahl signale in einem Bereich von Vielfachen von 10 kHz bedingt, sondern das Ergebnis aller auf einer Kegel- beiderseits der Trägerwelle eine nennenswerte Amplifläche liegenden Strahlen, die im allgemeinen natürlich 65 tude aufweisen können. Bei bekannten Seitenbandvon unterschiedlicher Länge sind. Unabhängig von der wahl-FM/CW-Höhenmessern ist dieses Problem durch Fluglage des Flugzeugs besitzen jedoch die vertikal Benutzen des Seitenbandes zweiter Ordnung an- und rechtwinklig zur Spur über Grund stehenden gegangen worden. Bei einer Maximalhöhe von etwa

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3300 m ist jedoch die maximale Modulationsfrequenz gemäß die Signalstärke gering ist (vgl. beispielsweise

auf größenordnungsmäßig 20 000Hz begrenzt, was USA.-Patent 2 935 743).

zur Folge hat, daß das /₂-Seitenband im Spektrum Von sehr großer praktischer Bedeutung ist ferner die

nicht mehr als 40 000Hz von der Trägerfrequenz Tatsache, daß das von den Absolutgeschwindigkeitmeß-

entfernt und damit noch innerhalb des Geräusch- 5 einrichtungen eines Seitenbandwahl-FM/CW-Dopp-

spektrums liegt. lernavigationsradars abgegebene Signal genau jenem

Die vorliegende Erfindung kann jedoch unter Ver- Signal entspricht, welches bei einem mit Zweifachwendung der /(,-Komponente des Echosignals und Frequenzmodulation arbeitenden Höhenmesser geEinbeziehung der dadurch sich ergebenden Vorteile maß der Erfindung die /„-Komponente des Echobei Höhenmeßsystemen angewandt werden, bei wel- io signals darstellt. Daraus folgt, daß derartige Meßchen das Geräuschproblem ohne Bedeutung ist. Zu einrichtungen durch sehr einfache Modifikationen diesem Zweck wird bei einem Seitenbandwahl-FM/ sowohl Geschwindigkeits- als auch Höheninforma-CW-System zunächst die Trägerwelle so moduliert, tionen liefern können.

daß eine bestimmte Seitenbandkomponente des Echo- In F i g. 3 ist eine zweite Ausführungsform der signals im Ausgangsspektrum der Mischstufe an einer 15 Erfindung in Form eines Blockdiagramms dargestellt, von den Geräuschmodulationskomponenten abge- bei welcher eine zweifache Frequenzmodulation ansetzten Stelle erscheint, worauf anschließend diese von gewandt wird. Diese Ausführungsform unterscheidet dem Echosignal getragene Seitenbandkomponente als sich gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 2 nur /„-Komponente des Echosignals benutzt wird. Durch durch die mit 11a und Ils bezeichneten Frequenz-Anwenden einer zusätzlichen und von der Abweichung 20 modulatoren, von denen der Frequenzmodulator Hi gesteuerten Höhenfrequenzmodulation wird die Ener- kontinuierlich auf den Sender 1 einwirkt. Wie bereits gie der ausgewählten Echosignalkomponente ihrerseits beschrieben, wird die Modulationsfrequenz f_ma des auf Seitenbänder verteilt, bis ihre Amplitude auf ein Modulators Ua im Hinblick auf maximale Arbeitsvorgegebenes Maß abnimmt. höhe festgelegt, indem beispielsweise für Höhen bis zu

Die ersterwähnte Modulation kann als Amplituden- 25 3300 m eine Modulationsfrequenz zwischen 10 und oder als Frequenzmodulation ausgeführt werden. 20 kHz gewählt wird. Im Hinblick auf die Geräusch-Wenn Amplitudenmodulation angewandt wird, muß Verringerungstechnik bei Seitenbandwahl-FM/CW-die Echokomponente des Mischstufenausgangs aus- Doppler-Radargeräten wird die Frequenz fms des gewählt werden, und zwar auf Grund der Tatsache, Modulators Hj derart gewählt, daß eine vorgegebene daß sie von der unmittelbar von dem Sender auf Grund 30 Frequenzmodulations-Seitenbandkomponente von der der Dopplerfrequenzverschiebung abgeleiteten Signal- Trägerwelle im Frequenzspektrum aus bis jenseits komponente der ersten Modulationsfrequenz unter- jeder Geräuschmodulationskomponente von merkschieden ist. In diesem Zusammenhang muß betont barer Amplitude verschoben wird. Die Frequenz f_ms werden, daß diese Arbeitsweise nicht die gleiche ist, kann somit im Bereich von einigen hundert Kilohertz wie sie manchmal bei bekannten Systemen angewandt 35 oder höher liegen. Die vom Modulator Hi erzeugte wurde, bei welchen eine Frequenzverschiebung dem Frequenzverschiebung kann konstant sein oder — wie in die Mischstufe geleiteten Sendersignal auferlegt dies weiter unten noch beschrieben sein wird — höhenwird. Obwohl das Sendersignal auf diese Weise an abhängig eingestellt werden.

einen beliebigen Punkt des Spektrums versetzt werden In Übereinstimmung mit der bekannten Technik

kann, an welchem keine harmonische Beziehung zur 4° zur Geräuschverminderung bei Seitenbandwahl-FM/

Modulationsfrequenz auftritt und an welchem positive CW-Geräten empfängt das Bandpaßfilter 6 Echo-

und negative Dopplerfrequenzverschiebungen unter- signale zusammen mit der /_ms-modulierten Seiten-

schieden werden können, so ergibt sich nämlich bandkomponente, welche das spezielle Verhältnis von

trotzdem, daß das versetzte Sendersignal alle Geräusch- Entfernung zu der den Bedürfnissen dieses Systems

modulationsbänder mit sich führt. 45 entsprechenden Signalamplitude aufweist. Obwohl

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung, die als erste prinzipiell alle Seitenbänder von J₁ ab aufwärts benutzt Modulation eine Amplitudenmodulation verwendet, werden können, so wird doch üblicherweise das erzeugt ein Echosignal entsprechend der Art nach den Seitenband dritter Ordnung gewählt, so daß die Soll-Ausführungsformen von F i g. 2, wobei jedoch im frequenz des Bandpaßfilters 6 auf 3 fms festgelegt ist. Unterschied dazu das durch Dopplerverschiebung 50 Das Bandpaßfilter 6 muß einer weiteren Bedingung entsprechend Ausdruck (4) versetzte Echosignal unter genügen, indem es nämlich nur auf die /„-Komponente Überdeckung der Modulationsfrequenz aufgespalten des frequenzmodulierten Höhensignals, das mit dem und frequenzverschoben ist. Während eine solche gewählten Seitenband verbunden ist, ansprechen darf, Arbeitsweise möglich und in manchen Fällen er- wodurch die frequenzmodulierte Seitenbandkompowünscht ist, tritt die /„-Komponente der ersten Modu- 55 nenten ausgeschlossen werden. Beispielsweise könnte lationsfrequenz des direkt zugeführten Sendesignals das auf 3 fms eingestellte Bandpaßfilter 6 eine derart im Mischstufenausgang auf und muß von dem bemessene Bandbreit aufweisen, daß Signale der dopplerverschobenen Echosignal durch Frequenz- Frequenz 3 fms ± fma und weiter entfernte Signale aussonderung unterschieden werden. — d. h. das /^Seitenband und Seitenbänder höherer

Es wird daher im allgemeinen eine zweifache 60 Ordnung — ausgesondert werden. Das Bandpaß-Frequenzmodulation vorgezogen. Unter der Voraus- filter 6 kann als Zwischenfrequenzverstärker aussetzung einer reinen Frequenzmodulation treten gebildet sein, wobei im Hinblick auf den Bereich der nämlich ausschließlich Echosignalkomponenten im mit dem Echo verbundenen Dopplerfrequenzvergesiebten Mischstufenausgang auf. Ferner kann die Schiebungen zusätzliche, in Doppler-Aufnahmegeräten erste Modulation so ausgewählt und/oder eingestellt 65 für die Absolutgeschwindigkeit benutzte Dopplerwerden, daß eine vorgegebene höhenabhängige Echo- frequenznachführmittel vorgesehen sein können,
signalamplitude zur Unterdrückung von Störsignal- Wie oben erwähnt, ermöglicht die zusätzliche Modurauschen bei jenen Höhen auftritt, bei welchen natur- lation durch den Modulator Hs und die dadurch

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bedingte Wahl einer hohen Modulationsfrequenz mit Null in jenen Höhen bedingt, in welchen die Zeit für der Verwendung eines Seitenbandes etwa der Ord- den Hin- und Rückweg eines Signals der Frequenz fms nung J₃, eine große Verbesserung des Geräusch- so lange ist, daß das reflektierte Echosignal mit dem abstandes, indem einerseits die hohe Modulations- ausgesandten Signal in Phase ist. Es leuchtet jedoch frequenz von 11 s das gesuchte Signal in das Frequenz- sein, daß die durch den MOdUIaIOrHa- bewirkte Spektrum jenseits der Geräuschmodulationskompo- Höhenmodulation f_ma nach Maßgabe von dessen nenten versetzt, andererseits das gewählte /j-Seiten- Wirkung auf die /„-Komponente des Echosignals ausband wegen des Kurvenverlaufs von Amplitude gegen geführt wird, und es folgt, daß die Art und Weise der Abstand und des dadurch bedingten schwachen An- Gewinnung dieser Komponente nicht zur Grundlage Sprechens auf Kopplungssignale und auf von sehr io der Messung gehört. Um das Problem der »Höhennahen Zielen reflektierten Echosignalen eine weitere löcher« zu überwinden, können daher bei der Ausstarke Geräuschverminderung herbeiführt. führungsform nach F i g. 3 aus der Technik der Es ist zu beachten, daß bei der Verwendung dieser FM / CW - Absolutgeschwindigkeits - Radargeräte bezweiten Ausführungsform der Erfindung mit dem den kannte Verfahren angewandt werden, ohne daß der Sender mit einer feststehenden Modulationsfrequenz 15 Ablauf des Höhenbestimmungsverfahrens selbst bespeisenden Modulator Hj ein Höhenbereich existiert, einflußt würde. Zum Beispiel kann die Frequenz fms unterhalb dessen die Benutzung eines Seitenbandes J₃ um einen relativ kleinen Betrag verändert werden, so zu einer Verminderung des Echosignals führt, welcher daß das Bandpaßfilter 6 die Grenzfrequenzen aufzu-Verminderung natürlich eine durch das Entfernungs- nehmen vermag, oder es können mindestens zwei quadratgesetz bedingte Zunahme gegenübersteht. We- ao getrennte subharmonische Schwingungen der Frequenz gen der hohen Modulationsfrequenz f_ms ist jedoch des Bandpaßfilter 6 benutzt werden, wodurch das gedieser Bereich schwacher Echos nicht groß, wobei die nannte Filter ein Ausgangssignal abgibt, das wahl-Signalamplitude mit viel schneller zunehmender Höhe weise von einer von mindestens zwei Seitenbandwächst, als wenn eine niedrige Modulationsfrequenz komponenten, z. B. J₃ und J₅, abgeleitet ist.
— etwa in der Höhe der Frequenz f_ms — benutzt 35 F i g. 4 zeigt, wie die in F i g. 3 dargestellte Ausworden wäre. Daraus ergibt sich, daß ein in relativ führungsform der Erfindung mit einer bekannten Art geringen Höhen vorhandener Zwischenbereich existiert, eines nach dem Seitenbandwahl-FM/CW-Verfahren in welchem die Geräuschabstandskurve im Bereich arbeitenden Doppler-Absolutgeschwindigkeitsmessers ihres Maximalwertes liegt. Bei bestimmten Flug- gekoppelt werden kann. Dabei tragen gleiche oder zuständen, zu denen beispielsweise der Übergang 30 gleichartige Schaltungselemente die gleichen Bezugszwischen Vorwärtsflug und Landevorgang eines Hub- ziffern. Rechts der gestrichelten Doppellinie in F i g. 4 schraubers gehört, gibt es einen Bereich geringer ist in vereinfachter Form ein an sich bekanntes Dopp-Höhen, der von besonderer Bedeutung ist. Für der- lergerät dargestellt; links sind die Zusatzelemente anartige Verhältnisse ist die oben beschriebene Aus- gegeben, mit Hilfe welcher im Rahmen der vorführungsform der Erfindung besonders geeignet, wobei 35 liegenden Erfindung Höhen- bzw. Bodenabstanddurch richtige Wahl der Modulationsfrequenz f_ms messungen durchgeführt werden können,
und der Ordnung des Seitenbandes die Wirksamkeit Gemäß F i g. 4 gibt der übliche frequenzmodulierte in einem bestimmten Höhenbereich noch verbessert Sender 1 ein von dem Modulator 11 s mit der Frewerden kann. quenz f_ms moduliertes Signal auf das Antennen-Ferner sei bemerkt, daß die von dem System dem 4° system 2, 3, das das von der Erdoberfläche zurück-Anzeigegerät 12 zugeführten Höheninformationen auch kehrende Signal einem ersten Mischer 5 zuführt, in für die Steuerung des von dem Frequenzmodulator Hj welchem es mit unmittelbar über einen Koppler 51 gelieferten Signals verwendet werden kann, was in vom Sender 1 abgenommenen Signalen gemischt wird. F i g. 3 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Es Um eine Bestimmung der Richtung des Geschwinist demnach möglich, das von dem Frequenzmodu- 45 digkeitsvektors für den Gebrauch bei Hubschraubern lator Ils gelieferte Modulationssignal zu steuern, wie zu ermöglichen, kann das unmittelbar vom Sender 1 das bei einem bekannten System durch Steuern nach abgenommene Signal in bekannter Weise verschoben dem Maximum der /₂-Komponente geschieht. Prak- bzw. frequenzversetzt sein, wobei jedoch eine enttisch kann natürlich die Schwierigkeit, die theoretisch sprechende Änderung der nachfolgenden Frequenzerwünschte Verschiebungsgröße bei niedrigen Höhen 5° auswahlstufen vorgesehen sein muß. Für die folgenden zu erreichen, der Erreichung dieses Ziels eine Grenze Erörterungen von F i g. 4 soll jedoch die einfachere setzen. Im Gegensatz zu dem obenerwähnten be- Ausführungsform beschrieben werden, wie sie beikannten System bei welchem die Verschiebungsgröße spielsweise bei gewöhnlichen Tragflügelflugzeugen bedas Maß für die Höhe abgibt, besteht bei der vor- nutzt werden kann. Aus dem Ausgangssignal des liegenden Erfindung jedoch nicht die Notwendigkeit 55 Mischers 5 wählt ein als Zwischenfrequenzverstärker einer sehr genauen Steuerung dieser Verschiebungs- ausgebildetes Filter 6 eine bestimmte Seitenbandgröße. Bei dem in F i g. 3 gezeigten erfindungs- komponente, in dem vorliegenden Fall die /₃-Kompogemäßen Ausführungsbeispiel genügt es, zur Erzielung nente, aus. Das Ausgangssignal des Filters 6 wird eines nahezu optimalen Geräuschabstandes eine nur innerhalb eines Detektors 52 mit einem Signal der teilweise durchgeführte Nachführung längs des Maxi- 60 Frequenz 3 f_ms gemischt, welches Signal durch eine mums des Seitenbandsignals auszuführen. von dem Modulationssignal des Frequenzmodu-Der Fachmann für Seitenbandwahl-FM/CW-Navi- latorslls beeinflußte Vervielfacherschaltung 53 ergationsradargeräte erkennt natürlich sofort, daß durch zeugt ist. Das von dem Detektor 52 gelieferte Ausdas Bestreben, die erfindungsgemäße Ausführungs- gangssignal wird nach dem Durchlaufen eines in den form nach F i g. 3 über einen weiten Höhenbereich 6g Signalpfad einschaltbaren Dämpfungsgliedes 4 in das brauchbar zu machen, das Problem der »Höhen- übliche Dopplerfrequenznachführsystem des Dopplerlöcher« auftritt. Derartige Höhenlöcher sind bekannt- geräts geleitet, welches schematisch in Form einer aus lieh durch die Verringerung der Signalamplitude gegen einem Mischer 53, einem Dopplerfrequenzsteueroszil-

Iator54, einem Tiefpaßfilter 55 und einer Nachführschleife 56 bestehenden Schaltgruppe dargestellt ist. Der Ausgang des Tiefpaßfilters 55 wird dann in Form der /„-Komponente des Echosignals an die Höhenmesserschaltgruppe geleitet, welche weiter oben unter Bezugnähme auf F i g. 3 bereits beschrieben worden ist. Die beim Betrieb des Dopplergeräts üblichen Leitstrahlschaltungen dienen dabei als Ausgangsgröße der Taktgebersignale für die Schaltersteuerung 13 des Höhenmessers. In Form einer beispielhaften Ausgestaltung sind die in F i g. 3 gezeigten Schaltelemente 14 und 16 in F i g. 4 als elektronische Gatter ausgebildet.

Es sei bemerkt, daß das Dämpfungsglied 4 vor oder hinter den Integrator 8 gesetzt bzw. zu einem Bestandteil desselben gemacht werden kann. Im Gegensatz zu der Darstellung in F i g. 2 und 3 ist das in F i g. 4 gezeigte Dämpfungsglied 4 nicht vor der Mischstufe 5, sondern hinter dem Detektor 52 angeordnet. Da das Dämpfungsglied 4 nur zur Beeinflussung der Echo-Signalkomponente dient, kann dasselbe an beliebiger Stelle innerhalb des Echosignalpfades angeordnet sein. Prinzipiell kann die Funktion des Dämpfungsgliedes 4 an jeder beliebigen Stelle des Echosignalpfades zwischen der Erdoberfläche und dem Ausgang des Amplitudenkomparators 10 ausgeübt werden. Ebensogut könnte natürlich das Dämpfungsglied 4 einen Teil des Zwischenfrequenzverstärkers bilden oder als Mikrowellenkomponente in der Leitung zwischen der Empfangsantenne 3 und dem ersten Mischer 5 eingesetzt sein. Ferner kann der AmplitudenkomparatorlO so eingerichtet werden, daß er eine Nullanzeige nicht bei Gleichheit der Eingangsgrößen, sondern bei einem geeigneten Größenverhältnis der Eingangsgrößen abgibt.

An Hand der Stellung des Dämpfungsgliedes 4 in der F i g. 4 kann man erkennen, wie gering die Änderung an einem bestehenden Dopplergerät zu sein hat, damit ein vollständiges Höhenmeßgerät entsteht. Beispielsweise sei erwähnt, daß durch Hinzufügen einer Schaltungsbaugruppe mit einer Größe von etwa 12 · 12 · 2 cm und einem Gewicht von weniger als 450 g ein derartiges Gerät geschaffen werden kann.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf CW-Radar systeme beschränkt; sie kann auch bei Impulssystemen benutzt werden. Wenn eine Trägerfrequenzkomponente des Echosignals ausgewählt ist, kann ebenfalls durch Frequenzmodulieren der Impulse die Energie in der Trägerfrequenzkomponente auf Seitenbänder verteilt werden, wodurch ein bestimmter effektiver Frequenzmodulationsindex in Übereinstimmung mit den obenstehenden Lehren zur Angabe des Abstandes gewonnen werden kann. Da bei Impulssystemen ein Hauptgesichtspunkt in der Beobachtung des Echosignals oder wenigstens eines Teils desselben bei Abwesenheit des ausgesendeten Signals liegt, ist eine Technik in der Art der Technik mit phasenstarr synchronisierten Oszillatoren — wie sie bei »MTI«- Systemen, d. h. Radarsystemen mit Festzeichenlöschung, verwendet werden — oder in der Art der Technik mit ungedämpften Wellen und Auftastimpulsen erforderlich, um den effektiven Frequenzmodulationsindex des Echosignals durch Vergleich mit dem Sendesignal zu bestimmen. Somit kann auch in Verbindung mit Impulssystemen die im Rahmen der 6g Erfindung erfolgte Seitenbandwahl-FM/CW-Arbeitsweise benutzt werden, wobei das ausgewählte Seitenband die Trägerfrequenz bzw. die JO-Komponente des Echosignals darstellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Entfernungsmeßradargerät, insbesondere zum Einbau in Flugkörpern für die Bestimmung des Bodenabstandes und insbesondere als Teil eines Dopplernavigationsgerätes, bestehend aus einem frequenzmodulierten (insbesondere Dauerstrich-) Sender mit die Frequenzmodulation bewirkenden einstellbaren Modulatoren, einem die Echosignale mit intern von dem Sender abgeleiteten Signalen mischenden Mischer, einem mit dem Ausgang des Mischers verbundenen Filter, einer an dem Filter angeschlossenen Demodulationseinrichtung und einer vom Ausgangssignal der Demodulationseinrichtung betätigten Anzeigeeinrichtung, wobei das von dem Mischer erzeugte Ausgangssignal in Form einer Besselfunktion der ersten Art mit Frequenzkomponenten der «-ten Ordnung (« = 0, 1, 2, 3 ...) auftritt und wobei das mit dem Ausgang des Mischers gekoppelte Filter einen Durchlaßbereich aufweist, der die Frequenzkomponente nullter Ordnung des Mischerausganges durchläßt und die Frequenzkomponenten erster und höherer Ordnung sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltersteuerung (13) vorgesehen ist, die einerseits den Modulator (11, lla) mit dem Sender (1) periodisch verbindet bzw. von demselben abtrennt und die andererseits ein Dämpfungsglied (4) in den Echosignalpfad einfügt, sobald der Modulator (11) von dem Sender (1) getrennt ist, bzw. von dem Echosignalpfad abtrennt, sobald der Modulator (11) mit dem Sender (1) verbunden ist, wobei das Dämpfungsglied (4) eine Einfügungsdämpfung von nicht mehr als 60°/o aufweist, und daß die Demodulationseinrichtung (8 bis 10, 15) eine Amplitudenvergleichseinrichtung ist.

2. Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltersteuerung (13) einen zusätzlichen Umschalter (15) aufweist, durch welchen eine rhythmische Umschaltung zwischen zwei Integratoren (8, 9) vorgenommen ist, und daß die Ausgangssignale der Integratoren (8, 9) an einen Amplitudenkomparator (10) geführt sind, dessen Ausgangssignal dem Frequenzmodulator (11, lla) zugeleitet ist.

3. Radargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (1) zusätzlich durch einen zweiten Modulator (11 s) moduliert ist.

4. Radar nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den zweiten Modulator (11 s) bewirkte Modulation des Senders (1) ebenfalls eine Frequenzmodulation ist.

5. Radar nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandpaßfilter (6) auf das Seitenband dritter Ordnung (J₃) des zweiten frequenzmodulierten Modulators (Ils) eingestellt ist.

6. Radar nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Modulator (Hi) in Abhängigkeit von dem dem Anzeigegerät (12) zugeführten Höhensignal angesteuert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen