DE1541610B2

DE1541610B2 - Funk-Rückstrahl-Peileinrichtung zur fernsehmäßigen Sichtbarmachung mittels elektronisch abgelenkter Millimeterwellen

Info

Publication number: DE1541610B2
Application number: DE19661541610
Authority: DE
Inventors: Werner Dr. 8000 München Veith
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-11-09
Filing date: 1966-11-09
Publication date: 1970-05-06
Also published as: DE1541610A1; US3473162A; FR1552054A; GB1196030A

Description

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Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung für bei kürzeren Wellen die Gefahr von Absorption und

Funk-Rückstrahlpeilung zur fernsehmäßigen Sichtbar- Streuung infolge Regen und Schneetreiben gegeben

machung von Gegenständen mit Hilfe eines Milli- ist.

meterwellensignals, insbesondere für Flugzeuge, bei Das eingangs genannte Prinzip der Bündelung und der der zu sichtende Raum, ausgehend von einer 5 Ablenkung der Millimeterwellenstrahlung ist in der annähernd punktförmigen Millimeterwellenstrahlungs- Dezimeterwellentechnik unter dem Namen »phased quelle, nach Art eines Fernsehrasters zeilenmäßig array« bekannt (Luftfahrttechnik — Raumfahrtabgetastet wird und die reflektierten Millimeter- technik, 12 Nr. 10, Oktober 1966, S. 264 bis 270). wellensignale von einer Empfangsantenne aufgenom- Dabei reiht man eine größere Anzahl von Punktmen werden und mit in der Fernsehtechnik üblichen io Strahlern in einer Linie auf, wobei der Abstand der Mitteln auf einem Bildschrirm ein Bild des zu sich- ,,. . , , _ . , λ , ..
tenden Raumes in Azimut-Elevation-Darstellung her- Mittelpunkte der Strahler voneinander _y betragt.

beiführen, wobei die Ablenkung in Zeilenrichtung Wird in die Strahler Leistung gespeist, derart, daß

elektronisch mit Hilfe einer aus einem gefalteten der Phasenunterschied 2 kn beträgt, mit k = 0,1, 2 ...,

Hohlleiter bestehenden linearen Anordnung von 15 so ergibt sich bei genügend großer Anzahl solcher

Punktstrahlern (»phased array«-Anordnung) und die Strahler, daß sich die Intensität der Strahlung in

dazu senkrechte Spaltenablenkung mechanisch erfolgt. allen Richtungen, außer derjenigen senkrecht zur

Für den Blindflug von Flugzeugen, aber auch für Strahlerreihe, durch Interferenz auslöscht. Man erhält

viele andere Zwecke, besteht der Wunsch, trotz einer auf diese Art ohne zusätzliche fokussierende Elemente

getrübten Atmosphäre das vor einem Beschauer 20 (Spiegel oder Linsen) eine Bündelung des Strahls in

liegende Blickfeld wie bei guten Sichtverhältnissen einer ganz bestimmten Richtung. Der Phasenunter-

wahrnehmen zu können. Um dies zu erreichen, ist schied, mit der die einzelnen Strahler gespeist werden,

es bekannt, sich Millimeterschwingungen zu bedienen kann dabei verändert werden, wodurch die Richtung

und mit deren Hilfe die der unmittelbaren Sicht, der ausgesendeten Strahlung aus der Senkrechten

z. B. durch Dunst oder Nebel, entzogenen Gegen- 25 zur Strahlerreihe geschwenkt wird. Wird eine so

stände fernsehmäßig zu übertragen (deutsche Patent- betriebene Strahleranordnung längs der Achse eines

Schriften 727 303 und 1 076 204). parabolzylindrischen Reflektors angeordnet, die die

Eine befriedigende Lösung der genannten bekannten Strahlung in der zweiten Richtung bündelt, so erhält

Anordnungen zur Sichtbarmachung von Gegenständen man eine scharf gebündelte Keule (Durchmesser

konnte bisher nicht erzielt werden. Für eine fernseh- 30 etwa gleich der Antennenöffnung), die durch Variation

mäßige Sichtbarmachung von Gegenständen müssen der Phasendifferenz der in die Strahler eingespeisten

nämlich die Gegenstände punktweise abgetastet wer- Leistung in einer Richtung (Zeilenrichtung) schwenk-

den. Eine Abtastung mit in der Radartechnik üblichen bar ist.

Antennensystemen (deutsche Patentschrift 702 686) Es ist bereits eine Radaranordnung bekannt (fran-

allein kommt nicht in Frage, weil diese nicht schnell 35 zösische Patentschrift 1 370 195), die mit einer der-

genug bewegt werden können. Um diese Schwierig- artigen »phased array«-Anordnung arbeitet. Eine der-

keit auszuräumen, ist es (deutsche Patentschrift artige Radaranordnung läßt sich jedoch nicht ohne

727 303) auch bekannt, das gewünschte Fernsehbild weiteres für den eingangs genannten Zweck einer

des zu sichtenden Raums unter Zuhilfenahme einer fernsehmäßigen Sichtbarmachung verwenden, da hier-

Bildwurfelektrode zu erzeugen, welche in eine den 40 bei die für Radar so wichtigen Laufzeiteffekte gerade

Bildpunkten entsprechende Anzahl von Einzelele- stören.

menten unterteilt ist und die Energie des Millimeter- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, wellensenders bis auf die des gerade abzutastenden eine Funk-Rückstrahlpeileinrichtung zu schaffen, Elementes vom Empfänger fernhält. Die Bildwurf- welche es ermöglicht, mit Hilfe von elektronisch elektrode besteht dabei aus einem Feld, das mosaik- 45 abgelenkter Millimeterwellenstrahlung ein fernsehartig mit vielen Elementen, z. B. Glimmröhren, besetzt mäßiges Bild des zu sichtenden Raumes zu erstellen, ist, deren Potentialverteilung in ein sichtbares Bild Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Einumgewandelt wird. Eine praktische Bedeutung hat richtung der eingangs erwähnten Art gemäß der eine solche Anordnung jedoch auch nicht erreicht, Erfindung vorgeschlagen, daß der Hohlleiter in an weil die Bildwurfelektrode einen außerordentlich 50 sich bekannter Weise kontinuierlich durch einen hohen technischen Aufwand erfordert, wenn ein nur streng monoton frequenzmodulierten Oszillator geangenähert ausreichendes Auflösungsvermögen erzielt speist und der Empfangsantenne ein Zwischenfrequenzwerden soll. verstärker nachgeschaltet ist, in dem in ebenfalls

Im Gegensatz zu der letztgenannten bekannten an sich bekannter Weise die Empfangssignalfrequenz

Anordnung, bei der die Energie aller Bildpunkte bis 55 mit der im gleichen Augenblick ausgesendeten Fre-

auf die des abzutastenden Bildpunktes jeweils vom quenz gemischt wird.

Empfänger ferngehalten wird, geht die Erfindung Eine solche Schwebungsbildung aus streng monoton davon aus, ähnlich einem bekannten Fernsehauf- frequenzmodulierter Sende- und Echowelle ist bislang nahmeverfahren die abzubildenden Gegenstände in immer nur in Verbindung mit der Entfernungsmessung Zeilenrasterform punktweise anzustrahlen und die 60 bekanntgeworden (ζ. Β. französische Patentschrift zurückfallende Strahlungsenergie in zeitlicher Folge 1145 713). Bei der Erfindung dient sie jedoch primär mit einer einfachen Antenne zu registrieren; diese nur der Entkopplung, obwohl sie auch eine EntferEnergie soll dann über einen Videoverstärker einem nungsmarkierung ermöglicht. Ferner ermöglicht sie Fernsehgerät zugeführt werden. Die abzubildenden bei Bedarf eine Anhebung der Fernzielempfindlichkeit Gegenstände werden dabei mit Hilfe eines Millimeter- 65 bzw. Schwächung der Nahechos und eine völlige Wellensignals angestrahlt, weil, wie bekannt ist, bei Kompensation der entfernungsbedingten Laufzeitlängeren Wellen eine gute Auflösung der abzubil- effekte,
denden Gegenstände nicht erzielt werden kann und An Hand des in den Figuren der Zeichnung sehe-

3 4

matisch dargestellten Ausführungsbeispiels soll die ausgesetzt, wird die von der »phased array «-Anordnung Erfindung nachstehend näher erläutert werden. ausgehende Strahlung durch eine Parabelz/linderan-Die F i g. 1 zeigt das bekannte Prinzip einer tenne zu einer Keule gebündelt. Diese in Richtung der »phased array «-Anordnung für Millimeterwellen, die Strahlerreihe (Zeilenrichtung) schwenkbare Strahlungsspeziell für die Schwenkbarkeit des Millimeterwellen- 5 keule muß nun zum Abtasten des zu sichtenden Signals ausgelegt ist. Zu diesem Zweck ist ein mäander- Raumes auch noch quer zur Zeilenrichtung bewegt förmiger Hohlleiter 1 vorgesehen, dessen Periode werden können. Für diese Querablenkung benötigt gleich der halben mittleren Wellenlänge X₀ und dessen man nur eine vergleichsweise langsame Bewegung, so elektrische Länge pro Periode gleich einem ganz- daß diese mit Hilfe eines mechanischen Ablenksystems zahligen Vielfachen kX₀ der mittleren Wellenlänge des io erfolgen kann. Gegenüber einer möglichen peri-Millimeterwellensignals ist. In Abständen einer Periode odischen Verkippung der Parabelzylinderantenne bietet weiste der Hohlleiter Reihen von Koppellöchern 2 auf, sich hierzu insbesondere ein Drehspiegelsystem für aus denen Energie ausgekoppelt wird. Die Bedingung, Mikrowellen an. Eine Schwierigkeit besteht aber dann elektrische Länge des Mäanderhohlleiters gleich kX₀, darin, daß ein solches Drehspiegelsystem relativ viel sorgt für die im Sinne einer »phased array«-Anordnung 15 Platz wegnimmt, insbesondere dann, wenn es erst phasenrichtige Speisung der Einzel strahier (abstrah- relativ spät in den Strahlengang eingeschaltet werden lende Koppellochreihen). Für eine in den Mäander- kann, wo der Energiefluß schon recht viel Raum einhohlleiter eingespeiste Millimeterwelle der Wellen- nimmt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung länge X₀ ist demnach nämlich die Phasendifferenz verwendet deshalb statt einer vielfachen Parabolzweier aufeinanderfolgender Einzelstrahler 2 kn, und a° zylinderantenne einen an sich bekannten Horn-Paradas abgestrahlte Millimeterwellensignal ist in einer bolspiegel.

Ebene senkrecht zur Achse des Mäanderhohlleiters Die Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch

gebündelt. Bei einem Durchwobbeln des Millimeter- ein entsprechendes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

„ j j. ..... τ, r A₀ An den durch Mäander-Hohlleiter 3 gespeisten Ab-

wellensenders um die mittlere Frequenz /₀ = -f- ^ _{strahlungshoWleiter 7 ist eia Horn 9} Angeschlossen,

(c ^= Lichtgeschwindigkeit) ändern sich die Phasen- das die in Richtung der Strahlerreihe gebündelte lagen der Einzelstrahler und damit die Richtung der Millimeterwellenstrahlung in der Richtung senkrecht Ebene, in der das abgestrahlte Signal gebündelt ist. dazu vorbündelt. Der gesamte Energiefiuß wird dann Je größer k, d. h. je mehr Wellenlängen des Millimeter- über ein kleines, beispielsweise sechseckiges Drehwellensignals längs einer Periode des Mäanders vor- 30 spiegelsystem 10 auf einen Parabolspiegel 11 gelenkt, handen sind, mit desto geringeren Frequenzänderungen Der Parabolspiegel 11 sorgt dafür, daß auch in der wird eine bestimmte Phasenverstimmung der Strahlung, Richtung senkrecht zur Strahlerreihe die Millimeterdie aus benachbarten Koppelreihen ausgekoppelt Wellenstrahlung scharf gebündelt abgestrahlt wird,
wird, und damit eine bestimmte Ablenkung aus der Die bei der Bewegung des Strahles ausgeleuchtete Senkrechten erreicht. Durch einen entsprechend hohen 35 rechteckförmige Fläche wird über die Empfangs-Wert von k wird nicht nur die zu fordernde Durch- antenne wieder als rechteckige Fläche abgebildet, stimmbarkeit des Millimeterwellenoszillators in Gren- deren Fläche viel größer ist als die ausnutzbare Detekzen gehalten, sondern auch die Abweichung der festen torfläche. Dies ist eine andere Ausdrucksweise für die Strahlerabstände von der mittleren halben Wellen- Tatsache, daß auch der Empfängerspiegel oder Trichter

,.. λ , . ., , , „. . _-. ., 40 bei einem bestimmten vorausgesetzten Antenngewinn

lange -=- des jeweils auszusendenden Signals. Diese Ab- · , _v , ,· _f , ,

⁶ 2 ^{J &} nur eine sehr enge Keule liefern kann bzw. nur aus

weichung beeinflußt nämlich bei der stets endlichen einer sehr begrnzten Richtung die volle Intensität aufAnzahl von Einzelstrahlern die Bündelung der Strah- nehmen kann.
~\ lungskeule. Die F i g. 4 zeigt schematisch den Bildausschnitt

Um trotz der auf der Auskopplung beruhenden 45 einer erfindungsgemäßen Peileinrichtung. Bei der ErAbnahme der HF-Leistung des eingespeisten Signals findung wird die Empfangsantenne so eingestellt, daß längs des Mäanderhohlleiters die von jeder Koppel- für die größte Entfernung in der Mitte des Bildes, d. h. lochreihe abgestrahlte Energie gleichzuhalten, sind in der oberen Bildmitte A, die volle Leistung empfangen gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Durch- wird. Die Achse der Empfangsantenne ist also auf den messer der Löcher der einzelnen Koppellochreihen in 50 Punkte gerichtet. Energie von Punkten der Linie B-C Laufrichtung der Welle fortlaufend vergrößert. oder gar D-E wird dann mit verringerter Empfindlich-

Die F i g. 2 zeigt eine praktische, für die vorliegende keit empfangen. Da diese Punkte aber wesentlich näher

Erfindung besonders brauchbare Ausführung der An- liegen, ist die von ihnen reflektierte den Empfänger

Ordnung nach Fig. 1. Der Mäander-Hohlleiter ist treffende Signalenergie auch wesentlich größer als die

dabei als langgestreckter quaderförmiger Hohlkörper 3 55 vom Punkt A kommende. Es kompensieren sich als

ausgebildet, der mit interdigitalleitungsartig im Ab- die schwächere Empfangsempfindlichkeit außerhalb

, ,A₀ J-^r₇-, -J^ 1.-X. desPunktes A mit größeren rückgestrahlten Leistungen,

stand -f- angeordneten Zwischenwanden 4 versehen ist , · , -.- , · , . * _Oj· u t. ■>■ j

4 ^b was gleichzeitig verhindert, daß die sehr nahe liegenden

und Koppellöcher 2 in einer Deckfläche 6 aufweist, Gegenstände etwa auf der Linie D-E das empfangene

die der Mäanderhohlleiter mit einem die Hochfrequenz 60 Bild völlig überstrahlen.

nach außen abstrahlenden Hohlleiter 7 gemeinsam hat. Die benachteiligten Bereiche in den beiden Drei-

Dieser zweite Hohlleiter 7 ist durch parallele Quer- ecken F und G spielen für den Landevorgang nur eine

wände 8 in der Mitte zwischen je zwei Koppelloch- untergeordnete Rolle. Trotzdem werden stark reflek-

reihen unterteilt, wobei die so gebildeten Kammern tierende, senkrecht zur auffallenden Strahlung ange-

vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zu der gemein- 65 ordnete Gegenstände in diesen Bereichen (z. B. Ge-

samen Deckfläche 6 der beiden Hohlleiter 3, 7 offen bäude) auch bei größeren Entfernungen noch im Bild

sind und damit die abstrahlenden Öffnungen bilden. erscheinen.

Wie bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung vor- Um eine gute Auflösung der erfindungsgemäßen

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Funk-Rückstrahl-Peilrichtung zu erhalten, sollte die die Möglichkeit, im Fernsehbild bestimmte Entfer-

Frequenz der Millimeterwellenstrahlung möglichst nungen zu markieren, indem nach Art eines ähnlich mit

hoch gewählt werden. Durch die atmospärischen Bedin- Sende- und Empfangsimpulsüberlagerung arbeitenden

gungen sind jedoch einer Verkürzung der Wellenlänge Entfernungsmeßverfahrens die mit der Entfernung des

Grenzen gesetzt, insbesondere dadurch, daß die ver- 5 abgebildeten Gegenstandes variierende Zwischen-

fugbare Mikrowellenleistung einer als Bordgerät von frequenzlage des gemischten Empfangssignals ausge-

Flugzeugen ausgelegten Funk-Rückstrahl-Peilanord- nutzt wird. Dadurch wird die Orientierung des Piloten

nung nicht eine Größe von 50 bis 100 W Dauerstrich- nach dem nichtperspektivischen, zweidimensionalen

leistung überschreiten sollte. Mit Ausnahme des Fre- Fernsehbild wesentlich erleichtert.

quenzgebietes um 60 GHz (starke Sauerstoffabsorp- io Zum besseren Verständnis der Erfindung werden

tion) spielt bei der Verwendung von Millimeterwellen nachfolgendeinigezahlenmäßigeAbschätzungendurch-

bis hinab zu Wellenlängen von etwa 4 mm weder die geführt.

Absorption in Luft bzw. Wasserdampf noch die mit Für die Ablenkung der Keule gilt die Beziehung

kurzen Wellen ansteigende Streuung an Regentropfen,

Schneeflocken oder Hagelkörnern eine wesentliche 15 _si_n «= '

Rolle. Strebt man einen Öffnungswinkel der Strah- h>_

lungskeule von etwa 0,5° an, so erhält man bei 8 mm 2

Wellenlänge einen Spiegeldurchmesser von 1 m, bei

4 mm einen Durchmesser von 50 cm. Als Kompromiß wobei k · λ₀ die Länge einer Windung des Mäanders

zwischen der geringeren Streuung bei 8 mm und dem 20 ist (elektrische Länge).

kleinen Sendeparabeldurchmesser bei 4 mm wählt man _., -_no · ₊ · l . j_Q,_on,_{c f}„,„_t

• j r. · 1.1· 01· i_ _* ·ιΐ- r... · · -i-ir u Fur oc = 30 ist ein oc = -=-; daraus iolgt

in der Praxis schließlich vorteilhafterweise eine Wellen- 2 ' ^B

länge von etwa 6 mm (^ 50 GHz).

Nimmt man beispielsweise eine Bildwiederholungs- Δλ = .

frequenz von 100 Hz an, so ergeben sich bei Schall- 25 4 k

geschwindigkeit des Flugzeuges maximale Unterschiede zwischen den diagonalen Bildecken von 3 m. Für fc - 7 ist Δλ- -^- also für f - 50 GH? 100 bis 150 Bildpunkte bilden eine Zeile. Die Anzahl ^{rm K} ' ^lst ^Αλ ~ 28 ' ^{also Iur /o} ~ ^3υ ^utiy der Zeilen beträgt etwa 50, woraus sich eine Über- Af *=a 1,79 GHz.

tragungsf requenz von 1 MHz ergibt. Bei einem Spiegel- 3° Bei der gewählten Wellenlänge von X₀ = 6 mm erdurchmesser von 60 cm hat die Strahlungskeule einen geben sich für eine Länge der »phased array« von Durchmesser von 0,5°; der Blickwinkel bei 100 Bild- 60 cm 200 Hohlleiteröffnungen. Damit ist die gesamte punkten je Zeile beträgt also 50°. Die Auflösung von elektrische Länge der Anordnung, d. h. die Laufzeit einem halben Grad bedeutet in 1 km Entfernung eine einer Welle von Anfang bis zum Ende der Mäander-Auflösung von 10 m, in 100 m Entfernung eine Auf- 35 leitung
lösung von 1 m, eine Genauigkeit also, die für ein

Flugzeug-Landegerät als ausreichend betrachtet wer- j· = 200 · 7 - =28· 10"⁸ see

den kann. 50:10⁹

Bei hundertprozentiger Reflexion eines Signals an

einem in einer Entfernung von 1 km gelegenen Hinder- 40 Für die beispielsweise angenommene Bildfrequenz nis treffen von 100 W Sendeleistung noch etwa 3μW von 100 Hz und eine Zeilenzahl von 50 ergibt sich die auf eine Empfangsantenne von 50 cm Durchmesser. Abtastzeit für eine Zeile
Dies liegt ohne weiteres im Empfindlichkeitsbereich

von Detektoren für die angegebenen Wellenlängen. ^_ 1 1 _

Eine erwünschte Reichweite der erfindungsgemäßen 45 ■* ζ — ^ ' —- — 200 μβεο.

Peileinrichtung von einigen Kilometern kann mit den
erwähnten Sendeleistungen also ebenfalls erzieltwerden.

Die Schwenkung der mit Hilfe einer »phased array«- Bei Bildpunkten je Zeile braucht man also für jeden

Anordnung gebündelten Signalstrahlung durch Fre- -,,.,, , . T₂ „ ,„ ... 1 n. ■ i_

quenzwobbelung hat auch noch für den Empfang der 50 Bildpunkt _w = 2 _Fsec. In 2 y.s_SC legt eine elektrische

rückgestreuten Signale einen außerordentlichen Vor- Welle eine Strecke von 600 m zurück, was bei Berück-

zug. Durch Mischung des jeweils empfangenen Signals sichtigung von Hin- und Rückweg einer Entfernung

mit dem gleichzeitig ausgesendeten, je nach Entfernung von 300 m entspricht. Soll eine kürzeste Entfernung

des angepeilten Hindernisses mehr oder weniger fre- von 6 m und eine längste von 3 km erfaßt werden, so

quenzversetzten Sendesignals und anschließende Ver- 55 ergeben sich die zugehörigen Signallaufzeiten zu
Stärkung durch einen Zwischenfrequenzverstärker

wird die Auswirkung einer direkten Störstrahlung T_min = 4 · 10~⁸ see und T_max = 2 · 10~^s see.
vom Sender auf die Empfangsantenne quantitativ ausgeschaltet. Daneben hat man die Möglichkeit, die Als Frequenzhub wurde oben bereits ein Wert von Bildhelligkeit im Vorder- und Hintergrund zu regu- 60 etwa Af = 2 GHz berechnet. Der Sägezahn hat im lieren. Dazu wählt man vorzugsweise den Frequenz- gewählten Beispiel eine Länge von T_z = 200 μεεα

gang des Zwischenfrequenzverstärkers so, daß die -^ .,,.,. „. .,, .. _1n MHz , ...

?, °. , ^M j, ^ Daraus ergibt sich eine Steilheit von 10 und fur

Verstärkung am unteren Frequenzende — das ent- ° \xs<x.

spricht den kurzen Entfernungen — sehr klein ist und den Zwischenfrequenzverstärker eine Bandbreite 0,4 gegen das obere Frequenzende hin etwa linear oder 65 bis 200 MHz. Man erkennt, daß die Laufzeit im Mästärker ansteigt. Damit kann eine Überstrahlung des ander von T_v = 2,8 · 10~⁸ see noch unterhalb der Vordergrundes vermieden werden. minimalen Signallaufzeit T_mtn zu liegen kommt. Diese

Eine erfindungsgemäße Einrichtung bietet schließlich Laufzeit T_p in der »phased array«-Anordnung be-

dingt für die Keule — wenn man nicht besondere Maßnahmen dagegen ergreift — eine Winkelschärfe von 4,2 · 10~³ Grad, also eine vernachlässigbare Größe.

Die seitliche Verschiebung eines in der Maximalentfernung vom 3 km gelegenen Objektes beträgt mit Tmax = 2 · 10-⁵ see bereits ein Zehntel der Zeilenlänge oder zehn Bildpunktbreiten. Abgesehen davon, daß diese Verschiebung nur für die großen, bei Verwendung als Fluglandegerät also nicht so gefährlichen Abstände wesentlich ist, kann man die durch die Frequenzlage des Zwischenfrequenzverstärkers angezeigte Entfernungsmessung zu einer Korrektur verwenden. Man schaltet dazu zwischen ZF-Verstärker und Bildröhre eine Verzögerungsleitung, die umgekehrt linear mit der Frequenz verzögert. Hierdurch kommen alle Bildpunkte an die richtige Stelle, und der für Radar so wichtige, hier aber unerwünschte Laufzeiteffekt ist beseitigt.

Die tatsächliche Länge des Sägezahns muß um 10% größer sein, als es der Ablenkungswinkel, der hier zu 30° angenommen war, verlangt. Ein Bildpunkt in der äußersten linken oder rechten oberen Ecke des Bildes könnte ja in 3 km Entfernung liegen. Diesem Umstand ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bereits dadurch Rechnung getragen, daß ein Frequenzhub von 2 GHz statt der für k — 7 berechneten 1,79 GHz verwendet wird.

Weiterhin können nach jedem Zeilen- oder Bildkipp Pausen eingeschaltet werden, um störende Reflexe beim Durchdrehen des Drehspiegels zu vermeiden.

Claims

Patentansprüche: 35

1. Einrichtung für Funk-Rückstrahlpeilung zur fernsehmäßigen Sichtbarmachung von Gegenständen mit Hilfe eines Millimeterwellensignals, insbesondere für Flugzeuge, bei der der zu sichtende Raum, ausgehend von einer annähernd punktförmigen Millimeterwellenstrahlungsquelle, nach Art eines Fernsehrasters zeilenmäßig abgetastet wird und die reflektierenden Millimeterwellensignale von einer Empfangsantenne aufgenommen werden und mit in der Fernsehtechnik üblichen Mitteln auf einem Bildschirm ein Bild des zu sichtenden Raumes in Azimut-Elevation-Darstellung herbeiführen, wobei die Ablenkung in Zeilenrichtung elektronisch mit Hilfe einer aus einem gefalteten Hohlleiter bestehenden linearen Anordnung von Punktstrahlern (»phased array«-Anordnung) und die dazu senkrechte Spaltenablenkung mechanisch erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter in an sich bekannter Weise kontinuierlich durch einen streng monoton frequenzmodulierten Oszillator gespeist und der Empfangsantenne ein Zwischenfrequenzverstärker nachgeschaltet ist, in dem in ebenfalls an sich bekannter Weise die Empfangssignalfrequenz mit der im gleichen Augenblick ausgesendeten Frequenz gemischt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Zwischenfrequenzverstärkers vom unteren Frequenzende zum oberen Frequenzende ansteigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfrequenzlage des mit dem Sendesignal gemischten Empfangssignals dazu verwendet wird, im Fernsehbild bestimmte Entfernungen zu markieren.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zwischenfrequenzverstärker und der Bildröhre eine umgekehrt linear mit der Frequenz verzögernde Verzögerungsleitung vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mäanderförmige Hohlleiter als langgestreckter quaderf örmiger Hohlkörper (3) ausgebildet ist, der mit interdigitalleitungsartig im Abstand von — angeordneten

Zwischenwänden (4) versehen ist und Koppellöcher (2) in einer Deckfläche (6) aufweist, die der mäanderförmige Hohlleiter (3) mit dem die Hochfrequenzenergie nach außen abstrahlenden Hohlleiter (7) gemeinsam hat, wobei dieser durch parallele Querwände (8) jeweils in der Mitte zwischen je zwei Koppellochreihen unterteilt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Hochfrequenzenergie abstrahlenden Hohlleiter (7) durch die Querwände (8) gebildeten Kammern in einer Ebene senkrecht zu der mit dem maänderförmigen Hohlleiter (3) gemeinsamen Deckfläche (6) offen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Löcher der einzelnen Koppellochreihen in Laufrichtung der eingespeisten Millimeterwelle in dem Maß vergrößert ist, daß trotz der Abnahme der Energie der Welle an jeder Stelle des Hohlleiters im wesentlichen die gleiche Energie ausgekoppelt wird.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Ebene gebündelte Millimeterwellenstrahlung über einen Hornstrahler (9) auf eine Drehspiegelanordnung (10) für Millimeterwellen gerichtet ist, die das Signal auf eine Parabelzylinderantenne (11) lenkt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Millimeterwellensignal eine Wellenlänge von 5 bis 6 mm hat.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Millimeterwellensignals von etwa 50 bis 60 GHz eine Resonanz-Rückwärtswellenröhre hohen Wirkungsgrades mit einer Resonanzkreisgüte vorgesehen ist, die eine Frequenzwobbelung von 2 GHz ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 519/167