DE1591296C - Dopplerfrequenz-Diskriminatorschaltung zur Gewinnung eines dem Betrag und der Richtung der Relativgeschwindigkeit eines reflektierenden Objekts entsprechenden Gleichspannungssignals - Google Patents
Dopplerfrequenz-Diskriminatorschaltung zur Gewinnung eines dem Betrag und der Richtung der Relativgeschwindigkeit eines reflektierenden Objekts entsprechenden GleichspannungssignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Diskriminatorschaltung zur Gewinnung eines Gleichspannungssignals, dessen
Größe dem Betrag und dessen Polarität der Richtung der Dopplerschen Frequenzverschiebung einer an
einem bewegten Objekt reflektierten Trägerwelle gegenüber dieser Trägerwelle und damit der Relativgeschwindigkeit
des Objekts gegenüber der Schaltung entspricht, aus der zusammen mit der ursprünglichen
Trägerfrequenzschwingung einer auf die Trägerfrequenz abgestimmten Filterstufe zugeführten dopplerverschobenen
Trägerfrequenzschwingung, bei der die Filterstufe zwei Ausgänge zur Abgabe von Signalen
aufweist, deren Amplituden sich in monotoner Abhängigkeit von der Größe und Richtung der Dopplerverschiebung,
ausgehend von einem der Dopplerverschiebung Null entsprechenden Wert, in zueinander
entgegengesetzten Richtungen ändern.
Bewegt sich ein reflektierender Körper auf irgendwelche Weise im Felde eines Schall-, Ultraschalloder
elektromagnetischen Strahlers, so kehren von diesem Körper reflektierte Wellen zur Strahlungsquelle
mit einer anderen als der Sendefrequenz zurück. Der Frequenzunterschied ist als Dopplerverschiebung
bekannt; er ist der Radialgeschwindigkeit des reflektierenden Körpers relativ zu jener der Strahlungsquelle
proportional. Eine Modulation der Radialgeschwindigkeit erzeugt Frequenzmodulation der Dopplerkomponente.
Zum Nachweis der Dopplerkomponente kann man in einfachster und bekannter Weise die
reflektierte Welle mit einem Teil der ausgesendeten Welle mischen und beide über einen einfachen Diodendemodulator
leiten. Das Dopplersignal wird dann zurückgewonnen, allerdings ohne jeden Hinweis, ob
es sich um ein oberes oder ein unteres Seitenband handelt. Dies bedeutet, daß man nicht wissen kann,
ob der reflektierende Körper eine zur Strahlungsquelle oder von ihr weg gerichtete Radialgeschwindigkeit hat.
Es ist bekannt, diesen Sinn des Dopplersignals dadurch zu erhalten, daß ein Gleichspannungssignal
gewonnen wird, dessen Größe dem Betrag und dessen Polarität der Richtung der Dopplerschen Frequenzverschiebung
der am bewegten Objekt reflektierten Trägerwelle gegenüber dieser Trägerwelle und damit
der Relativgeschwindigkeit des Objekts gegenüber der Schaltung entspricht. Die Gewinnung eines solchen
Gleichspannungssignals ist bereits auf verschiedene Weise bewerkstelligt worden.
Es ist beispielsweise bekannt, das empfangene, reflektierte Signal mehrfach zu überlagern, wobei
das bei jeder überlagerung gewonnene Differenzsignal in einer weiteren Stufe erneut überlagert wird,
bis als Trägersignal ein Signal mit einer Frequenz erhalten wird, die von gleicher Größenordnung wie
die Differenzfrequenz der Dopplerschen Frequenzverschiebüng ist. Durch Subtraktion einer Grund-.
frequenz von einer charakteristischen Komponente der empfangenen Frequenz, die durch den Dopplereffekt
vergrößert oder vermindert wird, kann eine resultierende Frequenz erhalten werden, die verhältnismäßig
groß bei Annäherung des Objektes und verhältnismäßig klein bei Entfernung ist, wobei aus dieser
resultierenden Frequenz das erwähnte Gleichspannungssignal abgeleitet werden kann (USA.-Patentschrift
2 695 404).
Es ist auch bekannt, zur Gewinnung des Gleichspannungssignals einen Radio-Detektor (Rint II, S.424)
vorzusehen, bei welchem die ursprüngliche und die dopplerverschobene Trägerfrequenzschwingung einer
auf die Trägerfrequenz abgestimmten Filterstufe zugeführt werden, die zwei Ausgänge zur Abgabe von
Signalen aufweist, deren Amplituden sich in monotoner Abhängigkeit von der Größe und Richtung der
Dopplerverschiebung, ausgehend von einem der Dopplerverschiebung Null entsprechenden Wert, in zueinander
entgegengesetzten Richtungen ändern. Dieser Detektor macht jedoch die Addition der Vektorphasen
eines starken Trägers und eines schwachen Seitenbandes nötig; zudem ist für das Funktionieren des
Radio-Detektors erforderlich, daß an seinem Ausgang eine unveränderliche Spannung liegt, die in der Praxis
durch eine Spannungsquelle oder einen Kondensator hoher Kapazität konstant gehalten werden muß.
Zur Gewinnung des eingangs erwähnten Gleichspannungssignals ist auch die Verwendung eines
Foster-Seeley-Diskriminators bekannt (französische Patentschrift 1 171 146). Der Foster-Seeley-Diskriminator
beruht auf der direkten Substraktion der Absolutwerte zweier Vektoren. Er weist einen Fangeffekt
auf, durch den er sich auf das stärkste vorhandene Signal einstellt. Die Anwesenheit eines einzelnen
schwachen Seitenbandes im Ausgangssignal des Diskriminators, das sich zur Trägeramplitude vielleicht
nur wie 1 : 106 verhält, ist schwierig festzustellen und noch schwieriger zu messen, sofern nicht Träger und
Diskriminator extrem konstant bzw. stabil sind. Eine Dämpfung des Trägers mit einer Falle zwecks Verkleinerung
dieses Verhältnisses nützt etwas, aber auch hier müssen Träger- und Filterfrequenz extrem konstant
sein. Verwendet man ein Trägerfilter, so werden außerdem in der Nähe des Trägers liegende Seitenbandfrequenzen
stark gedämpft, was bedeutet, daß man niedrige Geschwindigkeiten nicht nachweisen
kann. Zudem muß in jedem Fall vor den Diskriminator ein Amplitudenbegrenzer geschaltet werden.
Die bekannten Schaltungen weisen demnach den Nachteil auf, daß sie für schwache Seitenbänder unbrauchbar
sind und/oder sehr komplex sind und eine große Zahl von Bauelementen und Baugruppen benötigen.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuen Diskriminators der eingangs genannten Art,
der die Trägerfrequenz in ein Signal jener Art umsetzt, das man leicht aussieben kann, so daß hernach nur
der frequenzmodulierte Nachrichteninhalt übrigbleibt. Dabei bezweckt die Erfindung die Schaffung
eines Diskriminators, der für den Nachweis einer kleinen Dopplerkomponente in einem starken Träger
besonders gut geeignet ist und die angeführten Nachteile der bekannten Diskriminatoren vermeidet.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist die vorliegende Dopplerfrequenz-Diskriminatorschaltung erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise an die Filterstufenausgänge ein Zweikanal-Detektor
mit entgegengesetzt gepolten, je ausgangsseitig über einen Widerstand geerdeten Detektoren
in den Kanälen, die zwei Niederfrequenzwechselspannungen erzeugen, deren der Dopplerfrequenzver-Schiebung
entsprechende Amplituden sich in gleicher Weise wie die Filterausgangssignale ändern, hieran
eine Zweikanal-Gleichspannungssperre und hieran eine Signalkombinationsstufe angeschlossen sind und
daß die das Gleichspannungssignal abgebende Signalkombinationsstufe einen Zweikanal-Gleichrichterteil
und einen Differenzbildungsteil enthält.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es ist
F i g. 1 ein Schema einer Diskriminatorschaltung nach der Erfindung,
F i g. 2 ein Vektordiagramm zur Erläuterung von Spannungsbeziehungen in einer Filterstufe der Schaltung
nach Fig. 1, und
Fig. 3a und 3b sind Diagramme, welche die Spannungsbeziehungen am Ausgang eines Zweikanaldetektors
der Schaltung nach F i g. 1 zeigen.
Die Schaltung nach F i g. 1 weist Eingangsklemmen 10 und 12 auf, denen ein Hochfrequenzsignal ίο
zugeführt wird, das ein Trägersignal und mindestens ein Dopplersignal umfaßt, dessen Frequenz gegen die
Frequenz des Trägersignals verschoben ist, entsprechend der variablen oder konstanten Geschwindigkeit
der Oberfläche eines bewegten Körpers, welche das ausgestrahlte Trägersignal reflektiert. Im allgemeinen
ist das Dopplersignal wesentlich schwächer als das Trägersignal. An den Ausgangsklemmen 14 und 16
der Schaltung wird ein Ausgangssignal erzeugt, das der Frequenzverschiebung des Eingangs-Dopplersignals
gegenüber dem Trägersignal und damit der Momentangeschwindigkeit der reflektierenden Oberfläche
entspricht. Die dargestellte Schaltung ist so ausgebildet, daß dann, wenn eine Mehrzahl von Eingangs-Dopplersignalen
vorliegt, die durch eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen erzeugt werden, von
denen jede eine andere Geschwindigkeit hat, an den Klemmen 14 und 16 ein Ausgangssignal entsteht, das
einen momentanen Mittelwert, und zwar den quadratischen Mittelwert der Geschwindigkeiten aller
.sich bewegenden reflektierenden Oberflächen darstellt.
Die Eingangsklemmen 10 und 12 sind durch Leiter 19 und 20 mit einer Filterstufe FS verbunden, die zwei
Ausgänge hat. Die Filterstufe FS enthält Spulen 22, 24 und 26, wobei die Spule 22 an die Leiter 19 und 20
angeschlossen ist. Die Spulen 22,24 und 26 sind induktiv gekoppelt, wobei ihre Achsen parallel zueinander
liegen und die Spule 26 eine Mittelanzapfung 2.3 hat. Die Spule 24 ist mit der Eingangsklemme 12
und der Mittelanzapfung 28 durch Leiter 30 bzw. 32 verbunden. Die Spule 26 liegt auf der Ausgangsseite
der Filterstufe FS und ist durch einen Kondensator 34 auf die Trägerfrequenzkomponente (also das auf
nicht dargestellte Weise ausgestrahlte Hochfrequenzsignal) abgestimmt, die den Eingangsklemmen 10
und 12 zugeführt wird.
Die an den zwei Ausgängen der Filterstufe FS auftretenden Signale werden einer Zweikanaldetektorstufe
DCD über Leiter 36 und 38 zugeführt, die an die Parallelschaltung der Spule 26 und der Kapazität 34
angeschlossen sind. Die Bestandteile des Filters FS werden so justiert, daß das den Klemmen zugeführte
Eingangssignal auf die in F i g. 2 gezeigte Weise verändert wird, nämlich so, daß die Signale, welche
an den Punkten A (Leiter 36) bzw. B (Leiter 38) auftreten, wenn. die reflektierende Oberfläche ruht
(die reflektierte Welle also die Frequenz des Trägers hat), dargestellt werden können durch zwei von einem
gemeinsamen Ausgangspunkt O ausgehende, entgegengesetzt phasenverschobene Vektoren OA und OB
gleicher Länge, deren Enden A und B auf zwei einander berührenden Kreisen m und η liegen, wobei der
Vektor, welcher die Differenz der Vektoren CA und
OB darstellt, durch den Berührungspunkt der Kreise geht.
Die Filterstufe FS wirkt als Zweikanalfilter mit geneigten Durchlaßcharakteristiken, von denen die
des einen Kanals positiv und die des anderen Kanals negativ ist. Das bei A auftretende Ausgangssignal,
d. h. der Vektor OA, hat gemäß F i g. 2 zwei Komponenten. Die erste Komponente OX, die in Phase
ist, wird induktiv von der Primärspule 22 auf die Sekundärspule 24 gekoppelt und dann direkt zur Mittelanzapfung
der anderen Sekundärspule 26 zugeführt. Die zweite Komponente XA, die in Quadratur ist,
wird induktiv von der Primärspule 22 auf die abgestimmte Sekundärspule 26 gekoppelt, was dann eine
^-Phasenverschiebung ergibt, wenn die betrachtete Eingangsfrequenz genau mit der Resonanzfrequenz
übereinstimmt, auf welche der Resonanzkreis 26, 34 abgestimmt ist. Es ist klar, daß ebenso wie
OA = OX + Ya auch Öß = OX + YB
Wenn die reflektierende Oberfläche sich bewegt, so daß die Frequenz des reflektierten Signals (Dopplersignals)
von der Frequenz des Trägersignals abweicht, so werden die Ausgangssignale der Filterstufe FS
durch die Vektoren OA' und OB' dargestellt, die gegenüber den Vektoren OA und AB phasenverschoben
sind, deren Enden aber noch immer auf den Kreisen m und /i liegen, wobei der Differenzvektor' A1B' immer
noch durch den Berührungspunkt X geht. Hieraus ist ersichtlich, daß die Amplitude des Signals an einem
der Leiter 36 oder 38 zunimmt, wenn die Dopplerfrequenz zunimmt, während die Amplitude des Signals
am anderen Leiter abnimmt, wenn die Dopplerfrequenz zunimmt. Obwohl die Filterstufe FS, welche
die Vektorbeziehung von F i g. 2 ergibt, gemäß F i g. 1 aus drei Spulen und einem Kondensator zusammengesetzt
ist, ist es klar, daß die Schaltung auch mit anderen Kombinationen von Induktivitäten
und Kapazitäten ausführbar ist. welche die Vektorbeziehung nach F i g. 2 ergeben.
Der Zweikanaldetektor DCD, der die Signale über die Leiter 36 und 38 erhält, umfaßt zwei entgegengesetzt
gepolte Diodengleichrichter 40 und 42, wobei die Kathode der Diode 40 mit dem Leiter 36 und die
Anode der Diode 42 mit dem Leiter 38 verbunden ist. Auf der Ausgangsseite der Detektorstufe DCD sind
zwei in Serie miteinander liegende Widerstände 44 und 46 über Leiter 38 und 50 mit den Ausgängen der
Dioden 40 und 42 verbunden, während der Verbindungspunkt dieser Widerstände 44 und 46 geerdet ist.
Die Detektorstufe DCD mischt das Trägersignal mit dem Dopplersignal oder den Dopplersignalen
und bildet die Modulationsprodukte, so daß Niederfrequenzsignale von entgegengesetzter Polarität in
seinen zwei Kanälen entstehen. Auf F i g. 2 bezugnehmend, hat eines der Niederfrequenzsignale einen
absoluten Betrag, welcher der Länge des Vektors OA' entspricht, und das andere Niederfrequenzsignal einen
absoluten Betrag, welcher der Länge des Vektors OB' entspricht.
Die im Zweikanaldetektor DCD entstehenden Modulationsprodukte
enthalten ein Niederfrequenzsignal, dessen Betrag proportional ist zum Betrag der Spannung
des Hochfrequenzseitenbandes, das dem Detektor DCD zugeführt wird, und dessen Frequenz gleich
ist der Differenz zwischen der Trägerfrequenz und der Seitenbandfrequenz. Somit nimmt bei zunehmender
Frequenz des hochfrequenten Seitenbandes der Betrag der Hörfrequenzspannung im Punkte C des Leiters 48
zu, während der Betrag der Hörfrequenzspannung im Punkte D des Leiters 50 abnimmt. Das Umgekehrte
gilt, wenn die Frequenz des hochfrequenten Seiten-
bandes abnimmt. Diese Beziehung ist in F i g. 3 a und 3 b dargestellt, wo die Dopplerfrequenz mit /,
die Trägerfrequenz mit f0 und der Absolutwert der
Dopplerfrequenzverschiebung mit | Af \ bezeichnet ist. Die Absolutwerte | ec | und | ed | der Hörfrequenz-Modulationsproduktspannungen
in den Punkten C und D sind in F i g. 3 a bzw. 3 b in Funktion des Absolutwertes
\Af\ der Dopplerfrequenzverschiebung aufgetragen.
Wenn der reflektierende Körper bzw. dessen reflektierende Oberfläche sich der Empfangsantenne nähert,
ist f>f0, und der Betrag der Spannung im Punkt C
nimmt mit abnehmender Geschwindigkeit längs der Linie t auf s ab. Gleichzeitig nimmt die Spannung im
Punkt D längs der Linie r' auf s' zu. Wenn der reflektierende Körper sich von der Empfangsantenne entfernt,
ist/ < J0, und die Spannung im Punkt C nimmt
bei abnehmender Geschwindigkeit längs der Linie r auf s zu, während die Spannung im Punkt D längs
der Linie t' auf s' abnimmt. Da die in den Fig. 3 a und 3 b gezeigten Beziehungen graphisch die Form
des Buchstaben »K« haben, soll die Detektorstufe DCD
als »K-Detektorstufe« bezeichnet werden.
Die Frequenz der Modulationsproduktspannungen ec und ed ist für genügend weit von der Trägerfrequenzentfernte
Doppler-Seitenbandfrequenzen eine Niederfrequenz, sinkt aber für Seitenbandfrequenzen
in der Nähe der Trägerfrequenz unter die Schwelle der Niederfrequenzen und wird schließlich bei Zusammenfallen
der Seitenbandfrequenz mit der Trägerfrequenz zu Null, d. h., die Modulationsproduktspannungen
werden zu Gleichspannungen. Durch die beschriebenen Beziehungen ist die Dopplersignalinformation
in Form von Wechselspannungen in den Punkten C und D vorhanden, während die Trägerspannung
zu einer Gleichspannung gleichgerichtet wird. Die Umformung der Trägerspannung in eine
Gleichspannung ist sehr vorteilhaft, weil der Träger normalerweise sehr viel stärker ist als die Dopplersignale,
so daß in vorbekannten Diskriminatorschaltungen schwache Dopplersignale oft praktisch ausgelöscht
werden.
Da das ursprüngliche Trägerfrequenzsignal durch die Detektorstufe DCD in ein Gleichstromsignal umgeformt
wird, kann die Trägerfrequenzkomponente des Eingangssignals nun durch eine Gleichstromsperre
DCjB eliminiert werden, die einfach aus zwei seriegeschalteten Kondensatoren 52, 54 besteht, von denen
je einer an einen der Leiter 48, 50 angeschlossen ist. Eine Niederfrequenz-Verstärkerstufe AMP ist an den
Ausgang der Blockierstufe DCD angeschlossen. Da letztere sehr niedrige Frequenzen in der Nähe des
Gleichstromes ebenfalls praktisch sperrt, werden die Linienzüge der Fig. 3a und 3b in der Nähe von
s und s' in Wirklichkeit diskontinuierlich. Die Verstärkerstufe AMP weist einen Verstärker 56 auf, dessen
Eingang durch einen Leiter 58 mit der Ausgangsseite des Kondensators 52 verbunden ist, und einen
Verstärker 60, dessen Eingang durch einen Leiter 62 mit der Ausgangsseite des Kondensators 54 verbunden
ist; ferner sind zwei Kondensatoren 64, 66 mit den Ausgängen der Verstärker 56, 60 in Serie geschaltet.
Die Kondensatoren 52, 54, 64, 66 und die Niederfrequenzverstärker 56, 60 verändern die in F i g. 3 a
und 3 b gezeigten Charakteristiken nicht (abgesehen bei den obenerwähnten, sehr niedrigen Frequenzen),
so daß die in den Punkten E und F an der Ausgangsseite
der Kondensatoren 64,66 auftretenden Spannungen den für die Punkte C uftd D in F i g. 3 a und 3 b
gezeigten Spannungen entsprechen. Andererseits ist die Dopplerfrequenzverschiebung Af der Geschwindigkeit
der reflektierenden Oberfläche proportional, so daß die F i g. 3 a und 3 b auch die Spannungen in
den Punkten E und F in Funktion dieser Geschwindigkeit
darstellen.
Wenn sich die reflektierende Oberfläche mit einer Geschwindigkeit υ nähert, so stellen somit die Ordinaten
u und u' die Spannungen in den Punkten E und F dar. Wenn sich diese Oberfläche mit der gleichen
Geschwindigkeit υ entfernt, werden die Spannungen in den Punkten E und F dagegen durch die Ordinaten
w und w' dargestellt. Es ist ersichtlich, daß w = u' und die Differenz u — w — ζ zu υ proportional
ist. Die Geschwindigkeit ν kann daher durch Differenzbildung der Spannungen in E und F gemessen werden,
und zu diesem Zwecke ist gemäß F i g. 1 eine Zweikanal - Differenzbildungsstufe DCS vorgesehen.
Die Differenzbildungsstufe DCS könnte von üblicher Bauart sein, um den Ausgangsklemmen 14, 16 eine
einzige Spannung ζ bzw. z' zuzuführen, deren Betrag und Polarität anzeigen, wie groß die Geschwindigkeit
der reflektierenden Oberfläche ist und ob sie sich nähert oder entfernt. Wenn eine Mehrzahl von reflektierenden
Oberflächen vorhanden ist, die sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, ist es aber
vorteilhaft, den quadratischen Mittelwert der Geschwindigkeiten all dieser Oberflächen an den Ausgangsklemmen
14 und 16 anzuzeigen. Die in F i g. 1 dargestellte Differenzbildungsstufe DCS ist so ausgelegt,
daß sie dieser Forderung entspricht.
Im ersten Kanal der 'Differenzbildungsstufe DCS ist ein Gleichrichter 68 vorgesehen, dessen Anode
durch einen Leiter 70 mit dem Kondensator 64 und mit der Kathode eines anodenseitig geerdeten Gleichrichters
72 verbunden ist. Im anderen Kanal ist die Anode eines Gleichrichters 74 durch einen Leiter 76
mit dem Kondensator 66 und mit der Kathode eines anodenseitig geerdeten Gleichrichters 78 verbunden.
Die Gleichrichter 68 und 74 sind kathodenseitig über Widerstände 84 und 86 mit Ausgangsleitern 80
und 82 verbunden. Der Leiter 80 ist über einen Widerstand 88 geerdet, dem ein Kondensator 92 parallel
geschaltet ist, während der Leiter 82 über einen Widerstand 90 geerdet ist, dem ein Kondensator 94 parallel
geschaltet ist. Die Dimensionierungsparameter sind so gewählt, daß das Ausgangssignal an den Klemmen
14, 16 den quadratischen Mittelwert der Differenzen der Eingangsspannungen darstellt. Es wird
bemerkt, daß übliche Quadratmittelwertschaltungen und -vorrichtungen die oben angegebene Zweikanal-Differenzbildungsstufe
ersetzen können. Beispielsweise können die Spannungen in den Punkten E und F
in Wärme umgewandelt werden, die dann durch Thermoelemente gemessen und substrahiert werden kann,
um das Quadratmittelwert - Ausgangssignal zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft für die Messung der Strömung einer Flüssigkeit benutzt werden, deren Teilchen Hochfrequenzstrahlung reflektieren und somit eine große Anzahl von Dopplersignalen liefern.
Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft für die Messung der Strömung einer Flüssigkeit benutzt werden, deren Teilchen Hochfrequenzstrahlung reflektieren und somit eine große Anzahl von Dopplersignalen liefern.
Normalerweise enthält das Flußdiagramm einer Leitung oder eines Rohres Stromfäden von verschiedenen
Geschwindigkeiten, wobei die Geschwindigkeit in der Nähe der Rohrwand Null und in der Achse
des Rohres am größten ist. Die verschiedenen Strom-
fäden erzeugen ein breites Spektrum von Dopplerfrequenzen, und es ist erwünscht, die denselben entsprechenden
Meßkomponenten so zu kombinieren, daß die Kombination den totalen Fluß darstellt. Es
ist die in jeder Komponente enthaltene Leistung, die addiert werden sollte, und dies kann elektrisch
ausgeführt werden, indem man das Mittel der Quadrate der Amplituden der Komponenten bildet (quadratischer
Mittelwert). Die in F i g. 1 gezeigte Schaltung ist besonders nützlich zur Messung und
überwachung des Flusses in einem Rohr oder einer Leitung.
Claims (4)
1. Dopplerfrequenz-Diskriminatorschaltung zur Gewinnung eines Gleichspannungssignals, dessen
Größe dem Betrag und dessen Polarität der Richtung der Dopplerschen Frequenzverschiebung
einer an einem bewegten Objekt reflektierten Trägerwelle gegenüber dieser Trägerwelle und
damit der Relativgeschwindigkeit des Objekts gegenüber der Schaltung entspricht, aus der zusammen
mit der ursprünglichen Trägerfrequenzschwingung einer· auf die Trägerfrequenz abge- 2S
stimmten Filterstufe zugeführten dopplerverschobenen Trägerfrequenzschwingung, bei der die
Filterstufe zwei Ausgänge zur Abgabe von Signalen aufweist, deren Amplituden sich in monotoner
Abhängigkeit von der Größe und Richtung der Dopplerverschiebung, ausgehend von einem der
Dopplerverschiebung Null entsprechenden Wert, in zueinander entgegengesetzten Richtungen
ändern, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise an die Filter-Stufenausgänge
(36, 38) ein Zweikanal-Detektor (DCD) mit entgegengesetzt gepolten, je ausgangsseitig
über einen Widerstand (44 bzw. 46) geerdeten Detektoren (40, 42) in den Kanälen, die zwei
Niederfrequenzwechselspannungen (ec bzw. ed)
erzeugen, deren der Dopplerfrequenzverschiebung entsprechende Amplituden sich in gleicher Weise
wie die Filterausgangssignale (OA. OA' bzw. OB, OB') ändern, hieran eine Zweikanal-Gleichspannungssperre
(DCB, 52. 54) und hieran eine Signalkombinationsstufe
(DCS) angeschlossen sind und daß die das Gleichspannungssignal abgebende Signalkombinationsstufe (DCS) einen Zweikanal-Glcichrichterteil
(68. 72. 74. 78) und einen Differenzbildungsteil (14, 16) enthält.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gleichspannungssperre
(DCB) und dem Gleichrichterteil der Signalkombinationsstufe (DCS) eine Zweikanal-Verstärkerstufc
(AMP) angeordnet ist, die in jedem Kanal einen eingangsseitig an den betreffenden Sperrkondensator
(52, 54) der Gleichspannungssperre (DCB) angeschlossenen Verstärker (56, 60) aufweist, mit
dessen Ausgang ein Kondensator (64, 66) in Serie geschaltet ist. .:
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal des Gleichrichterteils
der Signalkombinationsstufe (DCS) einen geerdeten Quer-Gleichrichter (72 bzw. 78) und
einen längsgeschalteten Gleichrichter (68 bzw. 74) aufweist, wobei in jedem Kanal der geerdete
Quer-Gleichrichter (72 bzw. 78) und der längsgeschaltete Gleichrichter (68 bzw. 74) entgegengesetzt
gepolt sind und die in den beiden Kanälen einander entsprechenden Gleichrichter (72, 78
bzw. 68, 74) gleichgepolt sind, und daß jeder längsgeschaltete Gleichrichter (68 bzw. 74) ausgangsseitig
mit einem Widerstand (84 bzw. 86) verbunden ist, der andererseits über die Parallelschaltung
eines Widerstandes (88 bzw. 90) mit einem Kondensator (92 bzw. 94) geerdet ist und
mit einer der Ausgangsklemmen (14, 16) in Verbindung steht, wobei die Dimensionierungsparameter
so gewählt sind, daß beim Auftreten einer Mehrzahl von Dopplerfrequenzen die Größe der
Ausgangsspannung dem quadratischen Mittelwert der Beträge der Dopplerfrequenzverschiebungen
entspricht.
4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter
Weise die Filterstufe (FS) drei Induktivitäten (22, 24, 26) aufweist, die mit zueinander parallelen
Achsen in induktiver Wechselbeziehung stehen, wobei ein Ende der ersten Induktivität (22) mit
einem Ende der zweiten Induktivität (24) verbunden ist, deren anderes Ende an eine Mittelanzapfung
(28) der dritten Induktivität (26) angeschlossen ist. und wobei eine Kapazität (34) zur
dritten Induktivität (26) parallelgeschaltet und mit derselben auf die Trägerfrequenz (f0) abgestimmt
ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY
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