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"Puls-Doppler-Radargerät mit Kohärenzdemodulator" Die Erfindung betrifft
ein Plus-Doppler-Radargerät mit Kohkrenzdemodulator in seinem Empfänger.
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Figur 1 zeigt in einem Blockschaltbild - soweit zum Verständnis erforderlich-den
typischen Aufbau eines solohen Radargerätes, mit dem vorteilhaft die Anzeigenunterdrückung
von Festzielen durchführbar ist. Mit 1 ist in Figur 1 ein Hochfrequenzoszillator
bezeichnet, der einerseits als Steuerspannungsgenerator für die Hochfrequenzschwingungen
des mit 2 bezeichneten Radarsenders fungiert und andererseits einen Einseitenband-Mischer
j ansteuert, an dessen zweiten Eingang ein Zwischenfrequenzoszillator 4 angeschlossen
ist, der auf
der Zwischenfrequenz des Radarempfängere schwingt.
Am Ausgang des Einseitenband-Misahers 3 liegt ein Einseitenbandfilter 5, das allein
die Mischfrequenz für einen an seinen Ausgang angeschlossenen Hochfrequenz-Mischer
6 hindurchiässt, dessen zweiter Eingang an die Empfangsantenne angeschlossen ist,
Selbstverständlich mUssen die Sende- und Empfangsantennen nicht durch zwei getrennte
Antennen realisiert sein; es kann an ihrer Stelle vielmehr in an sich bekannter
Weise eine einzige Sende-Empfangsantenne angeschlossen werden. Am Ausgang des Mischers
6 befindet sioh unter ZwischenschalburE eines Zwischenfrequenzverstä.rkers 7 ein
Kohärenzdetektor 8, dem als Bezugsschwingungen die Ausgangschwingungen des Oszillatcr
4 zugeführt werden. Bei Empfang von Zielechoschwingungen, die von gegenUber dem
Radargerät bewegten Zielen herrühren, entsteht am Ausgang des Kohärenzdetektors
8 eine in der Amplitude mit der Dopplerfrequenz modulierte Impulsfolge.
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In Figur 1 ist unterstellt, dass das Radargerät als Such-Radargerät
im Gegensatz zu einem Zielverfolgungs-Radargerät eingesetzt werden soll; deshalb
ist an den Kohärenzdetektor 8 eine Anzahl n von Kanälen angeschlossen die weils
am Eingang und Ausgang synchron gesteuerte Entfernungsstore 91
bis
9n bzw. 101 bis 10n enthalten sowie Jeweils mindestens ein Dopplerfilter 11, einen
Verstärker 12, einen Demodulator 13 und einen Tiefpass 14. An den mit Video bezeichneten
Ausgängen der Entfernungstore 101 bis 10n erscheinen Videosignale, die allein von
bewegten Zielen herrühren und keine Festzielkomponenten aufweisen.
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Für den Anwendungsfall als Zielverfolgungs-Radargerät wird üblicherweise
die gleiche Hoch- und Zwischenfrequenztechnik wie beim Radargerät nach Figur 1 angewendet,
jedoch tritt an die Stelle der r Kanäle eine nachstimmbare Verfolgungseinrichtung.
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Es ist auch bekannt, die bisher beschriebenen Radargeräte dahingehend
abzuändern, dass der Hochfrequenzoszillator 1 direkt die Mischfrequenz für den Mischer
6 erzeugt und dass dann die Steuerfrequenz für den Sender 2 mittels eines Einseitenband-Mischers
erzeugt wird, Es ist ferner auf verschiedene Weise möglich, zwei Frequenzen für
Senden und Empfangen zu erzeugen, deren Jeweilige Differenz zu der in den Kohärenzdetektor
einzuspeisenden Frequenz identisch ist.
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Alle diese bekannten Methoden erfordern bei ihrer Realisierung allerdings
einen erheblichen technisohen und wirtschaftlichen Aufwand. Nachteilig ist hierbei
auch, dass kaum verhindert werden kann, dass unerwünschte Frequenzen (Störschwingungen)
die Betriebsweise des Radargerätes stören.
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Zur Vermeidung dieser Störungen sind zusätzliche Filter hoher Selektion
erforderlich, die wiederum eine sehr hohe Frequenzkonstanz des Hochfrequenzoszillators
bedingen, da andernfalls die benötigte Frequenz ausserhalb der Filterbreite liegt.
Dadurch wird aber e.in Wechsel der Betriebsfrequenz des Radargerätes erschwert,
der zum Ausweichen vor Störsignalen oft erwünscht ist. Schliesslich ist es bei sehr
hohen Frequenzen bekanntlich schwierig, die benötigten Leistungen durch einen Mischvorgang
zu erhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen bekannten
Puls -Doppier-Radargeräte hinsichtlich ihres technischen und wirtschaftlichen Aufwandes
unter gleichzeitiger Vermeidung der angeführten Nachteile zu vereinfachen.
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Die Erfindung besteht bei einem Radargerät der eingangs angegebenen
Art darin, dass der Kohärenzdemodulator im Hochfrequenz teil des Empfängers liegt
und dass als Bezugsschwingungsgenerator
des Kohärenzdemodulators
der Steuerspannungsgenerator für die Hoohfrequenzschwingungen des Radarsenders vorgesehen
ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, den Kohärenzdemodulator beim erfindungsgemässen
Radargerät unmittelbar am Emp£Engereingang vorzusehen.
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Um den » teilen zu begegnen, die durch den Funkeleffekt be@@@@@@gt
sind, ist es sowohl beim erfindungsgemässen als auch be@@en beschbiebenen bekannten
Radargeräten besonders zweckmässig, sofern empfängerseitig mindestens ein Dopplerfilter
vorgesehen ist, den Frequenzdurcsssbereich des Dopplerfilters einserseits oberhalb
des durch den Funkeleffekt bedingten Rauschens und andererseits so tief zu wählen,
dass die spektrale Leistungsdchte der Dopplerschwingungen im Vergleich zu deren
Grundwellen-teistungsdiohte noch nicht wesentlich geschwächt ist.
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Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung im Blockschaltbild,
dessen einzelne Blöcke, soweit sie mit denjenigen nach Figur 1 funktionell identisch
sind, mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind und, soweit sie funktionell
ähnlich sind, zusätzlich zum Bezugszeichen einen
' aufweisen.
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Beim Radargerät nach Figur 2 befindet sich der Kohkrenzdew tektor
8' unmittelbar am Hoohfrequenzeingang des Empfängers.
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Als Bezugsschwingung wird dem Kohärenzdetektor 8' die gleiche Ausgangsschwingung
des Hochfrequenzoszillators 1 zugeführt, die die Hoohfrequenzschwingungen des Radarsenders
2 steuert.
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An den Detektor 8' ist ein Videoverstärker 15 angeschlossen, und an
dessen Ausgang liegen in Analogie zum Anwendungsbeispiel des Radargerätes nach Figur
1 wiederum n Kanäle mit Entfernungstoren 9 und 10', Dopplerfiltern llt, Verstärkern
12', Demodulatoren 13' und Tiefpässen 14'. Die Bausteine die ser Kanäle weisen deswegen
teilweise Bezugszeichen auf, die sich von den vergleichbaren Bezugszeichen des Radargerätes
nach Figur 1 durch einen ' untersoheiden, weil es, wie bereits oben erwähnt, besonders
zweckmässig ist, die in den Kanälen vorgesehenen Dopplerfilter 11 nicht auf die
Doppler-Grundwellen, sondern ausserhalb des Funkeleffektrauschens auf Doppler-Oberwellen
zur Ausnutzung der bei höheren Frequenzen liegenden Spektrallinien der impulsförmigen
Dopplerschwingungen abzustimmen. Wichtig ist hierbei, dass die spektrale Leistungsdi¢hte,
die bei Rechteckimpulsen der Länge zu durch die Funktion
beschibben wird, noch nicht wesentlich gegenüber der Leistungsdtohte bei niedrigen
Frequenzen f geschwäoht ist.
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Zweckmässigerweise liegt das Durchlassband der Filter wenig oberhalb
200 kHz, wodurch erreicht wird, dass der Radarempfänger eines Radargerätes nach
der Erfindung einem normalen Überlagerungsempfänger mit Zwischenfrequenzverstärkung
an Empfindlichkeit praktisch nicht nachsteht.
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Besonders zweckmässig ist es, bei dieser Ausführungsform der Erfindung
mit auf Oberwellen abgestimmten Dopplerfiltern elektromechanische Filter als Dopplerfilter
zu verwenden