DE1811105B2 - Anordnung bei einem Radargerät mit Festzeichenunterdrückung zur phasenkohärenten Fortsetzung einer HF-Schwingung - Google Patents

Description

d.h. die Dämpfung der Signalenergie über die Verzögerungsleitung, dadurch kompensiert werden, daB an die beiden Anschlußpunkte fehlangepaßte negative Impedanzen angeschlossen werden. Die negativen Impedanzen werden als positiv rückgekoppelte Verstärker ausgelegt Ein in einem Anschhißpunkt reflektiertes Impulssignal hat somit eine größere Amplitude ais dasjenige, das bei der negativen Impedanz ankommt, wobei die Leitungsverluste kompensiert werden können. Im theoretisch optimalen Fall sind die Werte der negativen Impedanzen so bemessen, daß die Verluste genau kompensiert werden. Im praktischen Fall ist doch eine gewisse Dämpfung des Impulssignals wünschenswert.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert, in der

F i g. 1 ein Blockdiagramm einer Anordnung gemäß der Erfindung zeigt,

F i g. 2 ein Beispiel eines Schaltbildes der Anordnung gemäß F i g. 1 zeigt und

Fig.3 ein Blockdiagramm einer Radareinrichtung zeigt, in welcher die Anordnung gemäß der Erfindung verwendet wird.

F i g. 1 zeigt mit dem Bezugszeichen L eine Verzögerungsleitung, die z. B. eine Koaxialleitung sein kann. Die 2s Ausgänge der zwei Verstärker Fl und F 2, die positiv rückgekoppelt sind und deren Ausgangsimpedanzen an die Eigenschaften der Koaxialleitung sehr stark fehlangepaßt sind, sind mit den Anschlüssen der Leitungen verbunden, /ist der Eingang des Verstärkers Fl, und U kennzeichnet den Ausgang der Anordnung, wobei es sich um den Anschluß der Leitung in Richtung auf den Verstärker Fl handelt Wenn ein aus einer Anzahl von Perioden einer Wechselspannung bestehender Impuls auf den Eingang / gegeben wird und wenn die Verzögerung der Leitung gleich der halben Impulslänge ist, wird der Impuls über den Verstärker Fl und die Leitung L auf den Verstärker F2 gegeben, wo aufgrund der fehlangepaßten Ausgangsimpedanz und der Rückkopplung des Verstärkers ein verstärktes reflektiertes Signal erhalten wird, welches den Ausgang U erreicht, wenn der Eingangsimpuls verschwindet Wenn die elektrische Länge der Leitung eine gerade Anzahl von halben Wellenlängen ist, dann ist dieses reflektierte Signal mit dem auf den Eingang /gegebenen Signal ip Phase. Am Ausgang U wird ein Teil der Energie des reflektierten Impulses abgezogen, und der verbleibende Teil wird auf den Verstärker Fl gegeben, wo eine'neue Reflexion stattfindet, wodurch ein Impuls auf den Verstärker F2 über die Leitung L auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, gegeben wird. Nach der Reflexion, bei F2 .wird noch ein weiterer Impuls am Ausgang.*t/. erhalten. Auf diese Weise wird ein kontinuierliches Signal, dessen Phase der des Eiugangsimpulses entspricht, aus dem ursprünglich auf den Eingang gelieferten Impuls erhalten.

In Fig.2 wird ein Beispiel dafür gezeigt, wie die Verstärker Fl und F2 gemäß Fig. 1 mit Transistoren aufgebaut werden können, wobei beiden gemeinsame Bauelemente die gleichen Bezugszeichen tragen. Jeder eo Verstärker besteht aus zwei Transistoren Ti und Tl, die zwischen einer Spannungsquelle E und Masse in Reihe mit je einem Kollektorwiderstand R 1 bzw. R 2 liegen. Der Kollektor des ersten Transistors ist mit der Basis des zweiten Transistors verbunden, dessen Kollektor den Ausgang des Verstärkers bildet Die Basis des Transistors Tl im Verstärker Fl liegt am Eingang /, und die positive Rückkopplung wird dadurch erreicht, daß der Kollektor des Transistors T2 mit der Basis des ersten Transistors über eine Kapazität Cl und einen Widerstand A3 verbunden ist Die Verstärker können selbstverständlich auch aus anderen aktiven Elementen, wie z. B. Tunneldioden, aufgebaut sein.

In Fig.3 wird ein Blockdiagramm einer Radareinrichtung der MTI-Type gezeigt, in welcher die oben beschriebene Anordnung verwendet wird. SG kennzeichnet einen Synchronisationsgenerator, der die Impulswiederholfrequenz des Senders bestimmt Der Generator ist mit einem Impulsmodulator PAi verbunden, der ein Magnetron M steuert Das Magnetron erzeugt Impulse, die aus einer bestimmten Anzahl von Perioden der verwendeten Radarfrequenz bestehen, und die Phasenlage der verschiedenen ausgesandten Impulse verändert sich willkürlich. Ein Sender-Empfänger-Duplexer TR liegt am Ausgang des Magnetrons und verbindet während des Aussendens der Magnetronimpulse dieses Magnetron mit einer zum Senden und Empfangen verwendeten Antenne A Der Duplexer ist weiterhin mit einer Mischstufe B\ verbunden, die während der Impulsunterbrechungen mit der Antenne verbunden ist und an deren anderem Eingang ein sogenannter Stalo (stabiler Empfangsoszillator) St liegt Der Ausgang der Mischstufe liegt an einem der Eingänge eines Phasendetektors PD. An diesem Ausgang wird ein mittelfrequentes Signal erhalten, dessen Frequenz die Differenz zwischen den Frequenzen der Eingangssignale darstellt Außerdem liegt der Ausgang des Magnetrons an einem Eingang einer Mischstufe B 2, die identisch mit der Mischstufe B1 ist, an deren anderem Eingang der Empfangsoszillator St liegt Der. Ausgang der Mischstufe liegt am Eingang / der'in'F i g.'l gezeigten Anordnung. Der Ausgang t/der Anordnung ist. mit dem anderen Eingang PD des Phasendefeictors verbunden. Hierdurch wird an diesem Eingang ein Signal während der Impulspausen erhalten, dessen Phase ider Phase des zuletzt ausgesandten Magnetronimpulses entspricht, und am Ausgang des Phasendetektors wird ein Signal erhalten, welches von der Phasendifferenz zwischen einem ausgesandten und einem empfangenen Signal abhängig ist. Um Echosigale von festen Zielen auszuschließen, von denen eine konstante Phasendifferenz erhalten wird, ist der Ausgang des Phasendetektors mit einer Subtraktionsschaltung S teilweise direkt und teilweise über eine Verzögerungsschaltung T verbunden, deren Verzögerung gleich der Periodenzeit der Impulswiederholfrequenz ist Dadurch werden zwei Signale der gleichen Größe auf die Eingänge der Subtraktionsschaltung bei konstanter Phasendifferenz gegeben, wodurch das sich ergebende Ausgangssignal Null ist, während andererseits die Ziele, die sich verändernde Phasendifferenzen hervorrufen, Ausgangssignale erzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung bei einem Radargerät mit Festzeichenunterdrückung (»ΜΠ«) zur phasenkohärenten Fortsetzung eines aus einer Anzahl von Perioden einer Hochfrequenzschwingung bestehenden Impulses, der auf die Anordnung geliefert wird, mit einer elektrischen Verzögerungsleitung, deren Verzögerung der halben Dauer des Impulses entspricht und deren doppelte elektrische Länge gleich einem Vielfachen-der Periode der HF-Schwingung ist, mit an die Verzögerungsleitung angeschlossenen Verstärkerschaltungen, die an den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung fehlangepaßt sind, wobei der Eingang einer der Verstärkerschaltungen den Eingang der Anordnung bildet und der mit dem Ausgang dieser Verstärkerschaltung verbundene Eingang der Verzögerungsleitung zugleich ihren Ausgang und den Ausgang der Anordnung darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerschaltungen positiv rückgekoppelte Verstärker (Fl, F2) sind, deren Ausgangsimpedanzen negativ sind und deren Ausgänge an die Verzögerungsleitung (L) angeschlossen sind, daß die negativen Ausgangsimpedanzen derart bemessen sind, daß die Fehlanpassung an den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung (LJ erreicht wird.

   Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei einem Radargerät mit Festzeichenunterdi ückung (»MTI«)zw phasenkohärenten Fortsetzung eines aus einer Anzahl von Perioden einer Hochfrequenzschwingung bestehenden Impulses, der auf die Anordnung geliefert wird, mit einer elektrischen Verzögerungsleitung, deren Verzögerung der halben Dauer des Impulses entspricht und deren doppelte elektrische Länge gleich einem Vielfachen der Periode der HF-Schwingung ist, mit an die Verzögerungsleitung angeschlossenen Verstärkerschaltungen, die an den Wellenwiderstand der Verzögerungslei tung fehlangepaßt sind, wobei der Eingang einer der Verstärkerschaltungen den Eingang der Anordnung bildet und der mit dem Ausgang dieser Verstärkerschaltung verbundene Eingang der Verzögerungsleitung zugleich ihren Ausgang und den Ausgang der Anordnung darstellt

   Bei einem Radarempfänger der sogenannten MTI-Type (Moving Target Indication) wird ein Vergleich vorgenommen zwischen den Phasenlagen des ausgesandten und des reflektierten Radarimpulses während mehrerer aufeinander folgender Impulse von dem Radarsender, wobei sich bewegende Ziele eine Phasendifferenz erzeugen, die sich von Impuls zu Impuls verändert, während feste Ziele eine konstante Phasendifferenz hervorrufen. Aufgrund der Tatsache, daß der Radarempfänger nur Echos mit sich verändernder Phasendifferenz anzeigt, wird eine Unterdrückung vom Echos fester Ziele, wie z. B. Bodenechos, erhalten. Zur Durchführung dieser Phasenvergleiche wird jedoch im Empfänger ein Signal während der Impulsunterbrechungen erforderlich, dessen Phase der Phase des zuletzt ausgesandten Impulses entspricht Wenn die ausgesandten Impulse z. B. von einem Magnetron erzeugt werden, wird sich jedoch die Phasenlage des ausgesandten Impulses von Impuls zu Impuls verändern, und es ist deshalb notwendig, daß ein Oszillator im Empfänger vorhanden ist, der ein Signal erzeugt, dessen Phase sich in entsprechender Weise verändert Das wird dadurch erreicht, daß jeder Magnetronimpuls die Phasenlage eines sogenannten COHO (kohärenter Oszillator) auf solche Weise steuert, daß die Phasenlage des Oszillators bei jedem Impuls verändert wird, so daß diese der des Magnetronimpulses entspricht Wenn die Magrietronimpulse' sehr kurz sind, ist es jedoch

   schwierig, eine zuverlässige Steuerung der Phasenlage im Oszillator zu erhalten. Zur Lösung dieses Problems wird bekanntermaßen eine Überschall-Verzögerungsleitung verwendet, deren Anschlüsse fehlangepaßt sind, so daß reflektierte akustische Wellen auftreten, und das

   is gewünschte kontinuierliche Signal wird als Folge von Echos von der Verzögerungsleitung erhalten. Die elektrischen Signale müssen dann jedoch zuerst in akustische Signale umgewandelt werden, um dann erneut in elektrische Signale umgewandet zu werden, was beträchtliche Verluste bedingt Darüber hinaus haben die Verluste in der Verzögerungsleitung zum Ergebnis, daß das Signal zwischen aufeinanderfolgenden Reflexionen stark gedämpft wird. Aus der GB-PS 599 114, ist es bekannt, bei einem Radargerät eine akustische Verzögerungsleitung zur Erzeugung eines Wellenzugs vorzusehen, dessen Phasenlage der Phasenlage der gepulsten Schwingung entspricht In der bekannten Anordnung ist die Verzögerungsleitung in ihrem fernen Anschlußpunkt nicht angeschlossen, wodurch die ganze Signalenergie in diesem nicht angeschlossenen Punkt reflektiert wird. Die Leitung ist in ihrem anderen Anschlußpunkt an einen Kristallvibrator angeschlossen, der an den Wellenwiderstand der Leitung fehlangepaßt ist Hier durch entstehen Verluste, und die durch die Leitung hin- und hergehende Impulsschwingung wird stark gedämpft

   Die DE-PS 9 30.762 weist gegenüber den in der GB-PS 5 99 114, gezeigten Merkmalen lediglich die

   Unterschiede auf, daß die Verzögerungsleitung (Laufzeitglied LZ) elektrisch ist, und daß sie ein- und abschaltbar an einem Zwischenfrequcnzteil liegt

   Schließlich ist eine Anordnung bekanntgeworden (US-PS 28 42 762), die einen Hohlraumresonator mit

   der Wirkung einer elektrischen Verzögerungsleitung enthält, deren Verzögerung sinngemäß entsprechend der GB-PS 5 99 114 bemessen ist, und deren einer Anschluß mit dem Eingang eines Verstärkers verbunden ist, wobei die an die Verzögerungsleitung angeschlosse nen Schaltungen an den Wellenwiderstand der Ver zögerungsleitung fehlangepaßt sein müssen, und wobei der Ausgang des Verstärkers den Ausgang der Anordnung darstellt Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine

   Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die geschilderten Nachteile behoben werden können, und. mjt der ein Signal auch bei sehr kurzen Impulsen erhalten wird, wobei die Phasenlage des Signals der des ausgesandten Impulses entspricht

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstärkerschaltungen positiv rückgekoppelte Verstärker' sind, deren Ausgangsimpedanzen negativ sind und deren Ausgänge an die Verzögerungsleitung angeschlossen sind und daß die negativen Ausgangsim-

   pedanzen derart bemessen sind, daß die Fehlanpassung an den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung erreicht wird. Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Verluste,