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Antwortgerät für Sekundärradar Die Frfindung bezieht sich auf ein
Antwortgerät für Sekundär-@adar unter Verwendung von sich wiederholenden Impulsgruppen
aus jeweils drei Impulsen, von denen der mittlere ein von einer Vergleichsantenne
mit geringer Richtoirkung ausgestrahler Kontrollimpuls ist und die beiden äußeren
als Abfrageimpuls von einer Abfrageantenne mit gegenüber der Vergleichsantenne wesentlich
stärkerer Hauptkeule abgestrahlt werden, wobei mittels Pegelvergleichs die Aussendung
eines Antwortsignals nur bei Abfrage durch die Hauptkeule der Abfrageantenne zugelassen
ist und die Impulse einerseits um den Abstand zwischen den Abfrageimpulsen zeitlich
verzögert und andererseits unverzögert mindestens einer Auswerteschaltung zugeführt
werden Es sind Antwortgeräte bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 214 281), bei denen
zur Nebenkeulenunterdrückung (SLS auf den. Abfrageweg ein Sperrimpuls ausgelöst
wird, der für eine größere Zeit die Becodierung von Abfragen verhindert. Wenn sich
ei Störsender dies derart zunutzc macht, daß er aus einem ersten Abfrageimpuls und
einem Kontrollimpuls bestehende Impulspaare aussendet, so kann er bei entsprechender
Frequenz Antworten des Antwortgerätes völlig verhindern,weil dieses ständig durch
die lang dauernden Sperrinpulse an einer Antwort gehindert ist. Unter diesen Umständen
kann es z.B. vorkommen, daß ein eigenes Flüzeug als Feindziel bewertet wird, weil
es trotz mehrmaliger Abfrage keine IFF-Kennung abgibt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Sch@ierigkeiten
u begegnen und einen Weg aufzuzeigen, wie die Sperrung der Antwortgeräte und damit
die Beeinträchtigung durch stören möglichst klein gehalten werden kann Gemäß der
rrfindung, welche sich auf ein Antwortgerät der eingange genannten Art bezicht,
wird dies dadurch erreicht, daß als Auswerteschaltung für jeden Abfragemodus ein
Gatter mit zwei UND-Eingängen und einem weiteren negierten Eingang vorgesehen ist,
daß den beiden UND-Eingängen die jeweils uin den Abstand zwischen den Abfrageimpulsen
zeitlich verzögerten Impulsgruppen eingegeben werden, und daß der negierte Eingang
von einen aus dem Kontrollimpuls abgeleiteten Sperrimpuls kurzzeitig gesperrt wird,
der bei Abfrage durch einen Seitenzipfel während des Eintreffens der beiden ersten
Abfrageimpulse an den UND-Eingängen für eine nur wenig länger als diese Abfrageimpulse
dauernde Zeit am Gatter auftritt Dic Sperrung der Auswerteschaltung(en) wird somit
nur für Zeiten vorgenommen, die wenig größer sind als die Daucr eines Ab£rageinpulses.
Theoretisch könnte diese Zeit sogar gleich @@@ Dauer eines bfrageimpulses gemacht
werden. Wegen der Toleranzen, vor allen bei den Zeitverzögerungseinrichtungen, empfiehlt
es sich jedoch für eine sichere Sperrung, eine etwas größere weit, d.h. eta das
1,5- bis 2,5fache eines Abfrageimpulses zu verwenden.
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Fs ist zwar aus der deutschen Auslegeschrift 1 124 566 eine Auswerteschaltung
bekannt, bei der Zwei- und Drei-Puls-Nebenkeulenunterdrückung in einem einzigen
Antwortgerät durchgeführt werden kann. Die Auswerteschaltung, welcher die einzelnen
zeitlich gegeneinander verschobenen Impulsgruppen zugeführt werden, ist zusätzlich
mit einer Amplitudenbewertung ausgestattet und im übrigen nur als einfaches CND-Gatter
ausgebildet. Die Erfindung hat demgegenüber den Vorteil, daß
eine
klare Trennung zwischen der Amplitudenbewertung einerseits und den Koinzidenzschaltungen
andererseits erreicht wird.
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Weitere Einzelheiten der erfindung sind anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert: Bs zeigen Fig. 1 im Blockschaltbild ein Antwortgerät mit zwei Verzögerungseinrichtungen,
Fig. 2, 3 und 4 den Impulsplan für dio Anordnung nach Fig. 1 für verschiedeilc Abfragemodi,
Fig. 5 das Blockschaltbild eines Äbfragegeräts mit nur einer Verzögerungseinrichtung,
Fig. 6, 7 und 8 den Impulsplan für die Anordnung nach Fig. 5 für verschiedene Abfragemodi,
Fig. 9 das Blockschaltbild eines Antwort geräts mit nur einer Verzögerungseinrichtung
und UND/ODER-Gattern, Fig.10,11 und 12 den Impulßplan für die Anordnung nach Fig.
9 für verschiedene Abfragemodi.
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In Fig. 1 ist der Eingang einer Dekodiereinrichtung mit E bezeichnet,
von o aus die Abfragesignale in der Videolage der Schaltung zugcführt werden. Die
Signale gelangen einerseite in eine Verzögerungseinrichtung V1 und andererseits
über eine Durchgangsleitung D unverzögert zu einer zentralen Bewerungseinrichtung
BE sowie Modustoren M1, M2 und M3,
dercn Zahl den zu verarbeitenden
Abfragemodi atspricht. Bei nur einem Abfragemodus ist dementsprechend auch nur ein
Modustor erforderlich. Die Bewertungseinrichtung BE sowie die Modustore M1 bis M3
sind außerdem jeweils mit einem der Anschlüsse Al bis A4 der Verzögerungseinrichtung
V1 verbunden.
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Die Modustores M1 bis M3 sind als UND-Gattcr mit zwei Eingängen ausgebildet
und weisen außerdem eine Negation auf, die von der Bewertungseinrichtung BE her
angesteuert wird, wobei dieser Bewertungseinrichtung eine Impulsverlängerungsschaltung
IL nachgeschaltet ist.Außerdem ist eine weitere Verzögerungseinrichtung V2 mit den
Ausgängen A5 und A6 vorgesehen.
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Die Ausgänge der Modustore M1 bis M3 sind mit Codieleinrichtungen
C1 bis C3 verbunden, die die Vcrschlüsselung der Antwort signale und deren Aussendung
veranlassen.
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Dic Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1 ergibt sich aus dem Impulsplan
der Fig. 2 mit 4, wobei in der Fig. 2 der Abfragemodus für das Modustor M1, in Fig.
3 der Abfragemodus für das Ttodustor M2 und in Fig. 4 der hbfragemodus für das Modustor
M3 dargestellt ist. Bei dem Schema nach Fig. 2 ist, ebenso wie bei den anderen Impulsplänen,
davon ausgegangen, daß die Abfrageimpulso und der Kontrollimpuls jeweils 0,8/us
dauern, der Abstand zwischen dem ersten Abfrageimpuls und dem Kontrollimpuls 2/us
beträgt und der Kontrollimpuls bei Abfrage durch die Hauptkeulc eine kleinere, sonst
aber eine größere Amplitude aufweist als die Abfrageimpulse. Bei allen Beispielen
ist angenommen, daß der Kontrollimpuls einen größeren Pegel hat als die zugehörigen
Abfrageimpulse, d.h. daß eine Abfrage durch einen Seitenzipfel vorliegt und eine
Antwort nicht abgegeben werden darf.
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In Fig. 2 beginnt der zweite Abfrageimpuls 3/us nach dem Beginn des
ersten Abfrageimpulses; die Zeitpunnkte sind jeweils an der Abszisse der Impulse
eingetragen, wobei in
Zeile a der Impulsplan an der-Klemme E dargestellt
ist. Am Ausgang Al der Verzögerungseinrichtung VI hat die Impulsgruppe eine Verzögerung
von 2 µs erfahren; ihre zeitliche Lage ist in Zeile b dargestellt. Am Eingang der
Bewertungseinrichtung BE, die als UND-Gatter ausgebildet ist, liegen somit gleichzeitig
der Kontrollimpuls nach der Impulsgruppe der Zeile a und der erste Abfrageimpuls
nach der Impulsgruppe der Zeile b an Die Bewertungseinrichtung BE ist pegelabhängig
ausgelegt, d.h.
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es tritt bei ihr nur dann ein Ausgangssignal auf, wenn einerseite
gleichzeitig an ihren beiden Eingängen ein Signal vorhanden ist und zugleich das
Signal an dem von der Durchgangsleitung D her kommenden Anschluß in seinem Pegel
größer ist als der von dem Anschluß Al der Verzögerungseinrichtung V1 kommende Impuls.
In der Impulsverlängerungseinrichtung IL tritt somit der in Zeile c gezeigte Impuls
von 0,8 µs Dauer auf Er wird in dieser Stufe auf insgesamt 2su. verlängert und gelangt
zu dem Negationscingang des Modustores M1 in einer zeitlichen I;agc nach Zeile d.
Am Modustor M1 liegt einerseits über die Durchgangsleitung D das unverzögerte Signal
nach Zeile a, andererseits das um 3 µs verzögerte Signal des Ausgangs A2 der erzögerungseinrichtung
V1 (dargestellt in Zeile e). Zwischen dem zweiten Abfrageimpuls nach Zeile a und
dem ersten Abfrageimpuls nach Zeile e besteht Koinzidenz. Ein Ausgangssignal wird
aber unterdrückt, weil an dem negierten Eingang der Sserrimpuls nach Zeile d anliegt.
Wäre dies nicht der Fall (= Abfrage durch die Hauptkeule, Pegel der Abfrageimpulse
größer als der Kontrollimpuls, kein Ausgangsimpuls von BE), so würde am Ausgang
des Modustores M1 in der Zeit von 3 bis 3,8 µs (Zeile f) ein gestrichelt gezeichneter
Impuls auftreten. Dieses Ausgangssignal würde die Einschaltung der Codiereinrichtung
C1 bewirken, welche die bereitsgestellte Information dem Antwortsignal hinzufügt.
Eine Sperrung der Auswerteeinrichtung nach Fig. 1 @b@ einen größeren Zeitraum ist
bei dieses Art der SLS-Unterdrückung nicht erforderlich sondern telba@ danach
eintreffende
weitere Anfragen können sofort wieder ausgewertet werden.
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Die Abfrage mit dem flir das Modustor M2 vorgesehenen Abfrage modus
ist in Fig. 3 als Impulsen dargestellt. Dabei liegt der Beginn des zweiten Abfrageimpulse
5 µ nach dem Beginn des ersten Abfrageimpulses. In der Bewertungseinrichtung BE
wird nach Zeile b der Pegelvergleich zwischen dem ersten Abfrageimpuls und den Kontrollimpuls
durchgeführt, wobei an der Impulsverlängerungsstufe IL ein Impuls nach Zeile c anliegt,
der von dieser zu einem Impuls nach Zeile d umgeformt wird. Dieser Impuls nird von
der Verzögerungseinrichtung V2 um 3 µs verzögert (Zeile e) und gelangt in dieser
Form auf den Negationseingang des Modustores M2. Dic beiden weiteren Eingänge dieses
Modustores empfangen einerseits über die Durchgangsleitung D die Impulsgruppe nach
Zeile a, über den Ausgang A3 die um 5 µs verzögerte Impulsgruppc nach Zeile f.
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Durch den Sperrimpula nach Zeile e wird ein Ausgangssignal am Modustor
M2 verhindert. Am Ausgang des Modustores M2 entstündc nur bei Fehlen des Impulses
nach Zeile e 5/us nach dem ersten Abfrageimpuls (Zcilc a) ein gestrichelt dargestclltcr
Impuls (Zeilc g), welcher das entsprechende Codiergerät C2 einschalten würde (Abfrage
durch Hauptkeule).
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Anstelle verschiedener Codiereinrichtungen C1 bis C3 kann auch für
alle Antworten eine gemeinsame Codiereinrichtung vorgesehen sein, wobei die Ausgänge
der verschiedenen Nodustore zu dieser Codiereinrichtung zu führen sind. Allerdings
können dann nicht Abfragen mit verschiedenen Abfragemodi gleichzeitig Verarbeitet
werden.
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In Pig. 4 ist ein Abfragemodus dargestellt, bei dem der Beginn des
zweiten Abfrageimpulses 81us vom Beginn des ersten Abfrageimpulses entfernt ist.
Die in den Zeilen b, c und d
dargestellten Impulse bzw. Impulsgruppen
en-tstehen in der bei den vorhergehenden Figuren beschriebenen Art, wobei die Verzögerung
in der Verzögerungseinrichtung V2 geradc 6 µs trägt (Zeile c). Der Ausgang A4 der
Verzögerungseinrichtung V1 ergibt eine Verzögerung von 8/us (Zeile f), so daß am
Ausgang des Modustores M3 nur bei Fehlen des Sperrimpulses nach Zeile e, d.h. Abfrage
durch die Hauptkeule, ein einziger gestrichelt dargestellter Impuls entstehen würde,
der zeitlich 8 µs nach den Beginn des ersten Abfrageimpulses nach Zeile a liegt
und den Codierer C) ansteuert.
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In Fig. 5 ist eine abgewandelte Schaltung dargestellt, wobei einander
entsrrechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen @ie bei Fig. 1 versehen sind.
Es wird hier nur eine einzige Verzögerungseinrichtung V benötigt, deren Ausgangs
A7 jeweils 2/us, Ausgangs A8 jeweils 4/us, Ausgang A9 jeweils 5/us und Ausgang A
10 jeweils 8/us Verzögerung gegenüber dem Zeitpunkt Null an der Eingangsklemme E
ergibt. Die Bildung der verlangerten Impulse, welche dem negierten Eingang der Modustores
M1 bis M3 zugeführt werden, wird hier in Impulsverlängorungseinrichtungen BIL1,
BIL2 und BIL 3 vorgenommen. Ausgangsimpulse entstehen boi dieser Einrichtung nur
dann, wenn am Eingang zeitlich um 2 µs gegeneinander versetzt Impulse eintreffen,
von denen der erste (Abfrageimpuls) einen kleineren Pegel hat als der zweite (Kontrollimpuls),
wie dies in Zeile a der-Fig. 6 dargestellt ist. Bei Eintreffen des Kontrollimpulses,
der zeitlich 2/us nach dem ersten Abfrageimpuls liegt und bei Abfrage durch einen
Nebenzipfel einen größeren Pegel aufweist als dieser, wird von der Impulsverlängerungseinrichtung
BIL1 ein 2 µs dauernder Sperrimpuls abgegeben (Zeile b), welcher den negierten Bingang
des Modustores MI für diese Zeit sperrt. In den beiden anderen Eingängen des Modustores
liegt über die Durchgangsleitung D die Impulsgruppe der Zeile a der Fig. 6 und über
den Ausgang A8 der Yerzögerungss
einichtung V die in Zeile c dargestellte,
gegenüber der Zeile a um 3 µs verzögerte Impulsgruppe an. Der letzte Impuls (Abfrageimpuls
der Zeile a) und der erste Impuls (erster Abfrageimpuls der Zeile c) treffen gleichzeitig
an den UNi-Eingängen des Modustores M1 ein. Ist während dieeer Zeit der negierte
Eingang dieses Tores nicht durch einen 2 µs perrimpuls nach Zeile b gesperrt (Abfrage
durch Hauptkeule), so würde der in Zeile d gestrichelt dargestellte, von 3 bis 3,8/us
dauernde Impuls an die Codiereinrichtung C1 abgegeben.
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In analoger Weise spielt sich-die Auswertung bei Eintreffen einer
für das Modustor M2 vorgesehenen Impulsgruppe ab, wie sie in Fig. 7 dargestellt
ist, lediglich mit dem Unterschied, daß die Impulsverlängerungseinrichtung BIL 2
von dem Ausgang A7 der Verzögerungseinrichtung V aus mit 2 µs Verzögerung angesteuert
wird (Zeile b) und so der 2/us dauernde Sperrimpuls, welcher den negierten Eingang
des Modustores N2 sperrt (Zeile c), nach 4 µs beginnt. Über die Durchgangsleitung
D liegt die unverzögerte Impulagruppe nach Zeile as über den Ausgang A9 die um 5
µs verzögerte Impulsgruppe nach Zeile d an den beiden UND-Eingängen des Modustores
M2 an Eei Fehlen des Sperrimpulses nach Zeile c (Abfrage durch Haupt keule) würde
deren Codierer C2 nach aus der in Zeile e gestrichelt dargestellte Impuls zugeführt.
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Bei dem Abfragemodus für das Modustor M3 beträgt die Verzögerung für
den Eingang der Impulsverlängerungseinrichtung BIL3 5 µs und für den zweiten UND-Eingang
(Ausgang A10 der Verzögerungseinrichtung V) 8 µs. Dementsprechend entstünde, wie
aus dem Impulsplan ausFig. 8 ersichtlich, bei Fehlen des Sperrimpulses nach Zeile
c (Abfrage durch die Hauptkeule) 8 µs nach den Eintreffen einer Impulsgruppe am
Eingang E in der Codiereinrichtung C3 der in Zeile e gestrichelt darge-r stellte
Impuls.
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Allgemein gilt, daß der Sperrimpuls in einer jeweils der ent-Errechenden
Juswerteschaltung zugeordneten, pegelabhängig arbeitenden Impulsverlängerungseinrichtung
BIL1, BIL2, BIL3 erzeugt ist, sobald eine durch den Abfragemodus vorgegebene Zeit
(2 µs) nach dem Eintreffen des ersten Abfrageimpulses ein demgegenüber in seinem
Pegel größerer Kontrollimpuls ankommt, und daß eine derartige Zeitverzögerung und/oder
Impulsverängerung für den Sperrimpuis vorgesehen ist, daß dieser zumindest während
der Dauer des unverzögert übertragenen zweiten Abfrageimpulses an dem negierten
Eingang der Auswerteschaltung(en) vorhanden ist/sind.
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In Fig. 9 ist die Anordnung nach Fig. 5 insoweit abgewandelt, als
die Impulsverlängerungseinrichtungen BiLl bis BIL3 durch ODER-Gatter 01 bis 03 ersetzt
sind. Diese ODER-Gatter erden von den Ausgängen All, A12; A13, A14; A16, A17 angesteuert.
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Diese Ausgänge haben paarweise jeweils eine Zeitverzögerung von 0,5
µs gegeneinander. Die Zeitverzögerungen für den jeweils zweiten UND-Eingang der
Modustore M1 bis M3 (Ausgang A14, A15 und A18 der Verzögerungseinrichtung V) haben
den gleichen Wert wie bei den entsprechenden Eingängen der Nodustore bei Fig.. 5.
Die ODER-Gatter Ol bis 03 sind so ausgelegt, daß sie rur dann ein Äusgangssignal
(Sperrimpuls) liefern, wenn entsprechend den Abfragemodus 21us nach dem ersten Abfrageimpuls
ein demgegenüber pegelmäßig größerer Kontrollimpuls auftritt.
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Aus Fig. 10 ergibt sich, daß an den Eingängen des ODER-Gatters 01
die beiden in den Zeilen b und c dargestellten Impuls gruppen anliegen, wenn am
Eingang E die in Zeile a. dargestellte Impulsgruppe eintrifft. Es entsteht dabei
durch die beiden bei 2,5 bzw. 3 µs beginnenden Kontrollimpulse ein in Zeile d dargestellter,
von 2,5 bis 3,8 µs dauernder Ausgangsimpuls am ODER-Gatter 01. Dieses ODER-Gatter
ist außerdem mit einer Bewertungseinrichtung versehen, die nur dann einen
Ausgangsimpuls
zuläßt, wenn der Pegel des Kontrollimpulses größer ist als der Pegel des 2 µs vorher
aufgetretenen ersten Abfrageimpulses,d.h. dann, wenn eine Abfrage durch einen Nebenzipfel
vorliegt. Der in Zeile d dargestellte Sperrimpuls sperrt den negierten Eingang am
Modustor M1, während in den beiden UND-Eingängen die in Zeile a und in Zeile e (letztere
um 3 µs verzögert) dargestellten Impulse am Modustor M1 anliegen. Beim Mehlen des
in Zeile d dargestellten Impulses (Abfrage durch Hauptkeule) entstünde ein von 3
bis 3,8 µs dauernder, in Zeile f dargestellter Impuls, arelcher der Codiereinrichtung
cl zugeführt wird.
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In Fig. 11 tritt der in Zeile d dargestelltc, von den beiden Kontrollimpulsen
der Zeilen b und c ausgelöste Sperrimpuls in der Zeit von 4,5 bis 5,8 µs nach den
Eintreffen des ersten Abfrageimpulses (am Eingang E) auf und verhindert ein Ansprechen
der Codiereinrichtung C2. Da gleichzeitig an den UND-Eingängen des Hodustores N2
die Impulse der Zeilen a und e, letztere um 51us verzögert, anliegen , träte bei
Fehlen des Sperrimpulses nach Zeile d (Abfrage durch Hauptkeule) der in Zeile f
gestrichelt dargestellte Ausgangsimpuls an der Codiereinrichtung C2 auf.
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In Fig. 12 ist die für das Modustor M3 vorgesehene Abfrageimpulsgruppe
dargestellt; die Verzögerung nach den Zeilen b und c beträgt 5,5 bzt. 6 µs, und
es tritt am Ausgang des ODER-Gatters 03 ein von den beiden in den Zeilen b und c
dargestellten Kontrollimpulsen ausgelöster, in Zeile d dargestellter Sperrimpuls
zwischen 7,5 und 8,8 µs nach dem Eintreffen des ersten Abfrageimpulses am Eingang
E auf. Dadurch ist der negierte Eingang an dem Modustor M3 während des Eintreffens
des zweiten Abfrageimpulses nach Zeile a und während des Eintreffens des ersten
Abfrageimpulses nach Zeile e gesperrt. Bei Fehlen dieses Sperrimpulses (Abfrage
durch Hauptkeule) entstünde zwischen 8 und 8,8 µs in der Codiereinrichtung C3 der
in Zeile f gestrichelt dargestellte Impuls.
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Allgemein gilt, daß der Steuerimpuls für jede Auswerteschaltung über
ein eigenes, pegelabhängig arbeitendes ODER-Gatter 01, C2, 03 erzeugt ist, dem die
Impulse zweimal zeitlich verzögert so zugeführt werden, daß die Kontrollimpulse
während der Sauer des unverzögerten zweiten Abfrageimpulses sich zeitlich überlappen
bzw. unmittelbar aneinanderstoßen,und daß die abgabe eines Sperrimpulses nur crfolgt,
wenn die Kontrollimpulse pegelmäßig größer als die entsprechend dem Abfragemodus
eine vorgegebene Zeit (2 µs) vorher eintreffenden ersten Ab-.
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frageimpulse sind.
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12 Figuren 7 Patentansprüche