DE19533834B4

DE19533834B4 - Method for determining the transmission direction of a frequency-sweeping antenna and arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE19533834B4
Application number: DE1995133834
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr.-Ing. Solbach
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2015-09-14
Also published as: DE19533834A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Senderichtung einer frequenzschwenkenden Antenne mit mehreren nebeneinander angeordneten Strahlern, wobei
– die Strahler voneinander beabstandet entlang einer Geraden angeordnet werden,
– die Strahler von der Sendefrequenz abhängige Senderichtung bewirken und
– mittels einer mit der Antenne gekoppelten Messeinrichtung die Senderichtung bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
– dass im Strahlengang vor der Antenne (FA) eine Empfangsantenne (EA) angeordnet wird, wobei die zu überwachende Senderichtung der Antenne (FA) mit der Empfangsrichtung der Empfangsantenne übereinstimmt,
– dass die Empfangsantenne (EA) als Linear-Antenne mit entlang ihrer Antennenachse angeordneten Empfangsstrahlern (S) ausgebildet wird und
– dass Form und Abstand der Empfangsstrahler (S) derart gewählt werden, dass bei einer vorgebbaren Empfangsrichtung am elektrischen Ausgang (A) der Empfangsantenne (EA) ein Extremwert des Empfangssignals entsteht.A method for determining the transmission direction of a frequency-sweeping antenna with a plurality of juxtaposed radiators, wherein
The emitters are arranged at a distance from one another along a straight line,
- cause the emitters of the transmission frequency dependent transmission direction and
The transmission direction is determined by means of a measuring device coupled to the antenna,
characterized,
- That in the beam path in front of the antenna (FA) a receiving antenna (EA) is arranged, wherein the monitored transmission direction of the antenna (FA) coincides with the receiving direction of the receiving antenna,
- That the receiving antenna (EA) is designed as a linear antenna with arranged along its antenna axis receiving radiators (S) and
- That form and distance of the receiving radiator (S) are chosen such that at a predetermined direction of arrival at the electrical output (A) of the receiving antenna (EA) an extreme value of the received signal is formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Senderichtung einer frequenzschwenkenden Antenne nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The The invention relates to a method for determining the transmission direction a frequency-sweeping antenna according to the preamble of claim 1 and an arrangement for carrying out the Method according to the preamble of patent claim 6.

Die Erfindung ist insbesondere bei einem FM-CW-Radar ("Frequency Modulated Continuous Wave") anwendbar. Dabei ist eine Antenne, die auch Gruppenantenne genannt wird, mit mehreren Strahlern vorhanden. Diese sind vorzugsweise in äquidistanten Abständen entlang einer Geraden, die auch Antennenachse genannt wird, angeordnet. Die Strahler sind an einen Wellenleiter gekoppelt, so dass eine so genannte Serienspeisung entsteht.The Invention is particularly in an FM-CW radar ("Frequency Modulated Continuous Wave ") applicable. Here is an antenna called group antenna is available, with several spotlights. These are preferably in equidistant intervals along a straight line, which is also called antenna axis arranged. The radiators are coupled to a waveguide, so that a so-called series feeding arises.

Wird nun in einem solchen Wellenleiter eine fortschreitende elektromagnetische Welle eingekoppelt, so besitzt die von den Strahlern ausgekoppelte Strahlung ein (Sende-)Richtdiagramm, dessen (Sende-)Richtung (Hauptrichtung), bezüglich der Antennenachse, wesentlich von der Wellenlänge (Frequenz) der Welle abhängt, aber auch von dem Abstand und der Form der Strahler, beispielsweise deren elektrischer Länge entlang der Antennenachse.Becomes now in such a waveguide a progressive electromagnetic Wave coupled, so has the decoupled from the radiators radiation a (transmission) directional diagram whose (transmission) direction (main direction), in terms of the antenna axis, but essentially depends on the wavelength (frequency) of the wave also of the distance and the shape of the radiator, such as their electrical length along the antenna axis.

Wird nun die Frequenz der eingespeisten Welle zeitlich periodisch geändert, beispielsweise entsprechend einem sägezahnförmigen Verlauf, so ist eine räumliche Schwenkung der (Sende-)Richtung möglich. Aus DE 42 43 669 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem mittels eines FMCW-Radars basierend auf einer Antenne mit frequenzgesteuerter Strahlschwenkung ein Gebiet überwacht werden kann.Now, if the frequency of the injected wave periodically changed in time, for example, according to a sawtooth waveform, a spatial pivoting of the (send) direction is possible. Out DE 42 43 669 A1 For example, a method is known in which an area can be monitored by means of an FMCW radar based on a frequency-controlled beam-tilting antenna.

Es ist nun naheliegend, diese Frequenzabhängigkeit der (Sende-)Richtung einmalig während der Herstellung und/oder der Wartung der Antenne zu bestimmen, das heißt, eine Eichung vorzunehmen. Diese Eichung kann sich nun in nachteiligerweise unkontrolliert ändern, beispielsweise infolge Alterung und/oder Verschmutzung der Antenne und/oder Temperaturschwankungen.It is now obvious, this frequency dependence of the (send) direction once during the Manufacture and / or maintenance of the antenna to determine, that is, a Calibration. This calibration can now disadvantageously change unchecked, for example due to aging and / or pollution of the antenna and / or temperature fluctuations.

Bei vielen Anwendungen, beispielsweise bei Navigationshilfen, ist eine möglichst genaue Kenntnis der (Sende-)Richtung erforderlich. Es ist nun naheliegend, die (Sende-)Richtung zeitlich periodisch während jeder räumlichen Schwenkung dadurch zu bestimmen, dass in der Speiseleitung, die zu der Antenne führt, die Amplitude der reflektierten Welle als Funktion der Frequenz gemessen wird. Denn bei derjenigen Frequenz, bei welcher die (Sende-) Richtung genau senkrecht (normal) auf der Antennenachse steht, überlagern sich die Reflexionen an den Strahlern entlang des Wellenleiters (Leitung) genau gleichphasig, so dass die Amplitude der reflektierten Welle am Eingang der Antenne ein Maximum besitzt. Dieses ist an sich bestimmbar.at Many applications, such as navigation aids, is one preferably exact knowledge of the (transmission) direction required. It is obvious now the (transmission) direction temporally periodically during each spatial To determine by pivoting in that in the feed line, the leads to the antenna, the amplitude of the reflected wave as a function of frequency is measured. Because at the frequency at which the (send) Direction exactly vertical (normal) on the antenna axis is, superimpose the reflections on the radiators along the waveguide (Line) exactly in phase, so that the amplitude of the reflected Wave at the entrance of the antenna has a maximum. This is on determinable.

Dieses Maximum des frequenzabhängigen Antennenreflexionsfaktors enthält aber in nachteiliger Weise ebenfalls Eigenschaften und/oder deren Änderungen, welche durch die Bauart der Antenne bestimmt sind. Beispielsweise wird der frequenzabhängige Reflexionsfaktor eines die Antenne schützenden Radoms ebenfalls erfasst, so dass für die ausgesandte Strahlung lediglich eine unzuverlässige Aussage über deren (Sende-)Richtung möglich ist.This Maximum of the frequency-dependent antenna reflection factor contains but also adversely properties and / or their changes, which are determined by the design of the antenna. For example becomes the frequency dependent Reflection factor of an antenna protecting radome also detected so for the emitted radiation only an unreliable statement about their (Send) direction possible is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, mit dem in zuverlässiger und genauer Weise die frequenzabhängige (Sende-)Richtung der ausgesandten Strahlung bestimmbar wird.Of the Invention is based on the object, a generic method specify with the in more reliable and more specifically, the frequency-dependent (transmission) direction of emitted radiation is determined.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.Of the Invention is also the object of specifying an arrangement for carrying out the method.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patenansprüche 1 und 6 angegebenen Merkmale.These Task is solved by the in the characterizing parts of patent claims 1 and 6 specified characteristics.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.advantageous Embodiments and / or developments are the further claims.

Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mittels einer Meßanordnung, die mechanisch fest mit der Antenne verbunden ist, eine vorgebbare (Sende-)Richtung unmittelbar ermittelt wird.One first advantage of the invention is that by means of a measuring arrangement, which is mechanically fixedly connected to the antenna, a predetermined (send) direction is determined directly.

Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß die Meßanordnung mechanisch und elektrisch derart ausgebildet ist, daß Umwelt- und Alterungseinflüsse vernachlässigbar sind.One second advantage is that the measuring arrangement mechanically and electrically is designed so that environmental and aging influences negligible are.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further Advantages will be apparent from the following description.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf schematisch dargestellte Zeichnungen näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference explained in more detail on schematically illustrated drawings.

Es zeigenIt demonstrate

1 bis 6 schematisch dargestellte Diagramme zur Erläuterng der Erfindung. 1 to 6 schematically illustrated diagrams for explaining the invention.

Die Erfindung basiert auf einer Meßanordnung, die elektrisch unabhängig ist von der Antenne. Die Meßanordnung enthält eine Empfangsantenne, die als Linear-Antenne ausgebildet ist, mit einer frequenzabhängigen (Haupt-)Empfangsrichtung. Die Empfangsantenne ist vorzugsweise als Hohlleiter-Schlitzantenne ausgebildet, was nachfolgend noch genauer erläutert wird. Die Empfangsantenne hat eine Antennenachse, die parallel zu der Achse des Hohlleiters verläuft. Bei einem Welleneinfall senkrecht (normal) zu der Antennenachse gibt eine solche Empfangsantenne in Abhängigkeit von der gewählten Belegung entweder ein Maximum oder ein Minimum der Empfangsspannung ab. Das Maximum entsteht, wenn für eine vorgebbare Fequenz der einfallenden Welle eine gleichphasige Belegung gewählt wird. Das Minimum entsteht dagegen bei einer gegenphasigen Belegung von zwei Hälften. Dieses ist in 1 dargestellt.The invention is based on a measuring arrangement which is electrically independent of the antenna. The measuring arrangement contains a receiving antenna, which is designed as a linear antenna, with a frequency-dependent (main) receiving direction. The receiving antenna is preferably designed as a waveguide slot antenna, which will be explained in more detail below. The receiving antenna has an antenna axis that is parallel to the axis of the waveguide. With a wave incidence perpendicular (normal) to the antenna axis, such a receiving antenna emits either a maximum or a minimum of the received voltage as a function of the selected occupancy. The maximum arises when an in-phase assignment is selected for a predefinable frequency of the incident wave. The minimum, on the other hand, results from an antiphase occupation of two halves. This is in 1 shown.

1a zeigt die Empfangsspannung ES, in willkürlichen Einheiten (Ordinate), in Abhängigkeit von dem Einfallswinkel EW (Abszisse), bezogen auf die Antennenachse, für eine Empfangsantenne mit gleichphasiger Belegung. Es ist ersichtlich, daß die Empfangsspannung bei senkrechtem Einfall (Einfallswinkel 90°) ein Maximum besitzt. 1a shows the received voltage ES, in arbitrary units (ordinate), as a function of the angle of incidence EW (abscissa), relative to the antenna axis, for a receiving antenna with in-phase occupancy. It can be seen that the received voltage at normal incidence (angle of incidence 90 °) has a maximum.

1b zeigt denselben Sachverhalt für eine Empfangsantenne mit gegenphasiger Belegung. Dabei besitzt die Empfangsspannung ES bei senkrechtem Einfall ein Minimum. 1b shows the same situation for a receiving antenna with antiphase occupancy. In this case, the receiving voltage ES at normal incidence has a minimum.

2 zeigt eine Empfangsantenne, bestehend aus dreizehn Empfangsstrahlern (Schlitzen), die entlang der Antennenachse AA (Abszisse) angeordnet sind. Auf der Ordinate ist die Anregungsamplitude der Empfangsstrahler in willkürlichen Einheiten aufgetragen. 2 shows a receiving antenna, consisting of thirteen receiving radiators (slots), which are arranged along the antenna axis AA (abscissa). On the ordinate, the excitation amplitude of the receiving radiator is plotted in arbitrary units.

2a zeigt den Fall, daß für eine vorgebbare Frequenz der einfallenden Welle alle Empfangsstrahler so ausgebildet sind, daß eine gleichphasige Anregung erfolgt, aber mit unterschiedlicher Anregungsamplitude. So ist bei dem mit 7 gekennzeichneten Empfangsstrahler die höchste Anregungsamplitude vorhanden, während bei den mit 1 sowie 13 bezeichneten Empfangsstrahlern lediglich eine vernachlässigbare Anregungsamplitude vorhanden ist. Eine solche Emp fangsantenne besitzt eine Richtungsabhängigkeit entsprechend 1a. 2a shows the case that for a given frequency of the incident wave all receiving radiators are designed so that an in-phase excitation takes place, but with different excitation amplitude. Thus, the highest excitation amplitude is present in the case of the receive emitter marked 7, while only a negligible excitation amplitude is present in the case of the received emitters designated 1 and 13. Such a receiving antenna has a directional dependence accordingly 1a ,

Der in 2b dargestellte Fall unterscheidet sich von demjenigen der 2a dadurch, daß die mit 1 bis 6 bezeichneten Empfangsstrahler eine gleichphasige Belegung darstellen, während die mit 8 bis 13 bezeichneten als gegenphasige Belegung ausgelegt sind. Eine solche Empfangsantenne besitzt eine Richtungsabhängigkeit entsprechend 1b.The in 2 B Case shown differs from that of 2a in that the receiving radiators designated by 1 to 6 represent an in-phase occupancy, while those denoted by 8 to 13 are designed as anti-phase occupancy. Such a receiving antenna has a directional dependence accordingly 1b ,

3a bezieht sich auf ein Auführungsbeispiel, bei dem eine mechanisch feststehende frequenzschwenkende (Sende-) Antenne verwendet wird. Bei dieser soll beispielsweise die Hauptrichtung des Sende-Diagramms in einem vorgebbaren Winkelbereich um die Normale (Senkrechte) der (Sende-)Antenne, bezogen auf die Antennenachse, zeitlich periodisch schwenkbar sein. Das heißt, bei einer vorgebbaren Soll-Frequenz f_s soll die (Sende-)Antenne genau in Richtung ihrer Normalen, die in 3a mit 90° bezeichnet ist, abstrahlen. Dieser Sachverhalt soll geprüft werden. 3a refers to a Auführungsbeispiel in which a mechanically fixed frequency-sweeping (transmitting) antenna is used. In this example, the main direction of the transmission diagram in a predeterminable angular range about the normal (vertical) of the (transmitting) antenna, based on the antenna axis, to be temporally periodically pivotable. That is, at a predetermined target frequency f _s , the (transmitting) antenna exactly in the direction of their normal, in 3a with 90 °, radiate. This issue should be examined.

Die ausgezogene Kurve in 3a zeigt einen beispielhaft gewählten periodischen sägezahnförmigen Verlauf der Hauptrichtung in Abhängigkeit von der Zeit t (Abszisse). Auf der Ordinate ist die Senderichtung (Schwenkrichtung) aufgetragen. Diesem sägezahnförmigen Verlauf der Schwenkrichtung entspricht ein zugehöriger sägezahnförmiger Verlauf der Sendefrequenz in Abhängigkeit von der Zeit t. Gemäß 3a wird nun angenommen, daß bei der Soll-Frequenz f_s erst ein tatsächlicher Schwenkwinkel, beispielsweise 88°, erreicht wird, der kleiner ist als die Normale (90°).The solid curve in 3a shows an example selected periodic sawtooth course of the main direction as a function of the time t (abscissa). On the ordinate the transmission direction (swivel direction) is plotted. This sawtooth-shaped course of the pivoting direction corresponds to an associated sawtooth-shaped course of the transmission frequency as a function of the time t. According to 3a it is now assumed that at the desired frequency f _s only an actual pivot angle, for example 88 °, is reached, which is smaller than the normal (90 °).

Diese wird erst bei der Ist-Frequenz fi, mit fi = fs+df, erreicht. Die Frequenzdifferenz df entspricht der Zeitdifferenz dt.These is reached only at the actual frequency fi, with fi = fs + df. The Frequency difference df corresponds to the time difference dt.

Gemäß der Erfindung wird nun in dem Strahlengang der (Sende-)Antenne eine Empfangsantenne entsprechend 1a (2a) mechanisch angeordnet und zwar derart, daß die Antennenachse der Empfangsantenne senkrecht steht auf der Normalen der (Sende-)Antenne. Dabei ist die Antennenachse der Empfangsantenne außerdem im wesentlichen parallel zu der Schwenkrichtung der (Sende-)Antenne (Azimutrichtung AZ in 5).According to the invention, a receiving antenna will now be correspondingly in the beam path of the (transmitting) antenna 1a ( 2a ) arranged mechanically such that the antenna axis of the receiving antenna is perpendicular to the normal of the (transmitting) antenna. In this case, the antenna axis of the receiving antenna is also substantially parallel to the pivoting direction of the (transmitting) antenna (azimuth AZ in 5 ).

Wird nun am elektrischen Ausgang der Empfangsantenne die Empfangsspannung ES gemessen, so hat diese einen zeitlichen Verlauf entsprechend 3b. Bei der Empfangsspannung ES wird nun für das dort zeitlich periodisch auftretende Maximum M die zugehörige zeitliche Lage des Sägezahns (3) bestimmt, beispielsweise mittels einer Start-Stop-Zeitmessung, die immer zu dem Anfangs-Zeitpunkt t_A beginnt und zu den End-Zeitpunkten t_E beendet wird. Letzterer entspricht der Ist-Frequenz Fi. Damit ist also bezüglich des zeitlichen Verlaufs des Sägezahns (3a) genau feststellbar (End-Zeitpunkte t_E) wann die (Haupt) Richtung der (Sende-)Antenne in Richtung ihrer Normalen (Senkrechten) zeigt. Alternativ oder zusätzlich dazu ist die zu den End-Zeitpunkten t_E gehörende Ist-Frequenz fi bestimmbar.Now, if the receiving voltage ES is measured at the electrical output of the receiving antenna, it has a time course accordingly 3b , In the case of the received voltage ES, the associated temporal position of the sawtooth ( 3 ), for example by means of a start-stop time measurement, which always begins at the initial time t _A and is terminated at the end times t _E. The latter corresponds to the actual frequency Fi. Thus, with respect to the time course of the sawtooth ( 3a ) can be determined exactly (end times t _E ) when the (main) direction of the (transmitting) antenna in the direction of their normal (vertical) shows. Alternatively or additionally, the actual frequency fi associated with the end times t _{E can be} determined.

4a, 4b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Empfangsantenne entsprechend 1a, 2a. Die Empfangsantenne besteht aus einem Hohlleiter H mit einem rechteckförmigen Querschnitt (4b), der auf den Frequenzbereich (Wellenlängenbereich) der von der (Sende-)Antenne ausgesandten Strahlung, beispielsweise im GHz-Bereich, abgestimmt ist. Die Längsachse des Hohlleiters H entspricht der Antennenachse AA der Empfangsantenne. Der Hohlleiter H hat an seinen beiden Enden jeweils einen Hohlleiter-Kurzschluß HK und möglichst genau in seiner Mitte einen Hohlleiter-Koaxial-Übergang, der auch Koaxialsonde KS genannt wird. Auf der diese gegenüberliegenden Seite des Hohlleiters sind die Empfangsstrahler (Schlitzstrahler S) angebracht, wobei aus Gründen der zeichnerischen Klarheit in 4a lediglich sieben Schlitzstrahler S dargestellt sind. Bei den Schlitzstrahlern S ist deren Länge, Breite und Anordnung so gewählt, daß eine (Amplituden-)Belegung entsprechend 2a entsteht. 4a . 4b show an embodiment of a receiving antenna accordingly 1a . 2a , The receiving antenna consists of a waveguide H with a rectangular cross-section ( 4b ), which is tuned to the frequency range (wavelength range) of the radiation emitted by the (transmitting) antenna, for example in the GHz range. The longitudinal axis of the waveguide H corresponds to the antenna axis AA of the receiving antenna. The waveguide H has at its two ends in each case a waveguide short HK and as precisely as possible in its center a waveguide coaxial transition, which is also called coaxial probe KS. On the opposite side of the waveguide, the receiving radiator (slit radiator S) are mounted, and for reasons of clarity in drawing 4a only seven slot radiators S are shown. In the slot heaters S whose length, width and arrangement is chosen so that a (amplitude) occupancy corresponding 2a arises.

Eine solche Empfangsantenne ist eine Gruppenantenne mit stehender Welle im Hohlleiter H (Resonant Array) und ist vorteilhafterweise alterungsbeständig und ihre Richtcharakteristik ist wegen ihrer kurzen Länge (keine Umwegleitungen, wie in der frequenzschwenkenden Antenne) weitgehend unabhängig von Temperaturschwankungen sowie Frequenzschwankungen in einem weiteren Freuqenzbereich.A such receiving antenna is a group antenna with standing wave in the waveguide H (resonant array) and is advantageously resistant to aging and their directional characteristic is because of their short length (no Detour lines, as in the frequency-sweeping antenna) largely independently of temperature fluctuations and frequency fluctuations in another Freuqenzbereich.

Eine solche Empfangsantenne kann in vorteilhafter Weise an einem nahezu beliebigen Ort im Strahlungsfeld der (Sende-) Antenne angebracht werden. Es ist lediglich nötig, die Empfangsantenne mechanisch derart auszurichten, daß deren Antennenachse senkrecht steht auf der zu überwachenden Strahlungsrichtung der (Sende-)Antenne.A Such receiving antenna can advantageously at a near be placed anywhere in the radiation field of the (transmitting) antenna. It is only necessary mechanically align the receiving antenna such that its Antenna axis is perpendicular to the radiation direction to be monitored the (transmitting) antenna.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer frequenzschwenkenden Antenne, bestehend aus einem Parabolreflektor PA und einem davor angeordneten zeilenförmigen Primärstrahler PR, dessen Längsachse parallel ist zu derjenigen des Parabolreflektors PA. Beide Achsen sind parallel zu der Azimutrichtung AZ. In der dazu senkrechten Elevationsrichtung EL besitzt eine solche (Sende-)Antenne eine von der Form des Parabolreflektors PA abhängige Bündelung des (Sende-)Richtdiagramms. In der Azimutrichtung AZ erfolgt eine von der Sendefrequenz abhängige Schwenkung des (Sende-)Richtdiagramms. Die Empfangsantenne ensprechend 4 wird nun beispielsweise so vor dem Parabolreflektor PA, oberhalb des Primärstrahlers PR, befestigt, daß an dem Ort OR (5) die Antennenachse AA (4a) der Empfangsantenne parallel ist zu der Azimutrichtung AZ. 5 shows an embodiment of a frequency-sweeping antenna consisting of a parabolic reflector PA and a front-mounted line-shaped primary radiator PR whose longitudinal axis is parallel to that of the parabolic reflector PA. Both axes are parallel to the azimuth AZ. In the vertical elevation direction EL, such a (transmitting) antenna has a bundling of the (transmitting) directional pattern that depends on the shape of the parabolic reflector PA. In the azimuth direction AZ is dependent on the transmission frequency pivoting of the (transmission) directional diagram. The receiving antenna ensprechend 4 is now so for example in front of the parabolic reflector PA, above the primary radiator PR, attached that at the place OR ( 5 ) the antenna axis AA ( 4a ) of the receiving antenna is parallel to the azimuth AZ.

Bei einer solchen Anordnung ist die Genauigkeit der Richtungsbestimmung abhängig von der Breite der Empfangskeule der Empfangsantenne. Diese Breite ist im wesentlichen abhängig von der Länge der Empfangsantenne in Richtung der Antennenachse AA (4a) sowie der Anzahl und Form der Empfangsstrahler (Schlitze).In such an arrangement, the accuracy of the direction determination is dependent on the width of the receiving lobe of the receiving antenna. This width is essentially dependent on the length of the receiving antenna in the direction of the antenna axis AA (FIG. 4a ) and the number and shape of the receiving radiator (slots).

Wird eine solche Empfangsantenne lediglich zu der beschriebenen Richtungsbestimmung der (Sende-)Antenne verwendet, so ist es erforderlich, die zeitliche Lage des Maximums (3) zu bestimmen. Das Maximum ist in vielfältiger Weise bestimmbar, beispielsweise in analoger Technologie durch eine Gleichrichterschaltung mit nachgeschalteter Differenzier- oder Hochpaß-Schaltung oder mittels eines Analog-/Digital-Wandlers und nachfolgender digitaler Auswertung (Maximum-Bestimmung). Bei einer sol chen Richtungsbestimmung ist der Absolutwert des Maximums nicht relevant, so daß in vorteilhafter Weise insbesondere mögliche Änderungen (z.B. Temperaturgang) der Empfängerschaltung (z.B. Detektor/Gleichrichter) vernachlässigbar sind.If such a receiving antenna is used only for the described directional determination of the (transmitting) antenna, it is necessary to determine the temporal position of the maximum ( 3 ). The maximum can be determined in many ways, for example in analog technology by a rectifier circuit with a differentiator or high-pass circuit connected downstream or by means of an analog / digital converter and subsequent digital evaluation (maximum determination). In a sol chen direction determination of the absolute value of the maximum is not relevant, so that in an advantageous manner in particular possible changes (eg temperature variation) of the receiver circuit (eg detector / rectifier) are negligible.

Bei einer Weiterbildung wird nun diese Empfangsempfindlichkeit im wesentlichen konstant gehalten, beispielsweise durch eine zeitlich periodische Wartung der Empfangsantenne und deren Auswerteelektronik. Dann ist es vorteilhafterweise möglich, den Absolutwert des Maximums auszuwerten. Denn dieser ist ein Maß für die Sendeleistung der (Sende-)Antenne. Mit einer solchen Auswertung des Absolutwertes des Maximums ist beispielsweise ein Regelkreis herstellbar, welcher die Sendeleistung in vorgebbarer Weise regelt. Weiterhin kann der Absolutwert mit einem vorgebbaren Schwellwert verglichen werden und in Abhängigkeit von diesem Vergleich eine weitere Auswertung veranlaßt werden.at In a further development, this reception sensitivity is now essentially kept constant, for example by a periodic maintenance period the receiving antenna and its evaluation. Then it is advantageous possible, the Evaluate the absolute value of the maximum. Because this is a measure of the transmission power the (transmitting) antenna. With such an evaluation of the absolute value of the maximum, for example, a control loop can be produced, which controls the transmission power in a predeterminable manner. Furthermore, the Absolute value to be compared with a predetermined threshold and depending From this comparison, a further evaluation be prompted.

6 zeigt ein Ausführungseispiel, mit dem eine genauere Richtungsbestimmung möglich ist. Dabei ist, entsprechend 5, in der Senderichtung der frequenzschwenkenden Antenne FA, mit angeschlossener Sende-/Empfangsschaltung S/E, eine Empfangsantenne EA, entsprechend 4, vorhanden. Diese Empfangsantenne EA ist nun vorteilhafterweise ebenfalls in Hohlleitertechnik aufgebaut mit Empfangsstrahlern (Schlitzen) derart, daß eine frequenzschwenkende Empfangsantenne EA entsteht. Dabei sind aber die frequenzabhängigen Schwenkrichtungen der (Sende-)Antenne FA und der Empfangsantenne EA gegenläufig, wie in 6 dargestellt. Dort ist nur für die Sende- und Empfangsfrequenz f2 eine senkrechte Empfangsrichtung vorhanden und damit an dem Ausgang A der Empfangsantenne EA das beschriebene Maximum auswertbar, da die Antennenachsen der Sende- und Empfangsantenne parallel sind. Mit einer solchen Anordnung ist eine besonders genaue Richtungsbestimmung möglich, da für das Empfangssignal ein schmaler (scharfer) Extremwert (1a, 1b) erzeugt werden kann. Denn es steigt die (Schwenk-)Geschwindigkeit, mit welcher die beiden Keulen (der Antennen FA und EA) übereinander fahren, da die Empfangskeule (der Antenne EA) nicht stehen bleibt, sondern gegenläufig zur Radarantenne (FA) selbst auch schwenkt, jedoch wesentlich langsamer. 6 shows an execution example, with a more accurate direction determination is possible. It is, accordingly 5 , in the transmission direction of the frequency-sweeping antenna FA, with connected transmitting / receiving circuit S / E, a receiving antenna EA, respectively 4 , available. This receiving antenna EA is now advantageously also constructed in waveguide technology with receiving radiators (slots) such that a frequency-sweeping receiving antenna EA is formed. However, the frequency-dependent pivoting directions of the (transmitting) antenna FA and the receiving antenna EA are in opposite directions, as in FIG 6 shown. There, a vertical direction of reception is present only for the transmission and reception frequency f2 and thus the maximum described can be evaluated at the output A of the receiving antenna EA, since the antenna axes of the transmitting and receiving antenna are parallel. With such an arrangement, a particularly accurate direction determination is possible, since a narrow (sharp) extreme value for the received signal ( 1a . 1b ) can be generated. Because it increases the (swivel) speed with which the two lobes (the antennas FA and EA) ride over each other, since the reception lobe (the antenna EA) does not stop, but in opposite directions to the radar antenna (FA) itself also pivots, but much slower.

Weiterhin ist es möglich, eine Senderichtung entsprechend den Frequenzen f1 oder f3 in der beschriebenen Weise zu überwachen. Dazu müssen die Antennenachsen derart gegeneinander geneigt werden, daß die zu den Frequenzen f1, f3 gehörenden Sende- und Empfangsrichtungen übereinstimmen.Farther Is it possible, a transmission direction corresponding to the frequencies f1 or f3 in the to monitor the described manner. To do this, the Antenna axes are tilted against each other so that the belonging to the frequencies f1, f3 Match send and receive directions.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern sinngemäß auf weitere anwendbar. Beispielsweise ist es möglich, statt der beschriebenen Auswertung eines Maximums (1a) immer ein Minimum (1b) auszuwerten. Dazu muß lediglich die Art der Belegung auf der Empfangsantenne entsprechend geändert werden, beispielsweise durch Änderung der Mitten-Symmetrie der Schlitz-Mittenablage (Breitseitenschlitze) beziehungsweise Schlitz-Neigung (Schmalseitenschlitze).The invention is not limited to the examples described, but mutatis mutandis applicable to more. For example, instead of the described evaluation of a maximum ( 1a ) always a minimum ( 1b ). For this purpose, only the type of occupancy on the receiving antenna must be changed accordingly, for example, by changing the center symmetry of the slot center storage (broadside slots) or slot inclination (narrow side slots).

Claims

A method for determining the transmission direction of a frequency-sweeping antenna with a plurality of juxtaposed emitters, wherein - the emitters are spaced from each other along a straight line, - cause the emitter of the transmission frequency dependent transmission direction and - by means of a measuring device coupled to the antenna, the transmission direction is determined by in that a receiving antenna (EA) is arranged in the beam path in front of the antenna (FA), the transmitting direction of the antenna (FA) to be monitored coinciding with the receiving direction of the receiving antenna, - the receiving antenna (EA) being along as a linear antenna their reception antenna (S) is arranged such that at a predefinable receiving direction at the electrical output (A) of the receiving antenna (EA), an extreme value of the received signal is formed.

Method according to claim 1, characterized in that that at a specifiable to be monitored Transmission direction, the antenna axis (AA) of the receiving antenna (EA) such is rotated, that the transmission direction and predefinable receive direction match, wherein the receiving antenna (EA) with respect to the antenna axis (AA) a frequency-dependent predeterminable receive direction has.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the length the receiving antenna (EA) in the direction of its antenna axis (AA) in dependence from the given directional resolution of the receiving antenna (EA) chosen becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at the output (A) of the receiving antenna (EA) resulting receive signal in addition to the absolute value of the Extreme value is determined and that in dependence on the absolute value a control and / or regulation of the transmission power and / or transmission direction the antenna (FA) takes place.

Arrangement for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized, - that a receiving antenna (EA) is provided, which is formed as a waveguide slot antenna is - that the waveguide slot antenna to the frequency range of the received signal matched waveguide (H) has, at its ends respectively a waveguide short (HK) has, - that the waveguide (H) has a length in the direction of the antenna axis (AA), whose dimensions are selected is that in this for the frequency range of the received signal is a standing wave, - that the Waveguide (H) in its center, relative to the antenna axis (AA) a decoupling arrangement (KS) for has the received signal and - that in the waveguide (H) formed as receiving radiator slots (S) are present, which are such are formed, that at specifiable receiving direction for the received signal an extreme value arises.

Arrangement according to claim 5, characterized in that that the slots (S) are formed such that the predefinable Receiving direction is approximately perpendicular to the antenna axis (AA).

Arrangement according to claim 5, characterized in that that the slots (S) are formed such that the predefinable Receiving direction frequency-dependent is in a frequency range corresponding to that of the antenna (FA).

Arrangement according to one of claims 5 to 7, characterized the output arrangement (KS) for the received signal is designed as a waveguide-coaxial transition.

Arrangement according to one of claims 5 to 8, characterized the antenna (FA) is designed as a radar antenna.

Arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized in that the receiving antenna (EA) has an antenna axis (AA) and a predeterminable receiving direction perpendicular thereto.

Arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized that the receiving antenna (EA) has an antenna axis (AA) and in terms of this one frequency-dependent predefinable reception direction.