DE1964521C3

DE1964521C3 - Antenna arrangement with electronic beam swivel for tracking a sharply bundled antenna directional characteristic

Info

Publication number: DE1964521C3
Application number: DE19691964521
Authority: DE
Inventors: Jean F. Dr.-Ing. 8000 Muenchen Gobert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-12-23
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE1964521A1; DE1964521B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antennenanordnung mit elektronischer Strahlschwenkung zur Nachführung einer scharf gebündelten Antennen-Richtcharakteristik mit einer Nachführeinrichtung für diese Richtcharakteristik, bestehend aus in einer Ebene in zueinander jeweils parallelen Reihen und Kolonnen angeordneten Strahlerelementen, von denen jedes eise durch eine Steuerspannung in ihrerThe invention relates to an antenna arrangement with electronic beam pivoting for Tracking of a sharply bundled antenna directional characteristic with a tracking device for this directional characteristic, consisting of in one plane in mutually parallel rows and Radiator elements arranged in columns, each of which is controlled by a control voltage in its

as Laufzeit veränderbare Verzögerungseinrichtung aufweist, wobei die Reihen und Kolonnen zur Erzeugung von schmalen, fächerförmigen Richtcharakteristiken zusammengeschaltet sind, und jeweils einem einer Empfangseinrichtung zugeordneten Phasendiskriminator für die Reihen bzw. Kolonnen, der geeignet ist, Steuersignale zur Nachführung der scharf gebündelten Richtcharakteristik aus den Phasendifferenzen der Empfangssignale zwischen den einzelnen Reihen und Kolonnen zu gewinnen.as the running time has variable delay device, wherein the rows and columns to produce narrow, fan-shaped directional characteristics are interconnected, and in each case a phase discriminator assigned to a receiving device for the rows or columns, which is suitable, control signals for tracking the sharp bundled directional characteristic from the phase differences of the received signals between the individual To win rows and columns.

In der deutschen Offenlegungsschrift 1 926 498 ist ein Verfahren zur automatischen Nachführung des Richtstrahles einer Phased-Array-Antenne beschrieben. Hierzu sind die in einer Ebene in Reihen und Kolonnen angeordneten Strahlerelemente ausgangs-In the German Offenlegungsschrift 1 926 498 is describes a method for automatically tracking the directional beam of a phased array antenna. For this purpose, the radiator elements arranged in rows and columns on one level are output

4" seitig so geschaltet, daß die Signale geradzahliger und ungeradzahliger Reihen bzw. Kolonnen zusammengeführt sind. Diese Signale werden dann einem Phasendiskriminator zugeführt, welcher ein Steuerkriterium für die Veränderung der Verzögerungseinrichtung bei den einzelnen Reihen oder Kolonnen liefert, wodurch dann die Nachführung des Richtstrahls erfolgt.4 "sides switched so that the signals are even and odd-numbered rows or columns are brought together. These signals then become one Phase discriminator supplied, which is a control criterion for changing the delay device in the individual rows or columns, which then leads to the tracking of the directional beam he follows.

Derartige phasengesteuerte Antennensysteme sind, wie auch alle anderen Antennensysteme, die mit ähnliehen Nachführeinrichtungen arbeiten, insofern störempfindlich, als ein fremder Störsender das Nachführkriterium dadurch beeinflussen kann, daß das resultierende, als Nachführkriterium dienende Signal Bestandteile von Signalen eines Störsenders enthält und damit eine falsche Nachstellinformation auftritt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartigen, durch das Auftreten von Störsendern bedingten Veränderungen der Nachführkriterien und damit einer fehlerhaften Ausrichtung des Richtstrahls zu begegnen. Erfindungsgemäß wird dies bei einer Antennenanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß in den den fächerförmigen Richtcharakteristiken zugeordneten Empfangseinrichtungen jeweils außer dem Phasendiskriminator eine Umschaltvorrichtung zur Ausschaltung eines Fächcrstrahls und zur Einschaltung eines anderen Fächerstrahls vorgesehen ist, die durch eine Schwellwertcinrichtung für die Pegel von Signalen der Fächer-Such phased antenna systems are like all other antenna systems that work with similar tracking devices, insofar as they are sensitive to interference, as a foreign jammer can influence the tracking criterion in that the resulting signal used as a tracking criterion contains components of signals from a jammer and thus incorrect readjustment information occurs. The invention is based on the object of such, changes in the tracking criteria caused by the occurrence of jammers and thus to counter incorrect alignment of the directional beam. According to the invention, this is at a Antenna arrangement of the type mentioned achieved in that in the fan-shaped directional characteristics associated receiving devices, in addition to the phase discriminator, a switching device for switching off a fan beam and is provided for switching on another fan beam, which is triggered by a threshold value device for the levels of signals from the

strahlen gesteuert ist und bei Nichterreichen des Schwellwertes bei Empfang mittels eines Fächerstrflhls einen anderen Fächerstrahl einschaltet, so daß die beim Auftreten von Störquellen im Bereich einer der fächerförmigen Richtcharakteristiken die von den Strahlerelcmenten der zugehörigen Reihen oder Kolonnen empfangenen Störsignale für die Erzeugung des Nachstellkriteriums der scharf gebündelten Richtcharakteristik unwirksam gemacht sind.is controlled rays and turns is not reached the threshold value upon receipt by a Fächerstrflhls another fan beam so that the sharply focused received from the Strahlerelcmenten the corresponding rows or columns of interference signals for generating the Nachstellkriteriums the occurrence of interference sources in the region of the fan-shaped directional characteristics of the Directional characteristics are made ineffective.

Befindet sich in einem empfangenen Fächerstrahl sowohl das Ziel als auch die Störquelle, so richtet sich der Fächerstrahl etwa auf die Mitte zwischen dem Ziel und der Störquelle. In dieser Richtung, die selbstverständlich von den beiden ankommenden Energien abhängt, ergibt sich jedoch eine auswertbnre Signalspannung, welche diejenige des Ziels wesentlich unterschreitet. Auf Grund dieser Differenz der auswertbaren Spannungen läßt sich ein Schwellwert angeben, bei dessen Überschreiten das ankommende Signal als Zielsignal gilt. Wird dieser Schwell- ao wert jedoch nicht erreicht, so wird, ausgelöst von einem Schwellwertauswerter, ein Umschalter betätigt, der den anderen Fächerstrahl anschaltet. Dieser /weite Fächerstrahl muß sich mit seinem Maximum auf das Ziel einstellen, da für ihn keine Störquelle vorhanden ist. If both the target and the source of interference are located in a received fan beam, the fan beam is directed approximately at the middle between the target and the source of interference. In this direction, which of course depends on the two incoming energies, there is, however, a signal voltage which is less than evaluable and which is significantly below that of the target. On the basis of this difference in the voltages that can be evaluated, a threshold value can be specified which, when exceeded, makes the incoming signal the target signal. However, if this threshold value is not reached, a switch is actuated, triggered by a threshold value evaluator, which switches on the other fan beam. This / wide fan beam must adjust to the target with its maximum, since there is no source of interference for it.

Die Winkellage des Richtstrahls kann auf diese Weise mit großer Genauigkeit und frei von zwischenstörenden Einflüssen durch fremde Störsender festgelegt werden. Die Erfindung ermöglicht ein genaues Arbeiten und ergibt eine eindeutige Ausrichtung des Richtstrahles, die für stabile Nachführvorgänge, z. B. bei der Zielerfassung und bei der Satellitenauffindung und -nachführung sowie der FlugkörperermiUkmg und -überwachung, vorteilhafte Anwendung finden kann.The angular position of the directional beam can in this way with great accuracy and free of interfering Influences from external jammers can be determined. The invention enables an accurate one Working and results in a clear alignment of the directional beam, which is necessary for stable tracking processes, e.g. B. in target acquisition and in satellite detection and tracking as well as missile measurement and monitoring, can find advantageous application.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail with reference to drawings. Show it

Fig. la und 1 b schematische Darstellungen von in Reihen angeordneten Antennen,Fig. La and 1b schematic representations of antennas arranged in rows,

Fig. Ic den Winkel der Strahlungskeule in Abhängigkeit von der Phasenverschiebung,Fig. Ic the angle of the radiation lobe as a function from the phase shift,

F i g. 2 a cine aus Reihen und Kolonnen bestehende Antennenanordnung,F i g. 2 a cine antenna arrangement consisting of rows and columns,

Fig. 2b ein Blockschaltbild eines modifizierten Ausführungsbeispiel;, der in der deutschen Offenlcgungsschrift 1 926 498 behandelten älteren Anmeldung, Fig. 2b is a block diagram of a modified one Embodiment; that in the German Offenlcgungsschrift 1 926 498 dealt with earlier application,

Fig. 2c in perspektivischer Darstellung das Strahlungsdiagramm zweier sich senkrecht kreuzender Paare von Strahlerreihen nach Fig. 2a,2c shows the radiation diagram in a perspective illustration two vertically crossing pairs of rows of radiators according to Fig. 2a,

Fig. 3a eine weitere aus Reihen und Kolonnen bestehende Antennenanordnung;3a shows another one of rows and columns existing antenna arrangement;

F ig. 3b ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Blockschaltbild unter Einsatz der Antennenanordnung nach Fig. 3a,Fig. 3b an embodiment of the invention as Block diagram using the antenna arrangement according to Fig. 3a,

F i g. 4 den Aufbau einer Antennenanordnung für die Eirzcugung dreier fächerförmiger Richtcharakteristiken, F i g. 4 shows the structure of an antenna arrangement for the creation of three fan-shaped directional characteristics,

F i g. 5 das Blockschaltbild eines Ausführungsbcispiels der Erfindung für eine Antennenanordnung nach F i g. 4,F i g. 5 shows the block diagram of an exemplary embodiment of the invention for an antenna arrangement according to FIG. 4,

F i g. 6 eine weitere, gegenüber der Anordnung nach F i g. 4 abgewandelte Antennenanordnung,F i g. 6 a further, compared to the arrangement according to FIG. 4 modified antenna arrangement,

Fig. 7a, 7b und 7c ein Beispiel einer Antennenanordnung nach Art einer Monopulsantennc,Figures 7a, 7b and 7c show an example of an antenna arrangement like a monopulse antenna,

F i g. 8 eine hexagoriale Antenne mit Drciccksßitter. F i g. 8 a hexagonal antenna with pressure sitter.

In Fig. I a sind eine Reihe von durch Kreuze angedeuteten Strahlerelementen in Reihen A 1 bzw. α l angeordnet. Beide Reihen verlaufen parallel und srrm in gleicher Weise aufgebaut, wobei zusätzlich ate Strahlerelemente einer Reihe untereinander pwaii« geschaltet sind und gleichphasig gespeist werden. Einzelheiten eines entsprechenden Speisesysteinsi sind in der deutschen Offenlegungsschrift 1 926 498 beschrieben. Wenn die Signalanteile aller Strahlerelemente summiert werden, bleibt die Phasendifferenz zwischen den von der Strahlerreihe A 1 und der Strahlerreihe Al kommenden Signalen gleich. Die Phasendifferenz zwischen zwei einander entsprechenden Strahlerelementen, z. B. al und al, soll im folgenden mit β bezeichnet werfen. Da mehrere Stranlereiemente parallelgeschaltet sind, ergeben sich gegenüber der Verwendung von einzelnen Stranlerelementcn höhere Empfang:, pannungen, so daß die Auswertung der Signale verbessert werden kann und eine Messung einfacher durchführbar ist. In Fig. Ia a number of radiator elements indicated by crosses are arranged in rows A 1 and α l. Both rows run parallel and are built up in the same way, with additional radiator elements in a row being connected to one another and being fed in phase. Details of a corresponding Speisesysteini are described in the German Offenlegungsschrift 1,926,498. If the signal components of all antenna elements are summed, the phase difference between the emitters of the number A 1 and the emitter series Al remains the same signals coming. The phase difference between two corresponding radiator elements, e.g. B. al and al, shall be referred to below with β throw. Since several control elements are connected in parallel, there are higher reception voltages compared to the use of individual control elements, so that the evaluation of the signals can be improved and a measurement can be carried out more easily.

Gleiche Überlegungen gelten für die Anordnung nach Fig. Ib, in der die Verteilung der Strahlerelemente längs einer Zeile A Y bzw. A 1' hinsichtlich des gegenseitigen Abstands zwar ungleichmäßig ist, jedoch für beide Reihen die gleiche Verteilung der Strahlerelemente vorgesehen ist. Zwischen den einander entsprechenden Strahlerelementen a Y und al' besteht der Phasenunterschied ß'. Zusätzlich sind die beiden Reihen A Y und A T lagemäßig gegeneinander verschoben. Die Phasenmessung ist zwar von^ der Kopplung zwischen den Elementen α Γ und al' abhängig, jedoch nicht z. B. von der Kopplung zwischen den Elementen a Y und α 3', d. h. von Elementen innerhalb einer Reihe.The same considerations apply to the arrangement according to FIG. Ib, in which the distribution of the radiator elements along a line AY or A 1 ' is uneven with regard to the mutual spacing, but the same distribution of the radiator elements is provided for both rows. 'Is the phase difference ß' between the corresponding antenna elements and a Y al. In addition, the two rows AY and AT are positionally shifted from one another. The phase measurement is dependent on ^ the coupling between the elements α Γ and al ' , but not z. B. of the coupling between the elements a Y and α 3 ', ie of elements within a row.

Wenn beide Strahlerreihen AY bz.v. Al' weit auseinander liegen, ist der Kopplungseinfluß sehr schwach, und der Anstieg des Phasenwinkels /' nach Fig. I c in Abhängigkeit vom Abstandswinkc! Λ wird sehr groß. Die verschiedenen Kurven nach Fig. Ic gelten für die jeweils am oberen Ende der Kurven angegebenen Abstände zwischen den Reihen A 1, A 2 bzw. AY, AT nach F i g. 1 a und Ib. Ein Bereich B beiderseits des Wertes Λ= 0 gibt die bevorzugte Richtung des Richtstrahls an. Wenn beide Strahlerreihen weit auseinander liegen, ist zwar der Kopplungseinfluß sehr schwach, und der Anstieg der zugehörigen Kurve nach Fig. Ic wird sehr groß. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß dann die Phasenablesung nicht mehr eindeutig ist, sofern sie nicht auf drn mittleren Bereich, ;:um Beispiel B, beschränkt wird. Für den jeweiligen Anwendungsfall muß ein Kompromiß zwischen den Nachteilen der Verkopplung einerseits und der Eindeutigkeit andererseits geschlossen werden, der von den mit uem jeweiligen Gerät zu erzielenden Eigenschaften abhängt.If both rows of radiators AY or v. Al 'are far apart, the coupling influence is very weak, and the increase in the phase angle /' according to FIG. I c as a function of the distance angle! Λ becomes very big. The various curves according to FIG. 1c apply to the distances between rows A 1, A 2 and AY, AT according to FIG. 1 given at the top of each curve. 1 a and Ib. A range B on either side of the value Λ = 0 indicates the preferred direction of the directional beam. If the two rows of radiators are far apart, the coupling influence is indeed very weak, and the rise in the associated curve according to FIG. 1c becomes very large. However, this arrangement has the disadvantage that the phase reading is then no longer unambiguous unless it is restricted to the middle area around example B. For the respective application, a compromise must be made between the disadvantages of the coupling on the one hand and the unambiguity on the other hand, which depends on the properties to be achieved with the respective device.

Es besteht kein Nebenzipfe! in dem Strahlungsdiagramm der beiden linearen Strah'ergruppen. wenn der Abstand eine halbe Wellenlänge oder weniger beträgt. Eine Schwellwcrtauswertung begrenzt in der Praxis die Phasendiskriminatorkurve im Bereich des Hauptstrahls. Es können bis zu einem gewissen Grad auch größere Abstände zwischen den Zwillings-Strahlergruppen gewählt werden als die in Fig. Ic dargestellten, ohne die Messung zweideutig zu machen. Eine Strahlergruppe z. B. aus zwei Reihen soll gegenüber einer gegebenen aktiven oder passiven entfernten Strahlungsquelle phasenrichtig angesteuert sein, wenn die gemessene Phasendifferenz z. B. zwi-There is no side lobe! in the radiation diagram of the two linear groups of radiators. if the distance is half a wavelength or less amounts to. In practice, a threshold value evaluation limits the phase discriminator curve in the area of Main ray. To a certain extent, there can also be greater distances between the twin radiator groups can be chosen as those shown in Fig. Ic without ambiguity to the measurement do. A radiator group z. B. of two rows should be compared to a given active or passive distant radiation source be controlled in phase if the measured phase difference z. B. between

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Slrahlcrclemcntc zur Urzeugung der nachzuführcndcn scharf gebündelten Richtcharakteristik vorgesehen ist. Von diesen Strahlerelcmcnten sind zur !.Erzeugung von zwei Fächerstrahlen jeweils vier sich rechtwinklig kreuzende Reihen von Strahlerclcrnenten A 1 bis /1 8 im einzelnen ausgewählt, wobei die mittleren, nämlich die Reihen A 2 und A 3 sowie A 6 und A 7 zusammenfallen und in Wirklichkeit nur durch eine einzige Reihe gebildet sind. Die Abstände zwischenSlstrahlcrclemcntc is provided to automatically generate the sharply bundled directional characteristic to be tracked. Of these radiator elements, four rows of radiator elements A 1 to 1 8 crossing each other at right angles are selected in each case in order to generate two fan beams, the middle rows, namely rows A 2 and A 3 as well as A 6 and A 7, coinciding and in Reality are only formed by a single series. The distances between

ncten Bereich entspricht. Liegt ein Störsender TJ im Bereich des fächerförmigen Strahlers I, so wird er zwar von der einen Reihe der Strahlerelement^ cr-ncten range. If a jamming transmitter TJ is in the area of the fan-shaped radiator I, it will indeed be affected by one row of the radiator elements ^ cr-

gestrichelt dargestellten Teil der Richtcharakteristik liegt, wo beide Strahlungscharakteristiken sich durchdringen. Die Störung bleibt somit auf eine einzigePart of the directional characteristic shown in dashed lines lies where both radiation characteristics interpenetrate. The disturbance thus remains on a single one

sehen den Reihen A 1 und A 2 bzw. A Γ und A ΐ Null beträgt. Dieses Kriterium gilt aber dann nicht mehr, wenn eine zweite Strahlungsquelle z. B. in Form eines Störsenders vorhanden ist. In diesem Fall könnten beide Quellen vom Fächerstrahl erfaßt werden, der durch ein Paar von Strahlerreihen erzeugt wird.see the rows A 1 and A 2 or A Γ and A ΐ is zero. This criterion no longer applies if a second radiation source z. B. is in the form of a jammer. In this case, both sources could be detected by the fan beam generated by a pair of rows of radiators.

Bei der Antennenanordnung nach Fig. 2a sind zwei zueinander senkrecht verlaufende Paare vonIn the antenna arrangement according to FIG. 2a, there are two mutually perpendicular pairs of

Reihen der in Fig. la und Ib beschriebenen Art >o den Reihen betragen /i/2, so daß durch Nebenzipfel von Antennen dargestellt, die mit Ai, Al bzw. A3. verursachte Störungen nicht zu befürchten sind. Die A 4 bezeichnet sind. Beide Paare von Strahlcrreihen entsprechenden Phasenwinkel zwischen den einzelnen Ai,A2 bzw. A3, A4 erzeugen ein fächerförmiges Reihen sind mit ß\ bis /14 bezeichnet und können Strahlungsdiagramm S 1,2 bzw. 53,4, welches in vorteilhaft zwischen den Werten ± 45 verwendet Fig. 2c in perspektivischer Darstellung gezeigt ist. »5 werden. Dabei ergibt sich die maximale Steuercmp-Zur Vereinfachung ist dort jeweils nur eine Reihe findlichkeit. Neben den einzelnen Antennenreihen ist von Strahlerelementen für jedes Paar von Strahler- schematisch ein Schnitt durch die zugehörigen fächerreihen dargestellt. Die Anordnung nach Fig. 2a förmigcn Strahlungscharaktcristiken dargestellt, wound 2 b ist gegenüber dem Gegenstand der älteren bei der Überschneidungsbereich in der Mitte der Anmeldung nach der deutschen Offenlegungsschrift io fächerförmigen Strahlungscharakteristikcn schraffiert deswegen modifiziert, weil nur zwei Reihen und zwei dargestellt ist und dem in Fig. 2c mit SP bezcich-Spalten die beiden Fächerstrahlen bilden und nicht
wie nach der älteren Anmeldung alle Reihen und
Spalten der Strahleranordnung zur Nachführung erfaßt sind, wobei jeweils die geraden einerseits und 45 faßt nicht aber von der anderen Reihe, sofern vordie ungeraden andererseits zusammengefaßt sind. ausgesetzt wird, daß der Störsender TJ nicht imRows of the type described in Fig. La and Ib> o the rows amount to / i / 2, so that represented by side lobes of antennas with Ai, A1 or A3. caused disturbances are not to be feared. The A 4 are designated. Both pairs of rows of beams corresponding to phase angles between the individual Ai, A2 and A3, A4 generate a fan-shaped row are denoted by β \ to / 14 and can produce radiation diagrams S 1,2 and 53,4, which are advantageously between the values ± 45 used Fig. 2c is shown in perspective. »Become 5. This results in the maximum control cmp. For the sake of simplicity, there is only one row of sensitivity in each case. In addition to the individual rows of antennas, radiator elements for each pair of radiators are shown schematically in a section through the associated rows of fans. The arrangement according to Fig. 2a shows shaped radiation characteristics, wound 2b is modified compared to the subject of the older in the overlapping area in the middle of the application according to the German patent application, fan-shaped radiation characteristics, because only two rows and two are shown and that in Fig 2c with SP bezcich columns form the two fan beams and not
as after the older registration all rows and
Columns of the radiator arrangement for tracking are detected, with the even one on the one hand and 45 grasping but not from the other row, provided that the odd ones are combined before the other. is exposed that the jammer TJ is not in

In Fig. 2b ist die die Strahlerelemente sowie die Einrichtungen zur Phasenverschiebung enthaltende Baueinheit mit 10 bezeichnet. Die den Zeilen Al, Al The structural unit containing the radiator elements and the devices for phase shifting is denoted by 10 in FIG. 2b. The lines Al, Al

bzw. A 3 und A 4 entsprechenden Baugruppen sind 30 fächerförmige Richtcharakteristik beschränkt und mit 11 und 12 bezeichnet. Die zugehörigen Phasen- kann durch entsprechende Maßnahmen eliminiert schiebercinrichtungen sind mit 11a bzw. 12a be- werden.or assemblies corresponding to A 3 and A 4 are limited to 30 fan-shaped directional characteristics and denoted by 11 and 12. The associated phases can be eliminated by appropriate measures. Slide devices are loaded with 11a or 12a.

zeichnet und nur zur Vereinfachung der Darstellung Einzelheiten hierzu sind an Hand von F i g. 3 b erneben den entsprechenden Antennenanordnungen der läutert, welche eine Empfangseinrichtung ähnlich der Strahlerreihen dargestellt, während sie in Wirklich- 35 in Fig. 2b dargestellten Art zeigt, weshalb für übcrkeit baulich mit diesen vereinigt sein können. Die einstimmende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet Ausgänge der Antennenreihen 11 bzw. 12 sind mit worden sind. Die einzelnen Zeilen AX bis A 8 sind Phasendiskriminatoren lift bzw. 12b verbunden. schematisch dargestellt. Je nachdem, welche der Von einem Niederfrequenzgenerator 13 werden beiden fächerförmigen Strahlungscharakteristiken I Steuersignale für die Phasenschieber 11a und 12a 4° oder II als mit Störungen beaufschlagt erkannt wird, geliefert, deren Zuführung über die Schalter 14 und erfolgt die Umschaltung zwischen den Strahlcrreihen IS erfolgt. Diese Veränderung der Phase bewirkt eine A\ bis A 4 einerseits und A 5 bis /1 8 andererseits. Schwenkung der fächerförmigen Richtcharakteristiken Bei Einfall eines Ziels zusammen mit einer Störquelle (51,2 und 53,4) und/oder des scharf gebündelten bei einem der beiden Fächerstrahlen, bei dem der Richtstrahls SP nach Fig. 2 c. Sobald ein aktives 45 Niederfrequenzgenerator 13 das Auffinden eines Ziels oder passives Ziel gefunden worden ist, wird diese ermöglicht hat, wird der Schwellwert, b».i dem der willkürliche, dnrch den Generator 13 gesteuerte Dia- Schwellwertauswerter bleibt, wegen Ausrichtung des grammschwenkung durch Umlegen der Schalter 14 Fächerstrahlmaximums etwa auf die Mitte zwischen und 15 beendet, und die Nachführung erfolgt auf dem Ziel und der Störquelle, nicht erreicht, und es Grund von Steuersignalen, welche von den Phasen- 50 wird von neuem gesucht. Nach diesem erneuten diskriminatoren 116 und 12b kommen und aus den Suchvorgang wird bei Auffinden des Ziels der andere Empfangssignalen abgeleitet sind. Auf diese Weise
erfolgt die Nachführung des scharf gebündelten
Richtstrahls auf das Ziel. Die von den Zeilen bzw.
Spalten gebildeten Fächerförmigen Empfangscharak- 55
teristiken können außer auf das eigentliche Ziel noch
auf eine Störquelle gerichtet sein, so daß das Nachführkriterium Bestandteile von Signalen eines Störsenders enthalten und damit eine falsche Nachstellinformation auftreten kann. Von der Antennen- 60 charakterfstfken^der'¹ in Fiff4b dargestellten Art. anordnung 10 w,rd ein Schwellwertauswerter 16 so- d. h. drei Anordnungen, die sich unter etwa gleichenand only for the purpose of simplifying the illustration, details on this are given in FIG. 3b besides the corresponding antenna arrangements which purifies, which shows a receiving device similar to the rows of radiators, while it actually shows the type shown in FIG. The matching parts are used with the same reference numerals. Outputs of the antenna rows 11 and 12 have been used. The individual lines AX to A 8 are connected to phase discriminators lift and 12b. shown schematically. Depending on which of the two fan-shaped radiation characteristics I control signals for the phase shifters 11a and 12a 4 ° or II is recognized as having interference from a low frequency generator 13, they are supplied via the switch 14 and the switching between the rows of beams IS. This change in phase causes A \ to A 4 on the one hand and A 5 to / 1 8 on the other hand. Pivoting the fan-shaped directional characteristics When a target falls together with an interference source (51.2 and 53.4) and / or the sharply bundled one of the two fan beams, in which the directional beam SP according to FIG. 2 c. As soon as an active low-frequency generator 13 has found a target or a passive target has been found, this is made possible, the threshold value, where the arbitrary threshold value evaluator controlled by the generator 13 remains, because of the alignment of the program pivoting by flipping the switch 14 fan beam maximum ends approximately at the middle between and 15, and the tracking takes place on the target and the source of interference, not reached, and it is due to control signals, which from the phase 50 is searched again. After this new discriminators 116 and 12b come and from the search process, when the target is found, the other received signals are derived. In this way
the tracking of the sharply bundled
Directional beam on the target. The lines or
Columns formed fan-shaped receiving charak- 55
The statistics can still be used except for the actual goal
be directed at a source of interference, so that the tracking criterion contain components of signals from a jammer and thus incorrect readjustment information can occur. ^ Charakterfstfken from the antenna 60 of the 'type shown in Fiff4b ^first arrangement w 10, around a Schwellwertauswerter 16 so-that is, three arrays, the same is less than about

1*7* ti ...*■'_ V..·1 * 7 * ti ... * ■ '_ V .. ·

Fächerstrahl angeschaltet, der sich mit seinem Maximum auf das Ziel einstellen muß, da keine Störquelle für diesen Fächerstrahl vorhanden ist.Fan beam switched on, which has to focus on the target with its maximum, as there is no source of interference is available for this fan beam.

Mit der Antennenanordnung nach Fig. 4a sind insgesamt drei Paare 22, 23 und 24 bzw. Gruppen von Strahlerreihen realisierbar, die in ausgezogenen Linien, gestrichelten Linien und strichpunktierten Linien angedeutet sind. Es ergeben sich dann Rieht-With the antenna arrangement according to Fig. 4a are a total of three pairs 22, 23 and 24 or groups of radiator rows can be implemented, those in extended Lines, dashed lines and dash-dotted lines are indicated. There are then righteous

wie ein Empfänger 17 mit Empfangssignalen versorgt. In der Einrichtung 16 können ferner Decodiereinrichtungen vorgesehen sein, weiche der Erkennung von antwortenden Relaisstationen dienen.supplied as a receiver 17 with received signals. In the device 16 there can also be decoding devices be provided, which serve to identify responding relay stations.

In F i g. 3 a sind insgesamt jeweils sechs sich rechtwinklig kreuzende Zeilen und Spalten von Strahlerelementen dargestellt, wobei die Gesamtheit dieserIn Fig. 3 a are a total of six rows and columns of radiator elements that cross each other at right angles shown, the entirety of these

Winkeln schneiden "und die dort, wo sie sich alle überlappen, innen scharf gebündelte kicruh'rahlen SP aufweisen, von denen auch das eigentliche Ziel erfaßt wird. Dagegen kann ein Slörer TJ, der im Bereich der Fächerförmigen Richtcharakteristik der strichpunktierten Antennenanordnung liegt, ausgeschaltet werden, indem die von dieser AntennenanordnungIntersecting angles "and which, where they all overlap, have sharply bundled kicruh'rahlen SP , which also capture the actual target. On the other hand, a Slörer TJ, which lies in the area of the fan-shaped directional characteristic of the dash-dotted antenna arrangement, can be switched off by using this antenna array

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klimmenden Signale nicht für (lic Nachsteiicrung des eigentlichen Riditstrahls .SV zugelassen wcrtlcn. Die in Fig. 4a dargestellte Antennenanordnung hat den Vorteil, dall mit ihr. wenn eine der fächerförmigen Hiehicharakteristikcn wegen Auftretens eines Störers ausuuit, die beiden anderen noch die eindeutige Frfiivvung und Nachführung der Antennenanordnung auf /icle ermöglichen.Klimmenden signals not for (lic Nachsteiicrung des actual Riditstrahls .SV approved wcrtlcn. the The antenna arrangement shown in Fig. 4a has the Advantage dall with her. if one of the fan-shaped height characteristics is due to the occurrence of an interferer ausuuit, the other two still the clear frfiivvung and allow tracking of the antenna arrangement to / icle.

In F i g. 5 ist das Blockschaltbild für die Phasennachsteuerung einer Antennenanordnung nach Fig. 4a dargestellt. Fs stimmt im wesentlichen mit tier in Fig. 3b gezeigten Schaltung überein, weist jedoch einen Schalter 21 für die drei Strahlerrcihenpaare 22, 23 und 24 auf, die dick gezeichnet und außerdem entweder ausgezogen, gestrichelt oder strichpunktiert sind, /ur Vereinfachung sind dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fi g. 2 b bzw. Fig. 3b.In Fig. 5 is the block diagram for the phase adjustment an antenna arrangement according to Fig. 4a. Fs essentially corresponds to the circuit shown in FIG. 3b, has however, a switch 21 for the three pairs of radiators 22, 23 and 24, which are drawn in bold and also either solid, dashed or are dot-dashed, / for the sake of simplification, the same reference numerals are used as in FIG. 2 b or Figure 3b.

Fin anderes Ausführungsbcispiel zeigt Fig. (i. Danach sind die Strahlerelemente in hexagonaler Anordnung in den drei Hauptrichtungen mit einem Abstand von einer halben Wellenlänge angebracht. Das Strahlungsdiagramm wird verbessert, wenn die Speiseenergie für die Einzelstrahler in Abhängigkeit vom Abstand zum Strahlergruppenzentrum stufenweise abnimmt. Größere Abstände zwischen den FJnz. Istrahlern werden dann gewählt, wenn die Genauigkeit der Phascnstcuerung zwischen den Zwillingsstrahlergruppen zunehmen und die Kopplungswirkung bei der Antenne abnehmen soll.Fin other Ausführungsbcispiel FIG. (I. Thereafter, the radiating elements in a hexagonal array in the three main directions are mounted with a spacing of a half wavelength. The radiation pattern is improved when the supply energy for the individual radiators as a function of distance decreases to the antenna array center stages. Larger Distances between the antenna radiators are selected when the accuracy of the phase control between the twin radiator groups is to increase and the coupling effect in the antenna is to decrease.

Das phasengesteuerte System wird hauptsächlich für Fmpfangs/wecke verwendet. Die linearen Zwillingsstrahlergruppen können ein Teil der ebenen Antennenanordnung sein, wobei jedoch ihre Phasenschieber geregelt werden mir.scn. Sie können aber auch neben der Anlenncnanordnung liegen, wobei ein Optimum bezüglich der Struhlcrabstände und der Speisung erreicht wird, unabhängig davon, wie die Antcnncnanordnung ausgebildet ist. Zugute kommt einer solchen Anordnung aber auf jeden Fall die besondere Beweglichkeit einer nach dem Prinzip der elektronischen Phasensteuerung arbeitenden Antenne. Die gesamte Antennenanordnung ist dann im zweitenThe phased system is mainly used for reception / wake-ups. The linear twin radiator groups can be part of the planar antenna arrangement, but with their phase shifters be regulated me.scn. But you can also next of the antenna arrangement, with an optimum in terms of the distances between the struc- tures and the feed is achieved regardless of how the antenna arrangement is designed. Benefit from such a thing Arrangement but in any case the special mobility one according to the principle of the electronic Phase control working antenna. The entire antenna arrangement is then in the second

ίο Fall zwar weniger kompakt, aber das Strahlerspcisesystcm ist einfacher auszuführen.ίο The case is less compact, but the radiator space system is easier to do.

Fs ist auch möglich, in der Art eines Monopulssystems einen höheren Antennengewinn von den Zwillingsstrahlergruppen zu erzielen, was in Fig. 7 dargestellt ist. Die Phascnsteuerung mittels des Phasendiskriminators 3· in der einen Richtung wird durch Aufhebung der Phasendifferenz der Signale der beiden identischen Strahlergruppenhälften 31 und 32 nach Fig. 7a herbeigeführt. Die Antennenanordnung ist auch in der senkrechten Richtung in zwei Hälften 33 und 34 entsprechend der Fig. 7b aufgespalten, so daß mit dem Diskriminator 35 die Phasensteuerung für die andere Richtung erfolgen kann. Es entstehen keine Zweideutigkeiten, wenn dasFs is also possible in the manner of a monopulse system to achieve a higher antenna gain from the twin radiator groups, which is shown in FIG. 7 is shown. The phase control by means of the phase discriminator 3 · in one direction by canceling the phase difference between the signals of the two identical halves of the radiator group 31 and 32 brought about according to FIG. 7a. The antenna arrangement is also in the vertical direction in two halves 33 and 34 corresponding to Fig. 7b split up, so that the phase control for the other direction take place with the discriminator 35 can. There are no ambiguities when that

aj Schwellwertniveau hoch genug gewählt ist oder wenn der Abstand der Strahlerzentren der Zwillingsstrahlergruppen unter einem festgelegten Wert liegt. Fig. 7c zeigt die gesamte Antenne.aj threshold level is selected high enough or if the distance between the radiator centers of the twin radiator groups is below a specified value. Fig. 7c shows the entire antenna.

Eine Variation mit einem dreieckförmigen Gitter mit hexagonaler Gestaltung ist in Fig. 8 gezeigt. Die Phasenstcuerung erfolgt durch Aufhebung derPhasendifferenzen in den Phasendiskriminatoren 36, 37 und 38, die mit einzelnen dreieckförmigen Teilabschnitten des Gesamtgitters verbunden sind.A variation with a triangular grid with a hexagonal configuration is shown in FIG. the Phase control takes place by canceling the phase differences in the phase discriminators 36, 37 and 38, which have individual triangular sections of the overall grid are connected.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.Antenna arrangement with electronic beam swiveling for tracking a sharply bundled antenna directional characteristic with a tracking device for this directional characteristic, consisting of radiator elements arranged in one plane in parallel rows and columns, each of which has a delay device that can be varied in its transit time by a control voltage, The rows and columns are interconnected to generate narrow, fan-shaped directional characteristics, and a respective phase discriminator for the rows or columns assigned to a receiving device, which is suitable for tracking the sharply bundled directional characteristics from the phase differences of the received signals between the individual rows. and to win columns, characterized in that in the receiving devices assigned to the fan-shaped directional characteristics (I, II) apart from the phase discriminator (lib, \ 2 b) a switching device (14, 15) for switching off a fan beam (I) and for switching on another fan error (II) is provided, which is controlled by a threshold device (16) for the level of signals of the fan beams ( I, II) is controlled and if the threshold value is not returned, when a laugh beam (I) is received, another fan beam (II) is switched on, so that when interference sources (77) occur in the area of one of the fan-shaped directional characteristics (/) that of the radiator elements (A 1 to A 4, AS to A 8) of the associated rows (11) or columns (12) received interference signals for the generation of the adjustment criterion of the sharply bundled directional characteristic are made ineffective.

2. Antenna arrangement according to claim 1, characterized in that the distance between the radiator elements (Ai. Al or A3, A4) within a row or a column is half a wavelength or less.

3. Antenna arrangement according to claim I or 2, characterized in that the dependency between phase difference and antenna load angle through a threshold value evaluation is limited in the area of the main ray.

4. Antenna arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that three pairs of linear rows of radiators (22, 23, 24) are provided, the three corresponding phase discriminators for three fan beams that can be generated with the pairs.

5. Antenna arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the radiator elements are arranged in a hcxagonal structure in two parallel rows are.

6. Antenna arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the Speisecnergie for the individual Strahlerelcmente decreases as a function of the distance from the center of the radiator arrangement.

7. Antenna arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the antenna to be tracked with the sharply bundled directional characteristic from a plane There is a radiator group, of which some radiator elements at the same time as those in rows and columns arranged radiator elements are used to generate the fan-shaped directional characteristic are.