DE2034703C - Impuls Doppler Radargerat mit veran derbarer Impulswiederholungsfrequenz und Entfernungsdarstellung bewegter Objekte - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Impuls- fachabbildungen auch dann nicht auftreten, wenn Doppler-Radargerät mit veränderbarer Impulswieder- die Impulswiederholungsperioden kleiner gemacht holungsfrequenz, bei dem der Sender durch Steuer- werden als die Ablenkzeit.

impulse synchronisierte impulsmodulierte Sendewel- Das erfindungsgemäße Impuls-Doppler-Radarge-

len abstrahlt, bei dem ferner ein Empfänger und eine 5 rät ist dadurch gekennzeichnet, daß eine bistabile nachgeschaltete Auswerteschaltung aus den Echo- Kippschaltung vorhanden ist, deren e\ne Seite über wellen eines bewegten Rückstrahlobjektes Impulse einen vorbereitenden Eingang mit dem Ausgang der ableiten, deren zeitliche Verschiebung bezüglich den monostabilen Kippschaltung und über einen beim Sendersteuerimpulsen der Entfernung des Rückstrahl- Übergang von logisch 0 auf 1 schaltenden dynamiobjektes entspricht und die auf einer Kathodenstrahl- ίο sehen Eingang an die Sendersteuerimpulsz:iführung röhre in Funktion einer durch einen Sendersteuei- angeschlossen ist und deren andere Seite üb^r einen inipuls gestarteten zeitlinearen Ablenkung zur Dar- negierten Eingang mit dem vorbereitenden Eingang stellung gebracht werden, und bei dem zwischen der der einen Seite verbunden ist, und daß am Ausgang Zuführung der Sendersteuerimpulse und dem Säge- der einen Seite der bistabilen Kippschaltung der zahngenerator zur Erzeugung der zeitlinearen Ab- 15 Steuerkreis einer zwischen den Ausgang der Auslenkung eh-" monostabile Kippschaltung vorgesehen werteschaltung und die Impuls-Ablenkeinheit bzw. ist, die jeweifs durch einen Sendersteuerimpuls in die die Strahlintensitätssteuerelektrode der Kathoden-Arbeitslage gekippt wird und die an ihrem Ausgang strahlröhre geschalteten Torschaltung angeschlossen in der Arbeitslage eine Spannung abgibt, welche die ist, welche die Echoimpulse während der vorbesimmzeitlineare Ablenkung während der vorbestimmten ao ten Rückstellzeit durchgeschaltet, diese jedoch unter-Rückstellzeit freigibt bricht, sobald innerhalb der Rückstellzeit ein weiterer

Impulsmodulierte Dopplergeräte haben den Vor- Sendersteuerimpuls erscheint.

teil, daß bei diesen die Festzeichen auf einfache Weise Der Vortei' des neuen Gerätes besteht also darin,

unterdrückt werden können. Am Ausgang des Emp- daß auch höhere Impulswiederholungsfrequenzen fangskanals erscheinen die Echoimpulse bewegter 35 verwendet werden können, deren Periodenlänge kür-Rückstrahlobjekte amplitudenmoduliert und mit be- zer ist als die Ablenkzeit. Der effektive Darstellungszüglich der ojnderimpulse veränderlicher Phase. Die bereich, d. h. der Bereich, in dem die Echoimpulse Frequenz des Modulation^signals entspricht der zur Darstellung gelangen, wird durch die neue Schal-Dopplerfrequenz. Im Gegensatz dazu weisen die tung immer selbsttätig an die jeweiligen Impulswie-Echoimpulse stillstehender C ijekte immer dieselbe 30 derholungsfrequenzen angepaßt.
Amplitude und Phase auf. Die von Puls zu Puls An Hand der Zeichnung wird im folgenden ein

konstanten Festzeichen können auf Grund dieses Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Im-Unterschiedes in einer Auswerteschaltung ausgelöscht puls-Doppler-Radargerätes näher erläutert,
werden, so daß die Signale der bewegten Rückstrahl- F i g. 1 zeigt ein Prinzip-Schaltbild eines erfin-

objekte separat zur Verfügung stehen. 35 dungsgemäßen Radargeräte*.

Die Trennung der Echoimpulse bewegter Objekte In F i g. 2 sind Diagramme von Signalen im Radar-

von den Festzeichen gelingt jedoch nicht ohne wei- gerät nach F i g. 1 dargestellt.

teres. Bewegt sich nämlich ein Objekt während einer Das in F i g. 1 dargestellte Impuls-Doppler-Radar-

Impulsperiode genau um eine halbe Wellenlänge oder gerät enthält einen Sender 13, der abwechslungsein Mehrfaches davon, so haben alle Echoimpulse 40 weise durch Steuerimpulssignale A bzw. B aus zwei die gleiche relative Phase gegenüber den Sendeimpul- Impulsgeneratoren 15 bzw. 16 getastet wird. Die sen. Die Echoimpulse dieser mit einer sogenannten Steuerimpulssignale A und B weisen verschiedene Blindgeschwindigkeit bewegten Objekte können von Impulswiederholungsfrequenzen auf. Die Umschalden Festzeichen nicht unterschieden werden und tung der Sendersteuersigiiale erfolgt durch einen Umwerden ebenfalls gelöscht. 45 schalter 14. Der Sender 13 erzeugt impulsmodulierte

Um diese Lücken in der Auswertung zu verhindern, Sendewellen, wobei die Senderimpulse mit den jeweiwerden bei einem bekannten Gerät abwechslungs- ligen Sendesteuerimpulsen C synchron sind. Diese weise zwei verschiedene Impulswicderholungsfrequen- Sendewellen werden über einen Sende-Empfangszen benützt. Die Verwendung einer veränderlichen Umschalter 1? einer Antenne 11 zugeführt, welche Impulswiederholungsfrequenz bringt aber bei der 50 dieselben in den Raum abstrahlt.
Sichtbarmachung der Signale erhebliche Schwierig- Die über die Antenne 11 zurückkommenden Echo-

keiten, vor allem bei der Distanzmessung. Zur Er- wellen werden über den Sende-Empfangs-Umschalter mittlung der Distanz des Objektes wird die Phasen- 12 einer Empfangsschaltung 10 zugeleitet. Eine an verschiebung der Echoimpulse bezüglich der Sende- die Empfangsschaltung 10 angeschlossene Auswerteimpulse in Funktion einer zeitlinearen Ablenkung 55 schaltung 17 -mterdrückt die Festzeichensignale, so vorbestimmter Dauer zur Darstellung gebracht, wel- daß am Ausgang derselben die Echosignale F der ehe jeweils gleichzeitig mit den Sendeimpulsen ge* bewegten Objekte separat zur Verfügung stehen, startet wird. Es wird somit ein bestimmter Bereich Eine Anzeigeröhre 7 dient dazu, die Echosignale F

dargestellt. Um Mehrfachabbildungen der Echo* in Funktion der Distanz darzustellen. Hierzu wird in signale zu verhindern, wurden bei bekannten Geräten 60 einem Sägezahngenerator 2 eine zeitlineare Ablenkdie beiden Impulswiederholungsfrequenzen so ge- spannung E erzeugt, welche dem Ablenkplattenpaar 9 wühlt, duß die Impulsperioden größer sind als die der Bildröhre 7 zugeführt wird. Zwischen der.ZufUhvorgeschene Ablenkkeil. Die bisherigen Systeme rung 1 der Sendersteuerimpulse und dem Sägezahn* waren demnach auf diese Impulsfrequenzen bc- generator 2 ist eine monostabile Kippschaltung 3 vorschrünkt. 65 gesehen, die jeweils durch einen Sendersteuer*

Die der Erfindung zugrunde liegend; Aufgabe be* impuls C in die Arbeitslage gekippt wird und die an steht in der Schaffung eines Impiils-Doppler-Radar* ihrem Ausgang in der Arbeitslage eine Spannung D Kerates der eingangs angegebenen Art, bei dem Mehr* abgibt, welche die zeitlineare Ablenkung während

einer vorbestimmten Rückstellzeit freigibt. Im weiicien ist eine bistabile Kippschaltung 4 vorhanden, deren eine Seite über einen vorbereitenden Eingang mit dem Ausgang der monostabilen Kippschaltung 3 und über einen beim Übergang von logisch 0 auf 1 sriuiltenden dynamischen Eingang an die Sender-

uerimpulszuführung 1 angeschlossen sind und tk-re.η andere Seite über einen negierten Eingang mit ik-m vorbereitenden Eingang der einen Seite verbunik γι ist. Am Ausgang der einen Seite der bistabilen Kippschaltung4 ist der Steuerkreis einer zwischen ο hi Ausgang der Auswerteschaltung 17 und die Ab-].· reinheit 5 bzw. die Strahlintensitätssteuerelek-6 der Kathodenstrahlröhre 7 geschaltete Torwiederholungsfrequenz entsprechend B wurden jedoch alle innerhalb der Ablenkzeit J liegenden Echoimpulse F angezeigt, d. h. neben dem Echosignal in der richtigen Distanz würden die Echoimpiilse der

beiden nächsten Sendeimpulse ebenfalls abgebildet, und zwar in Abständen, die der zeitlichen Lage bezüglich des Startpunktes der Ablenkung entsprechen. Diese Mehrfachabbildung wird beim vorliegenden Gerät verhindert, und zwar auf folgende Weise:

ο Durch einen Sendersteuerimpuls wird die monostabile Kippschaltung 3 in die Arbeitslage gekippt, so daß das Signal D auf logisch 1 wechselt. Durch dieses Signal D wird die zeitlineare Ablenkung aus-

„ _o -— gelöst und die bestabile Kippschaltung 4 entriegelt.

itung 8 angeschlossen. Durch die Torschaltung 8 15 Sobald ein weiterer Sendersteuerimpuls C auf dem die Echosignale F während der Rückstell- dynamischen Eingang der bistabilen Kippschaltung 4

eintrifft, kippt diese in d·: Arbeitslage und gibt an ihrem Ausgang ein Sperrsignal G an den Steuerkreis der Torschaltung 8 ab. Die Zuführung der Echo-

ao impulse F an die Ablenkplatte 5 der Kathodenstrahlröhre 7 wird dadurch unterbrochen, und zwar für eine Zeitspanne 5, welche mit dem Zurückkippen der Kippschaltung 3 und 4 endigt. Der dargestellte Bereich wird auf eine Zeitdauer entsprechend der kür-

ap zeren Impulsperiode beschränkt.

In einer anderen DarsteWungsart wird das Echosignal zwecks Helltastung der Kathodenstrahlröhre auf die Strahlintensitätssteuerelektrode 6 geleitet. Durch die vorliegende Schaltung wird die Helltastung

auf den verkürzten Bereich beschränkt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Impuls-Doppler-Radargerät mit veränderbarer Impulswiederholungsfrequenz, bei dem der Sender durch Steuerimpulse synchronisierte impulsmodulierte Sendewellen abstrahlt, bei dem ferner ein Empfänger und eine nachgeschaltete Auswerteschaltung aus den Echowellen eines bewegten Rückstrahlobjektes Impulse ableiten, deren zeitliche Verschiebung bezüglich den Sendersteuerimpulsen der Entfernung des Rückstrahlobjektes entspricht und die auf einer Kathodenstrahlröhre in Funktion einer durch einen Sendersteuerimpuls gestarteten zeitlinearen Ablenkung zur Darstellung gebracht werden, und bei dem zwischen der Zuführung der Sendersteuerimpulse und dem Sägezahngenerator zur Erzeugung der zeitlinearen Ablenkung eine monostabile Kippschaltung vorgesehen ist, die jeweils durch einen SsndersteuerimpuU in die Arbeitslage gekipp' wird und die an ihrem Ausgang in der Arbeitstage eine Spannung abgibt, welche die zeitlinearc Ablenkung während der vorbestimmten Rückstellzeit freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine bistabile Kippschaltung (4) vorhanden ist, deren eine Seite über einen vorbereitenden Eingang mit dem Ausgang der monostabilcn Kippschaltung (3) und Über einen beim übergang von togisch 0 auf I schalenden dynamischen Eingang an die Sendcrstcuerlinpuls/ufühfung (1) angeschlossen ist und deren andere Seite über einen negierten Eingang mit dem vorbereitenden Eingang der einen Seite verbunden ist, und daß am Ausgang der einen Seite der bistabilen Kippschaltung (4) der Steuerkreis einer zwischen den Ausgang der Auswerteschaltung (17) und die Impuls-Ablcnkeinhcit (5) bzw. die Strahlintensitütsstcucrelektrode (6) der Kathodenstrahlröhre (7) geschalteten Torschal-

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   ν. r.lon

   /■: :ι 7" der monostabilen Kippschaltung 3 durchge- ·. : iltet. Die Durchschaltung wird jedoch unterl· .hen, sobald innerhalb der Rackstellzeit T ein • . ,ijrer Sendersteuerimpuls Cerscheint.

   .'u F i g. 2 sind Diagramme von Signalen im Radar- ■_L. it nach Fig. 1 dargesteält. An Hand dieser Dia-',.,,nme kann die Funktionsweise des Gerätes veri ...it werden.

   !m ImpulsgeneratorlS wird eine Impulsreihe A '.:·.'. einer Impulsperiodenlänge erzeugt, die der • ,.Hen in Betracht kommenden Laufzeit einer Welle \ .·.!! Gerät vom Rückstrahlobjekt und zurück ent-ΝΡ,-icht.

   in Impulsgenerator 14 wird eine Impulsreihe B iiii·. einer kürzeren Periodenlänge erzeugt. Die Wahl der F'eriodenlänge dieser zweiten Impulsreihe hängt VdJi verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. die Verhiiuierung von Auswertelücken durch Blindgeschwindigkeiten und andern Systemsparametern, auf die hier nicht weiter eingegangen wird. Ebenso hängt die Unischaltfrequenz des Umschalters 14 vom verwendeten System ab. Sie ist für die vorliegende Erfindung ohne Belang.

   In F i g. 2 ist das am Ausgang des Umschalters 14 vorhandene Sendersteuersignal C dargestellt, welches zuerst die Wiederholungsfrequenz des Signals A und dann diejenigen des Signals B aufweist. Die vom Sender 13 erzeugten und über die Antenne 11 abgestrahlten Sendcitnpulse sind zu den Steuerimpulsen C synchron. Die zurückkommenden Echoimpulse F sine¹ im gleichen Diagramm eingezeichnet. Der Abstand d zwischen einem Sendesteuerimpuls C und dem folgenden Echoimpuls F entspricht der totalen Laufzeit der Wellen.

   Im Diagramm D i.^ct das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 13 dargestellt, die von einem Senderstcucrimpuls C in die Arbeitslage gekippt wird und die nach der Rückstcllzeit T in die Ruhelage zurückkippt. Die Rückstellzeit T ist auf den auf der Anzeigeröhre 7 darstellenden Distanzenbereich abgestimmt.

   Das Diagramm £ stellt die vom Sägezahngenerator 2 gelieferte zeitlineare Ablenkspannung dar, die jeweils über die monostabile Kippschaltung 3 durch einen Senderstruerimpuls C gesteuert wird.

   Das Diagramm G zeigt das von der bistabilen Kippschaltung 4 an die Torschaltung 8 abgegebene Sperrsignal G.

   Bei der niedrigen Impulswicderholungsfrequcnz entsprechend Diagramm A erscheint auf der Anzeigeröhre das Echosignal F im richtigen Abstand zum Startpunkt der Ablenkung. Bei der höheren Impuls-

   tung (8) angeschlossen ist, welche die Echoimpulse während der vorbestimmten Rückstellzeit durchschaltet, diese jedoch unterbricht, sobald innerhalb der Rückstellzeit ein weiterer Sendersteuerimpuls erscheint.

   Hierzu 1 Olatt Zeichnungen

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