DE2141809C3 - Überwachungsradaranlage mit zwei Strahlern und wählbarem günstigstem Sendekanal für die Erfassung niedrig fliegender Flugkörper - Google Patents

Überwachungsradaranlage mit zwei Strahlern und wählbarem günstigstem Sendekanal für die Erfassung niedrig fliegender Flugkörper

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Description

Die Erfassungsfläche eines Radargerätes und insbesondere eines Überwächungsradargerätes ist der Luftraum, der in der Vertikalebene überwacht wird. Diese Erfassungsfläche, die in Quadratkilometern ausgedrückt wird, hängt von verschiedenen, die Radargleichung beeinflussenden Parametern und von den Möglichkeiten der Auswertung der von dieser gelieferten Signale ab. Die Form der Erfassungsfläche hängt im wesentlichen von der Form des Strahlungsdiagramms der Antenne ab und wird beim Entwurf der Antenne bestimmt, wobei die Erfassungsfläche des Radars im freien Raum dem Verlauf nach ohne weiteres feststellbar ist.
Das Feld einer über dem Erdboden oder der Meeresoberfläche angeordneten Radarantenne ist in jedem Punkt des Raumes nach Amplitude und Ph;ise die Summe aus dem Feld, das sich direkt von dem betrachteten Punkt zur Antenne fortpflanzt, und aus dem Feld, das der Reflexion am Boden oder an der Meeresoberfläche entstammt. Aus Barion, D.K.. Radar System Analysis, Englewood Cliffs (Prentice-Hall, Inc.), N.J., 1964,
J. 166 bis 169, ist es bekannt, daß der Boden oder eine |K)rizontale reflektierende Fläche das Diagramm der Erfassungsfläche der Antenne derart beeinflussen, daß frsteres eine Serie von Maxima und Minima aufweist Φ daß in der Nähe des Bodens bei kleinen Erhebungswinkeln sich in bestimmten Riduungen die Reichweite verdoppelt, während sie sich in bestimmten anderen Richtungen nahezu auf Null verringert, wodurch die Entdeckung von Zielen verhindert wird Das Vorhandensein Azs Bodens macht folglich die Entdeckung von lehr niedrig fliegenden Flugzeugen sehr unsicher und fufällig. und wenn bei einer normalen Antenne, die gleichermaßen aui direkte und reflektierte Wellen anjpricht, diese Wellen für einen bestimmten Einfall ge- |enphasig sind, heben sich ihre Wirkungen auf und das Antennendiagramm besitzt in dieser Richtung ein Loch.
Es sind bereits mehrere Lösungen bekannt, um dielen Nachteilen abzuhelfen, die auf de" Gegenwart des Bodens beruhen und sich in der mangelnden Fähigkeit der Entdeckung von Zielen, insbesondere von niedrig fliegenden Zielen, auswirken.
Man kann beispielsweise den Wert des in der Horizontrichtung abgestrahlten Feldes verringern oder Vorkehrungen treffen, daß die Höhe des Phasenzentrums der Antenne über der reflektierenden Oberfläche gering gegenüber der Betriebswellenlänge ist. Die Verringerung des in der Horizontrichtung abgestrahlten Feldes kann durch Erhöhung der Höhe des Antennenreflektors erreicht werden, was jedoch zumindest erhebliche mechanische Schwierigkeiten mit sich bringt und die Kosten einer derartigen Antenne erhöht. Die Verringerung der Höhe des Phasenzentrums über der Oberfläche kann durch Aufstellung der Antenne in einem Schacht erreicht werden, dessen Tiefe so gewählt wird, daß das Phasenzentrum in der Höhe des Bodens liegt. Die Gegenwart des Bodens ändert jedoch wiederum das Strahlungsdiagramm durch Unterdrükkung praktisch der gesamten Strahlung in einem Winkel von einigen Grad über dem Horizont. Niedrig fliegende Flugzeuge können daher nicht entdeckt werden.
Eine weitere Möglichkeit, den genannten Nachteilen bis zu einem gewissen Grade abzuhelfen, ist aus dem eingangs bereits genannten Aufsatz von B a r t ο η bekannt und besteht darin, entweder ein sehr schmales, jedoch schwenkbares Richtdiagramm oder mehrere schmale, übereinandergestaffelte Diagramme zu verwsr.ds". Solche Disürsrr.rns könnrn bcis^lcliweis" mittels einer aus der deutschen Auslegeschrift 10 23 799 bekannten Radarsendeantenne erhalten werden, deren Parabolspiegel in seiner Brennebene zwei primäre Strahlungsquellen enthält. Die Bedienungsperson einer derartigen Radarantenne hat bei passender Auslegung der Diagramme somit die Möglichkeit, dann, wenn der Pegel des über eines der Diagramme empfangenen Signals plötzlich abfällt, so daß die Vermutung besteht, daß das betreffende Objekt in eine Nullstelle des Diagramms geraten ist, auf das andere Diagramm umzuschalten. Im übrigen ist es aus der deutschen Auslegeichrift 10 58 579 grundsätzlich auch bereits bekannt, bei einer solchen Radarsendeantenne mit zwei primären do Strahlungsquellen deren Ausgangssignale einerseits additiv und andererseits subtraktiv zu überlagern, so daß ein Summen- und ein Differenzkanal entstehen, die dort allerdings zur Einstellung der Diagrammbreite und nicht zur Auffüllung oder Vermeidung von Nullstellen (15 bzw. Löchern im Diagramm ausgenutzt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsradaranlage gemäß Gattungsbegriff des
Patentanspruchs 1 zu schaffen, die eine verbesserte Er fassung niedrig fliegender Objekte oder Ziele ermög licht.
Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst
Dadurch, daß das Differenzdiagramm sich umgekehrt wie das Summendiagramm verhält, daß also die direkten und die reflektierten Wellen sich im Differenzkanal aufheben, wenn sie in Phase sind, und daß sie sich addieren, wenn sie gegenphasig ankommen, während sie sich im Summenkanal im letzteren Fall aufheben wird durch den Pegelvergleich in den zwei Kanälen und die Auswahl des jeweils optimalen Kanals in vorteilhafter Weise erreicht, daß die in beiden Diagrammen zwangläufig vorhandenen Nullstellen für die Erfassung niedrig fliegender Flugkörper keine Rolle mein spielen.
Zweckmäßige Ausführungsformen und Weiterbildungen der Überwachungsradaranlage sind in den Unteransprüchen angegeben.
In der Zeichnung sind beispielsweise gewählte Ausführungsformen der Radaranlage nach der Erfändung an Hand von Blockschaltbildern und erläuternden Diagrammen dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Radaranlage, bei der auf beiden Kanälen gleichzeitig abgestrahlt und auf jedem Kanal einzeln empfangen wird,
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform mit abwechselnder Abstrahlung auf den beiden Kanälen und anschließender Abstrahlung auf dem günstigeren Kanal,
F i g. 3 ein weiteres Blockschaltbild mit gleichzeitiger Abstrahlung auf beiden Kanälen und anschließender Abstrahlung auf dem günstigeren Kanal,
Fig.4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform mit Kopplungsanpassung im Sumrnenkanal bzw. im Differenzkanal,
F i g. 5 ein Blockschaltbild einer Weiterbildung der Ausführungsform nach F i g. 4,
F i g. 6 das Diagramm der Erfassungsfläche einer üblichen Radaranlage und
F i g. 7 und 8 zwei Diagramme der Erfassungsfläche von Radaranlagen nach der Erfindung.
Wie einleitend bereits ausgeführt, besitzt die Erfassung von niedrig fliegenden oder sich unter kleinen Erhebungswinkeln befindenden Flugzeugen für übliche Kadai aniagen mit einer nur einen einzigen Kanal aufweisenden Antenne Lücken, da eine solche Antenne in Gegenwart einer reflektierenden Oberfläche wie dem Erdboden oder der Meeresoberfläche je nach Phase der direkten und der reflektierten Wellen sowie der Länge der durchlaufenen Wege unter Umständen die von dem durch die Antenne angestrahlten Ziel reflektierte Energie nicht aufzunehmen vermag.
Ein der Radaranlage und damit ihrer Antenne hinzugefügter Differenzkanal, dessen zugehöriges Diagramm sich umgekehrt wie das Diagramm des Summenkanals verhält, gestattet es in allen Fällen, von dem Ziel reflektierte Energie aufzunehmen. Es ist jedoch wünschenswert, daß die Antenne die gesamte Energie aufnimmt, die durch das Ziel rückgestrahlt wird, und hierzu ist notwendig, daß die Ausleuchtung der Antenne, d. h. die Art. in der ihr Ausgang mit den Elementen ihrer Oberfläche verbunden ist, die Form der einfallenden Welle wiedergibt, was je nach Fall dazu führt, daß die Antenne entweder eine Summenausleuchtung oder eine Differenzausleuchtung oder eine gemischte Ausleuchtung hat. Diese Feststellungen führen zu der
Überlegung, Antennen zu verwenden, die einen Summenkanal und einen Differenzkanal besitzen, wobei jedoch die Anwendung eines »Monopuls«-Betriebes außer Betracht bleibt, der nicht denselben zwingenden Erfordernissen entspricht und speziell auf die Messung von Winkeln ausgerichtet ist.
Die Hinzufügung eines Differenzkanals zu einer üblichen Antenne, deren Speisung folglich den Summenkanal darstellt, geschieht in einfacher Weise durch Einfügung einer Schaltung, die zur Bildung der Summe oder der Differenz der empfangenen Signale in der Lage ist, in die Verbindungsleitung zwischen der Antenne und dem Empfänger. Eine solche Schaltung ist beispielsweise ein magisches T1 d. h. eine angepaßte Differentialverzweigung.
Im folgenden sind verschiedene Ausführungsformen der Radaranlage nach der Erfindung beschrieben, die die Entdeckung von niedrig fliegenden Flugzeugen gestattet.
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer solchen Ausführungsform mit abwechselnder Verwendung des einen und des anderen Kanals der Antenne.
Die Antenne 1 ist über einen Summenkanal 5 und einen Differenzkanal D mit einem Sende/Empfangs-Schalter 40, 41 verbunden, der die Antenne abwechselnd an den Sender 5 und die Empfänger 60, 61 anschaltet. Dabei wird gleichzeitig auf dem Summenkanal und dem Differenzkanal der Antenne 1 gesendet, und es wird getrennt auf jedem Kanal empfangen. Diese Ausführungsform erfordert einen Empfänger 60, den sogenannten Summenempfänger, und einen weiteren Empfänger 61, den sogenannten Differenzempfänger. Die beiden Empfänger sind über ein ODER-Glied 7 mit einer Anzeigevorrichtung 1 verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird die Hälfte der Leistung in dem »besseren« Diagramm abgestrahlt, aber beim Empfang wird die gesamte in der einfallenden, d. h. der ankommenden direkten und reflektierten Welle enthaltene Energie aufgenommen. Diese Radaranlage erfordert also zwei Empfänger und ein Teil der Energie wird wirkungslos abgestrahlt, da das Ziel nur mittels eines der Strahlungsdiagramme geortet wird-
F i g. 2 veranschaulicht im Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform der Radaranlage mit Selbstanpassung der Antenne. Hierzu sind Einrichtungen vorgesehen, die es gestatten, die Betriebsbedingungen der Radaranlage in optimaler Art und Weise abzuändern, wenn das Ziel aufgespürt worden ist.
Im Überwachungsbetrieb wird abwechselnd im Summendiagramm und im Differenzdiagramm gesendet. Nach dem »Alarm«, ob er nun richtig oder falsch ist Findet die Abstrahlung nur in dem günstigeren Kanal statt
Die Antenne 1 ist hierzu über ihre Kanäle S und D mit dem durch die Steuerschaltung 3 betätigten Umschalter 2 verbunden. Der Umschalter 2 ist mit dem Sende/Empfangs-Schalter 4 verbunden, der seinerseits zum einen die Verbindung mit dem Sender 5 und zum anderen mit dem Empfänger 6 herstellt Eine Integrierschaltung 8, die die in den beiden Kanälen S und D empfangenen Signale integriert und miteinander vergleicht verbindet den Empfänger 6 mit der Steuerschaltung 3.
Während des Überwachungsbetriebes wird abwechselnd in dem einen und dem anderen Kanal während einer Zeit 772 in der Größenordnung der Hälfte der Laufzeit der elektromagnetischen Welle von der Antenne zum Ziel gesendet Die Steuerschaltung 3 betätigt den Umschalter 2 in diesem Sinn. Während der Empfangszeiten erhält der Empfänger die Energie vom Ziel und verarbeitet diese in bekannter Weise zu einem Echosignal, das einerseits der Alarmanzeigevorrichtung I und andererseits der In:3grierschaltung 8 zugeführt wird. Diese Integrierschaltung, deren Aufbau und Arbeitsweise dem Fachmann geläufig ist und die daher nicht näher beschrieben zu werden braucht, nimmt sowohl die Integration als auch die Speicherung der abwechselnd auf dem Summenkanal und auf dem Differenzkanal empfangenen Signale vor. Anschließend führt die Integrierschaltung 8 einen systematischen Vergleich dieser durch Addition integrierten Signale durch und steuert abhängig vom Vergleichsergebnis über die Steuerschaltung 3 die Abstrahlung so, daß sie auf dem Summenkanal oder auf dem Differenzkanal erfolgt. Von diesem Augenblick an geschieht die Ausstrahlung also auf dem günstigeren der beiden Kanäle. F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Radargerätes im-Blockschaltbild. Auch diese Ausführungsform arbeitet mit einer selbstanpassenden Antenne. Im Überwachungsfall wird gleichzeitig auf dem Summenkanal und dem Differenzkanal gesendet. Nach einem Alarm geht die Abstrahlung auf den günstigeren Kanal über.
Der Summenkanal S und der Differenzkanal D der Antenne 1 sind jeweils mit Sende/Empfangs-Schaltern 40, 41 verbunden. Der Sende/Empfangs-Schalter 40 ist mit einem Summenempfänger 60 verbunden, während der Sende/Empfangs-Schalter 41 mit einem Differenzempfänger 61 in Verbindung steht. Weiterhin sind die Sende/-Empfangs-Schalter mit dem Sender 5 über eine Schaltvorrichtung 9 verbunden, die die Abstrahlung in dem gemäß den von den Empfängern aufgenommenen Signalen günstigeren Kanal festlegt. Ein ODER-Glied 7 verbindet den Summenempfänger 60 und den Differenzempfänger 61 mit einer Alarmanzeige I.
Die Schaltvorrichtung 9 enthält mehrere Schalter 10,
11 und 12. Beim Senden im Überwachungsbetrieb ist der Sender 5 mit dem mittleren Kontakt 101 des drei Stellungen aufweisenden Schalters 10 verbunden. Der eine äußere feste Kontakt 102 des Schalters 10 ist seinerseits mit dem festen Kontakt 122 eines Schalters
12 mit zwei Stellungen verbunden. Der andere äußere feste Kontakt 103 des Schalters 10 ist wiederum mit dem festen Kontakt 112 des Schalters 11 mit ebenfalls zwei Stellungen verbunden. Diese Schaltung gestattet die gleichzeitige Abstrahlung im Summenkanal und im Differenzkanal über die Sende/Empfangs-Schalter 40,
41. Beim Empfang liefert der eine oder der andere der Empfänger 60,61 ein Signal an eine Steuerschaltung 13 bzw. 14. Dies kann z. B. eine Schwellenschaltung mit niedriger Schaltschwelle sein, so daß sie sehr empfindlich ist und auf das geringste Signal anspricht. Die MeI-dung eines Zieles erfolgt jedoch über die entsprechenden Empfängerausgänge mit normalem Schwellenwert, um Fehlalarme auszuschließen. Die Schwellenschaltung
13 bzw. 14 steuert die Schalter 10 und 11 bzw. 10 und 12. Wenn beispielsweise die Schwellenschaltung 13 anspricht d. h. wenn ein Ziel im Differenzdiagramm erfaßt wurde, verbindet der Schalter 10 den Sender 5 mit dem festen äußeren Kontakt 103 und der Schalter 11 stellt über den festen Kontakt 112 die Verbindung mit dem Sende/Empfangs-Schalter 41 her. Demzufolge findet die Abstrahlung mit der gesamten verfügbaren Leistung im Differenzkanal statt. Für den Fall, daß der Summenempfänger 60 ein Signal liefert, bewirkt die Schwellenschaltung 14 in entsprechender Weise, daC
der Sender mit dem Summenkanal verbunden wird.
Fig.4 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Radargerätes im Blockschaltbild, bei der die optimale Anpassung der Summen-Differenz-Kopplung angestrebt ist.
Der Summenkanal und der Dilferenzkanal der Antenne 1 sind mit einem 3-dB-Koppler verbunden, der die empfangene Energie auf zwei Kanäle verteilt, deren jeder einen Phasenschieber 17 bzw. 18 enthält, welcher seinerseits mit einem zweiten 3-dB-Koppler t6 verbunden ist. Einer der Ausgänge dieses Kopplers 16 ist über einen Sende/Empfangs-Schalter 4 mit dem Sender 5 und dem Empfänger 6 verbunden. Der andere Ausgang dieses Kopplers 16 ist mit einem »Anpassungsempfänger« genannten Empfänger 19 verbunden, der nach Feststellung eines Echos über eine Steuerschaltung 20 auf die beiden Phasenschieber 17 und 18 einwirkt.
Beim Senden ist der Sender mit der Antenne über die beiden Koppler 15 und 16 derart verbunden, daß gleichzeitig auf beiden Kanälen abgestrahlt wird. Beim Empfang verteilt der erste 3-dB-Koppler 15 die Empfangsenergie auf die beiden die Phasenschieber enthaltenden Kanäle. Ein Teil dieser Energie wird in dem Anpassungsempfänger 19 verarbeitet, der ein Signal abgibt, das der Steuerschaltung 20 zugeführt wird. Diese letztere wirkt auf die Phasenschieber 17 und 18 in einem solchen Sinne ein, daß die auf dem Summenkanal und dem Di'ferenzkanal empfangene Energie auf den über den Sende/Empfangs-Schaker 4 mit dem Empfänger 6 verbundenen Summenkanal S übergeht.
Bei diesem Beispiel wird auf diese Weise die gesamte durch das Summendiagramm und das Differenzdiagramm aufgenommene Energie ausgenützt und es wird während der maximalen Zeit der Effekt der Bodenreflexion verwendet.
Fig.5 zeigt schließlich ein Blockschaltbild einer Weiterbildung der Ausführungs'orm des Radargerätes nach F i g. 4.
In diesem Fall wird insbesondere von einer Antenne ausgegangen, die aus einem Parabolspiegel 21 besteht, in dessen Brennpunkt zwei nebeneinanderliegende Hornstrahler 22, 23 angeordnet und mit dem Summenkanal und dem Differenzkanal über ein »magisches T« 24 verbunden sind. In der Verbindungsleitung beispielsweise des Hornstrahlers 22 mit dem magischen T liegt ein Phasenschieber 25, der durch eine Steuerschaltung
26 gesteuert wird, die mit dem Anpassungsempfänger
27 verbunden ist, der seinerseits mit dem Differenzanschluß des magischen T in Verbindung steht. Der Summenanschluß des magischen T ist mit dem Sender 5 und dem Empfänger 6 über den Sende/Empfangs-Schalter 4 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform folgt die Abstrahlung gleichzeitig auf dem Summenkanal und auf dem Differenzkanal. Beim Empfang nehmen die Hornstrahler Wellen derselben Amplitude, jedoch unterschiedlicher Phase auf, von wo aus ein Teil der empfangenen Energie in den Differenzkanal und anschließend an den Anpassungsempfänger 27 übertragen wird, der auf die Steuerschaltung 26 derart einwirkt, daß der Phasenschieber 25 so betätigt wird, daß die gesamte von dem Parabolspiegel 21 und den Hornstrahlern 22 und 23 aufgenommene Energie in den Summenkanal übertragen wird, wo sie durch den Empfänger 6 weiterverarbeitet wird. Dabei arbeitet die Steuerschaltung 26 für den Phasenschieber 25 nur dann, wenn der Anpassungsempfänger 27 Energie empfängt. Wenn die Phase des Summensignals and die Phase des Differenzsignals gleich sind, wird über den Differenzkanal keine Energie mehr übertragen und die Steuerschaltung 26 für den Phasenschieber 25 tritt nicht mehr in Tätigkeit.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele s des Radargerätes nach der Erlindung veranschaulichen verschiedene Möglichkeiten, aus der Reflexion der von einem Ziel her stammenden elektromagnetischen Wellen am Boden Nutzen zu ziehen.
Die Vorteile des hier vorgeschlagenen Radargerätes
ίο lassen sich durch Vergleich der Erfassungsdiagramme bekannter Antennen mit den Diagrammen der Antenne des Radargerätes nach der Erfindung zeigen.
F i g. 6 veranschaulicht das Diagramm der Erfassungsfläche für niedrige Erhebungs- oder Höhenwinkel, das mit einem üblichen Radargerät unier der Annahme erhalten wird, daß der Boden vollständig reflektiert und daß die Abstrahlung der Energie nur im Summenkanal vorgenommen wird. Es läßt sich feststellen, daß das Diagramm durch den Beden stark geändert wird; das Diagramm der Erfassungsfläche besitzt eine große Zahl von »Löchern«, wo die Erfassung eines Objekts nicht erfolgen kann.
F i g. 7 veranschaulicht das Diagramm der Erfassungsfläche, das mit einem Radargerät in der Ausführungsform nach F i g. 1 erzielt wird, bei der auf dem Summenkanal und dem Differenzkanal gesendet wird und getrennt auf jedem Kanal empfangen wird. Ein Vergleich mit dem Diagramm nach F i g. 6 zeigt deutlich, daß eine Anzahl der »Löcher« verschwunden ist.
F i g. 8 veranschaulicht ebenfalls das Diagramm einer Erfassungsfläche, wie sie mit einem Radargerät mit Summen/Differenz-Diversity gemäß F i g. I erzielt wird, jedoch mit einer verbesserten Antenne, deren Abmessungen zweimal so groß sind wie die der dem Diagramm nach F i g. 8 zugrunde gelegten. Diese vergrößerten Abmessungen der Antenne führen zu Summen- und Differenzstrahlungsdiagrammen, die sich in dem zu überwachenden Bereich ähnlicher sind. In bezug auf das Diagramm der Erfassungsfläche nach F i g. 7 zeigt dasjenige nach F i g. 8 eine nochmals verringerte Anzahl an »Löchern«.
Durch nochmalige Erhöhung der Abmessungen der Antenne kann das Diagramm der Erfassungsfläche nochmals verbessert werden. Es genügt jedoch, die Diagramme nach F i g. 6 und F i g. 8 als Beispiel miteinander zu vergleichen, um sich von der Verbesserung zu überzeugen, die nach der Erfindung in der Radarerfassungsfläche für niedrige Erhebungswinkel in Gegenwart bzw. in der Nähe des Bodens erreicht werden.
Der übrige Aufbau und die Arbeitsweise des Radargeräte;, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, sine bekannt und werden durch den Aufbau bzw. die Anord nung nach der Erfindung nicht geändert, woraus siel· auch ergibt, daß der Vergleich der Antennendiagram me, wie er vorstehend ausgeführt wurde, statthaft ist
Zusammenfassend gestattet das vorgeschlagene Ra dargerät die optimale Ausnutzung der Reflexion de Weilen am Boden oder an der Meeresoberfläche. Dii Zusammensetzung des Summenstrahlungsdiagramm und des Differenzstrahlungsdiagramms ermöglicht e; ein Ziel entweder in dem einen Diagramm oder in der anderen Diagramm oder gegebenenfalls in beiden Dia grammep abhängig von den Phasenbedingungen de direkten und der reflektierten Wellen und den betracr teten Anwendungsbedingungen zu erfassen. Weiterhi können nach dem vorgesehen Zweck die günstigste Bedingungen der Auswertung der von der Antenne g< lieferten Signale durch Bestimmung des jeweils günst
609610/21
(■■·£,
gereil Sendekanals je nachdem, in welchem eine Zielrichtung erhalten wurde, gewählt werden. Insbesondere ist es mitunter zweckmäßiger, auf dem Differenzkanal zu senden als auf dem Sunimenkanal, auf dem die Abstrahlung für gewöhnlich staltfindet.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Überwachungsradaranlage für die Erfassung niedrig fliegender Flugkörper, bei der die Erfassung durch die Reflexion der Echowellen der mittels des Radargerätes erfaßten Flugkörper am Boden oder an der Meeresoberfläche bzw. durch Phasenänderungen beeinträchtigt ist, die die reflektierte (Echo-)Welle erfährt und die bei dem Zusammen :o treffen der direkten und der reflektierten Wellen in der Radarantenne eventuell zu einer gegenseitigen Auslöschung führen, bei der das Radargerät vor dem Radarspiegel zusätzlich zu dem vorhandenen einen zweiten Strahler besitzt uid durch geeignete Speisung die diesen Strahlern entsprechenden Strahlungsdiagramme zueinander komplementär sind, so daß der eine oder der andere Strahler oder beide zusammen mit ihren angeschlossenen Kanälen in jedem Fall zumindest einen Teil der von den Flugkörpern entweder direkt oder nach nochmaliger Reflexion am Boden bzw. an der Meeresoberfläche rückgestrahlten Energie aufnehmen, und bei der der günstigste Kanal, über den das Sendesignal abgestrahlt werden soll, auswählbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (1) in an sich bekannter Weise einen Summenkanal (S) und einen Differenzkanal ^aufweist und eine Vorrichtung (7; 8; 13, 14; 19; 27) die Pegel der in zwei Kanälen (S, D; 22, 23) entweder abwechselnd oder gleichzeitig empfangenen Energien vergleicht und mittels des Vergleichsergebnisses den optimalen Empfangskanal für das Sendesignal bestimmt, das entweder abwechselnd oder gleichzeitig über die beiden Kanäle abgestrahlt wurde, und daß der auf diese Weise bestimmte optimale Empfangskanal eine Anzeige des auszuwählenden günstigsten Sendekanals liefert.
2. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitig über beide Kanä-Ie stattfindender Abstrahlung des Sendesignals und ebenfalls gleichzeitigem Empfang auf beiden Kanälen in dem einen der beiden Empfangskanäle ein Phasenschieber (17,18; 25) eingefügt und derart gesteuert ist, daß die gesamte empfangene Energie dem dem bevorzugten Kanal zugeordneten Empfänger (6) zugeführt wird.
3. Radaranlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei getrennte Sende/Empfangs-Schalter (40,41), deren jeder jeweils einem Kanal (S 5<> bzw. D) zugeordnet ist, wobei die Abstrahlung gleichzeitig auf beiden Kanälen erfolgt und jeder Kanal für den Empfang einen eigenen Empfänger (60 bzw. 61) besitzt und beide Empfänger (60, 61) über ein ODER-Glied (7) mit einer Signalanzeige (I) verbunden sind.
4. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine mit dem Empfänger (6) verbundene, die in dem Summen- und dem Differenzkanal empfangenen Signale erhaltende Integrier- und Speicherschaltung (8) ist, deren Ausgang mit einer Steuerschaltung (3) eines Kanalumschalters (2) verbunden ist.
5. Radaranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenkanalempfänger (60) und der Differenzkanalempfänger (61) jeweils mit einer Schwellenwertschaltung (14 bzw. 13) mit niedriger Ansprechschwelle verbunden sind, die eine Schaltvorrichtung (9) steuern, die den Sender (5 über die zwei getrennten Sende/Empfangs-Schake (40,41) mit der Antenne (I) verbindet.
6. Radaranlage nach Anspruch 5. dadurch ge kennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (9) einer mit dem Sender (5) verbundenen Schalter (10) mi drei Stellungen aufweist, der mit zwei Schaltern (12 il) mit je zwei Stellungen verbunden ist, von dener der eine im Summenkana! und der andere im Diffe rcnzkanal liegen.
7. Radaranlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurcf gekennzeichnet, daß die Schwellenwertschaltung (14,13) nach Erfassung eines Zieles die Abstrahlun^ in dem günstigsten Kanal (S bzw. D) auslösen, wäh rend die allgemeine Raumüberwachung auf beider Kanälen (Sund /^gleichzeitig stattfindet.
8. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem Summen- und dem Diffe renzkanal (5 bzw. D) mindestens zwei 3-dB-Kopp ler (16, 15) liegen, und jeder der Kanäle außerdem einen Phasenschieber (18, 17) enthält, den ein sogenannter Anpassungsempfänger (19) steuert, der die auf dem Differenzkanal (D) übertragene Energie erhäit.
9. Radaranlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsempfänger (19) den jeweiligen Phasenschieber (18, 17) auf einen Wert bringt, für den die gesamte verfügbare Empfangsenergie in den Summenkanal (5) gelangt.
10. Radaranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit der Antenne (21) verbundenen Kanäle (22, 23) mit zwei nebeneinanderliegenden, gleichartigen Anschlüssen einer Differentialverzweigung (24) verbunden sind, und in dem einen Kanal ein Phasenschieber (25) liegt, den ein am Differenzanschluß der Differentialverzweigung liegender Anpassungsempfänger (27) derart steuert, daß die gesamte, von der Antenne (21) empfangene Energie auf den Summenanschluß der Differentialverzweigung gelangt.
DE19712141809 1970-08-21 1971-08-20 Überwachungsradaranlage mit zwei Strahlern und wählbarem günstigstem Sendekanal für die Erfassung niedrig fliegender Flugkörper Expired DE2141809C3 (de)

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FR7030702A FR2101100B1 (de) 1970-08-21 1970-08-21

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DE2141809A1 DE2141809A1 (de) 1972-03-02
DE2141809B2 DE2141809B2 (de) 1975-07-24
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