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 FlugkörperInfo
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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
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)
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.
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