DE2217041B2 - Anordnung in einer impulsradaranlage mit einer dopplerfiltereinheit und sperrmitteln fuer die empfangssignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einer Radaranlage mit einer Senderöhre, mit Mitteln für die wiederholte Erregung der Senderöhre, mit einer Antenne zum Senden von Radarimpulsen und mit Mitteln zum Empfangen von Eehoimpulsen. die durch die von Zielen in Richtung der gesendeten Impulse rellektierie Energie her\oigerulcn werden, mit einer V^rarbeitungseinheii für die Empl'angssignale, welche eine Eiltereinheil mil Doppler-Eiltern enthält, und mil Sperrmittel zum Trennen der i'mpfangssignale von der V erarbeitungsei 11 heil.

Bei Radaranlagen des eingangs genannten Typs ist es aus der DT-OS 20 22 234 bekannt. Sperrmittel vorzusehen, um die Echos bzw. Empfangssignale davon abzuhalten, die Verarbeitimgseinheit während Echointervallen zu erreichen, die auf einen durch Umschaltung <.\cr l'ulsiolgelrequenz weggefallenen Impuls folgen.

Doppler-Eiltet¹ unterdrücken die Echosignale von solchen Zielen, die durch konstanten Abstand (Bodenziele) oder eine niedrige gegenseitige Geschwindigkeit zwischen der Radaranlage und den Zielen Eelioinipulsi mit einer von Impuls zu Impuls unveränderten Amplitude bzw. einer veränderlichen Amplitude mit niedriger Frequenz der Amplitudeiiäiiderungen hervorrufen, welcher Filter jedoch die Echosignale von solchen Zielen weiterleiten, die durch eine verhältnismäßig hohe gegenseitige Geschwindigkeit /.wischen dem Ziel und der Radaranlage eine Ampliludcnänderung der F.choimpulse mit höherer Frequenz verursachen. Die Doppier-Filter werden vom Sendemoment jedes Radarimpulses an gerechnet nacheinander wirksam gemacht, und sie werden wirksam gehalten während eines kurzen Intervalls, das einem Abstandsgeld im Ziclrainn entspricht: das Ausgangssignal jedes Filters führt beispielsweise von einer gewissen Abstandzone her. Es ist erwünscht, daß nicht nur Echoinipulse von stillstehenden Zielen, sondern auch von sich langsam bewegenden Zielen, beispielsweise treibenden reflektierendcn Streifen, durch die Filter unterdrückt werden, so daß diese eine verhältnismäßig große Untcrdrückungsfiooiienz-Bandbreite haben müssen. Nur solche Ziele, die eine Amplitudenänderung der Echoimpulse mit einer frequenz, der sogenannten Doppler-Frequenz.die oberhalb der Grenzfrequcn/ für die Filter liegt, verursachen, rufen ein Signal am Ausgang des betreffenden Filters hervor und können festgestellt werden. Wenn die Geschwindigkeit eines Ziels so groß ist. daii die dadurch hervorgerufene Doppler-Frequenz, gleich der Impulswiederholungsfrequen/ ist, wird jedoch bewirkt, daß das dem Eingang des Filters zugeführte abgetastete Signal eine konstante Amplitude aufweist, so daß es einem stillstehenden Ziel anscheinend entspricht, und die Echoanzeige wird auf diese Weist unterdrückt. Die Geschwindigkeit, bei der dies stattfindet, wird Blindgeschwindigkeit genannt. Es kann eine Anzahl von Blindgeschwindigkeitsbereichcn entsprechend den Doppler-Frequeiizen vorhanden sein, die verschiedene Vielfache der Impulswiederholungsfrequcnz sind. Die Größe der Blindgeschwindigkeitsbereiche ist proportional der doppelten Unterdrückungshandrireile der verwendeten llochpaßfilter. Ein weites Unterdrüekungsband. das zur Unterdrückung der Echos eines sich langsam bewegenden Zieles, wie treibende Streifen, erwünscht ist. ruft gleichzeitig große Blindgeschwmdigkeitsbereiche hervor. Damit diese Blindgcschwindigkeitsbereichc hinsichtlich der gewünschten Weite des Unierdrückungsbandes nicht größer als erforderlich sind, ist es notwendig, daß die Flanken der Filteikennlinien steil sind, was eine größere Kompliziertheit der Filter zur Folge hat. Ein Filter mit steilen Flanken hat außerdem eine erweiterte Sprungl'unktions-eaktion, wodurch es während eines langen Intervalls nach dem Moment, in dem eine flüchtige Störung am Eingang des Filters erschien, gesperrt ist. Eine starke flüchtige Störung tritt auf, wenn beim Senden zu einem großen Bodenziel, was starke Echoimpulse an der Radaranlage mit einer gleichzeitigen M)iastbewegung der Sendeantenne bewirkt, das Magnetron plötzlich einen Impuls ausfallen läßt. Die Echosignale haben während der Abtastung des Bodenziels allmählich zugenommen, und am Eingang des Fillers hat sich ein starkes Signal aufgebaut. Ein gesperrter Impuls verursacht, daß die Amplitude plöt/lich auf nahezu Null abnimmt, was der Anwendung eines starken Spannungsimpulses entspricht. Würden keine Maßnahmen getroffen, so würde dies die Unwirksamkeit des Filters während eines langen Intervalls nach der Störung verursachen, wenn man Filier mit steilen Flanken verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, an einer Radaranlage des eingangs genannten Typs die Festzeichenunierdrükkung zu verbessern und den Einsat/ von steilflankigen Doppler-Filtern zu ermöglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß durch eine Detekloranordnung, die für die Amplitude der gesendeten hochfrequenten Impulse empfindlich ist, bei der Abwesenheit eines hochfrequenten Impulses nach der Erregung der Senderöhre oder beim Senden eines hochfrequenten Impulses mit einer unter einem bestimmten Schwellenwert liegenden Amplitude die Sperrmittel während eines Echo/eitintervalls betätigt werden.

FIs können sowohl Digital- als auch Analog-Filter mit steilen Flanken verwendet werden. Die Verwendung von Digital-Filiern bewirkt, daß die Bemustcrung gesperrt wird, während das Eingangssignal im Falle von Analog-Filtern mittels einer Halteschaltung auf einer Signalamplitude gehallen wird, die während des vorhergehenden Impulses gemessen wird.

Die Erfindung wird anhand des Ausführungsbeispiels tiargestellt, das einen vereinfachten Schallplan für die erfindungsgemaße Anordnung darstellt.

Die Be/.ugsnummer 10 bezeichnet eiii Magnetron, das mit einer gewissen Wiederholutv.'sfrequen/ von einer Synchronisationseinheit 11 über einen Modulator 12 geiriggert wird. Die hervorgerufenen HF-Impulse gehen durch einen TM-Schalter 1 3 zu einer Arv.'nne 14. die die Pulse aussendet. Die Antenne soll um eine vertikale Achse rotieren, st) daß die Sendekeule eine >° Ablastbevvegung in der Hori/ontalebene ausführt. Die Antenne dient auch da/u, die vcn den Zielen in Richtung der ausgesendeten Energie reflektierte Energie zu empfangen. Die reflektierte Energie (Echoimpulse) wird durch den TM-Schalter zu einer Mischsiufe 15 geführt, "5 in der sie mit einer Überlagererfrequen/ eines Überlagerungsoszillators Ib kombiniert wird, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen. Das Zwischenfre· qucnzsignal mit den Eehoimpulsen wird mittels eines Bandpaßfilters 17 herausgefiltert und in einem Zwischenfrequen/verstärker 18 versiürkt. Die verstärkten Echoimpulse mit Zwischenfrcquen/ gehen dann zu einem phasenempfindlichen Detektor 19, der eine Be/ugsspannung von einem Bezugsos/iüaior erhält. Der phasenempfindliche Detektor 19 liefert ein bipolares Videosignal, das über Bemusterungs- und I lalteschaltungen 20 /11 einer Filtereinheil 21 mit einet großen Anzahl von I lochpaßliilein 22 geführt wird. Die I lochpaßfiller werden nacheinander vom Sendemoment an gerechnet in genau festgelegten Zeitabsehnil· ten mittels Steuerimpulsen von einer in den Zeichnungen schematisch mit einem Block 2} angegebenen Anordnung erregt. D^;e Ausuangssignale der jeweiligen Filter werden schließlich aul einem Indikator 24 angezeigt.

In den in der Filiereinheil 21 vorhandenen llochpaßliltern werden alle Echoinipulssignale mit einer von Impuls zu Impuls unveränderten Amplitude und ebenso Echoimpulssignale, in denen sich die Amplitude langsam ändert, unterdrückt. Im Gegensat/, dazu werden Echoimpulssignale mit einer Amplitudenmodulation einer höheren Frequenz von den jeweiligen Filtern durchgelassen. Ferner unterdrücken die Filter solche Signale, tieren Modulalionsfrcquenz ein Vielfaches der Impulswiederholungsfrequenz entsprechend den Blindgeschwindigkeilsbereichen für die reflektierenden Ziele beträgt. LJm solche Blindgeschwindigkeilsbereiehe möglichst schmal zu halten, während ein weites Unterdrückungsband beibehalten wird, sind die Filter von einem Typ mit einer sehr steilen Flanke der Frequenzkennlinicn. Die Filter sollen im vorliegenden Fall vom digitalen Typ sein, beispielsweise Caucr-Filier der 4. Ordnung mit einer Sprungfunküonsreaktion von 8 nis 10 ms, sie können gew ünschtenfalls jedoch auch von einem dementsprechcnden Typ sein.

Um zu verhindern, daß vorübergehende Wellen in die Filter eintreten, wenn das Magnetron aus irgendeinem Clrund trotz des Triggerns keinen Impuls liefert, ist entsprechend der Erfindung eine Detektorvorriehuing vorgesehen, in der Zeichnung allgemein mit 25 angegeben, die für die Abwesenheit eines Impulses nach der Erregung des Magnetrons empfindlich ist und die in diesem Fall das Eingangssignal zu den Doppler-Filtern sperrt. Die Detektorvorrichtung enthalt einen Richtungskoppler 26, der einen Teil der Leistung des gesendeten Impulses zu einer Mischstufe 27 führt, in der er mit der Überlagererfrequenz des Übcrlagerungsos-/illators 16 kombiniert wird. Das Mischergebnis, nämlich ein Zwischcnfrequenzsignai wird durch ein Bandpaßfilter 28 gefiltert und in einem Zwischenfrequenzverstärker 29 verstärkt und danach einem Detektor 30 zugeführt. Der Detektor gibt einen Videoimpuls ab, der zu einem Eingang einer L.ogikeinheit 31 geführt wird, deren anderer Eingang den .Synchronisationsimpuls von der Synchronisationseinheit 11 empfangt. Die Logikeinheit 31 ist so gebildet, daß sie Ausgangssignale liefert, wenn dem Synchronisationsimpuls der Synchronisationseinheit nicht ein Videosignal des Detektors 30 innerhalb einer Zeit von beispielsweise 4 |is folgt. Das Ausgangssignal der Logikeinheit 31, das angibt, daß das Magnetron keinen Impuls ausgesendet hat. wird den UND-Toren 32 zugeführt, die in den Verbindungsleilungen zwischen der Steuereinheit 23 und den Durchnuisterungs- und Hailesehaltungen 20 angeordnet sind, und es verursacht, daß die Steuerimpulse der Steuereinheit gesperrt werden. Durch einen gesperrten Steuerimpuls von der Steuereinheit wird im Fall von Digitalfiltern die Durchmusterung verhindert, während im Fall von Analogfiltern das Eingangssignal auf einem Signalpegel gehalten wird, der während des vorhergehenden Impulses mittels Halleschalumgen gemessen wird. Das Signal von der Logikeinheit 31 kann beispielsweise eine Dauer haben, die dem Zeitintervall zwischen zwei Impulsen entspricht, während die Filtereinheit während des gesamten Echointervalls nach einem weggefallenen Impuls gesperrt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung in einer Radaranlage mit einer Senderöhrc, mit Mitteln für die wiederholte Erregung der Senderöhre, mit einer Antenne /um Senden von Radarinipulsen und mit Mitteln zum Empfangen von F.choimpulsen, die durch die von Zielen in Richtung der gesendeten Impulse reflektierte Energie hervorgerufen werden, mit einer Verarbeiiungseinheit für die Empfangssignale, welche eine Filtereinheil mit Doppler-Filtern enthalt, und mit Sperrmittel /um Trennen der Empfangssignale von der Verarbeitungseinheil, gekennzeichnet durch eine Detekioranordnung (25), die für die Amplitude der gesendeten hochfrequenten Impu3.se empfindlich ist und die bei der Abwesenheit eines hochfrequenten Impulses nach der Erregung der Senderöhre (10) oder beim Senden eines hochfrequenten Impulses mit einer unter einem bestimmten Schwellenwert liegenden Amplitude die Sperrmittel (20) während eines Echo/eitintervalls betätigt.