DE2258992A1

DE2258992A1 - Radargeraet mit ueber einen verteiler miteinander gekoppelten primaerstrahlern

Info

Publication number: DE2258992A1
Application number: DE19722258992
Authority: DE
Inventors: Bernard Laurenceau
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1973-06-14
Also published as: DE2258992C2; JPS4865891A; FR2177432A1; JPS5911876B2; IT973761B; GB1390216A; NL7216182A; FR2177432B1; US3828349A

Description

1.12.1972 ■ · - 7250-IV/He.

THQMSON-CSP, Paris 8, Bid. Haussraann 173 (Prankreich)

"Radargerät mit über einen Verteiler miteinander gekoppelten Primärstrahlern"

Priorität vom 1. Dezember 1971 aus der französischen Patentanmeldung Nr. 71 43 096

Die Erfindung betrifft ein Radargerät mit in bestimmter Weise über einen Verteiler miteinander gekoppelten und über Duplexer mit einem Sender und Empfängern verbundenen Primärstrahlern, die über einen Reflektor insbesondere in Höhenrichtung gestufte Strahlerkeulen erzeugen und die durch Interpolation der über zwei benachbarte Strahlerkeulen empfangenen Signale die genaue Bestimmung der Höhe mindestens eines der durch das Radargerät erfaßten Ziele gestatten, wobei außerdem Einrichtungen zur Aufnahme und zur Ausnutzung des nach Reflexion an einem Ziel depolarisierten Energieanteiles vorgesehen sind.

Es ist bekannt, daß Radargeräte mit mehreren Strahlungs- oder Antennenkeulen, die im allgemeinen in Höhenrichtung stufenförmig aufeinanderfolgen, dreidimensional sind, d.h. in der Lage sind, die vollständige Position eines Ziels, ausgehend von der Energie zu liefern, die dieses Ziel reflektiert, nachdem es von der von dem Radar abgegebenen Energie erreicht wurde. Bei

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diesen dreidimensionalen Radargeräten wird das überwachte Raumvolumen, das auch als Erfassungsvolumen bezeichnet wird, durch eine bestimmte Anzahl von Strahlungskeulen abgetastet, die in verschiedenen, jedoch festen Höhen liegen und gleichmäßig in der Horizontalrichtung, also im Azimut, schwenken. Diese Strahlerkeulen werden bei einer bekannten Ausführungsform mittels einer Serie von Primärstrahlern erzeugt, bei denen es sich beispielsweise um Hornstrahler handeln kann, die in der Brennebene eines Parabolreflektor liegen. Die im Brennpunkt des Reflektors angeordnete Primärquelle erzeugt ein Strahlungsbündel bzw. eine Strahlungskeule in der Achse dieses Reflektors, während die benachbarten, defokalisierten Primärstrahler Strahlungskeulen zur Folge haben, die gegen diese Achse mehr oder weniger stark geneigt sind. Je nach der Art, in der diese Primärquellen gekoppelt sind, können die der Höhe nach gestuften Strahlungskeulen sich auf einem mehr oder minder hohen Pegel schneiden, wodurch eine Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung insbesondere der Höhe des betrachteten Zieles durch eine sogenannte Interpolationsmessung erreichbar ist, die zwischen zwei benachbarten Strahlungskeulen durchgeführt wird. Diese besteht in dem gleichzeitigen Vergleich der Amplitude der in den beiden benachbarten Strahlungskeulen empfangenen Echosignale, was es ermöglicht, eine Höheninformation des Radarechos in einem Bruchteil des die Achsen der beiden Strahlungskeulen trennenden Intervalls abzuleiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radargerät der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, das es ermöglicht, eine Höheninformation durch eine Interpolation zu gewinnen, die zwischen einer größeren Zahl an Strahlungskeulen, als normalerweise verwendet wird, durchzuführen.

Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Radargerät erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Speiseleitungen der Primärstrahler ein zweiter Verteiler vorgesehen ist, der

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die Primärstrahler derart miteinander koppelt ₅ daß die von einem erfaßten Ziel reflektierte Energie sich in Abhängigkeit von ihrer Polarisation sowohl auf die von dem ersten Verteiler bestimmten Antennenkeulen als auch auf von dem zweiten Verteiler bestimmte zusätzliche Antennenkeulen aufteilt, wobei die Keulen beider Gruppen ineinandergreifen.

Hierdurch wird als entscheidender Vorteil eine erhebliche Verbesserung bezüglich der Nebenzipfelunterdrückung bzw. Nebenzipfelaustastung erreicht. Während nämlich nach dem Stand der Technik der Interpolationspunkt längs der Strahlungskeule (also der Hauptkeule) sehr nahe dem Pegel der Nebenzipfel · liegt, ermöglicht es die Erfindung, den unteren Interpolationspunkt auf einen wesentlich höheren Pegel als denjenigen der Nebenzipfel zu legen, so daß die üblicherweise vorgesehene Schaltung zur Unterdrückung oder Austastung der Nebenzipfel bis auf diesen Pegel eingestellt werden kann ο

In der Zeichnung ist das Radargerät nach der Erfindung anhand von Blockschaltbildern und Diagrammen in schematischer Vereinfachung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Radargerätes mit mehreren Strahlungskeulen nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der mit dem Radargerät nach Fig. 1 erzielten Strahlungskeulen,

Fig. 3 ein Diagramm, das den Antennengewinn in Abhängigkeit von dem Höhenwinkel für die zwei betrachteten Gruppen .von Strahlungskeulen wiedergibt,

Fig. 4, 5 und 6 Verzweigungen zur übertragung von zwei Wellentypen zur Verwendung in dem Radargerät nach der Erfindung,

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Flg. 7 eine schematische Darstellung der mit dem Radargerät nach der Erfindung erzielten Strahlungskeulen und

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Radargeräts mit mehreren Strahlungskeulen gemäß der Erfindung.

Wie dies eingangs bereits angegeben wurde, wird mit der Erfindung angestrebt, bei einem Radargerät (oder Radarsystem) mit mehreren gestuften Strahlungskeulen eine Serie Von zusätzlichen Strahlungskeulen zu erzeugen, die zwischen denjenigen Strahlungskeulen liegen, die gegenwärtig bei Radargeräten mit gestuften Strahlungekeulen vorhanden sind. Bisher wurde stets nur von in der Höhenkoordinate gestuften Strahlungskeulen gesprochen, deren Hauptaufgabe darin besteht, mit Hilfe des Interpolationsverfahrens zwischen zwei benachbarten Strahlungskeulen die Höhe eines durch das Radargerät erfaßten oder verfolgten Zieles so genau als möglich zu bestimmen. Die Erfindung 1st jedoch in keiner Weise auf eine nur höhenmäßige Stufung oder Staffelung der Strahlungskeulen beschränkt.

Die im folgenden im einzelnen beschriebene Erfindung kann auch auf eine azimutale Verteilung der Strahlungskeulen angewendet werden, obwohl in den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen stets nur vom Höhenwinkel und nicht vom Seitenwinkel die Rede ist.

Es erscheint zweckmäßig, kurz anhand der Fig. 1 zu erläutern, was unter einem Radargerät mit gestuften Strahlungskeulen nach dem Stand der Technik verstanden wird.

be
Ein derartiges Radargerät/steht im wesentlichen aus einer

Anzahl Primärstrahler 2, die in der Brennebene eines Parabolreflektor 1 angeordnet Bind und von denen lediglich sechs veranschaulicht und mit den Bezügezahlen 200 bis 205 bezeichnet sind. Diese Primärstrahler werden beispielsweise im

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Sendefall von einem Sender 3» der einen Energieverteiler enthält, über Duplexer 400 bis 403 und ©inen Höchstfrequenzverteiler gespeist, der.eine Kopplung der .Primärstrahler und eine Einstellung der Phase und der Amplitude der Energie, die ihnen zugeführt wird, gestattet, um damit Strahlungskeulen zu erzielen, die bestimmte Eigenschaften besitzen. Der durch diese Primärstrahler 2 ausgeleuchtete Parabolreflektor 1 schickt im Sendefall Strahlungsbündel oder Strahlungskeulen in den Raum, deren Umhüllende die Form einenfsosee -Kurve hat. Beim Empfang wird die von einem oder mehreren Zielen reflektierte Energie in einer oder mehreren Strahlungskeulen der Primärstrahler konzentriert. Diese Energie wird über den Verteiler 5 und die Duplexer 4 auf eine Anzahl voneinander unabhängiger Empfänger 6, nämlich die Empfänger 601 bis 603₉ übertragen. Die in den verschiedenen Empfängern erhaltenen Signale werden dann in einer Interpolator 7 genannten Schaltung einem Interpolationsverfahren unterzogen, wosu der Interpolator einen Vergleich zwischen den in zwei benachbarten Strahlungskeulen empfangenen Signalen durchführt. Der Interpolator enthält im allgemeinen logarithmisch© Verstärkers denen die empfangenen Signale zugeführt werden. Die Differenz zwischen den logarithmischen Ausgangssignalen$ die aus zwei benachbarten Strahlungskeulen stammen, erzeugt ein Signal, das proportional zum Logarithmus des Amplitudenverhältnisses der Signale ist, welches Amplitudenverhältniis in guter Näherung proportional zu öem Unterschied zwischen dem Höhenwinkel des Ziels und dem Winkel, unter dem die Strahlungskeulen sich schneiden, ist. Mit dem Interpolator 7 ist eine Schaltung 8 zur Gewinnung und Anzeige der Höheninformation verbunden«,

Fig. 2 zeigt schematisch die Form und die Lage der von dem Reflektor 1 des Radargerätes nach Fig. 1 abgestrahlten Strahlungskeulen.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Figur sind lediglich

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vier Strahlungakeulen, nämlich fl, f2 und f(n-l), fn eingezeichnet. Die Breite jeder Strahlungskeule und der Pegel, bei dem zwei benachbarte Strahlungskeulen sich schneiden, hängt von der Betätigung und der Einstellung des Verteilers 5 ab.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das den Antennengewinn für jede Strahlungekeule in Abhängigkeit von dem Höhenwinkel wiedergibt .

In ausgezogenen Linien sind die den Strahlungskeulen der Fig. 2 entsprechenden Qewinnkurven dargestellt, die mit denselben Bezugszelohen wie die in Fig. 2 sichtbaren Strahlungs- · keulen versehen sind. Aus diesem Diagramm 1st erkennbar, daß die zwischen den Strahlungskeulen fl bis fn durchgeführte Interpolation die Gewinnung einer Höheninformation in einem mit A B bezeichneten Intervall zwischen den Achsen der jeweils äußersten Strahlungskeulen zu erzielen gestattet,und zwar im Falle eines Radargerätes mit mehreren Strahlungskeulen. Mit der Erfindung wird angestrebt, die Interpolation mit einem hohen Signal/Rauschen-Verhältnis durchzuführen. Dies gelingt durch eine Auswahl derjenigen Kanäle, in denen sich Zielechosignale befinden können, die die größtmögliche Intensität besitzen. Dieser Vorgang führt - wie bereits erwähnt zu einer Vermehrung der Zahl der Strahlungskeulen im Empfangsfall.Man erzeugt hierzu eine bestimmte Anzahl von zusätzlichen Strahlungskeulen, die zwischen den bereits vorhandenen Strahlungskeulen fl bis fn liegen. Die Art und Weise, in der diese Strahlungskeulen erzielt werden, wird im folgenden beschrieben werden. Im Diagramm der Fig. 3 ist jedoch bereits angegeben, wie diese Strahlungskeulen im Verhältnis zu den bereits gezeichneten liegen.

Die zusätzlichen Strahlungskeulen sind gestrichelt gezeichnet und mit den Bezugszeichen fl bis f(N-I), worin N = n, versehen. Es ergibt sich aus diesem Diagramm, daß das Inter-

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vail GD, in dem die Interpolation durchgeführt WiM₈ größer als das vorhergehende Intervall .AB ist und n+(.n-l) Strahlungskeulen statt η StrahlüngBkeulen umfaßt» Betrashtet man beispielsweise ein Ziel P₃ das sieh' in der Strahlungskeul© f2 befindet, so kann das ihm entsprechende Signal einer Interpolation mit der Strahlungekeule Γ2 nur in Höh® öes Pegels "a" unterzogen werden, da die Strahlungskeule Ϊ2 die A©hse der Strahlungskeule fi Im Punkt A sehneidet. Dagegen kann die Strahlungskeule fl In der sich ebenfalls das Ziel F befindet, einer Interpolation mit der Strahlungskeule fl auf einem wesentlich höheren Pegel unterzogen werden₉ der zwischen den Pegeln b und G liegt , da dl© StrahlungskeuXe fI dl© AehB©■ der Strahlungskeule fl beispielsweise bei H schneidet» Eb ergibt sich folglich, daß dl© Interpolation zwischen den Strahlungskeulen der ersten Gruppe (fl bis fn) und &en Strahlungskeulen der zweiten Gruppe fl bis f(M-I) gute Ergebnisse erbringt. Dabei ist jedoch für die äußeren Strahlungskeulen die Gefahr der Dekorrelation der Signale zn beachten, die die Ergebnisse verfälschen kann. Dem kann Insbesondere für niedrige Höhenwinkel durch Erzeugung mindestens einer weiteren zusätzlichen Strahlungskeule fo beim Empfang abgeholfen werden, welche weitere Strahlungskeule In ähnlicher Weise gewonnen wird, wie diejenigen der zweiten Gruppe₉ zu denen sie demzufolge auch gehört. Jedoch arbeitet der sie bestimmende Primärstrahler 199 (Flg. 8) nur beim Empfang, weshalb der Speisekanal, der diesen Strahler mit dem Sender an sich verbinden müßte, mit einem Belastungswiderstand 198 abgeschlossen ist ο

Weiterhin ist festzustellen, daß diese Strahlungskeule fo eine verbesserte Zielaufnahme bzw» Zielerfassung bei niedrigen Höhenwinkeln bewirkt. Fig. 7 zeigt in schematisoher Form, wie dl· Strahlungskeulen der beiden Gruppen Im Verhältnis zueinander Im Raum liegen. Die Strahlungskeule fo, die die niedrigste erzielbare Keule ist, Ist bei einem AusführungBbeisplel um einen Winkel von 0,5° gegen die Horzontale geneigt, ,

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während die niedrigste Strahlungskeule, die man bei einem Radargerät bekannter Art erhält» ui
gegen die Horizontale geneigt ist.

Radargerät bekannter Art erhält» um einen Winkel von 0,5°

Die Erzeugung zusätzlicher Strahlungskeulen beruht auf folgender Feststellung: Im Sendefall wird jeder Primärstrahler mit einer Welle gespeist, die eine bestimmte Polarisation besitzt. Wenn das Hindernis, auf das diese Welle auftrifft, völlig isotrop 1st, behält die reflektierte Welle dieselbe Polarisation bei. In der Praxis sind Jedoch die Hindernisse im Weg der Sendewelle von komplexer Form, so daß die Reflexionen an diesem Hindernis eine Depolrfarisation der reflektierten Welle erzeugen. Diese reflektierte Welle wird folglich gleichzeitig in zwei zueinander senkrechten Polarisationsebenen und darüber hinaus mit Energiepegeln, die sich wenig unterscheiden, empfangen.

Derjenige Teil der reflektierten Welle, der dieselbe Polarisation wie die Sendewelle aufweist, wird in der Weise weiterverarbeitet, wie dies im Zusammenhang mit der Beschreibung des Standes der Technik erläutert wurde. Dagegen wird derjenige Teil der reflektierten Welle, der eine zur Polarisation der Sendewelle senkrechte Polarisation besitzt, zur Erzeugung der zusätzlichen Strahlungskeulen fl bis f(N-I) ausgenutzt. Diese Energie würde bei den Ausführungsformen nach dem Stande der Technik absorbiert, geht dort also verloren.

An dieser Stelle 1st festzuhalten, daß die Erfindung unabhängig von der Polarisation der Sendewelle anwendbar let, die linear, zirkulär oder elliptisch sein kann.

Jeder Primärstrahler ist mit dem Verteiler über eine Verzweigung verbunden, die zwei Wellentypen verarbeiten kann und aus einem Hohlleiter mit Quadrat- oder Kreisquerschnitt besteht, der mit einem Hohlleiter mit Rechteckquerschnitt über

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α _ Z ZD ο-Si? Z

einen Übergang verbunden ist. Die Fig. 4,5 und 6 zeigen Hohlleiteranordnurigen, die in beiden Richtungen Energien, wie sie bei dem beschriebenen Radargerät auftreten, übertragen können.

Der Eingang 9 der Verzweigungen nach den Fig. 4 bis β ist mit dem Verteiler 5 verbunden. Er erhält eine Energie, deren Polarisation linear, beispielsweise (wie durch den Pfeil 10 angedeutet) vertikal 1st. Ein Rechteckhohlleiter 9 führt diese Energie über einen Übergang 12 im Fall der Fig. 4 und 6 einem KreishohlleIter 11 zu. Xm Fall der Fig. 5 ist der Hohlleiter 9 mit einem quadratischen Hohlleiter 13 verbunten.

An diese Kreishohlleiter 11 bzw* an den quadratischen Hohlleiter 13 sind Rechteckhohlleiter 14 angekoppelt _x deren Längsachse senkrecht zu der Längsachse des Eingangsiiohlleiters verläuft. Diese Hohlleiter können Wellen Übertragen, deren Polarisationsebene senkrecht au derjenigen der Sendewelle verläuft-· Die Kreishohlleiter 11 bzw. der quadratische Hohlleiter 13 sind mit den Primärstrahlern verbunden. Der Kreishohlleiter 11 der Fig. 6 besitzt eine ^ -Platte 15«, der derart unter einem Winkel von 45° in bezug, auf die Richtungen der Rechteckhohlieiter 7 und 14 angeordnet ist, daß sie die lineare Polarisation (hier vertikal) der am Eingang 9 der Verzweigung empfangenen Welle in eine Welle mit zirkulärer Polarisation umformt, die winkelmäßige Ausrichtung dieser ^-Platte ist jedoch sticht auf 45° beschränkt; die Platte kann ebenso auch beispielsweise in einem Winkel von 22,5° i*i bezug auf die Achsen der Hechteckhohlleiter angeordnet werden. In diesem Fall hat die abgegebene Welle elliptische Polarisation.

Im Augenblick des Empfangs von einem oder mehreren sich in Strahlungskeulen des Radars befindenden Sielen reflektierten Energie hat sich - sumindest in. dem' normalem unu Hälirgetelüslichsten Fall eines komplexen und daher sieht isotropen Zieles die Polarisation der reflektierten Welle gedreht.

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In diesem Fall setzt sich die reflektierte Energie aus einem Teil, dessen Polarisation mit derjenigen der gesendeten Energie übereinstimmt und aus einem Teil» dessen Polarisation senkrecht zu derjenigen der gesendeten Energie liegt, zusammen. Bei den bisher bekannten Radargeräten wurde diese Energie, deren Polarisation senkrecht zu derjenigen der gesendeten Energie verläuft, in hierzu vorgesehenen Last- oder Abschlußwiderständen absorbiert. Nach der Erfindung Wird diese Energie Empfängern zugeführt, die mit den Hohlleitern 14 verbunden sind. Diese Empfänger sind normalerweise durch Begrenzer geschützt.

Im Fall der Fig. 6, der der allgemeinste ist und am besten mit der Praxis übereinstimmt, wird die komplexe, im allgemeinen elliptische Welle, die von dem Ziel reflektiert wurde, In ihre Komponenten mit gekreuzter linearer Polarisation zerlegt, so daß ein Teil der reflektierten Welle in dem Hohlleiter 9 und der andere Teil in dem Hohlleiter 14 erscheint, mit welch letzterem (wie gesagt) ein Empfänger verbunden ist* Es läßt sich nachweisen, daß statistisch gesehen die Energien, die den mit den Hohlleitern 9 und 14 verbundenen Smpfängern zugeführt werden, sehr ähnliche Wert· haben.

Fig. 8 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Radargerätes mit gestuften Strahlungskeulen, das die vorstehend geschilderten Verbesserungen besitzt. In dieser Figur findet sich nahezu vollständig die Flg. 1 wieder, wobei die Erfindung im wesentlichen darin besteht, im Empfangsfall eine gewisse Anzahl gestufter Strahlungskeulen hinzuzufügen, dl« denjenigen ähnlich sind, die sowohl im Sendefall als auch im Eapfangsfall bereits vorhanden sind. Wie In Fig. 1 koppelt der Verteiler 5, der mit den'in der Schaltung 4 vereinigten Duplex·« verbunden ist, die Primärstrahler 2 derart» daß •ta· gewisse Anzahl gestufter Strahlungskeulen erhalten wird, dl· tleh - wie dies besehrieben wurde und bekannt ist - in

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bestimmter Weise'schneiden, wobei die Primärstrahler 2 in der Brennebene eines/allgemeinen parabolischen Reflektors 1 angeordnet sind.

In analoger Welse ist nach der Erfindung ein zweiter".Verteiler 16 vorgesehen, der in bestimmter Weise mittels bekannter Mittel, von denen Beispiele im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 6 beschrieben wurden, die Primärstrahler 2 in Relation mit den entsprechenden Empfängern 18 miteinander koppelt_s wobei diese'Empfänger mit denjenigen Hohlleitern verbunden sind, die den Teil der reflektierten Welle erhalten;, dessen Polarisation senkrecht zu der Polarisation der gesendeten Welle . verläuft, da das Ziel (wie gesagt) die Polarisation eines Teils der von ihm reflektierten Energie geändert hat ο Di© Kopplung der Primärquellen ist.derart, daß die empfangene und durch den zweiten Verteiler 16 weiter übertragene Energie sich auf die beiden betrachteten Serien von Strahlungskeulen verteilt und daß die beim Empfang erzeugten'Strahlungskeulen sich zwischen die mittels des ersten Verteilers 5 erzeugten Strahlungskeulen schieben. Der Verteiler 16 koppelt außerdem den bereits erwähnten zusätzlichen- Primärstrahler 199» der nur beim Empfang arbeitet _s mit den Primärstrahlern 200 bis 205.

Nach dem Stand der Technik (Fig. 1) koppelt der Verteiler 5 zur Erzielung der Strahlungskeule fl die Primärstrahler 200, 201, 202; zur Erzielung der Strahlungskeule f2 koppelt er die Primärstrahler 202, 203, 204.

Zur- Erzielung von Strahlungskeulen, die zwischen denjenigen liegen, die mittels des Verteilers 5 erzeugt werden» koppelt der Verteiler 16 beispielsweise für die Strahlungskeule fl die Primärstrahler 201, 202, 203 und für die Strahlungekeule fll die Primärstrahler 203, 204, 205<> Zur Erzielung der Strahlungskeule fo koppelt der Verteiler die Primärstrahler 199, 200, 201.

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Die Kopplung der Primärstrahler wird mittels Irgendwelcher bekannter Einrichtungen wie beispielsweise Zlrkulatoren erzielt.

Der Verteiler 16 koppelt die Primärstrahler in der vorstehend beschriebenen Weise und die somit erzeugten Empfangskanäle sind über eine Anzahl Begrenzer 17 mit Empfängern 18 verbunden, die Ihrerseits mit einem Interpolator 19 verbunden sind.

Dieser Interpolator 19 ist mit einer als Auswahllogik 20 bezeichneten Schaltung verbunden, die außerdem auch mit dem bereits aus dem Stand der Technik bekannten Interpolator 7 verbunden ist. Diese Auswahllogik 20 gestattet insbesondere die Interpolation zwischen den Strahlungskeulen auf die beiden Gruppen zu erstrecken, die mit dem Radargerät nach der Erfindung erzeugt werden. Diese Auswahllogik ist mit einer Auswerte- und Anzeigeschaltung 21 verbunden, die eine Anzeige der durch Verarbeitung der von dem Radargerät aufgenommenen Daten bestimmten Informationen gestattet.

Hinsichtlich der Arbeitsweise dieser Anordnung, die - da bekannt - im einzelnen nicht beschrieben wird, ist festzuhalten, daß der relative Überschuß an Strahlungskeulen die Zahl der Informationen, die zum Aufspüren von Zielen und zur Bestimmung ihrer Lage verwendet werden können, erheblich vermehrt. Die zusätzlichen Strahlungskeulen verbessern auch die Möglichkeiten der bekannten Radargeräte insbesondere bei der Aufsuche des besten Signal/Rauschen-Verhältnisses, welches Verfahren besonders vorteilhaft im Fall von (künstlich erzeugten oder natürlichen) Störungen ist, wo zur Durchführung einer Messung derjenige Empfänger gewählt wird, der dem Kanal zugeordnet ist, der das beste Signal/Rauschen-Verhältnis bietet.

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~ 13 - .

Die Auswahllogik 20 hat eben diese Aufgabe», diejenigen Strahlungskeulen auszuwählen. In denen Echosignale großer und/oder maximaler Intensität zur Verfügung stehen. Außerdem kann diese Auswahllogik auch die Strahlungskeulen auswählen, in denen ganz einfach das Vorhandensein von Signalen über ein System mit konstanter.Fefalaiarm-Wahrseheinlichkelt (Constant False Alarm Receiver) festgestellt wurde; schließlich kann die Auswahllogik auch Signale auswählen ,. die den beiden vorstehend genannten Kriterien entSprechens also Vorhandensein und Intensität»

Als Beispiel wird eine Übersicht über Ergebnisse gegeben, die mit einer Auswahllogik 20 erzielt werden-können, öle beispielsweise ein Diodenmosaik sein kann, dessen Verbindungen in Abhängigkeit von dem gewünschten Verhalten hergestellt werden.

Wenn zur Durchführung des Vergleichs zwischen den Signalen jeder Strahlerkeulengruppe und zur Ausführung der Interpolation, die die Erzielung der optimalen Information gestattet, als Kriterium das stärkste Signal verwendet werden soll, kann die Auswahllogik folgendes feststellen! Wenn in allgemeiner Form fl + f(I+l)> fi + f(i+l) oder umgekehrt, in. welcher Formel f die Intensität der in den entsprechenden Strahlungskeulen empfangenen Zielechosignale bedeutet, wird die Strahlungskeulengruppe fl und f(I+i) zur Interpolation herangezogen; umge-

und kehrt wird die Strahlungskeulengruppe fi /r(i+l) herangezogen, wenn die Ungleichung in umgekehrter Richtung gilt«

Für den Fall, daß das Kriterium des Vorhandenseins eines Signals herangezogen wird, kann die Auswahllogik 20 wie folgt arbeiten:

Das Vorhandensein eines Signales in der Strahlungskeule f1 bewirkt die Interpolation zwischen der Strahlungskeule f2 und der benachbarten Strahlungskeule fl, wobei die Erscheinung der

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Dekorrelation kein Nachteil ist, da sie sich nur auf die Amplitude der Signale und nicht auf deren Vorhandensein auswirkt.

Das Vorhandensein von Signalen in den Strahlungskeulen f1 und f2 bewirkt die Durchführung der Interpolation zwischen den Strahlungskeulen fl und f2, sperrt jedoch die Interpolation zwischen der Strahlungskeule f2 und der Strahlungskeule fl.

Da· Vorhandensein von Signalen in den Strahlungskeulen fl und fll hat die Durchführung der Interpolation zwischen diesen beiden Strahlungskeulen zur Folge und schließt eine Interpolation zwischen den Strahlungskeulen fl und f2 aus.

Diese Arbeitsweise der Auswahllogik findet auf alle Strahlungskeulen des Systems Anwendung.

Die Erfindung gestattet eine wesentliche Verbesserung der Leistungsfähigkeit einer Schaltung zur Nebenkeulen-Unterdrükkung. Bei bekannten Radargeräten der vorliegenden Gattung liegt der Interpolationspunkt längs der Strahlungskeule in unmittelbarer Nähe des Niveaus der Nebenkeulen (Niveau a in Fig.3). Bei dem vorliegenden Radargerät liegt der untere Punkt der Interpolation auf einem ganz wesentlich höheren Niveau als demjenigen der Nebenkeulen (Niveau b in Fig.3) und die Einstellung der Einrichtung zur Unterdrückung der Nebenkeulen kann bis auf dieses Niveau angehoben werden.

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Claims

Öipl.-lng. DIpI. oüe. j»ubl. . DIETRICH LEWINSKY /r PATENTANWALT ' f.h-r8Ä5ndien21 - faUbfctt . 7250-IV/He I*'1 Telefon 56 !7 42 THOMSON .* CSP Patentansprüche;

1. Radargerät mit in bestimmter Welse über einen Verteiler miteinander gekoppelten und über Duplexer mit einem Sender und Empfängern verbundenen Primärstrahlern₉ die über einen Reflektor insbesondere in Höhenrichtung gestufte'Strahlerkeulen erzeugen und die durch Interpolation der über zwei benachbarte Strahlerkeulen empfangenen Signale die genaue Bestimmung der Höhe mindestens eines der durch das Radargerät erfaßten Ziele gestatten, wobei außerdem Einrichtungen zur Aufnahme und zur Ausnutzung des nach Reflexion an einem Ziel depolarisierten Energieanteiles vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet»daß in den Speiseleitungen der Primärstrahler (2) ein zweiter Verteiler (16) vorgesehen ist, der die Primärstrahler (2) derart miteinander koppelt, daß die von einem erfaßten Ziel reflektierte Energie sich in Abhängigkeit von ihrer Polarisation sowohl auf die von dem ersten Verteiler (5) bestimmten Antennenkeulen (fl bis fn) als auch auf von dem zweiten Verteiler (16) bestimmte zusätzliche Antennenkeulen (fo bis f (N-I)) aufteilt, wobei die Keulen beider Gruppen ineinandergreifen.

2. Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ^; der zweite Verteiler (16) die Speiseleitungen (lH). derjenigen Primärstrahler koppelt, die in bezug auf die Polarisation der abgestrahlten Welle depolarisierte Energie : empfangen.

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3· Radargerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Speiseleitungen der Primärstrahler Verzweigungen für zwei Wellentypen (Pig. 4, 5» 6) enthalten, die Wellen übertragen, deren Folarisationsebenen zueinander senkrecht stehen.

4. Radargerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jede Verzweigung einerseits aus einem Hohlleiter mit Kreisquerschnitt (11), einem damit über einen Übergang (12) verbundenen Hohlleiter mit Rechteckquerschnitt (9) auf einer gemeinsamen Längsachse, sowie andererseits aus einem zweiten Hohlleiter mit Rechteckquerschnitt (14) mit zu der Längsachse rechtwinkliger Achse besteht.

5. Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter mit Kreisquerschnitt (11) der Verzweigung durch einen Hohlleiter mit Quadratquerschnitt (13) ersetzt ist.

6. Radargerät nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter mit Kreisquerschnitt (11) der Verzweigung eine Platte (15) enthält, deren Länge ein Viertel der Betriebswellenlänge beträgt und die einen reziproken Polarisator bildet, der in Abhängigkeit von seiner Ausrichtung im Hohlleiter (11) die lineare Polarisation in eine zirkuläre oder elliptische Polarisation umformt.

7. Radargerät nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechteckhohlleiter (14) der Verzweigungen, die solche Energie erhalten, deren Polarisation rechtwinklig zu der Polarisation der Sendewelle ist, mit dem zweiten Verteiler (16) verbunden sind, der die Primärstrahler derart koppelt, daß die erzeugten zusätzlichen Antennenkeulen zwischen den durch diese über den ersten Verteiler (5) gekoppelten Strahler erzeugten Antennenkeulen liegen.

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8. Radargerät nach Anspruch 1, 2 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Primärstrahler (199) vorgesehen ist, der einerseits mit einem Abschlußwiderstand (198) und andererseits mit dem zweiten Verteiler (16) verbunden ist, der diesen Primärstrahler (.199) mit den anderen Primärstrahlern koppelt, und daß der zusätzliche Primärstrahler* derart angeordnet ist, daß er eine Empfangsantennenkeule mit geringer Neigung gegen die Horizontale erzeugt.

9. Radargerät nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verteiler (16) jede Strahlungskeule der zweiten Gruppe über einen Begrenzer (17) und einen Interpolator (19) Biit einem Empfänger (18) verbindet, wobei der Interpolator (19) seinerseits mit einer Auswahllogik (20) verbunden ist, die wiederum mit einem den Antennenkeulen der ersten Gruppe zugeordneten Interpolator (7) verbunden ist.

10. Radargerät nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen von beiden Strahlerkeulengruppen erhaltende Auswahllogik (20) eine Interpolation in einem Intervall gestattet, das durch die Achsen zweier benachbarter Keulen definiert wird.

11. Radargerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet_s daß die Auswahllogik (20) eine Wahl zwischen den Keulen zur Durchführung einer Interpolation trifft und dazu entweder in den Keulen aufgenommene Präsenzsignale oder die stärksten Signale oder eine Kombination beider verwendet.

12. Radargerät nach einem der Ansprüche 1, 2, 3» 4, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung der zweiten Gruppe von Antennenkeulen das Niveau, auf dem die Interpolation stattfindet, erhöht, daß dieses Niveau über dem Niveau der Nebenzipfel liegt und hierdurch eine bessere Unterdrückung dieser Nebenzipfel erreicht wird.

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