DE2531102C3

DE2531102C3 - Radargerät zum Senden und Empfangen von Impulszügen mit von Impuls zu Impuls unterschiedlicher Frequenz

Info

Publication number: DE2531102C3
Application number: DE2531102A
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Chevreuse Charlot (Frankreich)
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1978-10-12
Also published as: GB1512827A; SE7507941L; NL7508166A; IT1040894B; DE2531102B2; JPS5133585A; CH594181A5; US3979752A; DE2531102A1; FR2278204B1; FR2278204A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Radargerät mit Einrichtungen zum Senden von Impulszügen, deren von Impuls 7u Impuls verschiedene Trägerfrequenz einer periodischen Funktion folgt, wobei im Verlauf jechs Zyklus eine

⁴ⁱ¹ ganze Mehrzahl von N Impulsen in vorgegebenen Augenblicken gesendet wird, und mit Empfangs- und Frequenzumsetzungseinrichtungen, die einen steuerbaren Oszillator und Schaltungen zur Messung der Ablage der Frequenz des Oszillators von der Trägerfrequenz

•f> der gesendeten Impulse und zur Nachführung der Oszillatorfrequenz auf einen um die Zwischenfrequenz von der Impulsträgerfrequenz entfernten Wert umfassen.

Ein derartiges Radargerät ist aus der GB-PS 8 45 776

Vi bekannt.

Bei diesem bekannten Radargerät wird der Überlagerungsoszillator einerseits grob durch die Steuerschaltung zur Veränderung der Frequenz der auszusendenden Impulse (Tuner) nachgeführt. Andererseits ist eine

^Γ>ϊ Feinregelung vorgesehen, bei der ausgehend von der Frequenz eines ausgesandten Impulses ein Fehlersignal zur Feineinstellung der Frequenz des Überlagerungsoszillators erhalten wird. Durch die Feinregelung muß ein noch relativ großer Frequenzfehler kompensiert wer-

fiii den, woraus in nachteiliger Weise eine relativ große Einschwingzeit des Regelsystems resultiert,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radargerät der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Regelkreis zur Nachführung der Oszillatorfre-

M quenz sich durch eine besonders kurze Einschwingzeit und durch besonders präzise Regelung auszeichnet.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß ein Mehrfachintegrator, der in an sich bekannter Weise (US^PS

34 33 937) zeitlich gestaffelt im Synchronismus mit dem Senden der Impulse mit einer Integrationsdauer, die gleich der Dauer einer bestimmten Vielzahl von Zyklen der periodischen Funktion ist, arbeitet, zwischen dem Ausgang der Frequenz-Ablagemeßschaltungen und dem Frequenzsteuereingang des Oszillators eingefügt ist.

Jeder N Impulse umfassende !mpulszug wird während einer Dauer, die das N-fache der Wiederholperiode der Impulse ist, gesendet Der Impulszug wird zeitlich zyklisch und stets identisch wiederholt Somit wird der ;-/e-Impu5s jedes Impulszuges stets mit der gleichen Frequenz gesendet (/ zwischen 1 und N). Die Zahl gesendeter Frequenzen ist fuiglich stets genau gleich N. Beim Empfang wird jede Serie von A/Signalen wie eine Folge von N zeitlich gestaffeiten und zyklisch wiederholten Abtastwerten behandelt.

Durch die Integration der Impulse verschiedener Zyklen gemäß der Erfindung wird ein Feinregelsignal gewonnen, das bereits beim Aussenden des Impulses vorliegt. Hierdurch wird die Einschwingzeit des Regelkreises erheblich verkürzt und eine präzise Frequenzregelung ermöglicht.

Der Zyklus der N Impulse kann (muß aber nicht) mit der Elementarperiode der Funktion zusammenfallen, die den Verlauf der Frequenz der Impulse als Funktion der Zeit wiedergibt. Wenn der Zyklus mit dieser Funktion nicht koinzidiert, können die N Impulse eines Zyklus auf zwei oder mehr Elementarperioden der Funktion Frequenz/Zeit des Magnetrons verteilt sein. Die Zahl dieser in einem Zyklus enthaltenen Elementarperioden bleibt selbstverständlich gleich einer ganzen Zahl. In der folgenden Beschreibung wird als Zyklus die Gesamtheit der periodischen Frequenz bezeichnet, die die N Impulse umfaßt, deren Frequenz einer oder mehreren Elementarperioden der vorher genannten Frequenz/Zeit-Funktion folgen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Zwischenfrequenzverstärkers für die empfangenen Signale ist im A sprach 3 angegeben.

In der Zeichnung ist das Radargerät nach der Erfindung anhand von Blockschaltbildern und einem erläuternden Diagramm einer beispielsweise gewählten Ausführungsform schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fi g. 1 ein Radargerät nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Einrichtung zur automatischen Verstärkungsregelung für den Zwischenfrequenzverstärker des Empfängers,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Mehrfach-Integrators,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Mehrfachintegrators,

F i g. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel der Synchronisiereinrichtung,

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der Synchronisiereinrichtung,

F ι g. 7 die von der Synchronisiereinrichtung gelieferten Steuersignale und

F i g. 8 eine Fang- und Rastschaltung in der Frequenzregelschleife des Empfängers.

Gemäß dem in Fig. 1 wiedegegebeneri Blockschaltbild Umfaßt das Radargerät eine Antenne 1, die an einen Zirkulator 2 angekoppelt ist Der Zirkulator 2 ist einerseits mit dem Ssiider 3 und andererseits mit den Empfangsschaltungen gekoppelt, von denen lediglich ein Mischer 6 und ein Verstärker 7 wiedergegeben sind. Der Sender Umfaßt ein Magnetron samt zugehörigen Einrichtungen, d. h. einen Frequenzsteuermotor, einen Frequenzgeber, der ein Nachführsignal (im allgemeinen eine Spannung) abgibt, die kennzeichnend für die Frequenz des Magnetrons ist (verfügbar an einem '■ Anschluß 9), und einen Modulator, der zur Auslösung des Sendens von Impulsen dient Der Betrieb des Senders wird durch einen Taktgeber 4 gesteuert, der insbesondere die Steuersignale für den Modulator, den Motor des Magnetrons und die Frequenz- und

in Verstärkungssteuereinrichtungen des Empfängers liefert

Der Sender 3 erzeugt Impulszüge mit N Impulsen. Die Dauer jedes Impulszuges ist gleich dem TV-fachen der Wiederholperiode der Impulse. Der Impulszug wird

π zeitlich zyklisch und in stets der gleichen Form wiederholt Von einem Zyklus zum nächsten ändert sich die Frequenz der Impulse in derselben Weise, nach derselben Zeitfunktion. Somit wird der /-/e-Impuls jedes Impulszuges stets mit der gleichen Frequenz gesendet.

.'Μ unabhängig von dem Wert von i, der r ,ischen ! und N liegt. Die Zahl der gesendeten Frequenzen ist folglich genau gleich N.

Empfangsseitig nimmt der Mischer 6 eine Frequenzumsetzung der empfangenen Signale mit Hilfe eines

>-> Überlagenjngsoszillators 5 veränderlicher Frequenz vor. Die Frequenz des Oszillators 5 ändert sich mit jedem empfangenen Impuls, damit die Frequenz der Signale nach dem Mischer konstant ist. Die Signale auf der Zwischenfrequenz Fl sind nach Vers.ärkung durch

in den Verstärker 7 an einem Anschluß 8 verfügbar, von wo sie abgenommen und Verarbeitungsschaltungen zugeführt werden, die in der Figur nicht dargestellt sind, da sie nicht Bestandteil der Erfindung sind.

Die Schaltung zur automatischen Verstärkungsrege -

li lung des Verstärkers 7 ist mit 29 bezeichnet. Sie ist im einzelnen in F i g. 2 wiedergegeben.

Der Oszillator 5 besitzt einen Frequenzsteuereingang 13. der mit dem Ausgang eines Verstärkers 12 verbunden ist. Dieser Verstärker 12 erhält das

in Ausgangssignal eines Addierers 11 mit drei Eingängen. Die "requenzsteuerung des Oszillators 5 geschieht somit auf drei verschiedenen Wegen. Der Zweck dieser drei Einwirkungsmöglichkeiten ist, die Frequenz des Oszillators um den Betrag der Zwischenfrequenz

ι» verschoben genau auf jeder einzelnen der von dem Sender gesendeten Frequenzen zu halten. Die verschiedenen Steuerungen ergänzen sich gegenseitig, um die korrekte Frequenznachführung zu erzielen.
Eine derartige Steuerung geht von der Nachführspan-

,0 nung aus, die von dem Frequenzaufnehmer an dem Anschluß 9 des Senders zur Verfügung gestellt wird. Eine Abtast- und Halteschaltung 10 speichert diese Spannut kurz vor dem Senden jedes Impulses. Diese Spannung bleibt während der gesamten Sende- und

V₁ Empfangsperiode gespeichert und gestattet die Voreinstellung der Frequenz des Oszillators bis zum Ende der Empfangsperiode. Die Steuerung der Abtast- und Halteschaltung 10 erfolgt durch den Taktgeber 4. Die Voreinstellspannung wird einem der Eingänge des

hii Addierers 11 /Jgeführt.

Eine zweite Frequenzsteuerung wird mit Hilfe einer Frequenzregelschleife erhallen. Diese Schleife Vergleicht die gesendete Frequenz mit derjenigen des Oszillators Und liefert eine Fehlerspannung, die die

h'i Oszillatorfrequenz korrigiert.

Ein Mischer 14 erhält hierzu einerseits das Ausgangssignal des Oszillators 5 und andererseits einen kleinen Teil des gesendeten Signals über ein Koppler 15. Die

Ausgangssignale des Mischers haben eine Frequenz in der Nähe der Zwischenfrequenz Fl und werden durch einen Verstärker 16 verstärkt und anschließend einem auf die Zwischenfrequenz Fl abgestimmten Frequenzdiskriminator 17 zugeführt. Das von dem Diskriminator gelieferte Fehlersignal wird durch eine Abtast- und Halteschaltung 18 abgetastet und gespeichert, anschließend durch einen Mehrfach-lrilegrätor 19 gefiltert und schließlich einem zweiten Eingang des Addierers 11 zug&führL

Die durch den Taktgeber 4 gesteuerte Abtast- und Halteschaltung 18 sorgt dabei dafür, daß das von dem Diskriminator 17 gelieferte Fehlersignal in die Form eines Zuges von /V Abtastwerten gebracht wird, die mit den N im Verlaufe jedes Zyklus gesendeten Impulsen synchronisiert sind. Jedem Abtastwert entspricht eine genau festgelegte Sendefrequenz, die im Verlauf der folgenden Sendezyklen stets die gleiche bleibt.

Der Mehrfach-Integrator 19 integriert die Abtastwerte jedes Zyklus einzeln und getrennt voneinander. Das bedeutet, daß der /-ie-Abtastwert während dessen Dauer integriert wird, dann die Integration aufhört und der erhaltene Wert in einer Kapazität gespeichert bleibt. Die Integration geht dann während der Dauer des /-fen-Abtastwertes im folgenden Zyklus weiter. Während der übrigen Zeit im Verlauf jedes Zyklus erfolgt die Integration der /V-I anderen Abtastwerte in der gleichen Art. Die genauere Ausführung und die Arbeitsweise des Integrators wird später anhand der F i g. 3 und 4 beschrieben werden.

All dies spielt sich demnach so ab. wie wenn die Integration des Steuersignals für den Überlagerungsoszillator für jeden Wert der gesendeten Frequenz zeitlich gestaffelt durchgeführt wird. Die Integrationsdauer für jede Frequenz liegt zwischen der Dauer einiger und einiger Hundert Sendezyklen. Die Steuerung der zeitlichen Verschiebung des Integrators 19 erfolgt im Synchronismus mit derjenigen der Abtast- und Halteschaltung 18 durch den Taktgeber 4.

Die Dauer jedes an dem Integrator anliegenden Abtastwertes ist etwas kurzer als die Wiederholperiode der Impulse zufolge der Einschaltung der Abtast- und Halteschaltung 18. Letztere verlängert die Dauer jedes von dem Diskriminator 17 gelieferten Signales mit Hilfe eines in ihr enthaltenen Speichers.

Schließlich erlaubt der dritte Frequenzsteuerweg bei jeder Wiederholung bzw. Wiederkehr den sich aus Instabilitäten der Frequenz des Magnetrons ergebenden Restfehler zu korrigieren. Diese Steuerung umfaßt einen einfachen Verstärker 20 zwischen dem Ausgang der Abtast- und Halteschaltung 18 und dem dritten Eingang des Addierers 11.

Die Korrektur des Restfehlers der Frequenz wird in offener Schleife durchgeführt. Der Wert der Verstärkung K des Verstärkers 20 ist derart eingestellt, daß das Produkt Ki ■ Kl- K = -1. worin K\ der Umsetzungskoeffizient der Anordnung Verstärker i6/Diskriminator 17/Abtast- und Halteschaltung 18, ausgedrückt in Volt/Hertz und K 2 der Umsetzungskoeffizient der Anordnung Verstärker 12/OsziIlator 5. ausgedrückt in Hertz/Volt sind.

Die automatische Verstärkungssteuerschaltung für den Verstärker 7 ist in F i g. 2 wiedergegeben. Diese Schaltung gestattet die Änderung der Verstärkung des Verstärkers 7 in jeder Wiederkehr, um die Amplitude der Echosignale zu normieren. Ein Entfernungsfenster, das das Echo eines von dem Radargerät verfolgten Zieles enthält, wird in der nutzbaren Empfangsperiode nach dem Senden jedes Impulses ausgestanzt. Für jede Wiederkehr soll die Verstärkung des Verstärkers einen bestimmten Wert haben, der durch eine Regeischleife eingestellt und konstant gehalten wird, die einen > Mehrfach-Integrator 24 umfaßt, der ebenso wie der Mehrfach-Integrator 19 aufgebaut ist, welcher in der zuvor beschriebenen Frequenzregelschleife liegt. Diese Verstärkungsregelschleife Umfaßt einen Amplitudendelektor 26, der an den Ausgang des Verstärkers

in angeschlossen ist, gefolgt von einer Abtast- und Halteschaltung 27. die das Entfernungsfenster bei jeder Wiederkehr ausstanzt oder ausblendet. Ein Addierer 25 erhält das Ausgangssignal der Ablast- und Halteschaltung 27 an seinem einen Eingang und eine Bezugsspan-

<·'·■ nung VR an seinem anderen Eingang. Der Mehrfach-Inlegrator 24 liegt zwischen dem Ausgang des Addierers 25 und dem Verstärkungssteuereingang des Verstärkers 7 Ons ArheiKnrinyin rfor Verslarkprrpuplschleif? is?

ähnlich wie dasjenige der Frequenzschleife der Fig. 1.

2» Die Steuerimpulse für den Integrator 24 (Eingang und Schiebeimpulse) sind dieselben wie diejenigen des Integrators 19 und werden von dem Taktgeber 4 geliefert. Die Steuerimpulse für die Abtast- und Halteschaltung 27 werden einem Anschluß 28 durch

2> eine Synchronisierschaltung zugeführt, die nicht dargestellt ist. da sie Teil der weiteren Steuerschaltungen für die Zielverfolgung ist, die keinen Bestandteil vorliegender Erfindung bilden.

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Mehr-

Vt fach-lntegratoren 19und24.

Jeder von ihnen umfaßt einen Verstärker A in Form eines Operationsverstärkers hoher Verstärkung in Serie mit einem Widerstand R zwischen einem Eingangsanschluß Fund einem Ausgangsanschluß 5. Eine Anz&hl N

!'► Kapazitäten Cl. Cl ■ ■ ■ Cn ist jeweils mit einem Anschluß mit dem Eingang des Verstärkers und mit dem anderen Anschluß mit dem Ausgang des Verstärkers über Schalteinrichtungen Pl, Pl ■ ■ ■ Pn verbunden. Diese Schalteinrichtungen sind beispielsweise analoge

·>» Torschaltungen. Sie dienen dazu, mit dem Ausgang des Verstärkers stets nur eine einzige Kapazität zu verbinden. Die Steuerung der Torschaltungen Pl bis Pn erfolgt mittels eines Schieberegisters R mit N Stufen und dem Schieberegister R zugeführten Impulsen. Die

*'' Schiebeimpulse liegen am Eingang /1 an. Jeder von ihnen verschiebt den Registerinhalt um eine Stelle. Zur Steuerung des aufeinanderfolgenden Schließens der Torschaltungen P¹ bis Pn wird ein Impuls (beispielsweise ein bit »1«) dem Eingang ti der ersten Stufe des

*» Registers zugeführt. Es müssen dann Λ/Schiebeimpu!.»; einlaufen, um die »1« bis in die letzte Stufe oder Stelle des Registers fortschreiten zu lassen. Der Ausgang der die »1« enthaltenden Stufe steuert das Schließen der entsprechenden Schalteinrichtung öder Torschaltung.

"n Die Wiederholperiode der Eingangsimpulse bei ti ist zumindest gleich dem ΛΖ-fachen derjenigen der bei /1 anliegenden Schiebeimpulse.

Die aus dem Verstärker A, dem Widerstand R und einer der Kapazitäten CI bis Cn gebildete Anordnung

w stellt einen integrator dar. Es sei angenommen, daß in einem gegebenen Zeitpunkt beispielsweise die Kapazität Ci angeschlossen ist Die Anordnung integriert das an ihrem Eingang B anliegende SignaL Die Kapazität Ci entlädt sich oder lädt sich zunehmend. Sobald die

■" entsprechende Torschaltung Fi offen ist, bleibt die Ladung der Kapazität konstant. Die Ladung der folgenden Kapazität Ci+1 folgt dann dem Verlauf des Eingangssignals, Während dieser Zeit und während der

η—2 folgenden Wiederkehren bleibt die Ladung der Kapazität Ci konstant. Die während dieser Zeit stillgesetzte oder unterbrochene Integration beginnt von neuem, sobald die Torschaltung Pi von neuem geschlossen wird. Die Steuerung des Schieberegisters R erfolgt im Synchronismus mit den am Eingang E anliegenden Abtastwerten. Die Schaltung der Fig.3 dient zur Integration von N zeitlich gestaffelten oder verteilten Abtastwertefi. Der Eingangsimpuls für das Schieberegister Λ wird an ti in Synchronismus mit dem ersten Abtastwert jedes Zyklus angelegt. Die Wiederholperiode der Schiebeimpulse für das Register ist die gleiche wie diejenige der Abtastwertc. Die Steuerimpulse für das Register werden durch eine Synchronisierschaltung erzeugt, die nicht dargestellt ist, dem Fachmann jedoch geläufig ist.

Fig.4 zeigt ein anderes Ausfuhrungsbeispiel der zuvor beschriebenen Siriiaiiuiigsui'iufuiiung. Dieser Mehrfach-Integrator kann Verwendung finden, wenn die Zahl N von Abtastwerten in jeder Serie möglicherweise geändert werden soll. Es ist dann erforderlich, daß die Zahl der mit dem Verstärker verbundenen Kapazitäten gleich der Zahl der Abtastwerte jedes Zyklus ist. Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 4 ist die Zahl verwendbarer Kapazitäten gleich N festgelegt. Die höchstmögliche Zahl von Signalen, die integriert werden könnten, ist N. Es ist jedoch möglich, eine Zahl von MSignalen zu integrieren, wobei /V/kleiner als Λ/ist. Hierzu muß verhindert werden, daß die nicht verwendeten iV— M Kapazitäten mit dem Verstärker verbunden werden. Die Anordnung umfaßt folglich zusätzlich zu den in F i g. 1 gezeigten Bauelementen eine Verbindung, die den Eingang ti des Registers mit jedem Nullstelleingang der Ν— Λ/letzten Stufen des Registers verbindet.

Der an der ersten Stufe in Synchronismus mit dem ersten Abtastwert jeder Serie anliegende Eingangsimpuls löscht den Inhalt der anderen Stufen. Unabhängig von der Zahl M von Abtastwerten in jeder Serie arbeitet das Register folglich als ob es lediglich M Stufen umfassen würde.

Der Mehrfach-Integrator kann in Form von einer oder mehreren integrierten Schaltungen hergestellt werden. Die integrierte(n) Schaltung(en) kann (können) den Verstärker A, die Torschaltungen Pl bis Pn und das Register Λ umfassen. Die Kapazitäten CI bis Cn und der Widerstand R verbleiben außerhalb der Schaltung und werden vom Anwender gewählt. Eine Ausführungsform, die auf Digitalschaltungen aufbaut, ist ebenfalls möglich.

F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Taktgeber, also die Synchronisiereinheit, die zur Steuerung der Gesamtheit der Radarschaltungen im Synchronismus dient. Die Figur zeigt hauptsächlich die Steuerschaltungen für den Sender 3, die Abtast- und Halteschaltungen und die Mehrfach-Integratoren. Der Sender umfaßt ein Magnetron 31, das an den Zirkulator 2 und die Antenne 1 in Abhängigkeit von einem Modulator 32 Impulse liefert. Die Abstimmfrequenz des Magnetrons wird zeitlich geändert durch einen Motor 33. Ein Frequenzaufnehmer 34, der mit dem Hohlraum des Magnetrons gekoppelt ist, liefert die Nachführspannung an die Abtast- und Halleschaltung 10.

Alle Steuersignale für den Motor 33, den Modulator 32. die Abtast- und Halteschaltungen 10 und 18 und die Integratoren 19 und 24 werden ausgehend von einem Festfrequenz-Pilotoszillator 41 abgeleitet. Dieser arbeitet auf einer sehr niedrigen Frequenz von beispielsweise 400 Hz. Er dient zur Steuerung des Motors 33 über einen Leistungsverstärker 42. Die Synchronisierimpulse für den Modulator werden durch Vervielfachung der Grundfrequenz des Oszillators 41 erhalten. Die Zahl N von im Verlaufe jedes Zyklus zu sendenden Impulsen wird beispielsweise gleich 12 gewählt. Die Frequenzver* Vielfacherschaltungen umfassen einen freqUerizsteuerbaren Oszillator 43, der auf 4800 Hz arbeitet. Dieser Oszillator liegt in einer Phasenregelschleife, die einen Teiler 44 mit dem Teilerfaktor N, einen phasenempfindlichen Detektor 45₍ der die Ausgangssignale des Teilers 44 und des Oszillators 41 erhält, und einen Schlelfenverstärkcr 46. der zwischen dem Ausgang des Detektors und dem Sleuereingang des Oszillators 43 liegt, umfaßt. Die sinusförmigen Ausgangssignalc des Oszillators 43 werden in Rechtecksignale durch eine Impulsformerschallung 47 umgewandelt und dann in kalibrierte Impulse durch eine monostabile Kippschaltung 48 verwandelt. Diese Impulse steuern die Abtast· und Haiiescfiaiiung iO. Sie weiden darüber hinaus ZiVci anderen monostabilen Kippschaltungen 49 und 50 zugeführt. Die Kippschaltung 50 liefert Steuerimpulse für den Modulator 32, und die Kippschaltung 49 liefert Steuerimpulse für die Abtast- und Halteschaltung 18 und Schiebeimpulse für die Register der Integratoren (Eingang /I). Die Eingangsimpulse der Register der Integratoren (Eingang 12) werden ausgehend von dem Ausgangssignal des Pilotoszillators 41 durch eine impulsformerschaltung 51, gefolgt von einer monostabilen Kippschaltung 22, erhalten.
Fig.6 gibt ein anderes Ausführungsbeispiel des Taktgebers wieder, wobei der Pilotoszillator auf der Wiederholfrequenz der Impulse, beispielsweise auf 4800 Hz. arbeitet. Dieser Pilotoszillator 60 ist gefolgt von einem Frequenzteiler 61 mit dem Teilerfaktor N. der ein Signal mit 400 Hz liefert. Der Motor 33 des Senders wird über eine Phasenregelung gesteuert, die einen Phasendetektor 62 umfaßt, der einerseits das Ausgangssignal des Teilers 61 und andererseits das Ausgangssignal des Frequenzaufnehmers 34 (das außerdem an der Abtast- und Halteschaltung 10 anliegt* erhält. Wie im vorhergehenden Fall werden die verschiedenen Steuerimpulse durch Impulsformerschaltungen und monostabile Kippschaltungen erzeugt. Eine Formgeberschaltung 64 ist mit dem Ausgang des Oszillators 60 verbunden. Ihr folgt eine monostabile Kippschaltung 65, die Steuerimpulse für die Abtast- und Halteschaltung 10 erzeugt. Zwei monostabile Kippschaltungen 66 und 67 sind dem Ausgang der Kippschaltung 65 nachgeschaltel. Die Kippschaltung 66 liefert die Steuerimpulse für die Abtast- und Halteschaltung 18 sowie die Schiebeimpulse für die Integratoren, und die Kippschaltung 67 liefert die Auslöseimpulse für d«;n Modulator 32 des Senders. Eine weitere Formerschaltung 68 ist mit dem Ausgang des Teilers verbunden; ihr folgt eine monostabile Kippschaltung 69, die die Eingangsimpulse für die Integratoren liefert

F i g. 7 zeigt die durch die Schaltungen der F i g. 5 und 6 erzeugten Signale als Zeitfunktionen.

F i g. 7a zeigt die von dem Magnetron im Synchronismus mit den durch die monostabile Kippschaltung 50 der Fig.5 oder die monostabile Kippschaltung 67 der F i g. 6 erzeugten Steuerimpulse gesendeten Impulse.

Die Abszisse gibt die Zeit wieder, die Ordinate die Frequenz. Die N erzeugten Frequenzen kehren regelmäßig in jedem Zyklus wieder. Die gestrichelt gezeichnete Sinuswelle gibt an, daß die Frequenz/Zeit-Beziehung sinusförmig ist. Eine andere Art der Zeitbeziehung ist ebenso möglich.

F i g. 7b zeigt die Steuerimpulse für die Abtast- und

Halleschaltung 10. Die Impulse sind derart erzeugt, daß die Abtastung 1 oder 2 ns vor dem Senden der Impulse erfolgt.

Fig. 7c zeigt die Steuerimpulse für die Abtast- und Halleschaltung 18, die gleichzeitig auch die Schiebeimpulse für die Integratoren 19 und 24 sind. Sie werden gleichzeitig mit den Steuerimpulsen für den Modulator erzeugt.

F i g. 7d zeigt einen der Eingangsimpulse des Schieberegisters des Integrators; diese Impulse haben eine Wiederholfrequenz, die N-ma\ niedriger als diejenige der Schiebeimpulsc ist.

Die Fig.8 gibt eine an der Anordnung nach Fig. I vorgenommene Verbesserung wieder. Es handelt sich um eine Schaltung, die das Fangen Und Rasten des Oszillators 5 in der Regelschleife im Moment der Inbetriebnahme des Gerätes ermöglicht!
^ Diese Schaltung umfaßt einen Schalter 21 zwischen eiern Ausgang des Uiskfirninalöfs 17 und der Abtäsi- und Halteschaltung 18. Dieser Schalter hat den Zweck, den Eingang der Abtast- und Halteschaltung entweder mit dem Ausgang des Diskriminators zu verbinden, wenn der Fangvorgang durchgeführt ist oder mit dem Ausgang eines Suchsignalgenerators, wenn noch kein Fangvorgang stattgefunden hat. Dieser Generator erzeugt Suchsignale. Ein Amplitudendetektor 22 ist mit dem Eingang des Diskriminators verbunden und steuert den Schalter 21. Unterhalb einer bestimmten Schwelle

^s stellt der Schalter die Verbindung mit dem Suchsignalgenerator her. Sobald die Schwelle überschritten wird, verbindet der Schalter den Diskriminator und die Regelschleife ist geschlossen.
Das beschriebene Radargerät kann mit einer Zahl N

ic diskreter Frequenzen arbeiten, die veränderlich ist. Es ist möglich, das Teilerverhältnis des in dem Taktgeber 4 verwendeten Teilers zu ändern. Die Arbeitsweise der Mehrfach-Inlegraioren ändert sich nicht, wenn die Ausführurigsform nach Fig.4 verwendet wird. Es ist

is auch möglich, die V/iederhölfreqüenz des Gerätes langsam driften zu lassen oder zu wobbeln, indem auf die Frequenz des Pilotoszillators des Taktgebers eingewirkt wird;

Die Frequenz/Zeit-Beziehung der gesendeten impulse, die in Fig.7a sinusförmig ist, kann auch dreieckförmig sein, damit die Verteilung der gesendeten Frequenzen regelmäßiger ist. Die genannte Beziehung kann jedoch auch jede andere Form haben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Radargerät mit Einrichtungen zum Senden von Impulszügen, deren von Impuls zu Impuls verschiedene Trägerfrequenz einer periodischen Funktion folgt, wobei im Verlauf jedes Zyklus eine ganze Mehrzahl von N Impulsen in vorgegebenen Augenblicken gesendet wird, und mit Empfangsund Frequenzumseföungseinrichtungen, die einen steuerbaren Oszillator und Schaltungen zur Messung der Ablage der Frequenz des Oszillators von der Trägerfrequenz der gesendeten Impulse und zur Nachführung der Oszillatorfrequenz auf einen um die Zwischenfrequenz von der Impulsträgerfrequenz entfernten Wert umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mehrfach-Integrator (19), der in an sich bekannter Weise zeitlich gestaffelt im Synchronismus mit dem Senden der Impulse mit einer Integrationsdauer, die gleich der Dauer einer bestimmten Vielzahl von Zyklen der periodischen Funktion ist, arbeitet, zwischen dem Ausgang der Frequenz- Ablagemeßschaltungen (14-17) und dem Frequenzsteuereingarig (13) des Oszillators (5) eingefügt ist.

2. Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Frequenzablagemeßschaltungen (14-17) und dem Meii-rfach-Integrator (19) eine Abtast- und Halteschaltung (18) liegt

3. Radargerät nach Anspruch 1 oder 2 mit einem auf der Zwischenfrequenz arbeitenden Verstärker, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise eine Verbiärkerregelschaltung (29) für den Zwischenfrequenzverstärk< r (7) v_ /gesehen ist und daß diese aus einem mii descen Ausgang verbundenen Amplitudendetektor (2ό), e ier letzterem nachgeschalteten Abtast- und Halteschaltung (27) zur Lieferung sich auf ein bestimmtes Entfernungsfenster beziehender Signale, sowie einem zweiten Mehrfach-Integrator (24), der die Summe aus den genannten Signalen und einer Bezugsspannung liefert und dessen Ausgang mii dem Verstärkungs- »teuereingang des Verstärkers (7) verbunden ist, besteht.

4. Radargerät nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise jeder der Integratoren, (19, 24) einen Operationsverstärker (A), dessen Ausgang gleichzeitig den Ausgang des Integrators darstellt, einen Widerstand (5) zwischen dem Eingang des Operationsverstärkers (A) und dem N Eingangssignale in Form zeitlich verteilter Abtastwerte empfangenden Eingang des Integrators, N Kondensatoren (Q bis C_n), deren einer Anschluß jeweils mit dem Eingang des Operationsverstärkers verbunden ist, und Schalteinrichtung (P\ bis P_n) mit N Stellungen umfaßt, die die anderen Anschlüsse der N Kondensatoren einen nach dem anderen im Synchronismus mit dem Eintreffen der Abtastwerte mit dem Ausgang des Verstärkers (Λ^ verbinden.

5. Radargerät nach Anpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehalteinriehtungen (Pi bis P_n) N Torschaltungen, von denen jeweils eine zwischen dem anderen Anschluß eines der Kondensatoren (Q bis C_n) und dem Ausgang des Verstärkers (A) liegt, und ein Schieberegister (R) mit N Stufen umfassen, deren Ausgänge jeweils mit dem Steuereingang der Torschaltungen verbunden sind,

6. Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die erste Stufe des Schieberegisters (R) außer dem Schiebeimpulseingang (I\) einen Steuereingang (h) und die N-I anderen Stufen jeweils einen Rückstelleingang aufweisen, deren jeder mit dem Steuereingang der ersten Stufe verbunden ist.

7. Radargerät nach Anspruch 2 uder einem der folgenden mit einer Synchronisiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung (4) einen Pilotoszülator (41), Schaltungen (42) zur Steuerung der Frequenz des Senders (3) durch das Pilotoszillator-Ausgangssignal, einen frequenzsteuerbaren Oszillator (43), dessen Frequenz auf ein Mehrfaches der Pilotoszillatorfrequenz geregelt ist, und Signalformerschaltungen (47 bis52) zum Liefern von Steuerimpulsen an den Sender (3), die Integratoren (19, 24) des Empfängers und die Abtast- und Halteschaltungen (10, 18) aus den Ausgangssignalen des Pilotoszillators (41) bzw. des geregelten Oszillators (43) umfaßt.

8. Radargerät nach Anspruch 2 oder einem der folgenden mit einer Synchronisiereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung (4) einen Pilotoszillator (60), einen mit dessen Ausgang verbundenen Teiler (61), Einrichtungen (62, 63) zur Steuerung der Frequenz des Senders (3) durch die Teilerausgangssignale und Signalformerschaltungen (64 bis *=θ) zum Liefern von Steuerimpulsen an den Sender (3), die Integratoren (19, 24) des Empfängers und die Abtast- und Halteschaltungen (10, 18) aus den Ausgangssignalen des Pilotoszillators bzw. des Teilers umfaßt.