DE2620990A1 - Verfahren zur ueberpruefung von sende/empfangs-umschaltern in impuls- doppler-radargeraeten - Google Patents
Verfahren zur ueberpruefung von sende/empfangs-umschaltern in impuls- doppler-radargeraetenInfo
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Description
SIEMENS-ALBIS Aktiengesellschaft
Zürich
Verfahren zur Ueberprüfung von Sende/Empfangs-Umschaltern in Impuls-Doppler-Radargerateη
7 0 9 8 0 9/0697 0R|G|NAL |NspECTED
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung
der Funktionsfähigkeit der in Impuls-Doppler-Radaranlagen
zum Schütze des Mikrowellen-Empfangsteils vorhandenen Sende/ Empfangs-Umschaltern, mittels eines im Mikrowellen-Empfangsteil
zwischen Antenne und den Sende/Empfangs-Umschaltern eingespeisten Mikrowellen-Prüfsignals.
In Radargeräten mit gemeinsamer Sende- und Empfangsantenne finden Sperrzellen (engl. TR-Tube, ATR-Tube in Duplexer) zur
raschen Umschaltung der Antenne zwischen Sender und Empfänger Verwendung. Sende/Empfangs-Umschalter müssen gleichzeitig den
Empfänger von der hohen HF-Energie des Senders schützen und dürfen sowohl im Sende- wie auch im Empfangspfad nur minimale
Dämpfungsverluste, zeitliche Verzögerungen und Verzerrungen verursachen.
Besonders hohe Anforderungen an die Sende/Empfangs-Umschalter werden bei Anwendung in auf relativ kleinen Zielentfernungen
arbeitenden Impuls-Radargeräten gestellt. Die entsprechend kurzen Impulslaufzeiten verlangen extrem kurze, reproduzierbare
Schaltzeiten. Es ist daher naheliegend, den Funktionszustand eines derart wichtigen Elementes periodisch, mindestens
jedoch vor Inbetriebnahme eines Radargerätes, zu überprüfen.
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Aus DT—AS 1 O75 685 ist beispielsweise eine Einrichtung zur
periodischen, umfassenden Gesamtprüfung eines Radargerätes bekannt. Durch eine Reihe von Messungen, u.a. auch der Empfängerempfindlichkeit
können damit Fehler eingegrenzt werden. Ein defekter Sende/Empfangs-Umschalter könnte, mit dem
entsprechenden, einrichtungsbedingten Aufwand ebenfalls festgestellt werden.
Grundsätzlich können Sende/Empfangs-Umschalter verschiedenartig
aufgebaut sein (vgl. M. Skolnik, Radar Handbook, McGraw-Hill, 1970, Chapter 8.6), doch lassen alle Arten durch
Messung der relativen Durchlassdämpfung Rückschlüsse auf ihren Funktionszustand zu. Bei beispielsweise nach dem Glimmentladungsprinzip
arbeitenden Sende/Empfangs-Umschaltern (Sperrzellen) können durch Adsorption von Gasmolekülen durch die
Elektroden verringerte Gasdrucke im Innern der Sperrzelle bzw. Röhre auftreten. Dies bewirkt entsprechend erhöhte Regenerationszeiten
(Entionisierung) der Röhre nach jedem Sendeimpuls und führt, insbesondere bei Kurz-Distanzmessungen zum Ausfall
des Radargerätes. Eine derartige, Betriebszeit bedingte Veränderung
der Sperrcharakteristik kann rechtzeitig durch Messung der absoluten Durchlassdämpfung oder durch Vergleichsmessungen
(relative Durchlassdämpfung) bei unterschiedlichen Signalflüs*-
sen erfasst werden.
Die Erfindung hat die Aufgabe, eine periodische Ueberprüfung
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von in Impuls-Doppler-Radarge.räten eingebauten Sende/Empfangs-Umschaltern
zu ermöglichen.Diese Ueberprüfung soll mit einfachen,
im Radargerät-Unterhalt gebräuchlichen Mitteln durchführbar sein und einen minimalen^ Zeitaufwand erfordern. Gleichzeitig
soll die Prüfung auch in ein rechnergesteuertes Gesamtprüfprogramm integriert werden können, ohne dass deshalb grössere
Modifikationen am bereits bestehenden Radargerät erforderlich
sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass die durch dieses Mikrowellen-Prüfsignal bewirkten
Dopplerwinkelfehlerspannungen einmal mit und einmal ohne angeschaltetem Radarsender gemessen werden, dass Differenzsignale
zwischen den jeweiligen beiden gemessenen Dopplerwinkelfehlerspannungen gebildet werden, und dass bei Entstehen
eines solchen Differenzsignals auf defekte Sende/ Empfangs-Umschalter geschlossen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren löst die geforderten Aufgaben, gestattet eine sichere Beurteilung der Funktionsfähigkeit der
Sende/Empfangs-Umschalter und lässt sich bei jeder Art von Sende/Empfangs-Umschalter anwenden.
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An Hand einer Zeichnung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel die Anwendung des erfinderischen Verfahrens gezeigt.
Im Schaltbild ist, stark vereinfacht, ein Impuls-Doppler-Radargerät
dargestellt.
Eine Radarantenne R ist über Hohlleiter a,b,c,d mit einem Komparator K verbunden. Hohlleiter d weist eine Testsignal-Einspeisung
Td auf.. Komparator K ist mit seinen drei Ausgangskanälen Δ Ά ,Λ ^- und Σ zu je einer korrespondierenden Sperrzelle
TRoi ,TRJ , TRl mit nachfolgender Mischstufe McA ,
Mλ , MΣ geführt. Nachgeschaltet sind je eine für sämtliche
Kanäle gemeinsame Videosignal-Verarbeitungsstufe W und eine Dopplersignal-Verarbeitungsstufe DV. Doppiersignal-Verarbeitungsstufe
DV gibt an ihrem Ausgang Seitenwinke!information
£« und Höhenwinkelinfοrmation E λ ab. Im Sende/Empfangs-Umschalter
TRΣ. sind von einem Sender S abgegebene Sende-Impulse
SI zugeführt. In Mischstufen MeC , M λ , M Σ ist ein
von einem Mikrowellenoszillator Oz erzeugtes Sign«! fz eingespeiste
Die Funktionsweise eines Impuls-Doppler-Radarempfängers
ist bekannt? ebenso seine schaItungsmassige Zuordnung zum gesamten
Radargerät.
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Ein beispielsweise von einem Prüf-Oszillator stammendes Mikrowellensignal
wird mit konstanter Amplitude und Frequenz der Testsignal-Einspeisung Td zugeführt. Entsprechend der bekannten
Funktionsweise eines solchen Komparators tritt das Mikrowellensignal
an sämtlichen drei Ausgangskanälen 4d , Δλ
und Σ auf und wird über die Sende/Empfangs-Umschalter TR<x ,
TRX , TRi an die Mischstufen Mo( , Μ λ ,MZ weitergeführt.
Misehstufen bloi , M X , ΜΣ setzen das Mikrowellensignal in
bekannter Weise auf eine Zwischenfrequenz um und behandeln dieses derart gewonnene Mikrowellensignal in der nachfolgenden
Videosignal-Verarbeitungsstufe W und Dopplersignal-VerarbeitungsstufeBV
systemgemäss. Dementsprechend stellen sich an den Ausgängen Seitenwinkelinformation fa und Höhenwinke 1-information
£x „ sogenannte Fehler spannungen von l.·. nstanter,
auf die übliciie Art im Radargerät, S0B0 am Sichtgerät ablesbarer
Höhe, ein=
Wird Elia der Ea dar sender eingeschaltet, so tritt bei idealarbeifcendeiß
Sende/Empfangs-Umschalter keine Veränderung der Felilerspanniingen auf. Je nach Art der Sende/Empfangs-Umschalter
sowie entsprechend ihrem Funktionszustand ergibt sich jedoch eine mehr oder weniger grosse Sendersignaleinwirkung auf
den gesamten Empfänger und bewirkt eine entsprechende Äenderung
der Fehlerspannungen.
Durch die erste Messung mit angeschaltetem Sendersignal und
eine zweite Messung ohne Sendersignal lässt sich eine relative
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Durchlassdämpfung bestimmen. Die Genauigkeit des Verfahrens ist hauptsächlich durch die verwendeten Messmittel bestimmt.
Relative Dämfpungsverluste von zirka 1 db lassen sich mit den üblichen Messmitteln bereits mit Sicherheit feststellen;
somit ergibt sich ein genügend genaues Kriterium für eine Routineprüfung von Sende/Empfangs-Umschaltern.
Diese Art von Prüfung hat neben den bereits erwähnten Vorteilen, den Vorzug einer Messung unter Betriebsbedingungen
und verhindert trotzdem, durch Vergleich der Fehlerspannungen nach der Dopplersignal-Verarbeitung DV, eine Störung der
Prüfung durch sogenannte Festzeichen. Die beschriebene Prüfung kann folglich bei direkt auf ein unbewegtes Ziel ausgerichteter
Radarantenne oder auch bei nur teilweiser, durch die Seitenkeulen der Antennencharakteristik gegeben, Bestrahlung
eines unbewegten Zieles erfolgen.
Bei Radargeräten, die zusätzliche Winkelfehler-Auswertekanäle besitzen, die zu verschiedenen Zeiten nach dem Sendeimpuls
arbeiten, kann ein Relativvergleich von zwei Fehlerspannungen,
gemessen zu verschiedenen Zeiten nach einem einzelnen Sendeimpuls, zur Bestimmung der Regenerationsfahxgkeit der Sperrzellen
ausgewertet werden.
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18.8.1975 Fkn/Scr
Claims (1)
- - r-PatentanspruchVerfahren zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der in Impuls-Doppler-Radaranlagen zum Schütze des Mikrowellen-Empfangsteils vorhandenen Sende/Empfangs-Umschaltern, mittels eines im Mikrowellen-Empfangsteil zwischen Antenne und den Sende/ Empfangs-Umschaltern eingespeisten Mikrowellen-Prüfsignals, dadurch gekennzeichnet, dass die durch dieses Mikrowellen-Prüfsignal bewirkten Dopplerwinkelfehlerspannungen {£oi,£\ ) einmal mit und einmal ohne angeschaltetem Radarsender (S)
gemessen werden, dass Differenzsignale zwischen den jeweiligen beiden gemessenen Dopplerwinkelfehlerspannungen
(%oL ^A) gebildet werden, und dass bei Entstehen eines solchen Differenzsignals auf defekte Sende/Empfangs-Umschalter , TR^, TR£) geschlossen wird.709809/0697
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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