DE2709758C3 - Zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende Strahlergruppe - Google Patents
Zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende StrahlergruppeInfo
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Description
|| jeweils einem der Steuereingänge eines Matrix-Glie-
p? des ein Summendiagramm von jeweils vier benach-
I barten Einzelstrahlern und bei Aktivierung des jeweils
j. anderen Steuereingangs eines Matrix-Gliedes ein Dif-
ψ ferenzdiagramm der entsprechenden Binzelstrahler
j ergibt, welches bei gleichzeitiger Aktivierung dieser $' beiden Steuereingänge gleichzeitig i;iit dem Summen-
II diagramm ausgekoppelt ist.
|j Durch einen Vergleich der vom Beobachtungswin-
JT kel abhängigen Zuordnung der Pegel des Sumrnen-
E und Diffej cnzstrahlungsdiagramms läßt sich die Ein-
fe fallsrichtung eines Radarsignals z. B. im Rahmen ei-
M nes elektronischen Aufklärungssystems feststellen.
If Lineare und ebene Antennensysteme zur gleich-
f| zeitigen Abstrahlung mehrerer bei einer Frequenz und
jjj3 Polarisation voneinander unabhängiger Strahlen sind
I grundsätzlich z. B. aus dem Aufsatz »Bedingungen an
I, eine leitungsgespeiste Antenne zur Erzeugung meh-
If rerer, voneinander unabhängiger Strahlen« von R.
S? Reitzig in der Zeitschrift »Frequenz« i972, Heft4,
p Seiten 93 bis 99, bekannt. Die Strahlerelemente der
I iGruppe werden dabei durch ein aus Hybrid-Lei-
1 stungsteilern und festen Phasendrehgliedern aufgebautes
Parallel-Leiturigsmatrix-Netzwerk erregt. Besonders bekannt ist in diesem Zusammenhang die
Verwendung der sogenannten Butler-Matrix zur Erregung von linearen Strahlergruppen.
Charakteristisch für eine solche Matrix ist es, daß jedem Matrixeingang eine bestimmte Phasenprogression
entlang der gleichförmig erregten Apertur und damit eine bestimmte, im Raum fest orientierte
Strahlrichtung zugeordnet werden kann. Die so erzeugten Strahlen sind voneinander unabhängig, d. h.
der Gewinn eines Strahls ist unabhängig davon, ob ein weiterer Strahl erregt wird oder nicht. Für die zyklische
Erregung einer kreisförmigen Strahlergruppe kann die Butler-Leitungsmatrix in ihrer eigentlichen
Form ohne variable Phasenschieber jedoch nicht ohne weiteres übernommen werden, vgl. dazu den Aufsatz
aus der »Nachrichtentechnischen Zeitschrift« 1975, Seiten 299 bis 305.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand von drei Figuren erläutert. Es
zeigt
Fi g. 1 die Ansicht einer der Azimutpeilung dienenden, kreisförmigen Antennengruppe von oben,
Fig. 2 das Leitungsmatrix-Netzwerk zur Ansteue-
Fig. 2 das Leitungsmatrix-Netzwerk zur Ansteue-
rung dieser Strahlergruppe, und
Fig. 3 die Funktionsweise eines an sich bekannten SdB-Hybridkopplers.
Die in Fig. 1 dargestellte Strahiergruppe besieht aus acht gleichmäßig über den Umfang eines Kreises
verteilten Einzelstrahlern A bis H. Für diese Einzelstrahler A bis H sind in vorteilhafter Weise logarithmisch-periodische
Yagi-Strahler vorgesehen, weiche jeweils in Normalenrichtung nach außen strahlen. In
Fig. 1 sind noch ein Summendiagramm Σ und ein Differenzdiagramm A dargestellt, die durch die vier
Einzelstrahler A bis D unter Zuhilfenahme der in Fig. 2 gezeigten Steuermatrix, und zwar bei Aktivierung
der Eingänge 1 bzw. 2, erzeugt werden. Das in
Fig. 2 im einzelnen gezeigte Leitungsmatrix-Netzwerk besteht aus einer Kette von identischen Matrixgliedern,
die jeweils aus zwei 3dB-Hybridkopplern 9, 10 bzw. 11,12 bzw. 13,14 bzw. 15,16 bestehen und
über jeweils ein festes 270°-Phasendrehglied 17 bzw.
-° 18 bzw. 19 bzw. 20 miteinander verbunden sind. In
dem gewählten Beispiel einer aus acht Einzelstrahlern bestehenden Kreisgruppe besteht das in sich ringförmig
geschlossene Leitungsmatrix-Netzwerk aus vier Kettengliedern. Die Eingänge der Matrix sind mit 1
·'' bis 8 und die Ausgänge mit A bis H bezeichnet. Die
Ausgänge A bis H des Matrix-Netzwerks sind mit dem jeweils gleich bezeichneten Einzelstrahler der in
Fig. 1 gezeigten Kreisgruppe verbunden. Werden die mit einer ungeraden Ziffer gekennzeichneten Matrix-Eingänge
aktiviert, so werden vier benachbarte Strahlerelemente mit der Phasenprogression 0°, 90°,
90°, 0° belegt, d. h. es entsteht ein Summendiagramm. Werden dagegen die mit einer geraden Ziffer
gekennzeichneten Matrix-Eingänge erregt, so resul-
r> tiert daraus eine antisymmetrische Phasenbelegung
und damit ein Differenzdiagramm, das gleichzeitig mit dem Summendiagramm ausgekoppelt werden kann.
Durch einen Vergleich der vom Beobachtungswinkel abhängigen Zuordnung der Pegel des Summen- und
ι« des Differenzdiagramms kann die Einfallsrichtung eines
Radarsignals festgestellt werden.
Die bekannte Funktion eines 3dB-Hybridkopplers ist aus Fig. 3 ersichtlich. Das einem Eingang zugeführte
Signal sieht, um den Faktor 1 /V2~ verringert,
'"> am einen Ausgang gleichphasig (0°) und am anderen
Ausgang um 90° in der Phase verschoben zur Verfügung.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende Strahlergruppe, bestehend
aus auf einem Kreisumfang in einer horizontalen Ebene in gleichmäßigen Abständen
angeordneten, jeweils in Normalenrichtung nach außen strahlenden Einzelstrahlern, von denen
stets mehrere, die in einem Kreissektor liegen, gleichzeitig aktiviert und damit strahlungsmäßig
zu einer eine Einheit bildenden Strahleruntergruppe zusammengefaßt sind, zu deren Erregung
ein Leitungsmatrix-Netzwerk vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsmatrix-Netzwerk
aus einer Kette identisch aufgebauter Matrix-Glieder besteht, daß jedes Matrix-Glied
aus einem ersten und einem zweiten jeweils zwei Eingänge und zwei Ausgänge aufweisenden
3dB-Hybridkoppler (9, 10; 11, 12) besteht, daß
die Eingänge (1, 2) des jeweils ersten 3dB-Hybridkopplers (9) aller Matrix-Glieder Steuereingänge
sind und jeweils ein Ausgang der ersten 3dB-Hybridkoppler (9) unmittelbar mit einem
Eingang des zweiten 3dB-Hybridkopplers (10) im jeweiligen Matrix-Glied verbunden ist, daß der
andere Ausgang jedes ersten 3dB-Hybridkopplers (9) über ein Phasendrehglied (17) von 270° mit
einem zweiten Eingang des zweiten 3dB-Hybridkopplers (12) jeweils eines nächsten Matrix-Glieds
verbunden ist, daß die Ausgänge der zweiten 3dB-HybridkoppIer (10,12) jeweils an einem
Einzelstrahler (A, B, C, D) angeschlossen sind, derart, daß ein Matrix-Glied zwei benachbarten
Einzelstrahlern (A, B) und das jeweils nächste Matrix-Glied den beiden in einem bestimmten
Drehsinn des Kreisumfangs nächstfolgenden Einzelstrahlern (C, D) zugeordnet ist, und daß sich
bei Aktivierung von jeweils einem der Steuereingänge (1, 3, 5, 7) eines Matrix-Gliedes ein Summendiagramm
von jeweils vier benachbarten Einzelstrahlern (z. B. A bis D) und bei Aktivierung
des jeweils anderen Steuereingangs (2, 4, 6, 8) eines Matrix-Gliedes ein Differenzdiagramm der
entsprechenden Einzelstrahler (im Beispiel A bis D) ergibt, welches bei gleichzeitiger Aktivierung
dieser beiden Steuereingänge gleichzeitig mit dem Summendiagramm ausgekoppelt wird.
2. Strahlergruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß acht Einzelstrahler (A bis H)
vorgesehen sind.
3. Strahlergruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfallsrichtung
eines Radarsignals durch einen Vergleich der vom Beobachtungswinkei abhängigen Zuordnung
des Summen-und Differenzdiagramms festgestellt wird.
4. Strahlergruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung
im Rahmen eines elektronischen Aufklärungssystems.
5. Strahlergruppe nach einem-der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als
Einzelstrahler (A bis H) logarithmisch-periodische Strahler vorgesehen sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende
Strahlergruppe, bestehend aus auf einem Kreisumfang in einer horizontalen Ebene in gleichmäßigen
Anständen angeordneten, jeweils in Normalenrichtung nach außen strahlenden Einzelstrahlcrn,
von denen stets mehrere, die in einem Kreissektor liegen, gleichzeitig aktiviert und damit strahlungsmäßig
zu einer eine Einheit bildenden Strahleruntergruppe zusammengefaßt sind, zu deren Erregung ein Leitungsmatrix-Netzwerk
vorgesehen ist.
Die Suche nach Radarsignalen innerhalb eines azimutalen
Winkelbereichs von 360° mittels rotierender Antennen oder aufeinanderfolgendem Weiterschalten
von in einer Kreisgruppe angeordneten Einzelstrahlern oder Strahlergruppen ermöglicht bei einer
Frequenz und Polarisation nicht die gleichzeitige Erfassung von mehreren Radarechos. Durch die zeitlich
nacheinander erfolgende Radarsignalauswertung wird auch die Peilgenauigkeit beeinträchtigt.
Einzelne kreisförmig angeordnete Strahler, von denen
jeder einen definierten Raumwinkel ausleuchtet und denen je ein Empfänger nachgeschaltet ist, könnten
prinzipiell zwar Radarsignale mit beliebigem Signalformat innerhalb eines azimutalen Bereichs von
360° bei einer Frequenz und Polarisation gleichzeitig erfassen und hinsichtlich der Winkellage bestimmen,
jedoch wäre jeder dieser Einzelstrahler des AntennensyUems bezüglich des Ausleuchtbereichs und des
Gewinns nur innerhalb des ihm zugeordneten Winkelbereichs wirksam. Durch die gleichzeitige Aktivierung
mehrerer Einzelstrahler, die in einem Kreissektor liegen und damit zu einer eine Einheit bildenden
Strahleruntergruppe zusammengefaßt sind, wird zwar vor allem der Gewinn erhöht, jedoch der Ausleuchtbereich
des einzelnen Strahls verringert. Eine solche Steuerung einer kreisförmigen Strahlergruppe ist aus
der »Nachrichtentechnischen Zeitschrift«, 1975, Seiten 299 bis 305 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine kreisförmige Strahlergruppe eine Steuerungsmöglichkeit
anzugeben, damit die gleichzeitige Auskopplung einer Summen- und einer Differenzsignalstrahlungscharakteristik
von mehreren gleichzeitig erzeugbaren, voneinander unabhängigen Strahlen möglich ist.
Gemäß der Erfindung, die sich auf eine Strahlergruppe der eingangs genannten Art bezieht, wird diese
Aufgabe dadurch gelöst, daß das Leitungsmatrix-Netzwerk aus einer Kette identisch aufgebauter Matrix-Glieder
besteht, daß jedes Matrix-Glied aus einem ersten und einem zweiten jeweils zwei Eingänge
und zwei Ausgänge aufweisenden 3dB-Hybridkoppler besteht, daß die Eingänge des jeweils ersten 3dB-Hybridkopplers
aller Matrix-Glieder Steuereingänge sind und jeweils ein Ausgang der ersten 4dB-Hybridkoppler
unmittelbar mit einem Eingang des zweiten 3dB-Hybridkopplers im jeweiligen Matrix-Glied verbunden
ist, daß der andere Ausgang jedes ersten 3dB-Hybridkopplers über ein Phasendrehglied von
270° mit einem zweiten Eingang des zweiten 3dB-Hybridkopplers jeweils eines nächsten Matrix-Gliedes
verbunden ist, daß die Ausgänge der zweiten 3dB-Hybridkoppler jeweils an einem Einzelstrahler
angeschlossen sind, derart, daß ein Matrix-Glied zwei benachbarten Einzelstrahlern und das jeweils nächste
Matrix-Glied den beiden in einem bestimmten Drehsinn des Kreisumfangs nächstfolgenden Einzelstrahlern
zugeordnet ist, und daß sich bei Aktivierung von
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772709758 DE2709758C3 (de) | 1977-03-07 | 1977-03-07 | Zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende Strahlergruppe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772709758 DE2709758C3 (de) | 1977-03-07 | 1977-03-07 | Zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende Strahlergruppe |
Publications (3)
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---|---|
DE2709758A1 DE2709758A1 (de) | 1978-09-14 |
DE2709758B2 DE2709758B2 (de) | 1979-09-13 |
DE2709758C3 true DE2709758C3 (de) | 1980-05-29 |
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ID=6002930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772709758 Expired DE2709758C3 (de) | 1977-03-07 | 1977-03-07 | Zur Azimutrichtungsfindung von einfallenden Radarsignalen dienende Strahlergruppe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10012080C1 (de) * | 2000-03-14 | 2001-10-31 | Daimler Chrysler Ag | Antennenarray und Verfahren zum Betrieb eines Antennenarrays |
-
1977
- 1977-03-07 DE DE19772709758 patent/DE2709758C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2709758A1 (de) | 1978-09-14 |
DE2709758B2 (de) | 1979-09-13 |
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