DE2720055C1 - Primaerradar-Rundsuchanlage mit elektronischer Gegengegenmassnahme(ECCM)durch eine zusaetzliche Empfangsantenne - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Primärradar-Rundsuchanlage mit elektronischer Gegengegenmaßnahme (ECCM), bei der eine zusätzliche Empfangsantenne, deren Strahl als Fächerstrahl in der Elevationsebene ausgebildet ist, mechanisch fest mit der Primärradar-Rundsuchantenne verbunden ist.

Es ist bekannt (FR-PS 16 05 337, US-PS 31 67 761, US- PS 40 10 469), im Rahmen eines ECCM-Antennensystems die eigentliche Primärradar-Rundsuchantenne mit einer Antenne für Empfangszwecke zu verbinden. Deren Strahl kann als Fächerstrahl in der Elevationsebene ausgebildet sein (FR-PS 16 05 337). Es ist darüber hinaus vorgeschlagen (DE-PS 22 60 732), eine solche Antenne für Empfangszwecke mit der Primärradar-Rundsuchantenne mechanisch fest zu verbinden.

Der Fortschritt in der Entwicklung von elektronischen Gegenmaßnahmen (ECM) macht es notwendig, Rundsuchradaranlagen mit hochentwickelten elektronischen Gegengegenmaßnahmen (ECCM) zu schützen. Während Schutzmaßnahmen gegen einen einzigen Störer bekannt sind, ist es ein besonders schwieriges Problem, die durch mehrere Rauschstörer gegebene Beeinträchtigung der Radarsignalauswertung zu eliminieren. Komplexere Verfahren in diesem Zusammenhang werden nach dem adaptiven Antennenprinzip aufgebaut. Sie sind besonders für phasengesteuerte Radaranlagen geeignet. Dabei werden Nullstellen des Strahlungsdiagramms in die Richtungen der Störer gesteuert. Dieses Verfahren liefert aber prinzipiell keine Störerrichtung, sondern ist nur zur Unterdrückung von Störersignalen im Nebenzipfelbereich geeignet.

Gefordert ist eine ECCM-Anlage, die unabhängig von der Störstrategie mehrerer Rauschstörer deren genaue Winkelpositionen liefert. Die Primärradarantenne überwacht z. B. in der Horizontalebene ein etwa 30 km tiefes Gebiet. Dringen mehrere mit Störsendern ausgestattete Flugkörper in dieses Erfassungsgebiet ein, so können sie die Radaranlage z. B. mit folgenden Maßnahmen täuschen. Sie können ein breit- oder schmalbandiges Rauschsignal abstrahlen. Es kann auch von seiten der Störer eine adaptive Amplitudenmodulation zur Winkelsektormaskierung erfolgen. Dabei sendet der Störer ein Signal aus, dessen Pegel invers zur Empfangsenergie variiert. Bei einem Dynamikbereich des Störsenders von beispielsweise ca. 40 dB wird der Empfang des gewünschten Radarsignals auch durch vom Hauptblatt weiter entfernt liegende Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms der Radarantenne beeinträchtigt. Ist die Ortung dieser Störer die Aufgabe der ECCM-Antenne, so können drei einige Kilometer weit entfernte Empfangsantennen mit Hilfe eines Kreuzpeilverfahrens die Forderung nach Störererfassung erfüllen. Dabei muß die Azimutrichtung jedes Störers mit einer möglichst großen Winkelgenauigkeit gemessen werden.

Auch mit der in der DE-PS 22 60 732 vorgeschlagenen Radar- Rundsuchanordnung läßt sich die Azimutlage mehrerer Störer ermitteln, wobei das ECCM-Antennensystem im vorhandenen Radarsystem integrierbar ist, frequenzagil innerhalb der Radarbandbreite arbeitet und auch eine verhältnismäßig große Peilgenauigkeit aufweist. Die Auswertung hängt jedoch von der Störstrategie und der Anzahl der Störer stark ab.

Aufgabe der Erfindung ist es, die elektronische Gegengegenmaßnahme so auszubilden, daß eine Störerortung möglich ist, die weitgehend unabhängig von der Störstrategie und der Anzahl der Störer ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die in an sich bekannte Weise als elektronisch phasengesteuerte Antenne mit hoher Sektorabtastgeschwindigkeit ausgebildete zusätzliche Empfangsantenne in der Azimutebene einen Winkelsektor über den Bereich der Ausleuchtrichtung der Primärradar-Rundsuchantenne hinweg periodisch derart schnell wiederholt abtastet, daß der Strahl der phasengesteuerten Antenne mehrmals während einer Umdrehung der Primärradarantenne im gleichen Azimutwinkel ausgerichtet ist, und daß die in jeder diskreten Strahlrichtung pro Umdrehung der Primärradarantenne empfangenen Signale der phasengesteuerten Antenne einer Addiereinrichtung zugeführt sind, so daß ein Mittelwert der empfangenen Energie in jeder dieser diskreten Richtungen gebildet wird. Gegenüber dem Verfahren nach dem adaptiven Antennenprinzip arbeitet das Antennensystem nach der Erfindung für alle Richtungen im Erfassungsbereich, solang die Störer auf die Seiten- oder Rückenstrahlung der Rundsuchantenne nicht reagieren.

Die mit der Rundsuchantenne mechanisch verbundene phasengesteuerte Antenne verwendet ihre hohe Empfangsdatenrate dazu, um Störinformationen für jeden Winkel innerhalb ihres Abtastsektors zu sammeln, zu speichern und zu integrieren. Da dieses passive Verfahren wesentlich schneller als die Änderungen des Störpegels der Störer durchgeführt wird, entsteht ein gemitteltes Empfangsdiagramm der phasengesteuerten Antenne, das nur in geringem Maße von der Störstrategie und der Anzahl der Störer abhängt. Es ist dann auch möglich, ein zuverlässiges Differenz-Signal zur genauen Ortung des Störers zu bilden.

Elektronisch phasengesteuerte Antennen, die mit hoher Geschwindigkeit einen Winkelsektor periodisch abtasten, sind für sich z. B. aus der DE-PS 14 66 241 und aus IRE Transactions MIL-5, 1961, 2 (April) S. 149 und 150 bekannt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von 14 Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den prinzipiellen räumlichen Aufbau einer kombinierten Antennenanordnung für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 eine lineare Dipolstrahlergruppe mit Winkelreflektor zur Verwendung als elektronisch phasengesteuerte Antenne bei einer kombinierten Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 3 eine ebene Schlitzstrahlergruppe zur Verwendung als elektronisch phasengesteuerte Antenne im Rahmen einer kombinierten Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 4 das Prinzip der Seriensteuerung einer elektronisch phasengesteuerten Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 5 das Prinzip der Parallelsteuerung einer elektronisch phasengesteuerten Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 6 das Prinzipschaltbild eines HF-Phasenschiebers zum Einsatz in einer elektronisch phasengesteuerten Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 7 die Anschaltung eines Phasenschiebers nach Fig. 6 an einen Zirkulator,

Fig. 8 das Prinzipschaltbild einer in der Zwischenfrequenzebene seriengesteuerten phasengesteuerten Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 9 das Prinzipschaltbild eines in der Zwischenfrequenzebene arbeitenden Phasenschiebers für die phasengesteuerte Antenne nach Fig. 8,

Fig. 10 eine hinsichtlich der Phasenschieberzahl reduzierte, parallel erregte, phasengesteuerte Antenne für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 11 das Prinzipschaltbild eines ECCM-Ortungssystems für eine Rundsuchanlage nach der Erfindung,

Fig. 12 ein typisches Adressierungsprogramm für die Summenregister durch einen Taktgeber entsprechend der Schaltung nach Fig. 11,

Fig. 13 ein Diagramm der gemittelten Störenergie in Abhängigkeit von den Adressen am Ausgang der Summenregister im Zusammenhang mit der Feinpeilung, und

Fig. 14 das Diagramm der differentiellen Störenergie in Abhängigkeit von den Adressen am Ausgang der Differenzbildungsregister im Zusammenhang mit der Feinpeilung der Störer.

In der Antennenanordnung nach Fig. 1 liegt über dem Reflektor einer Primärradar-Rundsuchantenne 1 eine ECCM-Antenne 2, welche als elektronisch phasengesteuerte Antenne ausgebildet ist und sich aufgrund einer festen mechanischen Verbindung mit der Rundsuchantenne 1 gemeinsam mit letzterer um eine Rotationsachse 3 dreht. Das ECM-Signal, welches mit der ausschließlich als Empfangsantenne wirksamen elektronisch phasengesteuerten Antenne 2 aufgenommen wird, wird unabhängig von dem Primärradarsignal der Rundsuchantenne 1 verarbeitet. Das Strahlungsdiagramm der in Fig. 1 z. B. als lineare Strahlergruppe ausgebildeten ECCM-Antenne 2 wird während der Rotation beider Antennen elektronisch ausgelenkt und tastet mit hoher Geschwindigkeit in der Azimutebene periodisch einen Winkelsektor α im Bereich der Ausleuchtrichtung der Primärradarantenne 1 ab. Das von der ECCM-Antenne 2 erzeugte Strahlungsdiagramm ist das eines Fächerstrahls 4 in der Elevationsebene. Der momentane Auslenkwinkel des Fächerstrahls 4 in der Azimutebene ist mit ϕ bezeichnet. Die Bandbreite und die Frequenzagilität des ECCM-Systems entsprechen den Werten der Rundsuchradaranlage. Während einer Umdrehung der Primärradarantenne 1, die sich z. B. mit 60 Umdrehungen pro Minute dreht, wird der Strahl der ECCM-Antenne 2 mehrmals im gleichen Winkel ausgerichtet. Wird dazu das Empfangssignal jedesmal addiert, so entsteht ein Mittelwert der empfangenen Energie in dieser diskreten Richtung, der unabhängig von der Störstrategie der Störer ist. In dieser Weise wird für jeden Störsender ein Maximum gebildet, wodurch eine Information über dessen Richtung gewonnen werden kann. Falls sich ein starker Störsender momentan auf einem Nebenzipfel des Strahlungsdiagramms der Rundsuchantenne 1 befindet, wird das empfangene Signal bezüglich der Hauptstrahlrichtung in diesem Zeitpunkt falsch ausgewertet. Da aber alle Empfangspegel gemittelt werden, spielen Fehler dieser Art nur eine untergeordnete Rolle, so lange die Nebenzipfel der Rundsuchantenne 1 unter gewissen Grenzen, z. B. -20 dB, gehalten werden.

Die Verwendung der phasengesteuerten Antenne 2 für ECCM-Zwecke bietet eine Reihe von Vorteilen. Es erfolgt eine trägheitslose Strahlbewegung unabhängig von der mechanischen Drehbewegung der Antenne. Das Strahlungsdiagramm des Rundsuchradars wird nicht beeinflußt, weil die beiden Antennen 1 und 2 übereinander angeordnet und damit elektromagnetisch getrennt sind. Die Anzahl der erfaßten Störer ist nur durch das Auflösungsvermögen der ECCM-Antenne 2 begrenzt. Die ständige Wiederholung der Abtastung erhöht die Peilgenauigkeit und -zuverlässigkeit der Signalauswertung. Die Störer im Winkelbereich des Hauptblattes des Strahlungsdiagramms der Primärradarantenne 1 werden auch erfaßt.

Die phasengesteuerte Antenne hat zwar einen verhältnismäßig komplexen Aufbau und einen niedrigen Wirkungsgrad, insbesondere wegen der Mischer- und Phasenschieberverluste. In diesem Fall ist jedoch der Gewinn kein kritischer Faktor, da die Antenne 2 genügend starke Störsignale empfängt. Die Komplexität einer phasengesteuerten Antenne ist außerdem im Empfangsfall am niedrigsten. Wird dazu nur eine periodische Steuerung benötigt, so können die Kosten durch Vermeidung eines aufwendigen Phasenrechners weiter reduziert werden. Wie im Falle der mechanischen Drehung muß der Auslenkwinkel der Antenne 2 eine lineare Funktion der Zeit innerhalb einer Auslenkperiode sein.

Der Auslenkbereich α einer phasengesteuerten Antenne 2 ist im allgemeinen auf etwa ±60° begrenzt. Hat die Rundsuchantenne 1 starke Rück- und Seitenstrahlung, so werden zweckmäßig drei ECCM-Antennen verwendet, die zueinander im Winkel von 60° versetzt sind. Wird nur eine Antenne 2 angestrebt, so darf der Bereich erhöhter Nebenzipfel der Rundsuchantenne 1, über welche der Störer wirksam wird, ±60° nicht überschreiten.

In einem Beispiel wird angenommen, daß das Strahlungsdiagramm der ECCM-Antenne 2 eine Halbwertsbreite von etwa 3° hat, die ungefähr der Halbwertsbreite der Rundsuchantenne 1 entspricht. Ein Abstand der Einzelstrahler bis zu 0,65 λ (λ = Betriebswellenlänge) ist zulässig, ohne daß eine sekundäre Hauptkeule im vorgesehenen Auslenkbereich der ECCM-Antenne 2 auftritt.

In Fig. 2 ist eine geätzte lineare Dipolstrahlergruppe 5 mit einem Winkelreflektor 6 dargestellt. Diese Anordnung übernimmt die Funktion der phasengesteuerten Antenne 2 nach Fig. 1. Die lineare Dipolstrahlergruppe 5 enthält beispielsweise 32 Einzelstrahler 7 und hat eine Längsausdehnung von 21 λ. Eine abfallende Amplitudenbelegung - z. B. von -10 dB am Aperturrand der Strahlergruppe 6 - hält den Nebenzipfelpegel unter -20 dB. Der Winkelreflektor 6, welcher eine Öffnungsweite von etwa 6 λ aufweist, dient der Bündelung der Strahlung in der Elevationsebene.

In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform für eine phasengesteuerte Antenne 2 nach Fig. 1 gezeigt. Sie besteht aus einer ebenen Gruppe von geätzten Schlitzstrahlern 8 auf einer Platte 9, welche eine Dicke von weniger als 0,1 λ aufweist. Auch diese Strahlergruppe hat eine Längsausdehnung von etwa 21 λ und eine Breite von etwa 6 λ. Die Schlitzstrahler 8 bilden mehrere Strahlerzeilen, so daß die Strahlung aufgrund fester Phasenbeziehungen für die Elevationsebene gebündelt werden kann. Die Phasenschieber und die Steuereinrichtungen für die Azimutabtastung lassen sich im Bereich 10 der Platte 9 anbringen.

Die Antennen nach Fig. 2 und 3 sind für eine kostensparende Serienfertigung geeignet. Beide Strahlergruppen werden in vorteilhafter Weise so orientiert, daß Bodenechos minimal und die Isolation gegen die Sendeenergie der Rundsuchantenne maximal gehalten sind.

Hinsichtlich der Strahlsteuerung der phasengesteuerten Antenne bestehen gewisse Anforderungen. Je schneller die Strahlbewegung ist, um so mehr Momentanwerte bezüglich der Störsender werden gesammelt. Außerdem sollen möglichst wenig Phasenfehler vorhanden sein, da sie den Nebenzipfelpegel erhöhen und dadurch Fehler in der Strahlrichtung verursachen. Dagegen sind Amplitudenfehler weniger gravierend. Eine analoge Phasensteuerung ist also am besten geeignet. Sie soll möglichst voll temperaturkompensiert sein. Ein Strahlerelementabstand von z. B. 0,65 λ und eine Auslenkung bis zu ±30° bedingen einen maximalen Phasenunterschied zwischen den Strahlern von Δβ₀ max=234°. Wird eine Seriensteuerung, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, bevorzugt, so genügen Phasenschieber mit einem Gesamtphasenhub von etwa 235°. Dabei sind die Bandbreite und die Verluste der Phasenschieber kritische Faktoren. Die in Fig. 4 von einer Steuerspannung V (t) gesteuerten Phasenschieber der Strahlergruppe sind mit 11 bezeichnet. Die Signale werden an den Einzelstrahlern 12 aufgenommen, über die Phasenschieber 11 geführt und am Ausgang 13 als Empfangssignal zur Auswertung abgenommen.

Bei einer parallel gesteuerten Strahlergruppe, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, muß jeder Phasenschieber 14 bis 360° steuerbar sein. Bei der Parallelsteuerung werden die Signale von den Einzelstrahlern 15 aufgenommen und jeweils über einen parallel steuerbaren Phasenschieber 14 geführt und anschließend zusammengefaßt und an einem Ausgang 16 als Gesamtempfangssignal zur weiteren Auswertung abgenommen. Hierbei ist für jeden Phasenschieber 14 eine getrennte Steuerspannung V₁ (t) bis V_N (t) erforderlich. In dieser Weise kann die zu der Abszissenlage der Strahler proportionale Phase, die manchmal größer als 360° sein kann, einem entsprechenden Wert zwischen 0° und 360° gleichgesetzt werden.

Bei der Strahlsteuerung besteht ferner die Forderung, daß die Strahlrichtung eine lineare Funktion der Zeit ist. Da nur periodische Strahlbewegungen vorgesehen sind, läßt sich die Steuerung sehr vereinfachen. Nicht die Flexibilität der elektronischen Strahlsteuerung ist von Bedeutung, sondern die Geschwindigkeit.

Es lassen sich verlustbehaftete, aber dafür kostensparende Phasenschieber und Mischer bei der phasengesteuerten ECCM-Antenne verwenden. Da diese Antenne nur im Empfangsfall betrieben wird, sind die Phasenschieber und Mischer nur für niedrige Leistungspegel auszulegen.

Einen analogen Phasenschieber, der in der Hochfrequenz-Ebene arbeitet und für kleine Leistungen ausgelegt ist, zeigt Fig. 6. Das Empfangssignal wird an einem Anschluß 17 sowohl zugeführt als auch abgenommen. Dem Anschluß 17 ist ein Kondensator 18 nachgeschaltet und diesem folgt die Parallelschaltung einer Viertelwellenlängenleitung 19 und einer Stichleitung 20. Die Stichleitung 20 ist mit einer Steuergleichspannungsquelle 21 abgeschlossen. An die Viertelwellenlängenleitung 19 schließt sich die Parallelschaltung einer weiteren Viertelwellenlängenleitung 22 und einer weiteren Stichleitung 23 an. Die Viertelwellenlängenleitung 22 ist mit einer dritten Stichleitung 24 abgeschlossen. An den Enden der beiden Stichleitungen 23 und 24 befinden sich jeweils zwei Varaktordioden 25, 26 bzw. 27, 28, welche in ihrer Kapazität von der Steuergleichspannungsquelle 21 gesteuert werden.

Der gesamte Phasenschieber nach Fig. 6 ist mit 29 bezeichnet und befindet sich mit seinem Anschluß 17 an der Klemme 30 eines Zirkulators 31, welcher in Fig. 7 dargestellt ist. Das Hochfrequenz- Eingangssignal wird dem Zirkulator 31 an einem Anschluß 32 zugeführt, während es nach der Phasenverschiebung über einen Anschluß 33 abgenommen wird. Der Phasenschieber 29 weist einen Gesamtphasenhub von 0° bis 360° auf. Dieser Phasenschiebertyp ist verhältnismäßig einfach und erfüllt die beschriebenen Anforderungen an die Strahlsteuerung. Wegen seiner verhältnismäßig hohen Durchgangsdämpfung ist der Phasenschieber 29 allerdings nur zur Parallelspeisung der Strahlergruppe geeignet.

Ein schmalbandiger Phasenschieberbetrieb ist in der Zwischenfrequenz- Ebene mit einer in Fig. 8 dargestellten Seriensteuerung möglich. Die Signale werden mit den Einzelstrahlern 34 empfangen und jeweils in einem Mischer 35 heruntergemischt und dann den Phasenschiebern 36 zugeführt. Die Umsatzfrequenz ω+ω_ZF wird in zweckmäßiger Weise vom Primärradarsystem abgenommen und beliebig geändert, während die Zwischenfrequenz ω_ZF fest bleibt. Dies bringt eine wesentliche Vereinfachung der Steuerung. Da die Zwischenfrequenz ω_ZF unabhängig von der Bandbreite gewählt werden kann, lassen sich tiefere Frequenzen als üblich (z. B. 30 bis 60 MHz) verwenden. Eine eventuelle Dämpfung wegen der Serienspeisung wird durch den Phasenschiebern 36 jeweils nachgeschaltete Verstärker 37 kompensiert. Sind alle Phasenschieber 36 und die Abstände zwischen den Strahlern 34 identisch, so müssen alle Phasenbefehle ebenfalls übereinstimmen. Ein gewisser Nachteil bei der Verwendung analoger Zwischenfrequenz-Phasenschieber liegt darin, daß das Signal/Rausch-Verhältnis mit der Entfernung vom Antennenspeisepunkt abnimmt. Es ist deshalb zweckmäßig, wie dies auch in der Anordnung nach Fig. 8 durchgeführt ist, die Strahlergruppe in zwei Hälften aufzuteilen, so daß die Dämpfung reduziert bzw. das Signal/Rausch-Verhältnis verbessert wird. Es genügen zwei periodische Steuersignale V₁ (t) und V₂ (t), um den Strahl auszulenken. Durch eine geeignete Verstärkung der Signale wird die gewünschte Amplitudenbelegung realisiert. Das gesamte ECCM- Empfangssignal wird an der Schaltungsstelle 38 abgenommen.

Ein verhältnismäßig wenig aufwendiger Phasenschieber zur Steuerung des Empfangssignals in der Zwischenfrequenz-Ebene ist in Fig. 9 im einzelnen dargestellt. Es ist nach dem Prinzip der Summierung komplementärer Signale aufgebaut. Es sind bei diesem Phasenschieber zwei Verstärkerzweige parallelgeschaltet. Der eine Verstärkerzweig weist einen Verstärker 39 mit einer einstellbaren Verstärkung a und der andere Verstärkungszweig einen Verstärker 40 mit einer ebenfalls einstellbaren Verstärkung b auf. Im zweiten Verstärkungszweig liegt außerdem noch ein fester 90°-Phasenschieber 41. Das Signal wird an einem Eingang 42 zugeführt und in phasenverschobener Form 43 abgenommen. Wird ein beispielsweise einen Einheitswert aufweisendes Signal am Eingang 42 zugeführt, so erfolgt am Ausgang 43 die Abnahme eines Signalwerts a+jb. Die Verstärkungswerte a und b können positiv oder negativ sein.

Fig. 10 zeigt eine parallel erregte Strahlergruppe, bei welcher die Phasenschieberanzahl reduziert ist. Hierbei ist zum Teil mehreren Einzelstrahlern 44 ein einziger Phasenschieber 45 zugeordnet. Eine solche Reduzierung der Phasenschieberanzahl ist besonders bei der Parallelerregung einer Strahlergruppe sinnvoll, weil die Phase individuell für jede zusammengefaßte Strahleruntergruppe, z. B. die Untergruppe 46, gerechnet werden muß. Es läßt sich feststellen, daß die Nebenzipfel einer phasengesteuerten Antenne niedrig gehalten werden können, wenn einige Phasenschieber 45 anstelle einzelner Strahler 47 Untergruppen 46 steuern. Diese Methode wirkt für begrenzte Auslenkwinkel, z. B. ±10°, am besten.

Das prinzipielle Blockschaltbild eines gesamten Ortungssystems unter Verwendung einer phasengesteuerten ECCM-Antenne, die auf einer Rundsuchantenne angebracht ist, ist in Fig. 11 im einzelnen dargestellt. Die Strahlrichtung der phasengesteuerten ECCM-Antenne 48 wird durch eine Phasenschiebergruppe 49 eingestellt, welche ihrerseits von einer Steuerungseinrichtung 50 hinsichtlich ihrer Phasenlage gesteuert wird. Ein Taktgeber 51 gibt zum einen den Rhythmus für die Steuerungseinrichtung 50 und zum anderen den Takt für eine Halte- und Abtasteinrichtung 52 mit Adressierung ab. Falls ein feinstufiges Bild der Luftlage gewünscht wird, welches z. B. aus Signalen besteht, die in 0,1°- Schritten im Azimut gewonnen werden, gibt es 3600 diskrete Richtungen zu adressieren. Die Abtast- und Halte-Schaltung 52 schaltet die Empfangsenergie zu der entsprechenden Adresse um. An jeden Richtungsausgang der Abtast- und Halte-Schaltung 52 ist ein Summenregister 53 eines Addierers 54 angeschlossen. Für eine Schaltfrequenz von 1,08 MHz erhält jedes Summierregister 53 300 Werte pro Umdrehung der Antennenanordnung. Die gesamte Antennenanordnung dreht sich um 0,2° während jeder Auslenkung der phasengesteuerten Antenne von ±30°. Aus diesem Sachverhalt wird klar, daß eine lineare Variation der Auslenkwinkel der phasengesteuerten Antenne in Abhängigkeit von der Zeit erforderlich ist. Der Mittelwert der empfangenen Energie entspricht dem Strahlungsdiagramm der phasengesteuerten Antenne 48 unabhängig von der Störstrategie der Störer, weil angenommen werden kann, daß sich die Störamplitude innerhalb der Halbwertsbreite der Antenne nur unwesentlich ändert. Zur Verfügung stehen demnach im Beispiel 3600 gemittelte Werte von e (0,1°) bis e (360°), die wie ein Strahlungsdiagramm verarbeitet werden können. Die gemittelte Störenergie e (ϕ) in Abhängigkeit von den die jeweilige Winkelstellung angebenden Adressen am Ausgang der Summenregister 53 zeigt die Diagrammdarstellung in Fig. 13. Bei -20 dB liegt eine Schwelle der gemittelten Störenergie e (ϕ). An den Stellen, an welchen sich die Pfeile befinden, liegt jeweils ein Störer vor. Fig. 12 zeigt die Adressen der Summenregister 53 in Abhängigkeit von der durch den Taktgeber gegebenen Zeit.

Zur präzisen Winkelortung ist es zweckmäßig, das resultierende Signal, welches nun vom Winkel und nicht von der Zeit abhängig ist, zu differenzieren. Diese Differenzierung wird in Differenzierregistern 55 einer Differenzbildungsschaltung 56 vorgenommen. Es entsteht für jedes Maximum des Signalpegels eine scharfe Nullstelle bei einer steil abwärts gehenden Signalvariation. Beispielsweise werden die Werte e (0,1°) und e (0,2°) subtrahiert, um Δe (0,1°) zu bilden. Ein Maximum von e (ϕ) ist dadurch gekennzeichnet, daß Δ² e (ϕ)/Δϕ² negativ ist. Die differentielle Störenergie de (t)/dϕ in Abhängigkeit von den Adressen (Winkeln) am Ausgang der Differenzierregister 55 ist im einzelnen in Fig. 14 in einem Diagramm dargestellt. Hierin bedeutet Ma ein Maximum und Min ein Minimum. An den Nullstellen vom positiven Bereich zum negativen Bereich hin liegt jeweils ein Störer vor, welcher durch einen Pfeil unten angedeutet ist. Der entsprechende Winkel des Störers erscheint auf einem Radarbildschirm 57, welcher über einen Nulldetektor 58 angesteuert wird, als Linie, deren Länge mit der Stärke des Maximums zunimmt. Dieser Winkel wird gleichzeitig zu einer zentralen Datenverarbeitungsanlage 59 weitergegeben, welche die verschiedenen Radarsignale zur Kreuzpeilung verarbeitet. Auf diese Weise können die Richtungen einer großen Anzahl von Störern unabhängig von der Störstrategie ermittelt werden. Es ist grundsätzlich eine analoge oder digitale Ausführung des Ortungssystems möglich.

Claims (14)

1. Primärradar-Rundsuchanlage mit elektronischer Gegen­ gegenmaßnahme (ECCM), bei der eine zusätzliche Empfangs­ antenne, deren Strahl als Fächerstrahl in der Elevations­ ebene ausgebildet ist, mechanisch fest mit der Primär­ radar-Rundsuchantenne verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich be­ kannte Weise als elektronisch phasengesteuerte Antenne mit hoher Sektorabtastgeschwindigkeit ausgebildete zu­ sätzliche Empfangsantenne (2) in der Azimutebene einen Winkelsektor über den Bereich der Ausleuchtrichtung der Primärradar-Rundsuchantenne (1) hinweg periodisch derart schnell wiederholt abtastet, daß der Strahl der phasen­ gesteuerten Antenne (2) mehrmals während einer Umdrehung der Primärradarantenne (1) im gleichen Azimutwinkel aus­ gerichtet ist, und daß die in jeder diskreten Strahlrich­ tung pro Umdrehung der Primärradarantenne (1) empfan­ genen Signale der phasengesteuerten Antenne (2) einer Addiereinrichtung (54) zugeführt sind, so daß ein Mit­ telwert der empfangenen Energie in jeder dieser dis­ kreten Richtungen gebildet wird.

2. Anlage nach Anspruch 1 bei der die Primärradar-Rund­ suchantenne als Reflektorantenne ausgebildet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Re­ flektor der Rundsuchantenne (1) und die elektronisch pha­ sengesteuerte Antenne (2) so übereinander angeordnet sind, daß die zentrale Strahlrichtung der elektronisch phasen­ gesteuerten Antenne der Hauptstrahlrichtung der Rund­ such-Antenne entspricht.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen einer starken Rücken- und Seitenstrahlung der Primärradar- Rundsuchantenne (1) eine zweite und dritte zusätzliche pha­ sengesteuerte Empfangs-Antenne um 60° in der Azimutebene gegenüber der ersten zusätzlichen Empfangsantenne (2) ver­ setzt vorgesehen und mit der Primärradar-Rundsuchantenne mechanisch fest verbunden sind.

4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronisch phasengesteuerte Antenne (2) eine lineare Strahlergruppe (5) ist.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Bündelung in der Ele­ vationsebene an der linearen Strahlergruppe (5) ein Winkelreflektor (6) angebracht ist.

6. Anlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Strah­ lergruppe (5) als geätzte Dipolstrahlergruppe ausgebildet ist.

7. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronisch phasengesteuerte Antenne (2) eine ebene längliche und vorzugsweise in Ätz­ technik ausgebildete Schlitzstrahlergruppe (8) ist, die so bemessen ist, daß sich die gewünschte Fächerstrahl­ bündelung in der Elevationsebene ergibt.

8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronisch phasengesteuerte Antenne (2) so orientiert ist, daß Bodenechos minimal und die Isolation gegen die von der Primärradar-Rundsuchantenne (1) ausgehende Sende­ energie maximal gehalten ist.

9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine analoge Serien- oder Parallelsteuerung der Einzelstrahler (12; 15) der elektronisch phasengesteuerten Antenne.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Parallelsteuerung der Einzelstrahler (15) analoge, in der Hochfrequenzebene ar­ beitende und vorzugsweise an einen Anschluß (30) jeweils eines Zirkulators (31) angeschaltete Phasenschieber (29) vorgesehen sind, die jeweils aus drei, einen Abstand von jeweils einer Viertelwellenlänge aufweisenden Stichlei­ tungen (20, 23, 24) bestehen, von denen die erste mit einer Steuergleichspannungsquelle (21) und die zweite sowie die dritte mit Varaktordioden (25, 26 bzw. 27, 28) abgeschlossen sind.

11. Anlage nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Seriensteuerung der Einzelstrahler (34) analoge, in der Zwischenfrequenzebene arbeitende Phasenschieber (36) vorgesehen sind, die nach dem Prinzip der Summierung komplementärer Signale aufgebaut sind (Fig. 9).

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die phasengesteuerte An­ tenne in zwei Hälften aufgeteilt ist und die Steuerung der Phasenschieber (36) in den beiden Hälften mit zwei periodischen Steuersignalen (V₁(t), V₂(t)) erfolgt, wobei zur Realisierung der gewünschten Amplitudenbele­ gung die empfangenen Signale nach der Zwischenfrequenz- Umsetzung in den Phasenschiebern (36) jeweils nachge­ schalteten Verstärkern (37) geeignet verstärkt werden.

13. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Parallelsteuerung der Einzelstrahler die Anzahl der Phasenschieber (45) dadurch reduziert ist, daß zumindest teilweise mehrere benachbarte Einzelstrahler (44) der phasengesteuerten Antenne von einem einzigen Phasenschieber beaufschlagt sind.

14. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die mit linearer Variation des Auslenkwinkels arbeitende phasengesteuerte Antenne (48, 49) eine Abtast- und Hal­ teschaltung (52) mit taktgesteuerter Richtungsadressierung angeschlossen ist, daß an jeden Richtungsausgang der Ab­ tast- und Halteschaltung (52) ein Summenregister (53) eines Addierers (54) angeschaltet ist und daß zur Feinpeilung an den Ausgängen jeweils zweier benachbarter Summenre­ gister (53) der Eingang jeweils eines Differenzregisters (55) einer Differenzbildungsschaltung (56) liegt, deren Ausgänge mit einem einen Radarbildschirm (57) beaufschla­ genden Nulldetektor (58) verbunden sind.