DE2734154B1 - Radargeraet mit einem Rauschgenerator und einem im Empfangszweig angeordneten Regelkreis mit Tiefpassverhalten - Google Patents

Radargeraet mit einem Rauschgenerator und einem im Empfangszweig angeordneten Regelkreis mit Tiefpassverhalten

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DE2734154B1 DE19772734154 DE2734154A DE2734154B1 DE 2734154 B1 DE2734154 B1 DE 2734154B1 DE 19772734154 DE19772734154 DE 19772734154 DE 2734154 A DE2734154 A DE 2734154A DE 2734154 B1 DE2734154 B1 DE 2734154B1
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Description

  • Es ist auch nicht ohne weiteres möglich, die Anschaltung der Rauschquelle. bzw. das Tastverhältnis (d. h. das Verhältnis Einschaltdauer/Abschaltdauer der Rauschquelle) für die Rauschmessung sehr klein zu halten, weil dadurch die Messung zu ungenau wird bzw. sehr aufwendige Meßeinrichtungen erforderlich werden.
  • Der vorliegenden Erfindung, welche sich auf ein Radargerät der eingangs genannten Art bezieht, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, auf welchem mit geringem Aufwand eine Rauschmessung beim Radarempfänger durchführbar ist und dabei gleichzeitig sicherzustellen, daß die Empfindlichkeit des Radargerätes innerhalb der eigentlichen Empfangsperiode durch den Meßvorgang selbst nicht unzulässig beeinträchtigt wird. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Regelkreis zwei wahlweise einschaltbare Tiefpaßnetzwerke mit jeweils unterschiedlichen Zeitkonstanten T1 und T2 vorgesehen sind, wobei eine Verringerung der Verstärkung mit der hohen Zeitkonstante T2 und nach Beendigung der Anschaltung des Rauschgenerators eine Vergrößerung mit der kleinen Zeitkonstante 71 erfolgt, und daß das Verhältnis 12/71 der beiden Zeitkonstanten groß gewählt ist gegenüber dem durch das Verhältnis Einschaltdauer/Abschaltdauer festgelegten Tastverhältnis des Rauschgenerators.
  • Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei einer derartigen Rauschmessung infolge der geringen Zeitkonstante, welche für die nachfolgende Vergrößerung der Verstärkung maßgebend ist, unmittelbar nach der Beendigung des Rausch-Meßvorganges wieder die volle Empfindlichkeit des Radarempfängers zur Verfügung steht und damit die nächste Empfangsperiode praktisch ohne Beeinträchtigung der Empfindlichkeit beginnen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Tastverhältnis der Rauschquelle bis zu 1:1, also Prüfdauer = Abschaltdauer gewählt oder sogar noch größer gehalten werden kann, weil der Quotient der beiden Zeitkonstanten groß ist gegenüber dem Tastverhältnis der Rauschquelle. Bei der Darstellung des Rauschens auf dem Bildschirm füllt somit die Prüfphase den Bildschirm weitgehend aus, so daß der Beobachter durch Vergleich zwischen der Test-Rauschanzeige und dem eigentlichen Radarbild in einfacher Weise zu einer zutreffenden Beurteilung der Situation gelangen kann. Die unterschiedlichen Zeitkonstanten gehen in den Regelwert nicht ein.
  • Die Erfindung sowie deren in Unteransprüchen angegebene Weiterbildungen werden nachfolgend an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 das Blockschaltbild eines Radargerätes nach der Erfindung, Fig. 2 das Blockschaltbild eines Teils des Regelkreises mit zwei Tiefpaßnetzwerken, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer RC-Tiefpaßschaltung für zwei unterschiedliche Zeitkonstanten, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Tiefpaßnetzwerkes mit umschaltbaren Zeitkonstanten unter Verwendung zweier Operationsverstärker, Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung mit zwei unterschiedlichen Zeitkonstanten unter Verwendung eines Integrators und eines Differenzierers.
  • In Fig. 1 ist die geschwenkte oder rotierende Antenne mit AN, der Radarsender mit SR und der Sende-Empfangs-Umschalter mit SES bezeichnet.
  • Das hochfrequente Empfangssignal UE gelangt über einen Verstärker Vi zu einem Mischer Ml. Dieser erhält seine Oberlagerungsfrequenz fo von einem Oberlagerungsoszillator EO. Das in die Zwischenfrequenzlage umgesetzte Empfangssignal wird einem weiteren Verstärker V2 zugeleitet, dem eine Auswerteschaltung A W nachgeschaltet ist. Diese Auswerte- schaltung enthält insbesondere die Dopplerfilter und Integrationseinrichtungen (Nachintegrationsfilter).
  • Von dort aus gelangen die Signale in der Videolage, soweit sie den Schwellenwert einer Schwellenstufe SW überschreiten, zu einer Anzeige- oder Auswerteeinrichtung, z. B. in Form eines Bildschirmes BS.
  • Zur Gewinnung der Stellgröße US für den Hochfrequenzverstärker V1 im Eingangsteil des Radarempfängers ist eine Regelschleife vorgesehen, welche an den Ausgang der Auswerteschaltung A W angeschlossen ist und somit als Istwert Videosignale erhält.
  • Sie enthält einen Gleichrichter GL, dem eine Vergleichsschaltung VG nachgeschaltet ist. Der Vergleichsschaltung VG wird ein Sollwert, angedeutet durch den Pfeil UW zugeleitet. Dieser Sollwert UW wird in bekannter Weise z. B. durch eine Bedienungsperson eingestellt oder durch eine automatisch arbeitende Schaltung (insbesondere konstante Falschsignalraten - »CFAR« - liefernde Steuerschaltung) geliefert. Aus dem Vergleich zwischen Istwert UA (aus der gleichgerichteten Video-Spannung) und Sollwert (angedeutet durch UW) wird eine Differenzspannung gewonnen, die einem Tiefpaßfilter TP zugeleitet wird. Dieses Tiefpaßfilter hat u. a. die Aufgabe, die in den empfangenen Rauschsignalen enthaltene Modulation vom Regelvorgang fernzuhalten, d. h. die Steuerspannung US für den Verstärker V1 ohne die kurzzeitige Modulationsfunktionen des Rauschens bereitzustellen. Zur Verstärklmg der am Ausgang des Tiefpaßfilters TP vorliegenden Spannung ist ein Verstärker RV vorgesehen. Es ist auch möglich, die Steuerspannung US auf mehrere Verstärker, gegebenenfalls auch im Zwischenfrequenzteil einwirken zu lassen.
  • Bei Verwendung eines Tiefpasses TP in der Regelschleife muß die Schleifenverstärkung groß sein, um einen kleinen Regelfehler zu erzielen. Die Zeitkonstante des Tiefpasses geht aber um den Faktor der Schleifenverstärkung vermindert in die gewünschte große Zeitkonstante des Regelkreises ein. Dies führt zu relativ großen Werten z. B. der Kapazität bei Verwendung eines RC-Tiefpasses.
  • Das Ansprechverhalten der Regelschleife soll im Normalbetrieb so sein, daß langsame Änderungen, z. B. Änderungen des Rauschens durch Temperaturerhöhung, ausgeglichen werden. Dies bedeutet, daß die Zeitkonstante T2 für den Tiefpaß TP sehr groß gewählt werden muß. Eine sehr schnelle Regelung, also eine sehr kleine Zeitkonstante 71 des Tiefpasses TP, ist in der Praxis deshalb nicht zweckmäßig, weil sonst durch schnelle Regelvorgänge aus Festziel-Echosignalen Signalkomponenten entstehen können, welche Bewegtziele vortäuschen (Pseudo-Dopplermodulation). Die Regelschleife hält das Rauschen am Ausgang der Auswerteschaltung A W konstant.
  • Zur Überprüfung der Empfindlichkeit des Empfangsweges wird eine Rauschquelle (Rauschgenerator) RG in geeigneter Weise, z. B. über einen Richtkoppler RK, an den Empfangsteil des Radargerätes angekoppelt. Anstelle der von der Antenne AN aufgenommenen Empfangssignale UE sind dann die Rauschspannungen UR im Empfänger vorhanden.
  • Die Anschaltung des Rauschgenerators RG erfolgt zweckmäßig nur zeitweise und wird meist durch die Bedienungsperson veranlaßt. Bei ordnungsgemäß arbeitender Anlage führt die Anschaltung der Rauschquelle zu einer entsprechenden Anzeige auf dem Bildschirm BS. Bei periodischer Anschaltung des Rauschgenerators RG wird die entsprechende Steuerung zweckmäßig vom zentralen Taktgeber TG mit übernommen, der für die Taktversorgung des Radargerätes und die Festlegung der Impulsfrequenz zuständig ist. Bei einem Tastverhältnis 1:1 (d. h. Anschaltzeit = Abschaltzeit) des Rauschgenerators hat die Anzeige auf dem Bildschirm BS bei Anwendung der Erfindung die dargestellte Verteilung, d. h.
  • Rauschanzeige-Sektoren (schraffiert, d. h. UR vorhanden), und normale Empfangs-Sektoren (nicht schraffiert, d. h. UE vorhanden) folgen gleichmäßig aufeinander und füllen den ganzen Anzeigebereich aus.
  • Wenn aber mit nur einer, d. h. der üblichen Zeitkonstante n beim Tiefpaß TP gearbeitet wird, dann ergeben sich Schwierigkeiten, weil bei längerem Anschalten des Rauschgenerators RG die Regelspannung US für den Verstärker VS ansteigt und dieser dadurch weniger empfindlich wird. Bis die volle Empfindlichkeit (im Bereich der nicht schraffierten Sektoren) wieder hergestellt ist, vergeht eine (durch die große Zeitkonstante 72 festgelegte) zu lange Zeit. Es wäre zwar an sich möglich, die schraffierten Rauschanzeige-Sektoren so schmal und damit die Anschaltung des Rauschgenerators RG so kurz zu machen, daß dadurch eine Verstärkungsänderung infolge der großen Zeitkonstante 72 noch nicht eintritt. Dies führt aber zu so schmalen Rauschanzeige-Sektoren, daß eine exakte Beurteilung der Situation durch die Bedienungsperson kaum mehr möglich ist. Der gleiche Fehiereinfluß tritt im übrigen bei nur sehr kurzzeitiger Anschaltung des Rauschgenerators auch dann auf, wenn eine andere Rausch-Meßeinrichtung verwendet wird als die Darstellung auf dem Bildschirm. Dies liegt daran, weil die Meßzeit zu kurz und damit das MeBergebnis zu ungenau wird.
  • Die sehr großen Tastverhältnisse des Rauschgenerators RG (auch Werte größer als 1:1 sind erreichbar), werden durch unterschiedliche Zeitkonstanten 72 und 71 ermöglicht, deren Erzeugung an Hand von Fig. 2 näher erläutert wird. Das Tiefpaßfilter TP nach Fig. 1 ist mit zwei unterschiedlichen Zeitkonstanten T2 und Tl ausgestattet, die wahlweise einschaltbar sind. Damit kann im Normalbetrieb mit der großen Zeitkonstante T2 gearbeitet werden, und anschlie-Bend an eine Rauschmessung wird kurzzeitig auf die kleine Zeitkonstante 71 umgeschaltet. In Fig. 2 ist im Blockschaltbild schematisch die Umschaltung der Zeitkonstanten gezeigt. Nach der Vergleichsschaltung VG sind zwei Übertragungswege vorgesehen, die wahlweise durch einen, vorzugsweise elektronischen, Umschalter SA in Tätigkeit gesetzt werden können.
  • Jeder dieser Übertragungswege enthält ein Tiefpaßnetzwerk Tn bzw. TPt, wobei das Tiefpaßnetzwerk TP1 die Zeitkonstante T1, das Tiefpaßnetzwerk TPZ die Zeitkonstante 72 hat. Im Normalbetrieb, d. h. bei Empfang einer üblichen Eingangsspannung UE über die Antenne AN, ist der Tiefpaß TP2 und damit die große Zeitkonstante 72 eingeschaltet. Verstärkungsänderungen erfolgen somit entsprechend langsam.
  • Wird dagegen der Rauschgenerator RG angeschaltet und tritt die Rauschspannung UR auf, so wird bei längerer Anschaltdauer infolge der relativ starken Rauschspannung UR die Steuerspannung US größer und damit die Verstärkung des Verstärkers V1 geringer (verkleinerte Empfindlichkeit). Gegen Ende der Anschaltzeit des Rauschgenerators RG wird der Schalter SA umgelegt und damit der Tiefpaß TP1 mit der gegenüber T2 wesentlich kleineren Zeitkonstante 71 aktiviert. Damit ist innerhalb kürzester Zeit die Regelspannung US wieder verringert, die Verstärkung des Verstärkers V1 vergrößert und die nachfolgenden Empfangssignale UE werden wieder mit gro-Ber Empfindlichkeit verarbeitet. Sobald die gewünschte Empfindlichkeit wieder erreicht ist, wird erneut durch Umlegen des Umschalters SA auf den Tiefpaß TP2 auf die Zeitkonstante T2 umgeschaltet.
  • Dieser Vorgang wiederholt sich am Ende jeder Anschaltung des Rauschgenerators RG von neuem. Das Verhältnis von T2/ T1 ist groß zu wählen gegenüber dem Tastverhältnis (Einschaltdauer/Abschaltdauer) des Rauschgenerators RG. Die Umschaltung auf den Tiefpaß TP1 und damit die kleine Zeitkonstante n erfolgt somit zweckmäßig im wesentlichen nur im Bereich der Rückflanke der Rauschsignale des Rauschgenerators RG.
  • Die Betätigung des Umschalters SA kann von der zentralen Taktsteuerschaltung TG aus erfolgen, weil der Abschaltbefehl für UR und damit den Rauschgenerator RG etwa zu der Zeit auftritt, in welcher kurzzeitig der Tiefpaß TP1 mit der kleinen Zeitkonstante 71 einzuschalten ist. In diesem Fall wäre eine entsprechende Steuerleistung von der Taktsteuerschaltung TG zum Umschalter SA vorzusehen.
  • Da jedoch die Rauschsignale UR im Pegel meist höher liegen als die normalen Empfangssignale UE, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, eine einfache pegelabhängige Betätigung des Umschalters US vorzusehen. Beispiele hierfür sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.
  • Bei der Schaltung nach Fig. 3 wird das am Ausgang der Auwerteschaltung A W nach Fig. 1 abgenommene Empfangssignal über den Gleichrichter GL geführt und der Vergleichsschaltung VG zugeleitet.
  • Diese Vergleichsschaltung erhält den Vergleichswert UW (Bezugsspannung) und gibt ein Ausgangssignal ab, welches die Differenz der beiden Spannungen UA und UW darstellt. Die so erhaltene Differenzspannung wird über einen ohmschen Widerstand R3 dem Minuseingang eines Operationsverstärkers OPI zugeleitet, dessen Plus-Eingang an Masse liegt. Am Ausgang des Widerstandes R3 ist ein ohmscher Widerstand R4 angeschlossen, der über einen weiteren ohmschen Widerstand R1 zu einem Kondensator C geführt ist. Ein paralleler Weg führt über einen ohmschen Widerstand RS und einen ohmschen Widerstand R2 ebenfalls zum Kondensator C. Darüber hinaus sind die beiden Widerstände Ri und R2 ausgangsseitig mit dem Minuseingang eines Integrators IN verbunden, dessen Pluseingang an Masse liegt.
  • Vom Ausgang des Operationsverstärkers OP1 ist eine Diode D1 zu einer Klemme 1 zwischen den Widerständen R1 und R4 geführt. Diese Diode ist für Spannungen, welche am Ausgang des Operationsverstärkers OP1 positiv sind, in Durchlaßrichtung betrieben.
  • Eine weitere Diode DZ wird vom Ausgang des Operationsverstärkers OP1 allerdings mit gegenüber D1 umgekehrter Polung zu einer Klemme 2 geführt, welche zwischen den Widerständen R2 und RS liegt. Der Ausgang des Integrators IN ist mit der zweiten Klemme des Kondensators C verbunden. Dort tritt die Steuerspannung US für die Veränderung des Verstärkungsfaktors des Verstärkers Vi auf. Gegebenenfalls kann, wie bei Fig. 1 und Fig. 2 angedeutet dazwischen noch ein Regelverstärker RV vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel ist durch die Schaltung nach Fig. 3 sowohl der RC-Tiefpaß als auch der Regelverstärker RV nach Fig. 2 realisiert. Der Einsatz eines Integrators in der Regelschleife ist besonders vorteilhaft, weil der Regelfehler unabhängig von der Schleifenverstärkung Null ist und die Zeitkonstante des Integrators IN bei einer angenommenen Schleifenverstärkung von 1 die Zeitkonstante des Regelkreises unmittelbar bestimmt. Die RC-Zeitkonstante T1* ist gegeben durch die Beziehung: T1* = R1-Die zweite RC-Zeitkonstante T2 ist festgelegt durch die Gleichung: T2* = R2-Somit können durch entsprechende Wahl der Größe der Widerstände R1 und R2 die Werte T1* und T2* der beiden RC-Zeitkonstanten in einfacher Weise festgelegt werden. Je nachdem, ob das Eingangssignal UA oberhalb eines Schwellenwertes liegt oder darunter, ergeben sich die Zeitkonstanten 71 und T2 folgendermaßen: Ist UA kleiner als ein Schwellenwert, so ist am Ausgang des Operationsverstärkers OP1 eine negative Spannung vorhanden und somit die Diode DZ leitend.
  • Damit wird die große RC-Zeitkonstante T2* über den Widerstand R2 und den Kondensator C nach der vorgenannten Gleichung festgelegt. D1 ist in Sperrichtung betrieben und verhindert somit den Einfluß des Widerstandes R1 auf die Zeitkonstante. Wird dagegen die Eingangsspannung UA bei Anschaltung des Rauschgenerators RG durch die größere Spannung UR so gewählt, daß sie über einem Grenzwert liegt, der beispielsweise durch den Vergleichswert UW festgelegt ist, so wird die Ausgangsspannung am Operationsverstärker OP1 positiv und somit die Diode D1 in Durchlaßichtung betrieben, während die Diode DZ gesperrt ist. Dadurch fließt der Strom über den Widerstand R1 zum Kondensator C und für die Zeitkonstante gilt die Beziehung T1* = Ri C. Somit ergibt sich automatisch, je nachdem, welcher Pegel bei UA auftritt, eine größere oder kleinere Zeitkonstante bei der Regelschleife. Der Schwellenwert (Vergleichswert) UW muß lediglich so festgelegt sein, daß durch Anlegen des Rauschgenerators RG nach Fig. 1 und der damit erfolgten Einspeisung von Rauschsignalen dieser Schwellenwert durch die infolge des Rauschens sich ergebende höhere Spannung UA überschritten und somit nach einer gewissen Zeit nämlich am Ende der Rauschsignale, kurzzeitig die Zeitkonstante 71 eingeschaltet wird. Dadurch ist bei Beginn der nachfolgenden Empfangsperiode innerhalb einer kurzen, durch 71 festgelegten Zeit die ausreichend hohe Empfindlichkeit wieder hergestellt.
  • Sinkt dagegen nach Abschalten des Rauschgenerators RS nach Fig. 1 die Spannung am Eingang der Regelschleife UA wieder ab, so erfolgt automatisch und sofort die Rückumschaltung auf die zweite Zeitkonstante T2 und der Vorgang kann von neuem beginnen.
  • Die Verstärkung der Schaltung nach Fig. 3 ist so ausgelegt, daß bei Durchschaltung auf die Klemme 1, d. h. über die Diode D1 der Verstärkungsfaktor VF1 hoch ist und bestimmt wird durch die Widerstände R3 und R4. Dagegen ist der Verstärkungsfaktor VPZ bei der Durchschaltung auf die Klemme 2, d. h. über die Diode DZ klein und wird bestimmt durch die Widerstände R3 und R5. Diese Auslegung des jeweiligen Verstärkungsfaktors VFlund VPZ auf unterschiedliche Werte hat den Vorteil, daß die Regelkreis-Zeitkonstante 71 = T1* VF1 bzw. T2 = T2*- VPZ ist, wobei man voraussetzt, daß der Rest der Schleife den Verstärkungsfaktor 1 hat. Somit läßt sich über den Verstärkungsfaktor VFlbzw. VPZ und die jeweilige Zeitkonstante T2* bzw. T2* ein sehr großer Bereich von Regelkreis-Zeitkonstanten überdecken, ohne daß hier für ein sehr großer Aufwand erforderlich würde.
  • Ein weiterer Vorteil der Schaltung nach Fig. 3 besteht darin, daß die Schwellenspannungen der beiden Dioden D1 und DZ in den Regelvorgang nicht eingehen.
  • Die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 zeigt an sich grundsätzlch einen sehr ähnlichen Aufbau wie die Anordnung nach Fig. 3, was durch entsprechende gleiche Bezeichnungen bei übereinstimmendcn Elementen angedeutet ist. Ein Unterschied besteht lediglich darin, daß an Stelle des Integrators IN nach Fig. 3 ein weiterer Operationsverstärker OP2 vorgesehen ist. Beim Operationsverstärker OP1 ist an dem Pluseingang eine erste Vergleichsspannung UW1 und bei dem Operationsverstärker OP2 eine andere Vergleichsspannung UWZ angelegt. Damit ist die Vergleichsschaltung VG überflüssig. Durch entsprechende Dimensionierung der beiden Vergleichsspannungen (Führungsgrößen) UW2 und UW1 ist es möglich, den Wechselpunkt, d. h. die Umschaltung der Zeitkonstanten T1, T2, unabhängig vom Regelwert zu wählen. Damit können bestimmte Anforderungen an die Schaltung befriedigt werden, beispielsweise die, daß Rauschspitzen nicht schon eine Umschaltung bewirken oder daß die Schaltung im ungestörten Zustand definiert mit der hohen Zeitkonstante 12 arbeitet. Die Schaltung nach Fig. 4 zeigt somit insgesamt günstigere Eigenschaften als die Schaltung nach Fig. 3.
  • Eine gewisse Schwierigkeit der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 kann darin bestehen, daß es bei der Forderung nach besonders hochwertigen Regelkreisen nachteilig ist, daß die sogenannte Offsetspannung (d. h. von außen nicht beeinflußbare Spannungswerte) des Operationsverstärkers OP1 in den Regelwert des Kreises eingeht. Dieser Nachteil ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 vermieden. Die Ansteuerung des Minuseingangs eines am Eingang angeordneten Integrators IN1 erfolgt nach dem Gleichrichter GL über einen Widerstand R6, während der Pluseingang dieses Integrators mit der Vergleichsspannung (Führungsgröße) UW3 belegt ist. Der Minus-Eingang des Inverters IN1 und sein Ausgang sind über einen Kondensator C1 verbunden. Vom Minus-Eingang des Inverters IN1 führen außerdem zwei parallele Übertragungswege mit den ohmschen Widerständen R7, R8 bzw. R9, R10 zum Minus-Eingang eines Operationsverstärkers OP3. Der Plus-Eingang dieses Operationsverstärkers OP3 ist über einen Kondensator C2 mit dem Ausgang des Inverters IN1 verbunden. Beide Eingänge des Operationsverstärkers OP3 sind jeweils über ohmsche Widerstände Ril und R12 mit Masse verbunden. Der Kondensator C2 und der Widerstand R12 bilden eine Differenzierstufe. Vom Ausgang des Operationsverstärkers OP1 führt eine Diode D1 zu einer Anschlußklemme 3 zwischen den beiden Widerständen R7 und R8. Eine zweite entgegengesetzt gepolte Diode DZ ist mit einer Klemme 4 verbunden, die zwischen den Widerständen R9 und R10 liegt. Je nach dem Vorzeichen der am Ausgang des Integrators IN1 anliegenden Spannung wird dem Integrator eine große (nämlich bei durchgeschalteter Diode D1) oder eine kleine (nämlich bei durchgeschalteter Diode D2) Gegenspannung zugeführt. Damit sind die Zeitkonstanten des Integrators IN1 in Abhängigkeit vom Vorzeichen der Spannung UA un- terschiedlich groß. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß Offsetspannungen des Operationsverstärkers OP3 nicht eingehen und der Wechselpunkt sehr genau mit der Führungsspannung UW3 zusammenfällt. Die Steuerspannung US wird analog zu Fig. 3 vom Ausgang des Kondensators C1 abgenommen.

Claims (8)

  1. Patcnt;insprüchc: 1. Radargerät mit einem im Empfangszweig angeordneten Regelkreis mit Tiefpaßverhalten zur Einstellung der Verstärkung mindestens eines Verstärkers auf konstante Rausch-Ausgangsspannung und mit einer nachgeschalteten Schwellenwertstufe zur Unterdrückung von Rauschsignalen, wobei zur Eichung ein Rauschgenerator vorgesehen ist, der zeitweise Rauschsignale in den Empfangszweig eingibt, dadurch gekennzeichnet, daß im Regelkreis zwei wahlweise einschaltbare Tiefpaßnetzwerke (TP1, TP2) mit jeweils unterschiedlichen Zeitkonstanten T1 und T2 vorgesehen sind, wobei eine Verringerung der Verstärkung mit der hohen Zeitkonstante 12 und eine Vergrößerung der Verstärkung nach Beendigung der Anschaltung des Rauschgenerators (RG) mit der kleinen Zeitkonstante T1 erfolgt, und daß das Verhältnis T2/ T1 der beiden Zeitkonstanten groß gewählt ist gegenüber dem durch das Verhältnis Einschaltdauer/Abschaltdauer festgelegten Tastverhältnis des Rauschgenerators (RG).
  2. 2. Radargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltung des Tiefpasses (TP1) mit der kleinen Zeitkonstante T1 im wesentlichen nur im Bereich der Rückflanke der Rauschsignale des Rauschgenerators (RC;) erfolgt.
  3. 3. Radargerät nach den obengenannten Ansprüchen, dadurch gekemlzeichnet, daß die Einschaltung der Tiefpaßnetzwerke (TPl, TP2) von einer Taktsteuerschaltung (TG) vorgenommen wird, welche auch die An- und Abschaltung des Rauschgenerators (RC) bewirkt.
  4. 4. Radargerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß die Einschaltung der Tiefpaßnetzwerke (TPl, TP2) pegelabhängig vorgenommen wird.
  5. 5. Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschleife einen Operationsverstärker (OP1) und einen durch einen Kondensator (C) überbrückten Integrator aufweist und daß am Ausgang des Operationsverstärkers ( OP1) zwei gegensinnig gepolte Dioden (D1, D2) vorgesehen sind, die über ohmsche Widerstände (R1, R2) unterschiedlicher Größe mit dem Kondensator (C) verbunden sind. (Fig. 3).
  6. 6. Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschleife einen ersten Operationsverstärker (OP1) und einen durch einen Kondensator ( C) überbrückten zweiten Operationsverstärker (OP2) aufweist, daß am Ausgang des ersten Operationsverstärkers (OPl)zwei gegensinnig gepolte Dioden ( D1, D2) vorgesehen sind, die über ohmsche Widerstände (R , R2) unterschiedlicher Größe mit dem Kondensator (C) verbunden sind, und daß jeweils einem Eingang der beiden Operationsverstärker ( OPI, OP2) eine Vergleichsspannung ( um1, UW2) als Führungsgröße für die Regelschleife zugeführt ist.
    (Fig. 4).
  7. 7. Radargerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaktoren ( VF1. VFl) für die jeweiligen RC-Zeitkonstanten (ei*. T2*) unterschiedlich gewählt sind und die resultierenden Zeitkonstanten Ti, 12 durch das I>roclukt ius den Vcrstjrkungsfnktorcn ( VFl t'F2) und den jeweiligen Zeitkonstanten (kl*.
    12*) festgelegt sind.
  8. 8. Radargerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rcgelschleife einen durch einen Kondensator (Cl) überbrückten Integrator (IN 1) aufweist, dessen zweitem Eingang eine Vergleichsspannung (UW3) als Führungsgröl3e zugeführt ist, daß ein nachgeschalteter Operationsverstärker (OP3) ausgangsseitig über zwei gegensinnig gepolte Dioden (D1, D2) mit jeweils zwei Klemmen (3, 4) verbunden ist, die zwischen jeweils zei ohmschen Widerständen ( R7, R8 bzw.
    R9, R10) liegen, die ihrerseits jeweils den mit der Eingangsspannung (UA> beaufschlagten Eingang des Integrators (IN 1) mit einem Eingang des Operationsverstärkers (OP3) verbinden, dessen zweiter Eingang über einen ohmschen Widerstand (R12) mit Masse und einem weiteren Kondensator (C2) mit dem Ausgang des Integrators (IN1) verbunden ist. (Fig. 5).
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Radargerät mit einem im Empfangszweig angeordneten Regelkreis mit Tiefpaßverhalten zur Einstellung der Verstärkung mindestens eines Verstärkers auf konstante Rausch-Ausgangsspannung und mit einer nachgeschalteten Schwellenwertstufe zur Unterdrückung von Rauschsignalen, wobei zur Eichung ein Rauschgenerator vorgesehen ist, der zeitweise Rauschsignale in den Empfangszweig eingibt.
    Aus der DE-OS 2218415 ist ein Radarempfänger bekannt, bei dem eine automatische Verstärkungsregelung beim Zwischenfrequenzteil vorgenommen wird. Darüber hinaus ist vorgesehen, das Rauschen des Empfängers fortlaufend zu messen, um dessen jeweilige Empfindlichkeit feststellen zu können. Zu diesem Zweck wird ein Rauschgenerator periodisch an den Empfangszweig angeschaltet und mit einer besonderen Auswerteschaltung ein Vergleich zwischen der Rauschspannung des Empfangsteils allein und der Rauschspannung bei angeschaltetem Rauschgenerator durchgeführt. Aus dem Verhältniswert dieser beiden Meßgrößen wird eine Information gewonnen, welche die Größe des jeweiligen Empfängerrauschens angibt. Damit wird festgelegt, wie hoch die Rauschzahl des Radargerätes ist.
    Bei Radargeräten, welche mit einer automatischen Einstellung der Verstärkung arbeiten, besteht eine Schwierigkeit darin, daß durch die Einspeisung von Rauschsignalen zu Meßzwecken. z. B. von einem Rausch-Eichgenerator, die normale Verstärkungsregelung möglichst wenig beeinträchtigt bzw. beeinflußt werden darf. Andernfalls würde z. B., wenn diese Messung, (wie üblich), in der Totzeit des Radargerätes durchgeführt wird, die Empfindlichkeit zu Beginn einer Empfangsperiode aufgrund der vorangegangenen Rauschmessung verringert und damit die Erfassung sehr schwacher Ziele erschwert bzw. verhindert.
DE19772734154 1977-07-28 1977-07-28 Radargerät mit einem Rauschgenerator und einem im Empfangszweig angeordneten Regelkreis mit Tiefpaßverhalten Expired DE2734154C2 (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0061559A2 (de) * 1981-03-27 1982-10-06 DORNIER SYSTEM GmbH Prüfvorrichtung für ein Radargerät mit synthetischer Apertur
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