DE2807014A1 - Radareinrichtung - Google Patents

Radareinrichtung

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DE2807014A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radareinrichtung.
In einigen Fällen der Anwendung von Radar ist es wichtig, daß sich auf Grund von Reflexionen an Regen ergeben­ de Störungen unterdrückt werden, und zu diesem Zwecke ist es bekannt, zirkular polarisierte Signale zu verwenden (Introduction to Radar Systems - Skolnik - McGraw-Hill).
Es ist darüber hinaus bekannt, daß die Größenwerte von Radarsignalen, wie sie von einem Empfänger nach der Re­ flexion an einem Objekt festgestellt werden, sich nicht nur mit der Art des Objekts ändern, sondern außerdem mit der Art der ausgestrahlten Polarisation und der Art, die vom Empfänger aufgenommen wird (Introduction to Radar Systems - Skolnik - McGraw-Hill).
Der Erfinder hat gefunden, daß im Gegensatz zu den herkömmlichen Erwartungen die Aussendung und der Empfang von rechter zirkularer Polarisation (R. R.-Polarisation) bei vielen Objekten eine unterschiedliche Reflexion gegen­ über einer Ausstrahlung und einem Empfang von links zirku­ larer Polarisation (LL-Polarisation) erzeugt und daß es so möglich ist, die Vorteile von Polarisationsunterschieden zu erzielen, ohne einen Verlust an Unterdrückung von Störungen auf Grund von Regen in Kauf zu nehmen. Durch aufeinanderfolgende Feststellung der RR- und LL-Signale, die von einem Objekt empfangen werden, und durch passende Verarbeitung dieser beiden Signale kann die Feststellung und Verfolgung eines Ziels verbessert werden. RL- und LR- Polarisation kann ebenfalls verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß für den Sender und Empfänger eine Polarisierungseinrich­ tung vorgesehen ist, um selektiv die Radarsignale rechts oder links zirkular zu polarisieren und um die Echosignale selektiv rechts oder links zirkular zu polarisieren, und Mittel zur Verarbeitung der Echosignale.
Zum besseren Verständnis soll die Erfindung nach­ folgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm einer Änderung eines Radar­ querschnitts und Lichtscheins für links-zirku­ lare Polarisation.
Fig. 2 zeigt das gleiche für rechts-zirkulare Pola­ risation.
Fig. 3 ist ein polares Antennen-Diagramm eines Radars mit sequentieller Keulenverschwenkung in einer Ebene.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Radargerätes gemäß der Erfindung mit sequentieller Keulen­ verschiebung in einer Ebene.
Fig. 5 zeigt Taktwellenzüge zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des Radars gemäß Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine Anordnung zur Erzielung einer ge­ schalteten zirkularen Polarisation in einer Wellenleiteranordnung und
Fig. 7 ist ein Diagramm und verdeutlicht die Arbeits­ weise der Anordnung gemäß Fig. 6.
Reflexionen von den meisten Luft-, Land- und Seefahr­ zeugen sind sehr komplex. So setzt sich z. B. das Rückkehr­ signal von einem Flugzeug zum Teil aus Reflexionen am Maul und am Hohlraum der Einlaßleitungen, an Antennen und Vor­ sprüngen und am Cockpit zusammen. Für jede dieser Arten von komplexem Reflektor finden verschiedene Reflexionen an jedem Reflektor statt. Zum Beispiel kann die auftreffende Bestrahlung zunächst die Bugspitze berühren, an der eine Scheibenantenne befestigt ist, dann die Rückseite der Schei­ benantenne und schließlich die Innenseite einer allgemeinen Umhüllung der Antenne, bevor eine merkliche Komponente der Bestrahlung zurück auf die Radareinrichtung gerichtet wird. Wie der Erfinder gefunden hat, sind die Reflexionen zur Übertragung und zum Empfang von rechter zirkularer Polari­ sation (RR-Polarisation) mit Wahrscheinlichkeit unterschied­ lich in einer solchen Situation von den Reflexionen für LL-Polarisation.
Praktische Ergebenisse wurden vom Erfinder in einem Versuch gewonnen, bei dem Messungen an maßstabsgerechten Modellen ausgeführt wurden. Bei einem Versuch wurde ein Modell eines Flugzeugs in einer festen Richtung aufgehängt, während ein Modellphasenradar darum herum bewegt wurde, um die Richtung in präziser Weise zu ändern. Der Versuch er­ möglichte die Feststellung der Größe des Echosignals und des Lichtscheins (glint) (d. h. des Versatzes des Radarzentrums des Flugzeugs von seinem physikalischen Zentrum) über den Azimutbereich 10° bis 35° von recht voraus, zunächst mit LL-Polarisation, nachfolgend mit RR-Polarisation und wiederum mit LL-Polarisation. Fig. 1 und 2 zeigen die allgemeine Form von Teilen von typischen Ergebnissen. (Die Figuren wurden nur zum Zwecke der Erläuterung ge­ zeichnet und zeigen keine tatsächlichen Ergebenisse, nichts­ destoweniger sind sie jedoch für solche Ergebnisse re­ präsentativ). Es sei nun auf Fig. 1a und 2a Bezug genommen. Die Größe des Radarechos (ausgedrückt in Radar­ echofläche in Einheiten von m 2) ändert sich mit dem Aspekt sowohl für RR- als auch für LL-Polarisationen. Aus den in den Fig. 1b und 2b wiedergegebenen Ergebnissen ist zu ersehen, daß der Lichtschein d. h. die Entfernung zwischen dem Radar und physikalischen Einheiten von m, sich auch um mehrere Meter um den örtlichen Mittelwert ändert, der durch die Linie LL dargestellt ist. Gelegentlich läuft das Radarzentrum außen an der Zielsilhouette vorbei, wie das durch gelegentliche große Lichtlinien S angedeutet ist (die selten und von geringem Interesse sind).
Durch einen Vergleich der Fig. 1a und 2a läßt sich ersehen, daß bei irgendeinem bestimmten Winkel die Größe der Reflexionen, die RR- und LL-Polarisationen verwenden, oft sehr verschieden ist, wie das bei dem Beispiel bei der Linie BB gezeigt ist. Im einzelnen ist eine Null bei einem Winkel, z. B. A, ′A′, für beispielsweise RR-Polarisation in Fig. 2a (was in Wirklichkeit zu einem Feststellungsfehler bei diesem Aspektwinkel führen kann) sehr oft nicht vor­ handen bei LL-Polarisation (vergleiche Fig. 1a beim Winkel A, ′A′).
Bei einem Vergleich der Fig. 1b mit Fig. 2b ist zu ersehen, daß die Lichtscheine von LL- und RR-Polarisationen bei dem gleichen Aspekt verschieden sind. Ein Vergleich des ersten Ergebnisses der LL-Polarisation in Fig. 1b mit dem zweiten Ergebnis (nicht dargestellt) der LL-Polarisation zeigte, daß der wesentliche Lichtschein in jedem Versuch der gleiche war. Folglich hat die Versuchsreihe gezeigt, daß tatsächliche Unterschiede in den Ergebnissen der LL- und RR-Polarisation vorhanden sind. Da ein Mangel an Kor­ relation zwischen den RR- und LL-Signalen vorhanden ist, so ergibt eines von ihnen bei irgendeinem Zielaspekt Signale, deren Amplitude größer als die der anderen ist.
Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, daß dann, wenn der Lichtscheinfehler groß ist, die Signalamplitude klein ist und daß damit eine Zuordnung einer größeren Signifikanz zu dem Signal größerer Amplitude zu einer Verbesserung der Feststellbarkeit und zu einer Verringe­ rung des Verfolgungsfehlers führt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann daher die Bestrahlung eines Zieles mit Polarisation und LL-Polarisation und eine passende Verarbeitung der Echosignale, die diesen beiden Polarisationen zugeordnet sind, dazu ausgenutzt werden, die Feststellung eines Ziels und die Verfolgung eines Ziels zu verbessern. Die Verar­ beitung kann in verschiedener Weise erfolgen. Eine Weise besteht darin, die von Echosignalen von RR- und LL-Pola­ risation abgeleiteten Signale zu mitteln, um so die Fest­ stellung zu verbessern. Als Folge des Fehlens einer Über­ einstimmung der Nullen der Signalgröße für LL- und RR-Po­ larisationen und infolge der Tatsache, daß ein großer Lichtscheinfehler oft mit einer Amplitude Null verbunden ist, kann zur Verbesserung der Genauigkeit der Radarver­ folgung eine gewisse Mittelung oder Bewichtung der Licht­ scheinrichtungen erfolgen, die für die jeweiligen Pola­ risationen ermittelt wurden, oder es kann auch anderer­ seits eine gewisse Vorverarbeitung der mit RR- und LL- Polarisationen gewonnenen Signale vor der Bestimmung der Zielrichtung in dem Empfänger erfolgen.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 3 bis 7 ein Aus­ führungsbeispiel eines Zielverfolgungsradars gemäß der Erfindung beschrieben. Die Einrichtung gemäß den Fig. 3 bis 7 ist ein Radargerät mit sequentieller Verschwenkung der Keule in einer Ebene, wobei Fig. 3 ein Polardiagramm der Antennen-Hauptkeule in zwei verschiedenen Positionen P 1 und P 2 ist. Bei dem Schwenkkeulenradar wird der Strahl abwechselnd zwischen diesen beiden Positionen hin und her geschaltet. Stimmt die Zielrichtung nicht mit der Bezugs­ achse überein, so unterscheidet sich die Amplitude von Echosignalen, die von dem Ziel auf Grund der zwei Stellun­ gen des Antennenstrahls empfangen werden.
Die Größe der Differenz ist proportional dem Winkel­ versatz n des Ziels von der Bezugsachse, und das Vorzeichen der Differenz gibt die Richtung an, in die die Antenne des Radars bewegt werden muß, um die Bezugsachse mit dem Ziel in Übereinstimmung zu bringen. Sind die Amplituden der Echosignale in zwei Richtungen gleich, so ist die Bezugs­ achse genau auf das Ziel gerichtet.
In den Fig. 3 und 4 weist das Radargerät zwei An­ tennen 1 und 2 sowie zwei Wellenleiter 3 und 4 zur Ein­ speisung von Radarimpulsen in die Antennen auf. Gemäß der Erfindung sind Polarisierer 5 und 6 in den Wellen­ leitern angeordnet, um die Radarimpulse abwechselnd rechts-zirkular (RR) und links-zirkular (LL) zu pola­ risieren. Die Richtung der Polarisation wird durch einen Polarisierschalter 7 gesteuert, der durch einen Haupttakt- und -schaltkreis 8 betätigt wird. Der Rest des Radargeräts gemäß dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung ist von herkömmlicher Art, wobei die Verarbeitung der LL- und RR-Echosignale zum normalen Betrieb des Radargeräts ge­ hört. Der Kreis 8 steuert außerdem einen Pulsmodulator 9, der einen Sender 10 veranlaßt, die Radarimpulse auszustrahlen, die über einen Duplexer 11 und einen Antennenschalter 12 in die Wellenleiter 3 und 4 eingespeist werden. Der Du­ plexer schützt einen Empfänger 13 des Radargeräts vor den Radarimpulsen hoher Leistung und speist die Echosi­ gnale geringer Leistung in den Empfänger ein. Der Antennen­ schalter ist durch den Kreis 8 gesteuert, der abwechselnd die Wellenleiter 3 und 4 mit dem Duplexer verbindet.
Der Empfänger 13 ist ein Überlagerungsempfänger, in dem die Radarechos in einem Mischer 14 mit einem Signal eines örtlichen Oszillators 15 gemischt werden, um Zwischen­ frequenz-Signale zu erzeugen, die an einem Zwischenfrequenz- Verstärker 16 verstärkt und in einen Detektor 17 einge­ speist werden. Ein durch den Kreis 8 gesteuertes Entfer­ nungsgatter 19 schaltet den Empfänger zu vorbestimmten Zeiten in Relation zu dem Aussenden der Radarimpulse ein und aus, so daß Echosignale nur innerhalb einer vorbe­ stimmten Entfernung festgestellt werden.
Eine automatische Verstärkungsregelung 18 dient zur Normalisierung der von dem Detektor erzeugten Signale. Im Ergebnis teilt die automatische Verstärkungsregelung die Amplitudenwerte der von dem Empfänger empfangenen Echosi­ gnale durch einen Wert, der ein Mittelwert der Amplituden innerhalb einer mittleren Zeitspanne ist, die lang im Ver­ hältnis zu der Pulswiederkehrperiode ist. Beispielsweise mag die Pulswiederkehrperiode 1/2 ms bis 1/4 ms sein (d. h. eine Pulsfolgefrequenz von 2 bis 4 kHz), während die Mittelungsperiode 01, s sein möge. Hierdurch werden zwei Funktionen erreicht, neben anderen:
  • 1. die Echos auf Grund von RR- und LL-Polarisationen werden normalisiert, wodurch eine gewisse Verar­ beitung erreicht wird, die für den Betrieb bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung erforder­ lich ist, und
  • 2. es werden Änderungen in der Amplitude der Echos auf Grund der Entfernung des Ziels ausgeglichen, wodurch eine Übersteuerung des Empfängers durch große Signale vermieden wird.
Die Normalisierung der Echos mit RR- und LL-Polari­ sation gehört zur Normalfunktion des herkömmlichen Ver­ stärkungsregelungskreises 18.
Der Empfänger speist die normalisierten Echos in eine Verfolgungsanordnung 25 ein, in der ein Kanalwähler 20, wiederum gesteuert durch den Kreis 8, abwechselnd die normalisierten Echos von den zwei Antennen auswählt und sie in einen Fehlerverarbeiter 21 einspeist, wo diese norma­ lisierten Echos von den beiden Antennen verarbeitet werden, indem die von den beiden Antennenkeulen zur Verfügung ge­ stellten LL- und RR-Daten in passender Weise bewichtet werden, um so eine beste Näherung des Antennenrichtungs­ fehlers zu erzielen. Ein Servoverstärker 22 und ein Servo­ antriebsmotor 23 treiben die Antennen in Abhängigkeit von dem von dem Fehlerverarbeiter 21 gelieferten Ergebnis an, um die Bezugsachse der Antennen mit dem Ziel in Überein­ stimmung zu bringen.
Die zeitliche Zuordnung der Funktionen des Radar­ geräts ist in Fig. 5 verdeutlicht. In einem Zeitschlitz 1 sendet ein Impulssender TX über Antenne 1 rechts-zirku­ lare Polarisation aus, und das entsprechende Echosignal wird mit der gleichen Polarisation empfangen, wenn das Entfernungsgatter geöffnet ist. Dieses Echosignal wird entsprechend der Langzeitmittelung der vorhergehenden Echos normalisiert und in den Kanälwähler eingespeist, der es auswählt. Im Zeitschlitz 2 wird der nächste Impuls ausgesendet und wiederum mit RR-Polarisation empfangen, jedoch durch die Antenne 2. In den Zeit­ schlitzen 3 und 4 werden Impulse ausgesendet und em­ pfangen mit LL-Polarisation wieder durch die Antennen 1 und 2.
Das Radargerät gemäß Fig. 4 weist zwei Polarisierer in den Speisungen der jeweiligen Antennen 1 und 2 zwi­ schen dem Antennenschalter 12 und den Antennen auf. Diese beiden Polarisierer können auch durch einen ein­ zigen Polarisierer 56 ersetzt werden, der zwischen dem Duplexer 11 und dem Schalter 12 angeordnet ist, wie das durch einen gestrichelten Block 56 in Fig. 4 angedeutet ist.
Das Radargerät gemäß Fig. 4 verfolgt in einer ein­ zigen Ebene, d. h. entweder azimutal oder in der Er­ hebung. Ist eine Verfolgung in zwei Ebenen erforderlich, d. h. azimutal und in der Erhebung, so ist wenigstens eine weitere Antenne und eine zugehörige Speisung erforderlich, um zwei Keulen in jeder der beiden senkrechten Ebenen zu erzeugen. In der Praxis würden vier Antennen und Speisungen verwendet werden.
Zwei Antennen und Speisungen würden Polarisierern oder einem Polarisierer zugeordnet sein sowie einem An­ tennenschalter, Duplexer, Empfänger und Zielverfolgungs­ anordnung zur Verfolgung im Azimut, wie das durch Blöcke 1′, 13 und 25 in Fig. 4 gezeigt ist. Die anderen beiden Antennen würden Doppeln dieser Gegenstände zur Verfolgung in der Erhebung zugeordnet sein. Der Taktkreis 8, Modulator 9 und Sender 11 könnten für alle vier Antennen gemeinsam sein.
Die Prinzipien der Erfindung würden natürlich auch bei jeder anderen Form von Radar zur Richtungsbe­ stimmung und Zielverfolgung anwendbar sein.
Fig. 6 verdeutlicht ein Beispiel einer Anordnung zur Erzielung einer geschalteten zirkularen Polarisation unter Verwendung einer Wellenleiteranordnung. Andere For­ men sind ebenfalls möglich unter Verwendung von Hohlleitern oder anderen Arten von Übertragungsleitungen. Die darge­ stellte Einrichtung ist in der Figur auseinandergezogen, so daß die Funktion ihrer Einzelteile leichter erklärt werden kann.
Leistung von dem nicht dargestellten Sender gelangt über einen Rechteck/Zirkular-Hohlleitertransformator 1 zu einem Faraday-Rotor 2. Dieses Bauteil weist eine Ferrit­ stange auf, die im Zentrum eines Abschnitts eines zirku­ laren Wellenleiters angeordnet ist. Eine Spule von Draht umgibt den Wellenleiter, so daß ein axiales magnetisches Feld an die Stange mit Hilfe eines Speisestromes angelegt werden kann. Der Zweck der Einrichtung besteht darin, das einfallende Feld schnell um einen Winkel von 45° im Uhr­ zeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn entsprechend der Rich­ tung des angelegten Stromes zu drehen. Die Verwendung eines Ferritstabes zur Drehung der Polarisation einer geführten elektromagnetischen Welle ist allgemein bekannt, siehe z. B. Van Trier, Guided Electromagnetic Waves in Anisotropic Media, Applied Science Research, Band B3, S. 305, 1953.
Die geführte Welle gelangt als nächstes in einen Zirkular-Polarisierer 3. Die dargestellte Form ist als Zirkular-Hohlleiter mit zwei Platten 4 und 5 ausgebildet, die in der dargestellten Weise eingesetzt sind, so daß die Breite des Hohlleiters in den Horizontal- und Ver­ tikal-Hauptebenen verschieden ist. Der mit 45° zur Breit­ seite einer Platte einfallende E-Vektor kann in zwei gleichen Komponenten aufgelöst werden, die E-Vektoren parallel und rechtwinklig zur Platte haben. Die Einrich­ tung führt eine Phasenverzögerung von 90° zur einen Kom­ ponente ein, so daß die auftretenden Komponenten in Zeit- und Phasenquadratur stehen, d. h., daß die Welle zirkular polarisiert ist. Die Polaristationsrichtung kann umgedreht werden, indem der in den Polarisierer eintretende E-Vektor um 90° gedreht wird.
Fig. 7 ist ein Vektor-Diagramm und zeigt die Feld­ vektoren, die an den Teilen der Anordnung gemäß Fig. 1 entstehen, unterhalb der jeweiligen Teile.
Die Verfahren zur Verarbeitung der Signale, um Richtungsinformationen von einem zweikeuligen Antennen­ system zu gewinnen, sind allgemein bekannt. Beispiels­ weise kann der Richtungsfehler aus der Summe und Diffe­ renz der von den beiden Keulen herrührenden Signale ge­ wonnen werden. Bei der vorliegenden Erfindung, bei der mehr als eine Polarisationskombination verwendet wird, sind die Summen- und Differenzsignale für jede Kombi­ nation vorhanden, und diese Teile der Daten können dazu verwendet werden, um einen Richtungsfehler durch be­ wichtete Mittelwerte abzuleiten. Die Techniken zur Ab­ leitung bewichteter Mittelwerte, wenn mehrere Datenteile zur Verfügung stehen, sind Fachleuten allgemein bekannt. In diesem Falle wird die für jeden Anteil des Richtungs­ fehlers verwendete Bewichtung von der Amplitude des zuge­ hörigen Summensignals und auch von den Amplituden der Sum­ mensignale abgeleitet, die anderen Polarisationskombi­ nationen zugeordnet sind.
Anstelle einer Mittelung der Echosignale verschiedener Polarisationen in der beschriebenen Weise können auch andere Möglichkeiten zur Verarbeitung angewendet werden. Zum Bei­ spiel kann ein Impuls mit RR-Polarisation ausgesendet und empfangen werden, und ein weiterer Impuls mit LL-Polari­ sation kann ausgesendet und empfangen werden, die beiden werden verglichen, und der Impuls der kleineren Ampli­ tude des Echosignals wird vernachlässigt. Die beiden Im­ pulse können auch direkt gemittelt werden. Beide Techniken können jedoch ausgeführt werden, indem eine passende Be­ wichtung erfolgt.
Es ist somit klar, daß die Erfindung bei vielen an­ deren Arten von Pulsradar, wie beispielsweise Amplituden- Vergleichs-Monopulsradar, Phasen-Vergleichs-Monopulsradar oder Kegel-Abtast-Radar, verwendet werden kann. Bei diesen Radargeräten sind Polarisierer in den Speisungen zu den Antennen vorgesehen, und die Impulse werden ausgesandt und empfangen mit RR- und LL-Polarisation in Zeit-Multiplex­ weise, und die Echosignale werden in passender Weise ver­ arbeitet. Die Erfindung kann auch bei Dauerstrich-Radar angewendet werden, indem RR- und LL-Polarisierungen der Welle in Zeit-Multiplexweise erfolgen, wobei die Echosi­ gnale in passender Weise verarbeitet werden.
Zusätzlich zu oder anstelle von einem Aussenden und Empfang mit RR- und LL-Polarisation kann die Übertragung eines Impulses mit R-Polarisation stattfinden, während der Empfang des Echosignals mit Links-Polarisation statt­ findet, was nachfolgend als RL-Polarisation bezeichnet wird, und dieses Echosignal wird mit dem Echosignal einer RR-Polarisation verglichen. Dieses Verfahren ist dann von Vorteil, wenn RR- und LL-Polarisationen gleiche Echosi­ gnale erzeugen, ein Beispiel sind die Echosignale von einem Flugzeug, wenn sich das Radargerät senkrecht zur Achse des Rumpfes befindet. Die Verwendung von RL-RR-Polarisationen, wenn die Echosignale in passender Weise gemittelt oder in anderer Weise verarbeitet werden, führt zu einer merklichen Verringerung des Führungsfehlers.
RL-RR-Polarisationen können mit Hilfe des Radar­ geräts gemäß Fig. 4 erfolgen, indem lediglich jedoch passend, die Wellenform zur Umschaltung der Polarisierer verändert wird, wie das beispielsweise durch die gestrichel­ te Linie in Fig. 5 gezeigt ist. LL-LR-Polarisationen oder andere Kombinationen von L und R können ebenfalls ausge­ führt werden.
Ein Anwendungsfall eines Radargeräts gemäß der Er­ findung betrifft Anordnungen für Leitersysteme für relativ kleine geführte Raketen. Damit solche Raketen effektiv sind, sollten sie mit hoher Genauigkeit auf das Ziel geführt werden, so daß eine hohe Wahrscheinlichkeit be­ steht, daß das Ziel tatsächlich getroffen wird. Wird ein Verfolgungsradar zur Führung solcher Raketen verwen­ det, so werden genaue Anforderungen an die Sendemodulation und die Empfangsverarbeitungstechnik gestellt, um diese Genauigkeit zu erzielen. Die Betriebswellenlänge des Radars kann verringert werden, z. B. so, daß das Radar­ gerät selbst kleiner und billiger zu transportieren ist. Die Radar-Polarisation muß dann zirkular sein, um die Störungen möglichst klein zu machen, die sich durch Reflexion an Regen ergeben. Mit einem Radargerät gemäß der Erfindung
  • (i) ist es möglich, Mehrfachpolarisation in einem zirkular polarisierten Radarsystem zu haben, ohne Verlust an Unterdrückung von Störungen auf Grund von Regen
  • (ii) ist eine solche Mannigfaltigkeit, zum Beispiel in einem Impulssystem, erzielbar durch Zeitver­ schachtelung (Zeit-Multiplex) einer rechts-zir­ kularen Ausstrahlung mit einem rechts-zirkularen Empfang (RR-Polarisation) mit LL-Polarisation
  • (iii) kann diese Mehrfachpolarisation in einfacher Weise erreicht werden, wobei sich verschiedene Möglich­ keiten zur Verarbeitung der beiden empfangenen Signale ergeben, d. h., solcher, die von einer Anwendung von RR- und LL-Polarisationen oder von RL- und RR- oder LL- und LR-Polarisationen her­ rühren, um so eine merklich verbesserte Verfol­ gungsgenauigkeit und eine verbesserte Feststel­ lung zu erreichen und
  • (iv) kann auch eine Mehrfachpolarisation unter Verwen­ dung einer oder aller Kombinationen RR, LL, RL oder LR in einem Radargerät enthalten sein.

Claims (14)

1. Radareinrichtung, mit einem Sender zur Erzeugung von Radarsignalen und mit einer Antenneneinrichtung zum Aussenden der Radarsignale und zum Empfang der ent­ sprechenden Echosignale, gekennzeichnet durch eine Polarisierungseinrichtung für den Sender und Empfänger, um selektiv die Radarsignale rechts oder links zirkular zu polarisieren und um die Echosignale selektiv rechts oder links zirkular zu polarisieren, und durch Mittel zur Verarbeitung der Echosignale.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisierungseinrichtung einige der Signale rechts zirkular polarisiert und in gleicher Weise die entspre­ chenden Echosignale und andere der Signale links zirku­ lar polarisiert und ebenfalls die entsprechenden Echo­ signale.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisierungseinrichtung das genannte Signal rechts zirkular polarisiert und ebenso die entsprechenden Echo­ signale.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisierungseinrichtung ein genanntes Signal links zirkular polarisiert und in gleicher Weise das entsprechende Echosignal.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisierungseinrichtung ein genanntes Signal rechts zirkular polarisiert und das entsprechende Echo­ signal gegensinnig polarisiert.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Polarisierungseinrichtung ein genanntes Signal links zirkular polarisiert und das entsprechende Echosignal gegensinnig polarisiert.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Radarsignal ein Radar­ impuls ist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung Mittel zur Mittelung der Echosignale aufweist, die von verschiedenen Kombinationen von Polarisationen abgeleitet sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung eine bewichtete Mittelung der Echosignale durchführt.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung in dem Empfänger eine automatische Verstärkungsregelung aufweist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung Mittel zum Vergleich eines von einer Kombination von Polarisationen abgeleiteten Echosignals mit einem genannten, von einer unterschiedlichen solchen Kombination abgeleiteten Echo­ signal und zur Abgabe eines von dem Echosignal mit größerer Amplitude abgeleiteten Signals aufweist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung eine gemeinsame Antenne und mehrere Einspeiser zur Einspeisung der Radarsignale in die Antenne aufweist, und daß die Polarisierungseinrichtung Polarisierer in den jeweiligen Einspeisern aufweist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenneneinrichtung eine gemeinsame Antenne und ein Paar von Einspeisern zur Einspeisung der Radarsignale in die Antenne aufweist, und daß die Pola­ risierungseinrichtung einen jedem Paar von Einspeisern gemeinsamen Polarisierer aufweist.
14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisierungseinrichtung ein Faraday-Rotor ist.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6211812B1 (en) * 1982-12-10 2001-04-03 Alliedsignal Inc. Quiet radar method and apparatus
CA1310709C (en) * 1989-06-26 1992-11-24 Simon Haykin Adaptive interference canceller
US6377202B1 (en) * 2000-03-24 2002-04-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Icing hazard avoidance system and method using dual-polarization airborne radar
US6859163B2 (en) * 2002-09-20 2005-02-22 Drs Weather Systems, Inc. Simultaneous dual polarization radar system
US6803875B1 (en) * 2002-09-20 2004-10-12 Drs Weather Systems, Inc. Simulatneous dual polarization radar system
US7439899B2 (en) * 2006-03-22 2008-10-21 Enterprise Electronics Corporation Encoded transmitted signals in a simultaneous dual polarization weather system
US7551123B2 (en) * 2006-03-22 2009-06-23 Enterprise Electronics Corporation Phase shifted transmitted signals in a simultaneous dual polarization weather system
US7369082B2 (en) * 2006-07-12 2008-05-06 Enterprise Electronics Corporation Method and apparatus implementing a scan strategy for automatic high power tube recovery
US7683828B2 (en) * 2006-07-12 2010-03-23 Enterprise Electronics Corporation System and method for measuring phase and power variance
US7750573B2 (en) * 2006-07-12 2010-07-06 Enterprise Electronics Corporation Method and apparatus for automatic high power tube recovery
JP5135317B2 (ja) * 2009-11-04 2013-02-06 株式会社ホンダエレシス 車載レーダ装置、及びプログラム
FR2996007B1 (fr) * 2012-09-21 2014-10-31 Thales Sa Antenne reseau pour l'emission d'ondes electromagnetiques et procede de determination de la position d'une cible
US8994585B2 (en) * 2012-10-23 2015-03-31 Texas Instruments Incorporated Fine grained duty cycling and timing control for pulsed radar

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1160371A (fr) * 1956-08-24 1958-07-15 Thomson Houston Comp Francaise Système de détection électromagnétique perfectionné
US2851681A (en) * 1955-03-16 1958-09-09 Sperry Rand Corp Diversity polarization radar system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3566403A (en) * 1949-03-08 1971-02-23 Raytheon Co Polarized radar detection system
US2878471A (en) * 1955-02-25 1959-03-17 Sanders Associates Inc Conical scanning means for antenna beam
US3031661A (en) * 1956-10-31 1962-04-24 Bendix Corp Microwave antenna feed for circular polarization
US3614787A (en) * 1958-03-10 1971-10-19 Gerald E Hart Signal display system
US3918059A (en) * 1959-03-06 1975-11-04 Us Navy Chaff discrimination system
US3089104A (en) * 1960-10-31 1963-05-07 Philip J Allen Device for independent control of ellipticity and orientation of polarized electromagnetic waves
US3453617A (en) * 1964-07-14 1969-07-01 Us Navy Switchable linear-circular polarized monopulse radar feed producing two axis (three-dimensional tracking) information utilizing a two-lobe monopulse design
US3403394A (en) * 1966-07-19 1968-09-24 Gen Electric Diversity radar system
SE303531B (de) * 1967-10-26 1968-09-02 Ericsson Telefon Ab L M
US3772689A (en) * 1967-12-06 1973-11-13 Us Army Radar target discrimination method and apparatus
JPS498196A (de) * 1972-05-10 1974-01-24
US4008472A (en) * 1972-05-10 1977-02-15 Kabushiki Kaisha Tokyo Keikio Marine radar transmission and reception system
US4005425A (en) * 1975-11-14 1977-01-25 General Motors Corporation Dual quadrature polarization radar system
US4231037A (en) * 1978-02-23 1980-10-28 Long Maurice W Radar clutter suppressor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2851681A (en) * 1955-03-16 1958-09-09 Sperry Rand Corp Diversity polarization radar system
FR1160371A (fr) * 1956-08-24 1958-07-15 Thomson Houston Comp Francaise Système de détection électromagnétique perfectionné

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
OLIN,I.D., QUEEN,F.D.: Dynamic Measurement of Radar Gross Sections, In: Proc.IEEE, Vol.53, 1965, H.8, S.954-961 *
SKOLNIK,Merrill,I.: Radar Handbook New York, McGraw-Hill Book Comp., 1970, S.28/15-28/17 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2619928B1 (fr) 1990-08-31
US4868917A (en) 1989-09-19
FR2619928A1 (fr) 1989-03-03
GB1605305A (en) 1988-10-05

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