DE2809498A1

DE2809498A1 - Betriebsueberwachungsanordnung fuer sende-empfangssysteme, insbesondere radaranlagen

Info

Publication number: DE2809498A1
Application number: DE19782809498
Authority: DE
Inventors: David Garvin Armstrong; William Joseph Bickford; Ronald Klaas Vander Kruik; John Thomas Zimmer
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1978-09-14
Also published as: SE439385B; DK152459C; JPS53112695A; JPH026028B2; DK103278A; US4145692A; NO148349B; NO780709L; CA1118873A; AU513292B2; IT7848346A0; GB1571760A; DK152459B; AU3363678A; DE2809498C2; IT1102154B; FR2401429B1; NO148349C; SE7802492L; FR2401429A1

Description

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München, den 6. März 1978 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 197

RAYTHEON COMPANY, lAl Spring Street, Lexington, Mass. 02173» Vereinigte Staaten von Amerika

Betriebsüberwachungsanordnung für Sende-Empfangssysteme, insbesondere für Radaranlagen.

Die Erfindung betrifft eine Betriebsüberwachungsanordnung für Sende-Empfangssysteme, insbesondere für Radaranlagen, bei denen Sender und Empfänger auf derselben Frequenz arbeiten. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Einrichtung zur Überwachung der Senderleistung und der Empfängerempfindlichkeit und -abstimmung, die auf einer Radarrundsichtanzeige ein kennzeichnendes Muster erzeugt, das sich bis zu einem beliebigen Entfernungsbereich erstreckt.

Es bereitet im allgemeinen keine Schwierigkeiten, den Betriebszustand einer landgebundenen Radaranlage zu überprüfen. Es sind stets kleine feste Ziele vorhanden, deren Abbildung auf dem Radarbildschirm bekannt ist und dem Bedienungspersonal im Gedächtnis steht. Wenn ihre Abbildung schwächer wird oder verschwindet, ist das ein Zeichen dafür, daß die Senderleistung und/oder die Empfängerempfindlichkeit nachlassen oder eine andere Fehlfunktion aufgetreten ist. Schiffsradaranlagen werden hingegen im allgemeinen auf hoher See verwendet, wo sich im Normalfall keine Ziele befinden. Ein partielles oder vollständiges Nachlassen der Radarbetriebsleistung ist für die Bedienungsperson nicht offensichtlich erkennbar. Es wurde bereits oft angeregt, alle Schiffsanlagen mit einer Art Betriebsüberwachungseinrichtung auszurüsten, mit deren Hilfe ein Absinken der Betriebeleistung um beispielsweise 10 dB ermittelbar ist. Es hat den Anschein, daß derartige Überwachungseinrichtungen in naher

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Zukunft für Schiffsradaranlagen auf den Schiffen der größeren Schiffahrtsstaaten obligatorisch werden. Derartige Betriebsüberwachungseinrichtungen sind insbesondere für die Art von Radaranlagen von Nutzen, die eine automatische Zielverfolgung erlauben und in sogenanntem "Nachtwache"-Betrieb arbeiten können, bei dem sie nicht ständig von einer Betriebsperson beaufsichtigt werden. Wenn die Radaranlage ein Objekt ermittelt und verfolgt, das sich auf einem möglichen Kollisionskurs befindet, ertönt ein Alarmsignal. Ein derartiger "Nachtwache "-Betrieb ist offensichtlich nicht ungefährlich, wenn nicht irgendwelche Mittel vorgesehen sind, die die Bedienungsperson auf ein Nachlassen der Betriebswerte aufmerksam machen, das ein zuverlässiges Arbeiten bei der genannten Betriebsart beeinträchtigen kann.

Eine häufig benutzte Vorrichtung zur Überwachung der Betriebswerte einer Radaranlage bildet die sogenannte Echobox. Diese ist jedoch im allgemeinen recht kostenaufwendig und arbeitet zudem nicht zufriedenstellend. Sie muß außerdem im allgemeinen unmittelbar in die Hochfrequenzübertragungsleitung der Radaranlage eingekoppelt werden. Der Entfernungsbereich, bei dem sie ein Antwortsignal auf dem Radarrundsichtgerät erzeugen kann, ist begrenzt. Gewöhnlich erfordert sie eine mechanische motorgetriebene Abstimmvorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betriebsüberwachungseinrichtung für Sende- Empfangssysteme, insbesondere für Radaranlagen zu schaffen, die preiswert herzustellen ist und ein Absinken der Betriebswerte des Systems bzw. der Anlage unter vorgegebene Grenzwerte zuverlässig erkennen läßt. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Obwohl die Erfindung selbstverständlich nicht auf Radaranlagen begrenzt sondern auch auf andere Sende-Empfangssysteme anwendbar ist, bei denen Sender und Empfänger auf derselben Frequenz arbeiten, sind die folgenden Ausführungen größten-

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teils beispielhaft auf das Gebiet der Radartechnik gerichtet.

Die Betriebsüberwachungseinrichtung gemäß der Erfindung besitzt insbesondere den Vorteil, daß die zu überwachenden Betriebswerte in sinnfälliger Weise optisch sichtbar gemacht werden. Das auf der Anzeigevorrichtung erscheinende Muster, das den tolerierbaren Betriebszustand anzeigt, verschwindet, wenn die maßgeblichen Betriebswerte über alles gesehen auf Grund von Störungen des Sender- und/oder Empfängerteils einen vorgegebenen Grenzwert von beispielsweise 10 dB unterschreiten.

Das Testsignal, das nach seiner Rückkehr zu der zu überwachenden Radaranlage das Testmuster auf der beispielsweise als Rundsichtanzeige ausgebildeten Anzeigevorrichtung lie-, fert, kann ein beispielsweise mit Hilfe eines Rauschgenerators erzeugtes Breitbandsignal sein. Mit Hilfe eines derartigen Testmusters können die Senderleistung und die Empfängerempfindlichkeit überwacht werden.

In Unteransprüchen beschriebene Weiterbildungen der Erfindung ermöglichen es, auch den Abstimmzustand des Empfängers zu überprüfen. Diese Weiterbildungen können als Abstimmhilfe bei manuell abstimmbaren Empfängern dienen. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß das Testmuster nur dann erscheint oder dann seine beste Abbildungsqualität hat, wenn der Empfänger genau auf die Frequenz des Senders abgestimmt ist.

Die Erfindung löst weiter die Aufgabe, ein einfaches und preiswertes Verfahren zu schaffen mit dessen Hilfe ein eindeutiges Signal erzeugt werden kann, das als Abstimmhilfe für den lokalen Oszillator der Radaranlage dienen kann.

Die Betriebsüberwachungsanordnung kann so ausgebildet werden, daß sie ohne Änderung in Jedem der beiden für Schiffs-

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radar verwendeten Frequenzbändern nämlich dem von 2900 bis 3100 MHz reichenden S-Band und dem sich von 9300 bis 9500 MHz erstreckenden X-Band verwendet werden kann.

Die Betriebsüberwachungsanordnung bildet einen im folgenden als Transponder bezeichneten Antwortsender, der als aktives Ziel wirkt. Die Überwachungsanordnung wird vorzugsweise in Verbindung mit einer Radaranlage verwendet, die über eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine Rundsichtanzeige verfügt. Auf dieser Anzeigevorrichtung werden sowohl die von tatsächlichen Zielen ausgehenden Antwortsignale als auch die Antwortsignale des Transponders abgebildet. Die von dem Transponder erzeugten Signale bilden auf der Anzeigevorrichtung das erwähnte unterscheidungskräftige und leicht erkennbare Muster. Dieses Muster erscheint nur dann, wenn sowohl die Senderleistung der Radaranlage als auch die Empfängerempfindlichkeit innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen. Die genannte Weiterbildung der Erfindung ermöglicht es, auch den Abstimmzustand des Empfängers in die Anzeige mit einzubeziehen. Falls keine realen Ziele vorhanden sind, wie dies beispielsweise auf hoher See der Fall ist, liefert die Betriebsüberwachungsanordnung gemäß der Erfindung eine genaue Anzeige, die für die korrekte Funktion der Radaranlage kennzeichnend ist. Sie erlaubt es außerdem, manuell abstimmbare Radaranlagen auch ohne die Anwesenheit realer Ziele genau abzustimmen. In Verbindung mit Radaranlagen, die eine automatische Zielverfolgung und/oder einen unbeaufsichtigten "Nachtwache"-Betrieb ermöglichen, sieht die Betriebsüberwachungseinrich- ·■ tung gemäß der Erfindung eine automatische Überwachung der Betriebswerte vor. Bei der Benutzung der Betriebsüberwachungsanordnung wird eine Hochfrequenzsignalprobe des ausgestrahlten Radarsignals, das beispielsweise im S-Band liegt, drahtlos zu einer nahegelegenen Transponderantenne übertragen. Diese nimmt den Sendeimpuls der Radaranlage auf und führt ihn zu einem Detektor und anschließend zu einer Schwellwertschaltung , deren Schwellwert durch ©ine Eichung einstellbar ist» Sie stellt sicher, daß ©in Antwortsignal nur dann ©r-

zeugt wird, wenn der Schwellwertpegel von dem Ausgangssignal des Detektors überschritten wird. Gleichzeitig wird ein Teil der von dem Radarsendeimpuls entnommenen Signalprobe über einen neuartigen Richtungskoppler, der sowohl im S-Band als auch im X-Band arbeiten kann, zu einem Mischer geführt, in welchem sie direkt mit dem Signal eines lokalen Oszillators, beispielsweise eines im S-Band betriebenen spannungsgesteuerten Oszillators, vermischt wird. Falls die Radaranlage auf einer anderen Frequenz, beispielsweise im X-Band arbeitet, wird sie mit der dritten Harmonischen des Signals des im S-Band arbeitenden lokalen Oszillators gemischt. Dabei wird stets ein Zwischenfrequenzsignal von beispielsweise 115 MHz erzeugt.

Das Zwischenfrequenzsignal wird verstärkt, begrenzt und einem neuartigen Diskriminator zugeführt, der weiter unten näher beschrieben wird. Dessen Ausgangssignal wird über einen Gleichstromverstärker als Steuersignal zu dem lokalen Oszillator zu dessen Frequenzregelung zurückgekoppelt. Der Diskriminator besitzt einen steilen Nulldurchgang bei 115 MHz mit positiven und negativen "Kragen", die sich so weit erstrecken, daß die Zwischenfrequenz von den Grenzwerten eingefangen werden kann, die der Frequenztoleranz des Radarmagnetrons entsprechen, ohne daß Ablenkschaltungen zum Aufsuchen und Verriegeln des Radarsignals erforderlich sind. Eine Sigrialprobe des Zwischenfrequenzsignals wird über Bandfilter einer "Frequenzbestätigungsschaltung" zugeführt, die ein Ausgangssteuersignal erzeugt, mit dessen Hilfe ein Tastgenerator aktivierbar ist. Dieser Tastgenerator wird infolgedessen nur dann wirksam, wenn die Zwischenfrequenz des Mischers der gewünschten Frequenz von beispielsweise 115 MHz benachbart ist.

Der Tastgenerator erzeugt ein Signal von beispielsweise etwa 244 /is Dauer, mit dem ein Rechteckgenerator eingeschaltet wird. Das Ausgangssignal dieses Rechteckgeneratore, der im folgenden auch als Balkengenerator bezeichnet ist, schal-

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tet einen Zwischenfrequenzoszillator alternierend, z.B. im Takt von 6,1 us abwechselnd ein und aus. Das Ausgangssignal dieses Zwischenfrequenzsozillators wird verstärkt und der Eingangs-/Ausgangsklemme des erwähnten Mischers zugeführt, in dem es mit dem Signal des erwähnten lokalen Oszillators vermischt wird, so daß sich ein Seitenbandsignal mit der Frequenz des Radarsenders ergibt, das über den Richtungskoppler der Antenne zugeführt wird. Die Antenne der zugeordneten Radaranlage nimmt dieses Signal auf. Wenn der Radarempfänger ausreichend empfindlich und genau abgestimmt ist, erzeugt das Signal ein balkenartiges Muster in einem keilförmigen Feld des Radarbildschirms. Dieses keilförmige Feld liegt in den azimutalen Grenzen, die dem Nahfeldmuster der rotierenden Radarantenne entsprechen. Das Muster des von der Betriebsüberwachungsanordnung erzeugten Antwortsignals wird auf der Rundsichtanzeige als eine Folge von hellen Bogen oder Balken abgebildet, die sich jeweils über den etwa einer halben Meile entsprechenden Abbildungsbereich erstrecken, wobei zwischen zwei dieser Balken ein Zwischenraum liegt, der ebenfalls einem Abstand von einer halben Meile entspricht. Diese Balken auf der Rundsichtanzeige erstrecken sich bis zu einer Entfernung von beispielsweise zwanzig Meilen. Diese Entfernung ist etwas kleiner als der kleinste Bereich, in dem bereits sogenannte "second-time-around"-Signale, d.h. solche Signale auftreten können, die jenseits der durch die Impulsfolgefrequenz der Radaranlage gegebenen größtmöglichen Meßentfernung liegen. Die simulierte Entfernung des Testmusters wird durch die Länge der Tastimpulse des oben erwähnten Tastgenerators bestimmt. Sie beträgt beispielsweise 244 /is, was einer maximalen Impulsfolgefrequenz von 36OO Impulsen pro Sekunde entspricht. Damit das Antwortsignal der Betriebsüberwachun^sanordnung auf derselben Frequenz liegt wie die Sendefrequenz der Radaranlage, muß der Zwischenfrequenzoszillator im wesentlichen die dem Nulldurchgang des Diskriminators entsprechende Frequenz besitzen. Die frequenzbestimmenden Elemente der betreffenden Schaltkreise und der Filter in der erwähnten Frequenzbestä-

tigungsschaltung sind vorzugsweise so ausgewählt, daß ihre Temperaturabhängigkeiten einander ausgleichen.

Andere Weiterbildungen der Erfindung betreffen die Ausbildung des Diskriminators in der Steuerschaltung zur automatischen Frequenzregelung, die im folgenden als AFC-Schaltung oder AFC-Schleife bezeichnet ist. Dieser Diskriminator erlaubt es, eine in der Betriebsüberwachungsanordnung vorgesehene monofrequente Hochfrequenzquelle auf genau dieselbe Frequenz einzustellen auf der das Sendesignal der Radaranlage liegt, in dem er einen sehr weiten Fangbereich und eine stabile Frequenzverriegelung schafft. Dadurch kann die Anwendung von Ablenkschaltungen zum Suchen und Verriegeln des Radarsignals vermieden werden. Dieser Vorteil wird im wesentlichen dadurch erzielt, daß.das von dem Mischer gelieferte Zwischenfrequenzsignal von beispielsweise 115 MHz verstärkt und begrenzt wird von einem Begrenzungsverstärker, der zwei Ausgänge besitzt, von denen jeder mit einem einfachabgestimmten Filter mit voneinander differierenden Mittenfrequenzen und einander beispielsweise bei 115 MHz überlappenden Durchlaßbereichen verbunden ist. Detektorgleichrichter sind mit zueinander entgegengesetzter Polung mit den beiden Filtern verbunden. Ihre Ausgangssignale werden addiert und verstärkt. Durch die Verwendung von einfachabgestimmten Kreisen mit niedriger Güte ergibt sich bei der Nulldurchgangsfrequenz, die durch die Überlappung der beiden Durchlaßbereiche gegeben ist, ein großes Spannungs-Frequenz-Verhältnis. Die Gesamtbandbreite wird durch die Bandbreiten der Filter bestimmt. Dies ermöglicht eine Nulldurchgangsfrequenz, die bei Zwischenfrequenz-Eingangspegeln von beispielsweise - 20 dBm bis O dBm mit vergleichsweise sehr kleinen Frequenzänderungen konstant ist.

Die Betriebsüberwachungsanordnung gemäß der Erfindung ist insbesondere für die Anwendung bei Schiffsradaranlagen bestimmt. Sie liefert bei diesen eine visuelle Anzeige auf dem Radarbildschirm nur dann, wenn die Leistung des Radarsenders

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und die Empfindlichkeit des Empfängers sowie dessen Abstimmung innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen. Eine Signalprobe des ausgestrahlten Hochfrequenzsignals, die über einen Richtungskoppler zu einem Mischer übertragen wird, wird in diesem mit dem Signal eines von einer AFC-Schleife gesteuerten lokalen Oszillators gemischt. Wenn die Hochfrequenz-Signalprobe eine hinreichend große Amplitude besitzt, wird ein Antwortsignal vorgegebener Leistung erzeugt, in/dem ein Signal des Zwlschenfrequenzoszillators mit dem Signal des lokalen Hochfrequenzoszillators in dem Mischer gemischt wird. Wenn dieses Antwortsignal die Frequenz des Radarsenders hat, - was durch die oben erwähnte Frequenzbestätigungsschaltung festgestellt wird - wird es über den Richtungskoppler in Rückwärtsrichtung zu der Antenne der überwachungsanordnung geleitet und von dort drahtlos zu der Radarantenne übertragen. Wenn die Radarantenne so gerichtet ist, daß die Antenne der Betriebsüberwachungsanordnung in ihrem Erfassungsbereich liegt, empfängt sie das Antwortsignal. Unter der Voraussetzung, daß der Empfänger korrekt abgestimmt ist und seine Empfindlichkeit hinreichend groß ist, wird auf der Anzeigevorrichtung des Radarempfängers das erwähnte Testmuster abgebildet.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind die Mikrowellenkomponenten - nämlich der Richtungskoppler, der Mischer und der Detektor - so ausgebildet, daß sie ohne strukturelle Veränderungen sowohl auf dem S-Band als auch auf dem X-Band arbeiten können. Sie machen sich dabei den Umstand zunutze, daß die einer Viertelwellenlänge entsprechenden wirksamen Abmessungen für das S-Band ein ungeradzahliges Vielfaches der Viertelwellenlänge - nämlich drei Viertelwellenlängen - des X-Bandes sind.

Obwohl viele der vorangehenden Ausführungen auf die Ver bindung der erfindungsgemäßen Überwachungsanordnung mit Schiffsradaranlagen gerichtet sind, ist damit die Anwendung dieser Überwachungsanordnung auf Sendesignale ande-

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rer Sender selbstverständlich nicht ausgeschlossen. In die-

Signale sem Zusammenhang seien insbesondere von Bojen und landfesten Sendern erwähnt. Die Überwachungseinrichtung gemäß der Erfinching ermöglicht es, das Betriebsverhalten auch solcher Systeme zu überwachen.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild mit den Grundeinheiten einer Radaranlage, die sich für die Zusammenarbeit mit der Betriebsüberwachungsanordnung gemäß der Erfindung eignet,

Fig. 2 zeigt ein ausführlicheres Blockschaltbild der Radaranlage gemäß Fig. 1,

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild der Betriebsüberwachungsanordnung,

Fig. 4 zeigt ein Frequenzdiagramin, auf dem die Antwortsignale der Betriebsüberwachungsanordnung für das S-Band und das X-Band dargestellt sind,

Fig. 5 zeigt das von der Betriebsüberwachungsanordnung auf der Radarrundsichtanzeige erzeugte Antwortmuster,

Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung die Mikrowellenkomponenten der Betriebsüberwachungsanordnung,

Fig. 7 zeigt die in der Betriebsüberwachungsanordnung verwendete Diskriminatorschaltung,

Fig. 8A bis 8D zeigen den Frequenzverlauf an verschiedenen Stollen des Diskriminators,

Fig. 9 zeigt ein Schaltungsbeispiel für die in Fig. 3 dargestellte Frequenzbestätigungsschaltung,

Fig.10 zeigt die Schaltung einer Betriebsüberwachungsanordnung, die als Hochfrequenzquelle für das Antwortsignal einen Rauschgenerator verwendet,

Fig.11A bis 11D zeigen die Schaltung der Betriebsüberwachungsanordnung in Einzelheiten, (Fig. 11 veranschaulicht die relative Lage der in Fig. 11A bis 11D dargestellten Schaltungsaussüge zueinander).

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Fig. 1 zeigt eine Blockschaltung mit den Grundeinheiten einer Radaranlage, die in Verbindung mit der erfindungsgemäß gestalteten Anordnung zur Betriebsüberwachung Verwendung findet. Die Radaranlage besteht aus drei Grundbausteinen; Der Anzeigeeinheit 140, der Modulator-Sender-Empfänger-Einheit 102 und der Antenneneinheit 101. Die Anzeigeeinheit 140,mittels derer die Radarinformationen angezeigt werden und die die Einrichtungen zur Steuerung der Anlage enthält, ist aus Gründen der leichten Zugänglichkeit und der bequemen Handhabung bei der Navigation auf der Brücke des Schiffes untergebracht. Um einen möglichst großen Entfernungsbereich erfassen zu können, ist die Antenneneinheit 101 in der Praxis so hoch wie möglich und mit hindernisfreiem Ausbreitungsweg für den Antennenstrahl angebracht« Die Modulator-Sender-Empfänger-Einheit 102, die im folgenden kurz als MTR-Einheit bezeichnet wird, ist in wettergeschützter Position so nahe wie möglich bei der Antenneneinheit 101 angeordnet, um die Verluste bei den Hochleistungs-Sendeimpulsen, die der Antenneneinheit 1.01 zugeführt werden, und bei den schwachen Empfangssignalen, die von der Antenneneinheit 101 zu der MTR-Einheit 102 übertragen werden, so gering wie möglich zu halten. Die Anzeigeeinheit 140 und die MTR-Einheit 102 besitzen getrennte Stromversorgungseinheiten 171 bzw. 122. Beide sind an das Bordnetz der Stromversorgung, das beispielsweise ein 110 V/60 Hertz-Netz ist, oder an eine andere Stromversorgungsquelle des Schiffes angeschlossen und wandeln dessen Spannung in Gleichspannungen um, die für den Betrieb der verschiedenen elektronischen Schaltungen und der elektromechanischen Anordnungen der beiden Einheiten 140 und 102 geeignet sind» Die MTR-ßtromversorgurigseinheit 122 versorgt außerdem den in der Antenneneinheit 101 angeordneten Motor für die Antennenrotntionmit Betriebnenergie. Durch die Anordnung getrennter Stromversorgungseinheiten für jede der beiden getrennt liegenden großen Betriebseinheiten werden EnergieverLüste vermieden, wie sie bei bekannten Einrichtungen mit Verkabelung zwischen den Einheiten un-'verineidbar entstehen. Da» Ein- und Ausschalten der MTR-Stroniversorgungseinheit

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wird von der Anzeigeeinheit 140 aus mit niedrigpegeligen Steuerspannungen gesteuert. Damit sind alle Steuerungs- und Schaltfunktionen bei der Anzeigeeinheit 140 vereinigt, ohne daß Verluste auf langen Kabelstrecken zwischen den Einheiten auftreten.

Jeder Radarimpulszyklus beginnt bei der Anzeigeeinheit 140 mit der Erzeugung eines MTR-Trigger-Impulses, der der MTR-Einheit zugeführt wird. Beim Empfang dieses Impulses erzeugt die MTR-Einheit 102 einen Hochleistungs-Sendeimpuls. Dieser Sendeimpuls wird der Antenneneinheit 101 zugeführt, der das Signal in einem scharfgebündelten Strahl abstrahlt. Die von Zielen zurückkehrenden Echsosignale werden von der Antenneneinheit 101 empfangen und dem Empfangsteil der MTR-Einheit 102. zutfciführt. \)nv Empfangs teil der MTR-Einheit verstärkt und d (--moduliert; cli.f> empfangenen Echosignale und erzeugt ein Vidiocißiial für die Anzeigeeinheit 14O. Der Beginn des Videosignals wird durch einen Quittungsimpuls markiort, dor in dor HTR-Ki rihnit 102 erzeugt wird. Die Anzeigeeinheit 140 1 in fort in Abhängigkeit von dem Vidiosignal eine optische Anzoi/^o dor Echo signale, die von in dem Ausbrei tun/iswe« des Radarstrnhls befindlichen Zielen zurückgeworfen werden. Diο Azimut-Position der Radarantenne wird von der Antenneneinheit 101 direkt zu der Anzeigeeinheit 14O übertragen und ze;igt auf dem Bildschirm den Winkel an, unter dem die Rmlnrechoin^nnlo abgebildet werden müssen.

Fig. 2. zeugt oin ausfuhr! ioheres Blockschaltbild der in Fig. 1 dargestellten Radnrantage 100. Die Antenneneinheit enthält eine ro ti. prbnr« Antenne 104 zur Ausstrahlung und zum Empfang von dom !''mqufnr.brroich dvv Rmlnr irnpul se lie- r.i'n'ltm Sl^na.l(-n. Dir» Atitmin" lO'i i.^c;t iibor einnn V/fjI. lon IhI-tcr-nbijclmi tt !()^c) (Ift'hbnr mil nhifMii 7.;umv;uU^T,p, I ri ebo IC)H ver bunden. Di(J Aiil-'-niHi li)/f vi'if'l von oineiii Motor· lob ütiei¹ das Zahnradgfi tr lebe IOü an^fjtri i-byri, so daß sie mit konntaiitoi' vorbtistimmter Geschwindigkeit rotiert. Eine WeLIe des /'ahnradgetrieibtjs K)H, die vorziu>^rjwoii3e mit clerseLbon Goachwln-

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digkeit rotiert wie die Antenne 104, ist mit einem Synchrogeber 112 verbunden.

Die zu der Antenne 104 laufenden Sendeimpulse und die von ihr kommenden Empfangssignale werden über eine Drehkopplung 110 in der Antenneneinheit 101 und über einen Wellenleiterabschnitt 115 zu der im folgenden auch als Duplexer bezeichneten Sende-Empfangsweiche 114 übertragen. Die Empfangssi= gnale gelangen über den Duplexer 114 und einen passiven Begrenzer 116 zu dem Eingang eines Empfängers 120. Der Duplexer 114 trennt die von dem Sender/Modulator 118 erzeugten Sendeimpulse von dem Empfänger 120 und koppelt die Empfangssignale direkt ohne wesentliche Verluste von dem Wellenleiter 115 zu dem Eingang des Empfängers 120» Der passive Begrenzer 160 bildet eine absolute Amplitudenschwelle für die Eingangssignale und schützt die Eingangsschaltung des Empfängers 120 vor Überlastung durch Signale, die von benachbarten Radarsendern aufgenommen werden.

Der Sender/Modulator 118 erzeugt Radarimpulse in Abhängigkeit von einem Eingangs-Trigger-Signal, das von einem in der Anzeigeeinheit 140 angeordneten Zeitsignalgenerator 144 geliefert wird. Die Impulswiederholfrequenz des Radarsendeimpulses wird durch die Wiederholfrequenz des von dem Zeitsignalgenerator 144 erzeugten MTR-Trigger-Signals bestimmt„Es sind Radaranlagen bekannt, bei denen die Wiederholfrequenz der Radarsendeimpulse von dem eingestellten Entfernungsbereich abhängig ist. Bei diesen wird eine Vielzahl von den verschiedenen Entfernungsbereich-Einstellmöglichkeiten entsprechenden Signalen zu dem Sender/Modulator übertragen.Eine Dekodierschaltung wählt die für den gewählten Entfernungsbereich geeignete Impulswiederholfrequenz aus. Die vorliegende Radaranlage benötigt hingegen nur ein einziges Trigger-Signal,

Die Impulsbreite der Sendeimpulse kann ebenfalls eine Funktion des eingestellten Radar-Erfassungsbereicng sein«, So

kann es beispielsweise wünschenswert sein für Bereiche kürzerer Entfernung schmalere Sendeimpulse zu verwenden, mit denen sich eine genauere Entfernungsmessung erzielen läßt als mit breiteren Sendeimpulsen. Diese sind bei größeren Entfernungen jedoch erforderlich, um einen brauchbaren Signal-Rauschspannungsabstand zu erhalten. Es hat sich Jedoch herausgestellt, daß es nicht erforderlich ist, für jeden möglichen Entfernungsbereich-Einstellwert unterschiedliche Impulsbreiten vorzusehen. Eine einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung entsprechende Radaranlage besitzt beispielsweise zehn verschiedene Entfernungseinstellbereiche zwischen 0,25 und 64 Seemeilen. Es hat sich herausgestellt, daß in der Praxis hierfür nur drei verschiedene Impulsbreiten von etwa 60,500 und 1000 Nanosekunden erforderlich sind. Es genügt dann, zwischen dem Zeitsignalgenerator 144 und dem Sender/Modulator 118 ein digitales 2-Bit-Signal zur Auswahl einer dieser drei Impulsbreiten zu übertragen. Da wesentlich weniger unterschiedliche Impulsbreiten erforderlich sind, als auswählbare Entfernungsbereichswerte zur Verfügung stehen, müssen zwischen dem Zeitsignalgenerator 144 und dem Sender/Modulator 118 auch wesentlich weniger Leitungen oder Signale vorgesehen sein als bei bekannten Anlagen.

Bei bekannten Anlagen wird in der MTR-Einheit ein Trigger-Impuls erzeugt, der sowohl dem Modulator als auch der Anzeigeschaltung zugeführt wird. Infolge gewisser Eigenschaften der meisten verwendeten Modulatoren kann die Verzögerungszeit zwischen dem Anlegen eines Trigger-Impulses und der Erzeugung des eigentlichen Sendeimpulses variieren. Dies ist insbesondere beim Übergang von einem Entfernungsbereich auf einen anderen Entfernungsbereich der Fall. Infolge dieser nicht vorhersagbaren Verzögerungsdifferenz kann es vorkommen, daß die Bildablenkung entweder zu früh oder zu spät beginnt, so daß Ziele mitunter mit ungenauen und ausgefransten Kanten abgebildet werden. Bei der Radaranlage, die für die Zusammenarbeit mit der erfindungsgemäs-

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sen Überwachungsanordnung entwickelt wurde, wurde diese Schwierigkeit beseitigt. Der Sender/Modulator 118 erzeugt zu Beginn jedes Sendeimpulses einen MTR-Quittungsimpuls. Dieser MTR-Qaiittungsimpuls, der dem Zeitsignalgenerator zugeführt wird, markiert den Beginn der Ablenkung für die einzelnen Video-Signalverarbeitungsschaltungen in der Anzeigeeinheit 140. Da der MTR-Quittungsimpuls genau mit dem Beginn jedes Radarsendeimpulses zusammenfällt, ist die Abbildungsgenauigkeit zwischen benachbarten Ablenklinien auf dem Bildschirm außerordentlich hoch. Daher werden die tatsächlichen Formen der Ziele genau wiedergegeben, ausgefranste Kanten, wie sie durch ungenaue Synchronisation des Startzeitpunktes der Bildschirmablenkung mit dem tatsächlichen Sendeimpuls verursacht werden können, treten nicht auf.

Der Sender/Modulator 118 erzeugt ferner ein im folgenden als STC-Signal bezeichnetes Empfindlichkeit-Zeitsteuerungssignal, durch welches die Verstärkung des Empfängers 120 beeinflußt wird. Bekanntlich dient das STC-Signal zur Veränderung der Verstärkung de« Empfängers 120 während der Zeitintervalle zwischen zwei Radarsendeimpulsen. Für Echoempfangssignale von nahegelegenen Zielen wird die Verstärkung verringert. Damit wird die Verstärkerschaltung des Empfängers 120 vor Überlastung durch die starken Signale nahegelegener Ziele oder durch örtliche Interferenzen geschützt und man erhält eine Anzeige mit im wesentlichen konstanter Bildbrillanz.

Das an dem Ausgang des Empfängers 120 erzeugte analoge Videosignal wird in der Anzeigeeinheit 14O mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers 148 in eine serielle Folge digitaler Daten umgeformt. Die Abtastrate, mit der dem analogen Videosignal die zu digitalisierenden Signalproben entnommen werden und die Zeitdauer vom Beginn des Radarsendeimpulses, während der das analoge Videosignal digitalisiert wird, sind von dem eingestellten Entfernungsbereich abhängig. Für kürzere Entfernungen werden eine höhere Ab=

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tastrate und eine kürzere Zeitspanne verwendet.

Das digitalisierte Videosignal wird - von Taktimpulsen des Zeitsignalgenerators 144 gesteuert - in einen digitalen Video-Datenspeicher 150 eingeschrieben. Der digitale Video-Datenspeicher speichert das digitale Videosignal eines vollständigen Zwischenimpulsintervalls. Der Speicherbereich,in dem das Signal eingespeichert wird, hängt selbstverständlich von dem eingestellten Entfernungsbereich ab. Während eines zweiten Zeitintervalls, das ebenfalls durch Taktimpulse des Zeitsignalgenerators 144 bestimmt ist, wird das digitale Videosignal aus dem digitalen Video-Datenspeicher 150 ausgelesen und auf einer Kathodenstrahlröhre 172 abgebildet. Das zweite Zeitintervall kann entweder größer oder kleiner oder aber genau so groß sein wie das erste Zeitintervall, in welchem das Video-Signal in den digitalen Video-Datenspeicher 150 eingelesen wird. Das Auslesen findet vorzugsweise unmittelbar im Anschluß an das ernte Zeitintervall und vor Beginn dos nächstfolgenden Rndnrzyklus statt. Bei einer bevorzugten AusfUhrungs form ist das zweite Zeitintervall im wesentlichen konstant und von dem ersten Zeitintervall unabhängig. Durch diese konstante Aiisleneze.it ist auch die Schreib- oder Ablenkgeschwindigkeit des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre 172 konstant, so daß die Anzeige unabhängig von dem eingestellten Radnr-Entfemungsbereich eine konstante Intensität besitzt. Bei kurzen Entfernungen ist das zweite Zeitintervall, in welchem die digitalen Signale aus dem digitalen Video-Datenspeicher 150 ausgelesen und angezeigt werden, wesentlich größer als das Zeitintervall, in dem die Signale eirigeieseri werden. Wegen dieses relativen Anwachsens des ZeitintervaLls ist die (Joschwindigkeit, mit der der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 172 das Vidiosignal schreibt, kleiner als die, mit der es empfangen wird. Daher ist die Helligkeit der Anzeigeflache bei kurzen Entfernungsbereichen wesentlich größer als bei bekannten Radargeräten. Die Digitalisierung, die Einspeicherung und das Auslesen des Videosignals erfolgen vorzugsweise nach der in der US-Paterit-

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anmeldung 612 882 (Anmeldetag: 12.Sept.1975) beschriebenen Art und Weise. Auf diese Patentanmeldung, die eine Fortsetzungsanmeldung der inzwischen nicht mehr weiter verfolgten US-Patentanmeldung 413130 (Anmeldetag! 5.Nov.1973) bildet, wird hiermit Bezug genommen. Eine Interferenzunterdrückung sschaltung 152 dient zur Eliminierung der von nahegelegenen auf dem gleichen Frequenzband arbeitenden Radarsendern verursachten Interferenzerscheinungen. Diese Art von Interferenzen, die durch den Empfang der Sendeimpulse nahegelegener Radaranlagen verursacht wird, erscheint auf der Anzeigefläche als eine vom Zentrum des Bildschirms radial nach außen laufende mehrarmige Spirale. Die Interferenzunterdrückungsschaltung 152 löscht diese Art von Interferenzerscheinungen im wesentlichen aus, ohne die Darstellung gewünschter Ziele auf dom Bildschirm merklich zu beeinträchtigen. Auf einer Steuertafel 146 befindet sich ein Schalter, mit dem die Bedienungsperson die Interferenzunterdrückungsschaltung 152 nach Belieben ein- und ausschalten kann. Nach dem Ausgang der Interferenzunterdrückungsschaltung 152 erscheinende Videosignale werden über einen Videosummierer 16O einem Videoverstärker 166 zugeführt.

Die Anordnung besitzt eine Schaltung 154 zur Bildung variabler Entfernungsmarken. Diene liefert bei Jeder Ablenkung des Elektronenstrahls ein Vidioausgangssignal in Form eines kurzen Impulses. Hierdurch wird auf dem Bildschirm eine kreisförmige Entfernungsringmarke abgebildet, deren Abstand vom Zentrum durch Einstellung eines Entfernungsmarkenreglers 156 wählbar ist. Der Entfernungsmarkenregler 156 kann ein Bestandteil der Steuertafel 146 sein. Eine Anzeigevorrichtung 158 erlaubt das digitale Auslesen des Zieles, auf welches die variable Entfernungsmarke eingestellt ist. Das Videoausgangssignal der Schaltung 154 zur Bildung variabler Entfernungsmarken wird über den Videosignalsummierer I60 dem Videoverstärker 166 zugeführt. Der Zeitsignalgenerator 144 liefert Taktsignale und andere Zeitsignale, die für verschiedene Schaltkreise der Anzeigeein-

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heit 14O verwendet werden. Ein interner Oszillator in dem Zeitsignalgenerator 144 erzeugt Taktimpulse mit vorbestimmter Periodendauer. Der Synchrogeber 112 erzeugt Jedesmal, wenn der Antennenstrahl mit der Vorwärtsrichtung des Schiffes zusammenfällt, einen Kopfimpuls. Dieser wird in das Zeitechema der von dem Oszillator in dem Zeitsignalgenerator 144 erzeugten Taktimpulse eingepaßt und als Videoimpuls über den Videosignalsummierer 160 dem Videoverstärker 166 zugeführt. Er erzeugt auf dem Bildschirm eine Marke, die der Bedienungsperson anzeigt, wenn der Antennenstrahl den Schiffsbug passiert. Der Zeitsignalgenerator erzeugt ferner das MTR-Trigger-Signal als eine Impulsfolge mit vorbestimmten festen Intervallen, die von der Entfernungsbereichseinstellung abhängen, die von der Steuertafel 146 übertragen wird. Das MTR-Quittungssignal des Sender/Modulators 180 dient dem Zeitsignalgenerator 144 zur Erzeugung eines Ablenk-Torsignals. Es handelt sich hierbei um ein logisches Signal, das während der Zeitspanne, in der Videosignale empfangen werden, einen hohen oder aktiven Pegelwert annimmt. Das Abtast-Torsignal wird in diesen aktiven Zustand gesteuert, sobald das MTR-Quittungssignal empfangen wird. Am Ende der genannten Zeitspanne, die von der gewählten Entfernungsbereichseinstellung abhängt,nimmt es seinen niedrigen oder inaktiven Pegelwert an. Auf der Steuertafel 146 sind die verschiedenen durch die Bedienungsperson betätigbaren Steuerelemente angebracht, die dazu dienen, die verschiedenen Schaltkreise der Radaranlage einzustellen bzw. ihren Betriebszustand zu bestimmen. Es ist eine Entfernungsbereichssteuerung vorgesehen, die die größte Zielentfernung bestimmt, die noch angezeigt werden soll. Diese Entfernung entspricht der Entfernung an den Rändern des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre 172. Ferner sind Ein-Ausschalter vorgesehen für die Steuerung der MTR-Stromversorgungseinheit 122, den.Antriebsmotor 106 für die Antenne 101 (über die MTR-Stromversorgungseinheit 122), die Interferenzunterdrükkungsschaltung 152, die Schaltung 154 zur Bildung variabler Entfernungsmarken und die Stromversorgungseinheit 171 für

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die Anzeigeeinheit. Ferner ist ein weiterer Schalter vorgesehen, mit dem wahlweise die Richtung, in die das Schiff weist, oder die Nordrichtung am oberen Ende des Bildschirms dargestellt wird.

Um eine Anzeige zu erzeugen, bei der nicht die Richtung des Schiffsbuges sondern die Nordrichtung am oberen Ende des Bildschirms abgebildet wird, modifiziert eine Schaltung 142 zur Nordstabilisierung die von dem der Antenne zugeordneten Synchrogeber 112 gelieferten Signale„ bevor sie einer Schaltung 162 zur Positionierung der Anzeige zugeführt werden. Andernfalls, d.h. dann, wenn der Schiffsbug am oberen Ende des Bildschirms abgebildet werden soll, werden die Signale des Synchrogebers 112 der Antenne unmittelbar der Schaltung 162 zur Positionierung der Anzeige zugeführt. Die Schaltung 162 zur Positionierung der Anzeige nimmt die Ausgangssignale des Synchrogebers 112 oder der Schaltung 142 zur Nordstabilisierung in Form modulierter Sinus- und Kosinus schwingung en auf und erzeugt aus ihnen für jede Strahlablenkung Gleichspannungssignale, welche X- und Y-Ablenkteilsignale darstellen. Ein Ablenkspannungsgenerator 164 erzeugt zeitlich linear ansteigende X- und Y-Ablenkspannungen, deren maximale Amplituden durch die von der Schaltung 162 zur Positionierung der Anzeige gelieferten Gleichspannungssignale bestimmt sind. Die Erzeugung der beiden zeitlich linear ansteigenden Ablenkspannungen beginnt in einem Zeitpunkt, der durch den Anfang des verzögerten Ablenktorsignals der Interferenzunterdrückungsschaltung 152 markiert ist, der seinerseits durch Verzögerung des Ablenktorsignals um eine oder mehrere Taktperioden erzeugt wird« Diese Verzögerungszeit ist erforderlich, damit die Interferenzunterdrückungsschaltung 152 wirksam werden kann» Die X- und Y-Ablenkspannungen werden nach Verstärkung in dem X- und Y-Ablenkverstärker 168 den X- bzw„ Y-Ablenkspulen zugefürt und lenken in bekannter Weise den Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre 172 ab 0 Das Ausgangssignal des Vidioverstär=» kers 166 wird der Kathode 176 der Kathodenstrahlröhre 172

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zugeführt und moduliert die Intensität des Elektronenstrahls.

Die Hochspannung für die Be.schleunigungskathode der Kathodenstrahlröhre 172 sowie alle anderen Betriebsspannungen für die verschiedenen Schaltkreise der Anzeigeeinheit 14O einschließlich der Vorspannungen und Betriebsspannungen für die in ihr enthaltenen logischen Schaltkreise werden von der Stromversorgungseinheit 171 der Anzeigeeinheit geliefert. Diese Stromversorgungseinheit 171 ist - ebenso wie die MTR-Stromversorgungseinheit 122 - vorzugsweise als geschaltete Stromversorgung ausgebildet, die an ihren Ausgängen eine Vielzahl unterschiedlicher Spannungen mit dem erforderlichen Leistungsvermögen erzeugt. Die Schaltfrequenz der beiden Stromversorgungseinheiten I7I und 122 ist so gewählt, daß sie einen Mittelwert bildet zwischen der durch den Zeitsignnlgenerator 144 in Übereinstimmung mit der Entfernungsberelchseinstellung bestimmten Impulsfolgefrequenz und der Rate, mit der das analoge Videosignal von dem Analog-Digital-Wandler 148 digitalisiert wird. Dadurch, daß die Stromversorgungseinheiten mit einer zwischen der Impulsfolgefrequenz und der Digitalisierungsrate liegenden Schaltfrequenz betrieben werden, werden Interferenzerscheinungen eleminiert.

In Fig. 3 ist das Radarsystem 100 mit seiner Antenne 101 und dem Bildschirm 173 der Anzeigeeinheit noch einmal angedeutet. Auf dem Bildschirm 173 ist ein keilförmiges Muster 174 dargestellt, das in Abhängigkeit von einem von einem aktiven Ziel abgegebenen Signal erscheint. Dieses aktive Ziel wird von einer in Fig. 3 dargestellten mit 200 bezeichneten Anordnung zur Betriebsüberwachung gebildet. Die Radarantenne 101 strahlt eine Reihe von Impulsen in den Raum.Die Antenne 202 der Anordnung zur Betriebsüberwachung ist so angebracht, daß sie eine Signalprobe dieser ausgestrahlten Impulse empfängt. Im vorliegenden Beispiel ist die Anordnung zur Betriebsüberwachung unmittelbar an der Tragkonstruktion der Radarantenne befestigt. Die Impuls-Signalproben, die - wie in Fig. 4 dargestellt - im S-Band oder im

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X-Band liegen, werden über den Hauptarm eines Richtungskopplers 204 und eine Dämpfungsschaltung 206 einem Detektor 208 zugeführt. Die Dämpfungsschaltung 206 dient dazu, den Pegel des ankommenden Signals so zu reduzieren, daß der Detektor 208 nicht überlastet wird, und unerwünschte Wechselwirkung zwischen dem Detektor 208 und dem Richtungskoppler 204 zu vermeiden. Der Richtungskoppler 204, die Dämpfungsschaltung 206 und der Detektor 208 sind so ausgelegt, daß sie in beiden für Schiffsradar verwendeten Frequenzbändern, d.h. im S-Band und im X-Band arbeiten können. Selbstverständlich können auch solche Komponenten verwendet werden, die nur in einem Frequenzband, dem S-Band oder dem X-Band arbeiten können. In diesem Fall müssen getrennte Betriebsüberachungsanordnungen für die einzelnen Frequenzbänder vorgesehen sein, in denen die betreffende Radaranlage arbeitet. Der Ausgang des Detektor 208 ist mit einer Schwellwertschaltung 210 verbunden. Diese dient dazu, das Ausgangssignal des Detektors 208 mit einer Referenzspannung zu vergleichen.Wenn das Ausgangssignal diese Referenzspannung übersteigt, liefert die Schalung 210 ein Signal an eine Torschaltung 212, das zur Aktivierung der im folgenden auch als Betriebsüberwachungsmonitor bezeichneten Anordnung zur Betriebsüberwachung dient, derart daß diese ein Antwortsignal erzeugt. Der Richtungskoppler 204 führt einen Teil des Eingangssignals der Antenne 202 zu einem Mischer 214 der sowohl im. S-Band als auch im X-Band arbeiten kann. In diesem Mischer 214 wird das Eingangssignal mityeinem spannungsgesteuerten lokalen Oszillator 216 gelieferten Signal des S-Bandes gemischt, wenn die zugehörige Radaranlage 100 im S-Band arbeitet. Wenn sie hingegen im X-Band arbeitet, wird das Eingangssignal der Antenne 202 mit der dritten Harmonischen des von dem lokalen Oszillator 216 gelieferten Signals gemischt. Diese dritte Harmonische· wird in dem Mischer 214 erzeugt. Das Ausgangssignal des lokalen Oszillators 216 wird dem Mischer214 über einen Isolator 219 und den Richtungskoppler 204 zugeführt. Der Isolator 219 dient zur Vermei dung einer Fehlanpassung des Mischers 214, während der Rich-

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tungskoppler 204 einen direkten Pfad zu dem Mischer 214 bildet. Das Ausgangssignal des Mischers 214 ist ein Zwischenfrequenzsignal. Dieses Signal wird über einen von einem Feldeffekttransistor gebildeten Schalter 217 weitergeleitet, der bei dieser Zwischenfrequenz arbeiten kann und rasch zwischen niedrigem und hohem Dämpfungszustand umschaltbar ist. Anschließend wird das Zwischenfrequenzsignal in Verstärkern 218, 220 und 221 verstärkt und einem Diskriminator 222 zugeführt. Dieser beinhaltet zwei einfachabgestimmte Filter geringer Güte, denen positive und negative Detektoren nachgeschaltet sind. Die Ausgangssignale dieser Detektoren werden summiert und einem Oparationsverstärker zugeführt, der eine Spannungs-Frequenz-Charakteristik bildet, die einen steilen Übergang bei 115 MHz besitzt, was einem großen Spannungs-Frequenz-Verhältnis entspricht, und die außerdem positive und negative "Kragen" besitzt, die sich weit genug erstrekken, um die Zwischenfrequenz von den durch die Frequenzspezifikationen des Radar-Magnetrons gegebenen Grenzen einzufangen, ohne daß eine Ablenkschaltung für das Suchen und Verriegeln notwendig ist. Die Steilheit wird durch den Verstärkungsfaktor des Oparationsverstärkers bestimmt, während die Ubergangsfrequenz durch die Überlappung der Durchlaßbereiche der beiden Filter bestimmt ist. Mit nicht mehr als 10% der während jeder Umdrehung der Radarantenne verfurbaren Impulszahl wird die Zwischenfrequenz eingefangen und die (weiter unten noch näher beschriebene) Regelschaltung zur automatischen Frequenzsteuerung, die im folgenden kurz als AFC-Schleife bezeichnet wird, derart verriegelt, daß die. Zwischenfrequenz bei der im Nulldurchgang des Diskriminators 222 entsprechende Frequenz liegt. Am Ausgang des Diskriminators 222 wird ein Gleichspannungssteuersignal zur Frequenzsteuerung des lokalen Oszillators 216 erzeugt. Durch sie wird die AFC-Schleife vervollständigt, die die Zwischenfrequenz in bekannter Weise auf dem den Nulldurchgang des Diskriminators entsprechenden Wert hält. Eine Signalprobe des an dem Eingang des Diskriminators 222 anliegenden Zwischenfrequenzsignals wird über ein Bandpaßfilter 224 einem Detektor 226

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zugeführt. Die beiden letztgenannten Schaltungseinheiten bilden geraeinsam eine "Frequenzbestätigungsschaltung" 227, deren Wirkungsweise aus der folgenden Beschreibung hervorgeht. Die Frequenzbestätigungsschaltung 227 veranlaßt die Betriebsuberwachungsanordnung 200 zur Erzeugung eines Antwortsignals dann und nur dann, wenn die AFC-Schleife die Frequenz des Antwortsignals in das Frequenzband des zugeordneten Radarempfängers gesteuert hat. Andernfalls, d.h. dann, wenn der Ausgang des Detektors 226 kein Signal an das UND-Glied 212 anlegt, ist die Erzeugung von Antwortsignalen durch die Betriebsuberwachungsanordnung 200 verhindert.Falls hingegen an dem UND-Glied 212 ein Steuersignal der Schwellwertschaltung 210 und ein Ausgangssignal der Frequenzbestätigungsschaltung 227 anliegen, erzeugt sie ein Ausgangssignal an einem der beiden Eingänge eines zweiten UND-Gliedes 228, dessen zweitem Eingang ein Aktivierungssignal der Radarfrequenz auf der Leitung 229 zugeführt wird, die bei normalem Betrieb ständig dort anliegt. Dieses Aktivierungssignal kann jedoch abgeschaltet werden, wenn die zugeordnete Radaranlage im automatischen Zielverfolgungs-Betrieb arbeitet. Damit wird verhindert, daß die Betriebsuberwachungsanordnung Antwortsignale liefert, wenn diese Antwortsignale die Wirkung der Radaranlage in dieser Betriebsart beeinträchtigen. Das Signal des UND-Gliedes 212 und das genannte Aktivierungssignal, die an.den Eingängen des UND-Gliedes 228 anliegen, erzeugen an dessen Ausgang ein Trigger-Signal für einen Austastgenerator 230 bekannter Art, der seinerseits ein Ausgangssignal 223 liefert,das eine Dauer von beispielsweise 244,us besitzt, die der gewünschten Signaldauer des Ant~ wortsignals der Betriebsuberwachungsanordnung entspricht« Dieses Signal wird über die Leitung 223 einem Rechteckgenerator 234 zugeführt» Der Austastgenerator 230 liefert ferner Ausgangssignale 232·an die Leitungen 4O4 und 4O6_O Diese Ausgangssignale werden dem Feldeffekt-Schalter 217 bzw« den Zwischenfrequenzverstärker! 218, 220 und 221 zugeführt und dienen zum Schalten bzw_o zur Steuerung des Yerstärkungsgra= des. Der Rechteckgenerator 234 erzeugt ©ine im wesentlichen

rechteckförmige Schwingung 237, die aus einer Reihe von Impulsen mit beispielsweise 6,1 ,us Impulsdauer und Pausendauer besteht. Wenn diese Impulse von der zugeordneten Radaranlage als Antwortimpulse der Betriebsüberwachungsanordnung empfangen werden, bilden sie auf dem Bildschirm der Rundsichtanzeige Bänder oder Bereichsringe, die in einem keilförmigen Feld des Bildschirms liegen (Fig. 5). Diese Bänder stellen ein gut unterscheidbares Testmuster 17A- auf der Rundsichtanzeige 173 dar, sie bestehen aus hellen Bogen- oder Kreisringstücken 175 von etwa eineinhalb Meilen "Dauer", die jeweils durch Intervalle von etwa eineinhalb Meilen unterbrochen sind.und die sich bis etwa zwanzig Meilen fortsetzen. Da die größte Impulsfolgefrequenz vorzugsweise 3600 Hz mit einem Zwischenimpulsintervall von 22,7 Meilen beträgt, ist das Auftreten von ".secondtime~around"-Antwortsignalen, Signalen also, die einer Entfernung entsprechen, die größer ist als die der Inipulsfolgefrequenz der Radaranlage entsprechende Entfernung, mit Sicherheit vermieden. Das rechteckförmige AxiGgnngnsignal des Rechteckgenerators 234 schaltet den Zwischenfrequeiizsozillator 238 wechselnd ein und aus und erzeugt eine entsprechende Folge von Zwischenfrequenzausgangsimpulsen mit einer Frequenz von beispielsweise 115 MHz, die im wesentlichen der Übergangsfrequenz des Diskriminators 222 in der AFC-Schleife gleich ist. Diese Impulse werden in herkömmlichen Verstärkern 240 und 242 verstärkt. Jedem dieser Verstärker wird von einer üblicherweise in der Nähe der Radaranlage angeordneten Schaltung 330, die zum Umschalten zwischen "Betrieb" und "Eichen" dient, getrennt ein Signal zur Steuerung des Verstärkungsfaktors zugeführt. Das ZwischenfrequenzausgangssigriR.l des Verstärkers 242 wird dem Mischer 214 zugeführt. Gleichzeitig ist der FET-Schalter 217 in seinen nichtleitenden Zustand gesteuert, und die Verstärker 218, 220 und 221 sind unwirksam geschaltet, da das 244/Us andauernde Signal 232 des Austastgenerators 230, welches das Antwortintervall der Betriebsüberwachungsanordnung bestimmt, als Schalt- bzw. Deaktivierungssignal an den Leitungen 404 bzw. 406 anliegt. Dadurch ist verhindert, daß das

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Antwortsignal des Verstärkers 242 in die AFC-Schleife eindringt und deren Frequenz bestimmt.

In dem Mischer 214 wird das Zwischenfrequenzausgangssignal des Verstärkers 242 mit dem im S-Band liegenden Signal des lokalen Oszillators 216 gemischt, wenn die zugehörige Radaranlage im S-Band arbeitet, und mit der in dem Mischer erzeugten dritten Harmonischen des Signals des lokalen Oszillators, falls die zugehörige Radaranlage im X-Band arbeitet. Das Ergebnis ist ein auf der Leitung 244 auftretendes Ausgangs-Seitenbandsignal, das dieselbe Frequenz hat, wie der Radarsender, also entweder im S-Band oder im X-Band liegt, In Fig. 4 sind diese Signale 245 bzw. 247 dargestellt. Das Signal wird über den Richtungskoppler 204 der Antenne 202 zugeführt und ausgestrahlt. Es wird von der Radarantenne 101 empfangen, in dem Radarsystem 100 verarbeitet und als ein gut unterscheidbares -Aritwortmuster 174 auf der Rundsichtbildfläche 173 angezeigt.

Der Betrieb des Richtungskopplers 204, des Detektors 208 und des Mischers 214 bei zwei Frequenzen macht sich in neuartiger Weise den Umstand zunutze, daß die Frequenz des X-Bandes» auf dem Schiffsradaranlagen arbeiten, etwa dreimal so groß ist, wie die Frequenz des entsprechenden S-Bandes. Infolgedessen können die Abmessungen der genannten drei Mikrowellenkomponenten, die im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge entsprechen, wenn sie für den Betrieb auf dem S-Band bestimmt sind, auf drei Viertel der Wellenlänge des X-Bandes getrimmt werden. Diese frequenzbestimmenden Dimensionen entsprechen einem ungeradzahligen Vielfachen eines Viertel der Wellenlänge, wenn die drei genannten Komponenten in der weiter unten beschriebenen Weise betrieben werden.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung der drei Mikrowellenkomponenten, wobei die wesentlichen Viertelwellenabmessungen in dem Richtungskoppler 204, dem Detektor 208 und dem Mischer 214»

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die als gedruckte Mikrowellenschaltungen ausgebildet sind, erkennbar sind. Infolge dieser Gestaltung sind sie für den Betrieb in den beiden Schiff«rndarbändern geeignet, ohne daß irgendwelche Justierungen der Komponenten notwendig sind und ohne daß zwei getrennte Gruppen dieser Komponenten aufgewendet werden müssen. Zur Erläuterung sei angenommen, daß beispielsweise ein Signal des S-Bandes auf der Übertragungsleitung 246 eintrifft. Diese Übertragungsleitung 246 besteht aus einem metallischen Leiter, der durch eine dielektrische Schicht von im wesentlichen gleichförmiger Dicke von einer darunterliegenden (nicht dargestellten) metallischen Grundplatte getrennt ist, wobei die Breite des metallischen Leiters so gewählt ist, daß sich ein Wellenwiderstand von 50 Ohm ergibt. Der Richtungskoppler 204 besteht aus zwei derartigen Über trogungnl ei I niigmi 256 und 258, die mit einer

zueinander parallel laufen, die einem unge-Vielfπchon einer Viertelwellenlänge entspricht. Sie sind in diesem Kopplung^bereich durch eine Lücke voneinander getrennt, deren Bro.ite beispielsweise 0,1 mm beträgt, woraus sich eine Kopplung von 10 dB ergibt. Die Länge des KopplungßabfjchTiittos ist bei der Darstellung in Fig.6 so bemessen, daß sie einer Viertel wellenlänge des S-Bandes und einer Dreiviertelwellenlänge des X-Bandes entspricht. Hieraus ergibt stell der Vorteil, daß der Richtungskoppler ohne Änderung für beide Frequenzbänder von Schiffsradaranlagen verwendet werden können. Die Hauptausgangsleitung des Richtungskoppler.«? 248 ist über ein Dämpfungsglied 206, das auf seiner dor Übertragungsleitung zugewandten Oberfläche ein dünnes Blatt aus dielektrischem Material mit einem dünnen Überzug aus absorbierendem Material besitzt, mit einem Detektor 208 verbunden, der eine Diode 260 enthält, die mit einem Anschluß nut der Grundplatte verbunden ist. Das gleichgerichtete Ausgangssignal der Diode wird über Streifenleiter 262 und 264 zu einer Ausgangsklemme 263 geführt. Die Breite der Streifenleiter262 und 264 beträgt etwa ein sechstel der 50-Ohm-Leitung, woraus sich ein hoher Wellenwiderstand ergibt, der in Verbindung mit dem niedrigen Wellenwiderstand

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der beiden Viertelwellen-Abschnitte 266 und 268 eine Hochfrequenz-Drossel bildet, die an der Diode 260 wie ein offener Schaltkreis wirkt und damit eine Übertragung der Hochfrequenzenergie zu der Klemme 263 verhindert. Damit die Länge der Übertragungsleitungen 262, 266 und 268 einem ungeradzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge entspricht,ist sie so dimensioniert, daß ihre Länge ein Viertel der Wellenlänge im S-Band und damit drei Viertel der Wellenlänge im X-Band hat, so daß die von ihnen gebildete Hochfrequenzdrossel in beiden Schiffsradarbändern wirksam ist.

Dem Diodenmischer 214 wird über eine 50-Ohm-Leitung 244 das Signal des lokalen Oszillators 216 unter Zwischenschaltung eines S-Band-Isolators 219 > beispielsweise eines Ferrit-Isolators bekannter Art, sowie dna auf der Leitung 246 anstehende Signal über den Richtun^f.koppler 204 zugeführt. Die Laufrichtung des Signals auf der Leitung 258 ist derjenigen des Signals auf der Leitung 256 entgegengesetzt. Die beiden Signale werden in der Mifjoherdiode 268 gemischt und liefern ein Zwischenfreriuenznur.gcngrir.Ignal. Die Streifenleiter 252 und 269, die einen großen Wellenwiderstand besitzen, führen das Zwischenfrequenzausgangr.signal von der Mischerdiode 268 zu der Zwischenfrequenz-Eingangs-ZAusgangsklemme 270. Der Mischer 214 umfaßt ferner eine fächerförmig ausgebildete sich konisch verjüngende Leitung 254 mit niedrigem Wellenwiderstand, die mit dem Eingang der Mischdiode 268 über die hochohmige Leitung 252 verbunden ist, und die ebenfalls aus einem dünnen metallischen Leiter besteht, der von der Grundplatte durch das dielektrische Substrat getrennt ist und einen Viertelwellentrannformator bildet, der den von seinem äußeren bogenförmigen Rand gebildeten offenen Stromkreis in einen kurzgeschlossenen Stromkreis an dem Verbindungspunkt der beiden Streifenleiter 252 und 269 transformiert und damit über den eine Viertelwellenlänge langen Leiter 252 einen offenen Stromkreis an der Diode 268 darstellt. Die aus den Leitern 252 und 254 bestehende Hochfrequenzdrossel

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und die aus den Leitern 262, 266 und 268 bestehende Hochfrequenzdrossel haben jeweils die Funktion, Hochfrequenzenergie von dr>n Glfichspannungs- bzw. Zwischenfrequonz-Ausgnngskleinmen 263 bzw. 270 fern zu halten und können - falls der Raum es erlaubt - gegeneinander ausgetauscht werden. Beide Hochfrequenzdrosseln sind gleichermaßen für Zweifrequerizbetrieb geeignet, in dem sie sowohl S-Bandsignale als auch X-Bandsignale, die auf den Leitungen 244 und 248 auftreten oder in der Diode 268 erzeugt werden,von den Eingangs-Ausgangsansohlüssen 270 bzw. 263 fern halten.

Damit machen sich der Richtungskoppler 204, der Detektor 208 und der Mischer 214 den an sich unerwünschten Umstand, daß die Elemente bei einnr ungeradzahligen Harmonischen der fundamentalen H-jinnd-Frprfur-n^ ansprechen, zunutze, um auch in) X-Band belri-ob^n werden zu können, ohne daß getrennte Komponenten für jedes der beiden Frequenzbänder benötigt worden.

Fig. 7 zeigt dl ο iJchf.i J. tung do π Diskriminator.? 222. Sie beinhaltet einen Iiochpai3 und einen Tiefpaß, die durch ein Paar äquivalenter Ausgänge des Bogrenzungsverstärkers 221 gespeist werden. D.i.one Bandpässe beinhalten Resonanzkreise mit den Quorknpn/,L tu ten 272 und 274, abstirnmbare Längskapazitäten 276 und ?7tf sowie Ouerinduktivitätnn 280 und 282. Die Längs- bzw. Qunriinorduung der Kondensatoren 272, 276 und 277, 278 trnnr; formiert di η niedrigen Ausgangswiderstand des BegrenzungsverstMrkers 221 auf einen höheren Wert, so da/? dio Güte dor Resonanzkreise einer 3-dB-Bandbreite von etwa 20 WfIz fntr.pr.i oht. Tile eignen sich damit für den vergleichsweise grofjon Frnquouzboreich, in dem das Zwisohfirifi'equenzeingfingfsf! i.gun i I logpu kann, bevor die AFC- »Solileife vevvi.ei^T,nlt i.?;(:. Dm* IIoohf)oß ist mit der Anode einer Detektordiorlo P.tth verbunden, die ein hohes Vorwärts-Rückwärts-Widerstandsverhältriis besitzt, beispielsweise einem Exemplar der Type 1N5711. Diese ist so gepolt, daß an einem nachgeschalteten Kondensator 288 eine negative

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Gleichspannung auftritt. Der Tiefpaß ist mit der Kathode einer anderen Detektordiode 286 derselben Bauart verbunden, die so ßepolt ist, daß nn dein nachgeschalteten Kondensator 290 eine positive Spannung auftritt. Die Spannungen an den Kondensatoren 280 und 290 addieren sich in dem Schaltungspunkt 292 über zwei hochohmige Widerstände 294 und 296, deren Widerstandswert beispielsweise 10 Megohm beträgt, die in Verbindung mit dem hohen Vorvrärts-RUckwärts-Widerstandsverhältnis der als Detektoren verwendeten Schottky-Dioden einen Schaltkreis mit großer Zeitkonstante bilden, so daß die Spannung an dem Schaltungspunkt 292 während der Zwischenimpulsintervalle im wesentlichen konstant bleibt. Der Hochpaß und der Tiefpaß sind durch die Kondensatoren 276 und 278 so abgestimmt, daß ihre Durchlaßbereiche 303 und 3O^r3 (Fir;. ΒΛ) einander überlappen. Die gleichgerichteten Ausgang π i r,nnle 307 und 309 der Detektordioden sind in Fig. 8 B diiiv'.or.telH.. Die Summe 311 dieser beiden Spannungen, die an dom Schnltungspunkt 292 auftritt, ist in Fig. 8 C d arg ent ο TLt:. Diene ,Summen spannung 311 wird dem Eingang der Operationsverstärker 298 und 300 zugeführt. Es handelt sich bei Operationsverstärkern um Typen, die mit hoher Eingangnimpedanz arbeiten, deren Verstärkungsgrad keiner merklichen Drift unterliegt und so groß ist, daß an ihrem Ausgang auf der Leitung 302 die in Fig. 8 D dargestellte Frequenzabhängigkeit erzeugt wird. Diese Kurve besitzt einen großen Fangbereich, der den breiten flachen "Kragen" 313 und 315 oberhalb und unterhalb des Nulldurchganges entspricht, sowie ein großes Spannungs-Frequenzverhältnis, das der grossen Steilheit im Bereich des Nulldurchganges entspricht. Somit stellt die Schaltung eine neuartige Einrichtung zur Ausdehnung der impulsform.! gen F.ingangssignale und zur Verriegelung der AFC-Schleife über einen großen Eingangsfrequenzbereich dar, ohne daß eine Such- und Verriegelungsschaltung verwendet wird.

Im folgenden sei anhand von Fig. 9 in Verbindung mit Fig. die "Frequenzbestätigungsschaltung" 227 beschrieben. Diese

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Schaltung stellt sicher, daß das UND-Glied 112 (Fig. 3) nur dann aktiviert und damit die Betriebsüberwachungsanordnung nur dann zur Abgabe eines Antwortsignals veranlaßt wird,wenn das Zwischenfrequenzsignal des Begrenzungsverstärkers 221 in der AFC-Schaltung mit der Frequenz des Zwischenfrequenzoszillators 238, der das Antwortsignal erzeugt, verriegelt ist.

Wenn die Radarantenne rotiert, rastet die AFC-Schaltung der Betriebsüberwachungsanordnung bei Jeder Umdrehung ein, wenn die Radarantenne auf die Antenne der Betriebsüberwachungsanordnung gerichtet ist. Während der Restzeit hingegen ist die AFC-Schaltung nicht an die Radarfrequenz gebunden. Wenn die Betriebsüberwachungsanordnung 200 ein Signal von der Radarantenne 101 empfängt, ist eine endliche Anzahl von Radarimpulsen erforderlich, bevor die AFC-Schaltung einrastet. Bei normalem Betrieb überschreitet das von dem Detektor der Schaltung nach Fig. 3 gelieferte Signal den Schwellenwert der Schwellwertschaltung 210, so daß dem UND-Glied 212 über die Leitung 213 ein Eingangssignal zugeführt wird, bevor die AFC-Schaltung eingerastet ist. Es ist nun wünschenswert,daß die Betriebsuberwachungsanordnung kein Antwortsignal liefert, bevor die AFC-Schleife bei der Frequenz einrastet, die der Ausgangsfrequenz des Zwischenfrequeiizoszillators 238 entspricht, da die Frequenz des Antwortsignals der Betriebsuberwachungsanordnung andernfalls nicht auf der Frequenz des Radarsonders liegt. Für Radaranlagen mit manuell abgestimmten Empfängern würde sich nämlich ergeben, daß der Radarempfänger auf diese unkorrekten Antwortsignale abgestimmt werden könnte, die an den Vorder- und Rückkanten des auf dem Radarbildschirm 173 (Fig. 2 und 5) abgebildeten Antwortmusters 174 ungewollte Reaktionen hervorrufen wurden. Durch diese ungewollten Signale an den Kanten des Musters würde die Abstimmung erschwert, wenn nicht zuvor das Zentrum des Musters sichtbar wird, das die genaue Abstimmung auf die Radarsendefreqüenz anzeigt. Die "Frequenzbestätigungsschaltung" stellt außerdem sicher, daß die Betriebsuberwachungsanordnung mit "falschen" Frequenzen antwortet, falls die

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AFC-Schaltung der Betriebsüberwachungsanordnung nicht korrekt arbeitet oder gar ausfällt.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der "Frequenzbestätigungsschaltung¹¹ anhand von Fig. 9 erläutert: Vom Ausgang des Begrenzungsverstärkers 221 der AFC-Schaltung wird ein Zwischenfrequenz signal über einen Widerstand 302 und einen Kondensator 304 zu einem Parallelschwingkreis übertragen, der aus einer Induktivität 306 und einer Kapazität 308 besteht und mit seiner Resonanzfrequenz auf die Frequenz des Zwischenfrequenzoszillators 238 abgestimmt ist. Falls die Eingangsfrequenz mit der Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises übereinstimmt, erscheint ein Zwischenfrequenzsignal an der Diode 310, die dieses gleichrichtet und an einem Eingang der Komparatorschaltung 312 ein Gleichspannungssteuersignal erzeugt. Der andere Eingang des Komparators 312 ist mit einer Bezugsspannung verbunden, die mit Hilfe eines Potentiometers 316 auf einen die gewünschte Einpfndlichkeit kennzeichnenden Wert eingestellt ist. Das Aungangssignal der Komparatorschaltung 312 liefert über die Leitung 213 ein Signal an das UND-Glied 212, wenn die AFC-Schaltung auf die Frequenz des Zwischenfrequenzoszillators eingerastet ist. Das UND-Glied veranlaßt sodann die Betriebsüberwachungsanordnung 200 zur Abstrahlung der korrekten Ausgangsfrequenz.

Die Betriebsüberwachungoanordnung 200 befindet sich in der Nachbarschaft der normalerweise am oberen Ende eines Mastes montierten Radarantenne. Wenn die Betriebsfunktion der Radaranlage überprüft werden soll, wird die Betriebsüberwachungsanordnungs 200 über einen (nicht dargestellten Schalter) eingeschaltet. Falls die Ausgangsleistung des Radarsenders und die Empfindlichkeit sowie die Abstimmung des Radarempfängers innerhalb vorgegebener Grenzen liegen, erscheint auf dem Radarbildschirm 173 das in Fig. 5 dargestellte aus hellen Bogenstücken 175 bestehende Muster 174. Falls das ganze Muster 174 nur schwach oder gar nicht sichtbar ist, betätigt die Bedienungsperson bei einer manuell

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abstimmbaren Radaranlage die Abstimmung des Empfängers so lange, bis ein Testmuster maximaler Helligkeit erscheint. Falls das charakteristische Antwortmuster nicht einstellbar ist, liegt die Leistung der Radaranlage unterhalb der vorgegebenen Grenzwerte.

Bei der Erstinstallation muß die Betriebsüberwachungsanordnung auf die akzeptierbaren Leistungstoleranzgrenzen der Radaranlage geeicht werden. So kann beispielsweise festgesetzt werden, daß die Radarsendeleistung um 5 dB vom Nennwert absinken darf und daß die Empfindlichkeit des Radarempfängers für auf der Senderfrequenz liegende Signale einschließlich der Abstimmeffekte um 10 dB von ihrem Nennwert abweichen darf. Diese beiden Kriterien bilden dann die Toleranzgrenzen für einen ordnungsgemäßen Betrieb. Falls die Senderleistung und/oder dia Empfängerempfindlichkeit außerhalb dieser Grenzen liegen, muß das von der Betriebsüberwachungsanordnung erzeugte Antwortmuster verschwinden. Die Eichung wird in folgender Wnise vorgenommen:

Wenn die Radaraanlage nach ihrer Installation oder nach einer Überholung, bei der sie unabhängig von der Betriebsüberwachungsanordnung auf vorgegebene Standardwerte eingestellt wurde, mit ihrem normalen Leistungspegel arbeitet, werden die Pegel der Schwellwertschaltung 210 und des Antwortsignals justierfc. Dabei wird die Eich- und Steuerschaltung 330 (Fig. 3) benutzt, deren Bedienungsorgane sich in der Nähe der Bedienungsorgane der Radaranlage befinden.Zur Eichung wird der Schalter 331 in die Eichposition umgelegt, während das mit den Spanungsquellenanschlüssen 336 und 338 verbundene Spannungstellerpotentiometer 334 in eine Position gebracht wird, bei der der Verstärker 242 sein maximales Ausgangssignal liefert. Das Potentiometer 340, mittels dessen der Verstärkungsgrad eines einem Spannungskomparator in der Schwellwertschaltung vorgeordneten Verstärkers beeinflußbar ist, wird so lange verschoben, bis sich der Schwellwertpegel auf einem Punkt befindet, bei dem die

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Betriebsüberwachungsanordnung gerade kein Antwortsignal mehr erzeugt, so daß das charakteristische Antwortmuster 174 auf dem Radarbildschirm 173 verschwindet. Der Schalter 331 wird dann wieder in die Betriebsstellung zurückgelegt, wodurch die Referenzspannung eines in der Schwellwertschaltung 210 angeordneten !Comparators so verändert wird, daß der Schwellwert um 5 dB niedriger wird, wodurch das Antwortmuster¹ 174 wieder mit voller Helligkeit erscheint. Anschließend wird der Schalter 332 in die Eichstellung gebracht, und das Potentiometer 334 wird derart eingestellt, daß der Verstärkungsgrad des Verstärkers 242 sich verringert und die Leuchtstärke des Antwortsignals 174 auf dem Radarbildschirm 173 absinkt, bis das Signals schließlich nicht mehr sichtbar ist. Anschließend wird der Schalter 332 wieder in seine Betriebsposition zurückgelegt, wodurch der Verstärkungsgrsd des Zwischenfrequenzverstärker,g ?J\0 um 10 dB erhöht wird, so daß das Antwortmuster wieder mit voller Helligkeit erscheint.Damit ist der Eichvorgang beendet. Falls die Ausgangsleistung des Radarsenders um 5 oder mehr dB abweicht, wird die Betriebsüberwachungsanordnung nicht wirksam, so daß auf dem Radarbildschirm 173 kein Antwortmuster erscheint. Falls die Empfindlichkeit des Radarempfängers um 10 dB abweicht oder der Empfänger entsprechend stark verstimmt ist, verringert sich die Brillanz des Musters 174 auf dem Radarbildschirm 173» bis es nicht mehr sichtbar ist. In jedem dieser Fälle signalisiert das Verschwinden des Antwortmusters, das die Betriebsweise der Radaranlage außerhalb der vorgegebenen akzeptierbaren Grenzen liegt.

Fig. 10 zeigt eine Schaltuiigsvariante, bei der eine Rauschquelle zur Erzeugung eines Antwortsignals dient, die ein unterscheidbares Muster auf der Rad ^anzeigevorrichtung erzeugt. Das Testmuster dient wieder zur Überwachung der Radarsenderleistung und der Empfängerempfindlichkeit. Die Abstimmung des Radarempfängers wird hingegen nicht überwacht, da das Rauschsignal sich über einen weiten Frequenzbereich erstreckt, so daß die Empfänger empfindlichkeit geprüft ·-■ ■

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den kann, ohne das Antwortsignal auf die spezielle Frequenz des Empfängers zu begrenzen.

Im folgenden sei die in Fig. 10 dargestellte Anordnung kurz erläutert. Man erkennt wieder die Radaranlage 100 mit der Radarantenne 101 und dem Rundsichtbildschirm 174. Die Antenne 101 strahlt Impulse hochfrequenter Energie in den Raum. Ein Teil dieser Energie gelangt zu der Antenne 202 derBetriebsüberwachungsanordnung 350.

Der oben beschriebene Richtungskoppler 204, der mit seinem Hilfsarm an einer Anpassungslast 203 endet, dient bei dieser Schaltung dazu, eine Signalprobe des Hochfrequenzsignals über den Hilfsarm 244 an den Detektor 208 weiter zu leiten. Das GleichspannungsauBRangssiRnal des Detektors 208 wird der einstellbaren Schwellwertschaltung 210 zugeführt, die wieder den Pegelwert bestimmt, bei welchem ein Ausgangssignal zur Triggerung des Austastgenerators 230 erzeugt wird. Der Schwellwertpogel ist durch Fernbedienung über die Eichsteuerung 330 in der oben beschriebenen Weise einstellbar.' Das Ausgangssignal des Austastgenerators 230 aktiviert den Rechteckgenerator 234 für eine Dauer von beispielsweise 244/us,was der gewünschten Dauer des Antwortsignals der Betriebsüberwachungsanordnung entspricht. Wenn der Rechteckgenerator 234 auf diese Weise aktiviert wird, erzeugt er ein rechteckförmiges Auäganpissignal, das dem Signal 237 von Fig. 3 entspricht. Dieses Ausgangssignal aktiviert einen Rauschgenerator 353» der im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine (nicht dargestellte) Halbleiter-Rauschdiode verwendet, die abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird und dabei ein Breitband-Hochfrequenzausgangssignal liefert, das über den Richtungskoppler 204 unmittelbar zu der Airtenne 202 gekoppelt wird. Der Pegel dieses Hochfrequenz-Antwortsignals ist während der Eichung durch einen Pegeleinstelllcreis 351 in der oben beschriebenen Weise einstellbar. Statt der Halbleiter-Rauschiode kann auch eine herkömmliche Rauschdiode Verwendung finden, wobei allerdings Voraussetzung ist, daß ihr Ausgangssignal der Radaranlage

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nicht über die Antenne 202 sondern über einen (nicht dargestellten) konventionellen Koppler zugeführt wird, der in die Übertragungsleitung, welche die Radarantenne 101 mit dem Empfänger der Radaranlage 100 verbindet, eingefügt wird. Die bei der vorliegenden Schaltungsvarianten verwendete Rauschdiode besitzt einen vergleichsweise hohen Hochfrequenzausgangspegel, so daß das Rücksignal über den freien Raum übertragen werden kann.

Fig. 11 zeigt ein detailliertes Schaltbild der Betriebsüberwachungsanordnung. In dieser Darstellung sind die Teile, die mit den gleichwirkenden Teilen der bereits beschriebenen Bilder übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen wie in diesen. Bei der Betriebsart "Empfang" nimmt die Antenne 202 (Fig. 11B) eine Signalprobe des Sendesignals einer zugeordneten Radaranlage auf und führt es über den Richtungskoppler 204 und das Dämpfungsglied 206 zu dem Detektor 208. Die Diode 362 des Detektor 208 bewirkt eine Gleichrichtung des Signals und liefert über die Leitung 386 ein Ausgangssignal an die Schwellwertschaltung 210. Die Antenne 202 ist vorzugsweise als gedruckte Leiterplatte ausgebildet, die außerhalb des (nicht dargestellten) Metallgehäuses angeordnet ist, in dem sich die übrigen ebenfalls als gedruckte Leiterplatten ausgebildeten Schaltungsbaugruppen der Betriebsüberwachungsanordnung befindet. Die Antenne 202 ist durch ein für Mikrowellenfrequenzen durchlässiges (nicht dargestelltes) Radom geschützt. Sie kann entweder als Zweifrequenzen-Antennen ausgebildet sein, die sich sowohl für das S-Band als auch für das X-Band eignet, oder aus separaten Gliedern bestehen, die Jeweils für eines dieser Frequenzbänder geeignet sind.

Der Hilfsarm des Richtungskopplers 204 liefert einen Teil des von der Antenne 202 aufgenommenen Signals an den Mischer 214, in dem es mit dem Signal eines auf dem S-Band arbeitenden spannungsgesteuerten lokalen Oszillators 216 gemischt wird, wenn das Radarsignal 245 im S-Band liegt

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(Fig. 4) oder mit der dritten Harmonischen des lokalen Oszillatorsignals, wenn das Radarsignal 247 im X-Band liegt (Fig. 4). Diese dritte Harmonische wird in dem Mischer 214 erzeugt. Der Mischer 214 enthält eine Einfachdiode 352,die vorzugsweise als Schottky-Diode ausgebildet ist und die über eine Induktivität 353 gleichstrommäßig mit Masse verbunden ist. Die ankommenden Radarsignalproben und das Signal des lokalen Oszillators 216 werden in der Diode 352 gemischt und erzeugen auf der zu dem Anschluß 270 (Fig.11A) führenden Leitung 354 ein Zwischenfrequenzausgangssignal. Der auf dem S-Band arbeitende spannungsgesteuerte lokale Oszillator 21-6 besitzt einen Hochfrequenztransistor 356, der Bestandteil einer gedruckten Mikrostreifenleiter-Schaltungsanordnung ist, deren Mittenfrequenz durch die Länge einer durch eine veränderbaren Kondensator 360 in bekannter Weise abstimmbare Resonanzleitung 358 bestimmt ist. Die Frequenz kann elektronisch durch eine von der oben beschriebenen AFC-Schleife gelieferte Steuerspannung verändert werden, die der Basis des Transistors 356 zugeführt wird und die die Oszillatorfrequenz ändert, um die AFC-Schaltung zu verriegeln.

Der Isolator 219 schützt den lokalen Oszillator gegen den störenden Einfluß des von der Impedanz des Mischers 214 verursachten Fehlabgleichs, der abrupt zunimmt, wenn die Radarsignalprobe der Mischerdiode zugeführt wird. Der Isolator 219 kann entweder ein nicht umkehrbarer Ferritisolator bekannter Art oder ein "aktiver Isolator" sein, der eine oder mehrere vorzugsweise als Halbleiterverstärker ausgebildete Verstärkungsstufen besitzt, denen Widerstandsdämpfungsglieder bekannter Art vorgeschaltet sind, deren Dämpfungswerb näherungsweise der Verstärkung der nachgeordneten Verstärungsstufen entspricht, so daß sich eine Vorwärt sverStärkung von 1 ergibt, während sich in der Gegenrichtung im wesentlichen die Wirkung eines Isolators ergibt. Dieser aktive Isolator verursacht keine Einfügungsverluste, er kann sogar auf Wunsch eine beträchtliche Ein-

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fügungsverstärkung bringen, mit der das Ausgangssignal des lokalen Oszillators vergrößert wird. Er erfordert auch nicht die Verwendung eines Permanentmagneten und kann auch bei Anwesenheit von magnetischen Feldern betrieben werden. Er kann als gedruckte Schaltung ausgebildet werden. Um sicher zu stellen, daß der von Natur aus temperaturempfindliche Transistor 356 gegen große Schwankungen der Umgebungstemperatur geschützt ist, die die Frequenzverriegelung der AFC-Schleife aufheben könnten, ist eine Wärmesteuerschaltung 364 vorgesehen, die die Temperatur der Leiterplatte in der Nähe des Transistors ermittelt und ein Paar von Heizwiderständen 366 und 368 in Abhängigkeit von einem als Thermistor-Temperaturfühler 370 steuert, der in bekannter Weise in eine Brückenschaltung 372 eingefügt ist. Die Brückenschaltung 372 steuert über einen herkömmlichen Gleichspannungsverstärker 374 einen Transistor 376 zur Wärmesteuerung, in dessen Kollektorkreis die beiden Heizwiderstände 366 und 368 eingefügt sind.

Das Zwischenfrequenzaungnngssignal des Mischers 214 wird einem Feldeffekttransistor 378 (Fig. 11 A) zugeführt, der als Schalter 217 arbeitet und der verhindert, daß das von der Betriebsüberwachungsanordnung erzeugte Antwortsignal, das während des "Antwortbetriebs" der Einrichtung an der Klemme 270 anliegt, zu den Zwischenfrequenzverstärkern 218, 220 und 221 gelangt, die AFC-Schleife einfängt und auf der Zwischenfrequenz des Antwortsignals verriegelt statt auf dem dem ankommenden Radarsendesiftnal entsprechenden Zwischenfrequenzsignal. Bei Empfarignbctrieb der Einrichtung wird das Ausgangssignal des Feldeffekttransistorschalter 217 in den zweikanaligen Zwischenfroquonzverstärkern 218, 220 und 221 verstärkt, die den Diskriminator 222 (Fig. 11 B) speisen. Die Verstärker 218 und 220 hnben einen hinreichend großen Verstärkungsgrad, um den Vorstärker 221 in die Sättigung zu steuern, so daß der Betrieb des Diskriminators 222 nur von der Frequenz des Signals am Eingng des Verstärkers 218, nicht aber von dessen Amplitude abhängig ist.

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Der Diskriminator 222 liefert - wie bereits erwähnt - eine frequenzabhängige Ausgangsspannung. Die Frequenzabhängigkeit dieser Ausgangsspannung besitzt einen steilen Nulldurchgang, was einem großen Spannungs-Frequenz-Verhältnis entspricht, so daß die Frequenz des lokalen Oszillators 216 mit sehr großer Genauigkeit bei der diesem Nulldurchgang des Diskriminators entsprechenden Frequenz gehalten wird. Hierdurch ist sichergestellt, daß das Antwortsignal der Betriebsüberwachungseinrichtung auf der Frequenz des ankommenden Radarsendesignals gehalten wird, insofern als die Quelle 238 für die Zwischenfrequenz des Antwortsignals fabrikseitig auf die dem Nulldurchgang entsprechende Frequenz des Diskriminators abgestimmt ist.

Um den Fangbereich der AFC-F>chleif e so groß zu machen, daß er sich über den vollen Frequenzbereich erstreckt, auf dem die bei Schifforndarnnlngen verwendeten Magnetrons arbeiten, ist der Aungong des Dinkrimiiiators von zwei Verstärkerstufen 378 und 3»O gebildet. Die lotste dieser Stufen 380 wird in die Sättigung gesteuert, σο daß der Gesamtfrequenzgang des Diskriminators die in Fig. 8 D dargestellten breiten flachen Kragen 313 und 315 aufweist.

Das auf der Leitung 3**2 auftretende Gleichspannungsausgangssi gnnl den Di pkr.i ruinators ?.??. wird zu dem auf dem S-Band arbeitenden rspnnniui/ififtnfi teuer Inn Oszillator 216 zurückgeführt und oohließt. damit die AFC-ßchleife, so daß der Oszillator 216 auf einer Frequenz /^ehalten wird, die nach ihrer Mischung mit dem ankommenden Hnrlnrfii/inal ein resultierendes Zwischenfrequenznipunl liefert, dar? r^enau der Nulldurchgangsfrequenz des Diskriminator,'; 222 euti?i>T\i obt. Diese entspricht im wesentlichen der Frequenz der, Zwi .".nhetifrequenzoszillators 238, so daß dao Antwortsignal der j^vt.riebruiberv^chun^seinrichtung auf derselben Frequenz liegt wie das Hadarsendesignal. Dies ist erforderlich, um die Abstimmung des Radarempfängers genau überwachen zu können.

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Ein Teil des Ausgangssignals des Begrenzungsverstärkers 221, der den Diskriminator 222 speist, wird der bereits oben beschriebenen "Frequenzbestätigungsschaltung" zugeführt. Diese Schaltung liefert über die Leitung 213 ein Signal an das UND-Glied 212. Ihre Aufgabe besteht darin, die Aussendung eines Antwortsignals durch die Betriebsiiberwachungsanordnung dann und nur dann zuzulassen, wenn die AFC-Schleife den lokalen Oszillator 216 auf die geforderte Frequenz verriegelt hat. Um dies zu erreichen, ist ein Bandpaß 224 mit einem aus der Induktivität 306 und der abstimmbaren Kapazität 308 bestehenden Resonanzkreis 225 so abgestimmt, daß seine Resonanzfrequenz der des Zwischenfrequenzoszillators 238 entspricht, so daß nur Signale dieser besonderen Frequenz zu der Diode 310 gelangen, die daraus ein gleichgerichtetes Signal erzeugt, das über die Leitung 386 dem Komparator 312 zugeführt wird. Dieser Komparator bestimmt dia Empfindlichkeit der "Frequenzbestätigungsschaltung¹¹, J η--dom er das Signal auf Leitung 386 mit einer Bezugsspannung vergleicht, die das Spannungsteilerpotentiometer 316 liefert. Die Empfindlichkeit ist vorzugsweise so eingestellt, daO die Frequenztoleranz im wesentlichen der Bandbreite des Empfängers in der zugeordneten Radaranlage entspricht. Der Ausgang des Komparators 312 ist über die Leitung 213 mit dem UND-Glied 212 (Fig. 11 D) verbunden und liefert ein Signal, das zusammen mit einem von der Schwellwertschaltung 210 über die Leitung 211 angelieferten Signal die Aktivierung des UND-Gliedes 212 und damit die Erzeugung eines Antwortsignals der Betriebsüberwachungsanordnung veranlaßt.

Die in Fig. 11 A dargestellte Schwellwertschaltung 210 empfängt auf der Leitung 386 ein Eingangssignal von dem Detektor 208. Dieses Signal wird dem Videoverstärker 388 zugeführt, dessen Verstärkungsgrad durch Änderung des effektiven Widerstandes des Tors 390 regulierbar ist. Der effektive Widerstand des Tors 390 ist durch Änderung der an seiner Steuerelektrode anliegenden Spannung mit Hilfe des Potentiometers 340 einstellbar. Das Ausgangssignal des Videoverstärkers 388

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wird dem Spannungskomparator 392 zugeführt und mit einer
Referenz-Schwellwertspannung verglichen, die durch Spannungsteilerwiderstände 394 und 396 in Verbindung mit dem
Potentiometer 39β und dem Schalter 331 zur Umschaltung zwischen der Eich- und der Betriebsstellung bestimmt ist. Das
Potentiometer 398 dient dazu, die Größe eines Schrittes des Schwellwertpegels von beispielsweise 5 dB einzustellen, der während der Eichung wirksam wird. Hierbei wird das Potentiometer 398 durch Schließen des Schalters 331 mit einer
- 5 V-Spannungsquelle verbunden, wodurch der Schwellwertpegel, oberhalb dessen auf der Leitung 211 ein Ausgangssignal erscheint, vergrößert wird. So kann ein Abfall der Sendeleistung der zugeordneten Radaranlage um beispielsweise 5 dB stattfinden, bevor das unter scheMbare Muster 174 auf dem
Radarschirm 173 verschwindet; und die Bedienungsperson
Fehleranzeige erhält. Die Schaltung 400 bildet eine Integrierschaltunp;, die eine der Stärke des Hochfrequenzsignals der Radaranlage proportionale Testspannung liefert. Bei der Installierung der Betriebnüberwaübungseinrichtung bildet
diese Testspnnnung ein Gleichspannungssignal zur Anzeige
auf einer nicht dargestellten Anzeigevorrichtung.

Wenn den UND-Gliedern 212 und 228 über die Leitungen 211, 213 und 219 gleichzeitig Signale zugeführt werden, liefern sie
über die Leitung 426 ein Aungangssignal, mit dem der Tastgenerator 230 ge triggert wird. Dieser beinhaltet eine herkömmliche integrierte Schaltung 231, und liefert ein 244 Ais langes Tastnignal, das dor gewünschten Dauer des Antwortsignals der Bütriebf>überwachun";nanordnung entspricht. Der Tastgenerator 230 liefert drei, getrennte Ausgangssignale mit dem in Fig. 3 dargestellten SL p;n a !verlauf 232: Eines dieser Signale wird über- die Leitung 4o4 übertragen und bildet ein
Schaltsignal für den Feldeffekttransistor-Schalter 217»das
über das Tor 402 und die Leitung 4O6 übertragene Signal
dient zur Steuerung der Verstärkung der Zwischenfrequenzverstärker 218, 220 und 221; das über die Leitung 233 übertragene Signal dient zur Aktivierung des Rechteckgenerators

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234. Der Rechteckgenerator 234 verwendet eine integrierte Schaltung 410 und liefert eine Reihe rechteckförmiger Impulse mit dem in Fig. 3 dargestellten Signalverlauf 237» die den Balken 175 des Tostinusters 174 entsprechen, das auf dem Radarschirm 173 (Fig. 2 und 5) abgebildet wird. Der Zwischenfrequenzsozlllator 238 wird durch diese Impulse über die Leitung 412 und das Tor 414 ein- und ausgeschaltet.

Der Zwischenfrequenzsozlllator 238 beinhaltet eine integrierte Schaltung 416, ein Potentiometer 413 zur Einstellung des Schaltpegels sowie einen Resonanzkreis 418, der so justiert ist, daß die Oszillatorfrequenz der gewünschten Arbeitsfrequenz von beispielsweise 115 MHz entspricht. Die Nulldur cbgnngsfrequou 7, dos Diskriminator 222 und die Frequenz der Frequenzbon tnt.i p;ungsschaltung 227 sind auf die Frequenz fies Zwischen!'.requenzoszillators 238 eingestellt. Dadurch ist sichergestellt, daß das von der Betriebsüberwachungsaiiordnung erzeugte Antwortsignal dieselbe Frequenz hat wie dor zugeordnete Radarsender.

Der Zwischenfrequenzoszillntor 238 erzeugt eine Folge von Zwischenfrequenzinipulsen, dir; in mit Feldeffekttransistoren 415 bzw. 417 bestückten Verstärkern 2^0 bzw. 242 verstärkt werden. Die vorandorbnren Kondensatoren 419 und Λ21 sind unter Berücksichtigung der zugeordneten Induktivitäten so eingestellt, daß din FlJ I. heu frequenz des Zwischenfrequenzbrmdf liters dnr Frequenz dor. Zwisohenfrequenzoszillators entspricht. Zur Eichung dor Signalstärke des Ausgangssignals der DetriRbfiübnrwacJiungsnnordiiung besitzt der Zwischenfrequenzverstärker 240 gneignntf? Mi i.tel zur Einstellung einer VorstärkuiiKs-Stufe, die durch das Potentiometer 420 und dr?n Schnltor 332 auf bei rqiielrweJ se 10 dB ninppstellt v/erden kann. Dan bedeutet, daß die Vorstärkung um 10 dB höher ist, wenn sich der Schalter 332 in der Betriebsstellung befindet, als dann, wenn er sich in der Eichstellung befindet. Dies entspricht einer gleich großen Verringerung der Empfind-

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lichkeit des Radarempfängers um beispielsweise 10 dB. Diese Empfindlichkeitsverringerung ist beim vorliegenden Beispiel als Grenzwert für einen ordnungsgemäßen Betrieb gewählt.Zur kontinuierlichen Justierung der Stärke des Ausgangssignals der Betriebsüberwachungsanordnung dient das Potentiometer 334, das zusammen mit den Widerständen 426 und 428 einen einstellbaren Spannungsteiler zur Steuerung des Verstärkungsgrades des Zwischenfrequenzverstärkers 242 bildet.

Zur Eichung des Ausgangssignalpegels auf der Leitung 423 wird zunächst der Schalter 332 in die Eichstellung gebracht und sodann das Potentiometer 334 so lange verstellt, bis das Antwortsignal 174 auf dem Radarschirm 173 gut sichtbar ist. Anschließend wird der Schalter 332 in die Betriebsstellung gebracht, so daß die Verstärkung des Zwischenfrequenzverstärker 240 um eine Stufe von beispielsweise 10 dB anwächst. Falls die Empfindlichkeit des Radarempfängers oder die Leistung um mehr als 10 dB abfallen, verschwindet das Testmuster auf dem Radarschirm und zeigt so der Bedienungsperson an, daß die Leistung der Radaranlage unter den für einen ordnungsgemäßen Betrieb festgelegten Grenzwert abgesunken ist.

Das Zwischenfrequenzsignnl wird über die Leitung 423» den Verbindungspunkt 270 und die Leitung 354 zu dem Zwischenfrequenz-Eingangs-/Ausgangskreis des Mischers 214 übertragen. In der Mjschdiode 352 wird es mit dem Hochfrequenzsignal des lokalen Oszillators sowie mit dessen dritter Harmonischen gemischt. Durch diese Mischung entsteht ein Hochfrequenz-Seitenband mit der Frequenz des Radarsenders unabhängig davon, ob diese Frequenz im S-Band oder im X-Band liegt. Dieses Hochfrequenz-Seitenbandsignal wird über die Leitung 244 durch den Richtungskoppler 204 zu der Antenne 202 übertragen und als Antwortsignal zu der Radarantenne 101 gestrahlt. Unabhängig davon, ob der Radarempfänger im S-Band oder im X-Band arbeitet, erscheint auf dem Radarschirm 173 das in Fig. 2 und 5 dargestellte unterschiedbare

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Muster, welches anzeigt, daß die Leistung und das Betriebsverhalten sowohl der Radaranlage als auch der Betriebsüberwachungsanordnung zufriedenstellend sind. Fig. 12 zeigt die zeitliche Beziehung zwischen dem Radarsendesignal und den Antwortsignalen der Betriebsüberwachungsanordnung. Falls das Muster 174 nicht auf dem Radarschirm 173 erscheint, obwohl die Bedienungsperson die Betriebsüberwachungsanordnung einschaltet, ist dies ein Beweisanzeichen für eine mögliche Fehlfunktion in der Radaranlage oder in der Betriebsüberwachungsanordnung.

Es sei noch einmal die in Fig. 11C dargestellte Eichschaltung betrachtet und zwar insbesondere die mit der Leitung 501 verbundene Schaltung zur Justierung des Antwortsignals und die mit der Leitung 502 verbundene Schaltung für die Abstufung der Stärke des Antv/ortsignals. Die Darstellung zeigt eine Modifizierung der Eichschaltung, bei der zusätzliche Schaltmittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Nachlassen der Empfängerempfindlichkeit um weniger als 10 dB überwacht und geeicht werden kann. Diese zusätzliche Eichung wird im Zusammenhang mit Radaranlagen verwendet, die auf Wunsch eine automatische Zielverfolgung durchführen, bei der aus Sicherheitsgründen auch kleine Empfindlichkeitsänderungen von beispielsweise 5 dB angezeigt werden sollen, wenn die Radaranlage automatisch oder in sogenanntem "Nachtwache"-Be~trieb arbeitet. Bei dieser Betriebsart wird ein Alarmsignal erzeugt, sobald Betriebsbedingungen auftreten, die die Aufmerksamke'it der Bedienungsperson erfordern,oder wenn die Leistung der Radaranlage um einen vorgegebenen Wert von beispielsweise 5 dB absinkt.

Um die Eichung für diesen automatischen oder "Nachtwache"-Betrieb durchzuführen, werden die Schalter 504 und 506 betätigt, so daß sie die Leitung 501 mit dem Potentiometer 508 bzw. die Leitung 503 mit dem Verbindungspunkt der Spannungsteilerwiderstände 510 und 512 verbinden. Die Schalter 504 und 506 sind vorzugsweise miteinander gekuppelt,um die

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Umschaltung von normalem auf automatischen Betrieb zu erleichtern. Sodann wird das Ausgangssignal auf der Leitung 423 geeicht, indem zunächst der Schalter 332 in seine Eichstellung umgelegt wird und das Potentiometer 508 so lange verstellt wird, bis das Antwortsignal der Betriebsüberwachungsanordnung den Pegelwert überschreitet, der bei dem genannten automatischen Betrieb der Radaranlage ein zufriedenstellendes Betriebsverhalten anzeigt. Bei Radaranlagen, die zwei oder mehr quantisierte Videostufen verwenden, ist dieser Pegelwert im allgemeinen der Pegel, der dem zweiten Video-Schwellwert entspricht. Da dieser zweite Video-Schwellwert üblicherweise 6 bis 10 dB über dem ersten Schwellwert liegt, der den Minimalpegel bestimmt, bei dem dieSignale auf der Rundsichtanzeige noch erkennbar sind, ist die bei automatischem Betrieb der Radaranlage erforderliche Stärke des Antworteignäls entsprechend größer als bei normalem Betrieb, bei dem nur der Mindestpegel überschritten werden muß, bei dem das Signal sichtbar wird. Wenn das Potentiometer 508 so eingestellt ist, daß das Signal 174 den zweiten Video-Schwellwert gerade überschreitet, wird der Schalter 332 von der Eichstellung in die Betriebsstellung zurückgelegt, wodurch die Verstärkung des Zwischenfrequenzverstärker 240 um eine Stufe von beispielsweise 5dB erhöht wird. Diese Verstärkungserhöhung erfolgt dadurch, daß die Vorspannung des Feldeffekttransistors 415 geändert und damit dessen Verstärkungsgrad erhöht wird. Damit ist die Eichung der Betriebsüberwachungsanordnung für das Arbeiten mit einer Radaranlage, die auf Wunsch mit automatischer Zielverfolgung arbeitet, beendet. Die Empfindlichkeit des Radarempfängers muß - einschließlich der durch Fehlabstimmung hervorgerufenen Empfindlichkeitsverluste - um 5 dB abnehmen, damit das quantisierte Videosignal von dem zweiten auf den ersten Schwellwert abfällt, wobei ein Alarmsignal erzeugt wird. Das Antwortsignal auf dem Radar-Rundsichtschirm ist bei dem ersten Pegel noch sichtbar, so daß die Bedienungsperson das Antwortsignal der Betriebsüberwachungsanordnung und die von

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tatsächlichen Zielen ausgehenden Rücksignale bewerten und von"Nachtwache"-Betrieb auf normalen Betrieb umschalten kann, bis wieder normale Empfängerempfindlichkeit hergestellt ist.

Es sei noch einmal auf Fig. 11 A Bezug genommen: Um zu verhindern, daß das an dem Verbindungspunkt 270 anliegende Zwischenfrequenz-Antwortsignal der Betriebsüberwachungsanordnung über die Leitung 224 in die AFC-Schleife eindringt, wird der den Feldeffekttransistor 378 enthaltende Schalter 217 während der Antwortzeit der Betriebsüberwachungsanordnung durch ein an der Leitung 404 anliegendes Ausgangssignal des Tastgenerators 230 ausgeschaltet. Gleichzeitig wird den Zwischenfrequenzverstärkern 218, 220 und 221 von dem Tastgenerator 230 über die Leitung 406 ein Signal zur Verstärkungsreduzierung zugeführt. Damit ist positiv sichergestellt,daß nicht ein Teil des Zwischenfrequenz-Antwortsignals in den Diskriminator 222 eindringt und die Yfirkung der AFC-Schleife beeinträchtigt. Dies ist insbesondere deshalb wünschenswert, weil das Zwischenfrequenz-Antwortsignal der Betriebsüberwachungsanordnung aus einer Reihe von 6,1 /Us-Impulsen besteht, die nach jedem von dem Radarsystem 100 empfangenen Impuls während einer Dauer von 244 yus. erzeugt werden, wohingegen das gewünschte Zwischenfrequenzsignal aus dem von der Radaranlage 100 empfangenen Impuls abgeleitet wird, der eine Dauer von beispielsweise nur 0,5 oder 0,1 us hat. Während der Zeit, in der das Radarsignal von der Betriebsüberwachungsanordnung empfangen wird, ist der Schalter 217 eingeschaltet, da kein Signal an der Leitung 4O4 anliegt. Die Zwischenfrequenzverstärker 218, 220 und 221 arbeiten mit voller Verstärkung, da auch an der"Leitung 406 kein Reduzierungssignal· anliegt. Deshalb ist das der empfangenen Signalprobe des Radarsendeimpulses entsprechende Zwischenfrequenzsignal an dem Eingang des Diskriminators 222 stark genug, um die AFC-Schleife bei der 115 MHz-Nulldurchgangsfrequenz des Diskriminators zu verriegeln.

Um unerwünschte Schwingungen zu unterbinden, die infolge

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einer Streurückkopplung zwischen den Zwischenfrequenzverstärkern 218, 220 und 221 der AFC-Schleife und den Zwischenfrequenzverstärkern 240 und 242 für das Antwortsignal auftreten können, muß verhindert werden, daß alle Verstärker gleichzeitig ihre volle Verstärkung haben. Dies wird durch ein von dem Rechteckgenerator 410 an die Leitung 430 (Fig.11D) abgegebenes Verstärkungsreduzierungssignal erreicht. Dieses Signal wird nur dem Verstärker 240 (Fig. 11 C und 3) zugeführt und reduziert seine Verstärkung außer während ^edes der 6,1 us-Impulse, die die Impulsfolge 237 bilden. Da den Zwischenfrequenzverstärkern 218, 220 und 221 - wie oben beschrieben - während dieser ganzen Impulsfolge ein Verstärkungsreduzierungssignal zugeführt wird, besitzen die fünf Zwischenfrequenzverstärker niemals gleichzeitig alle ihre volle Verstärkung.

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Claims

Patentansprüche

1.) Betriebsüberwachungsanordnung für ein Sende-Empfangssystem, bei dem Sender und Empfänger vorzugsweise auf derselben Frequenz arbeiten, insbesondere für eine Radaranlage, d a du r c h gekennzeichnet, daß die Betriebsüberwachungseinrichtung eine Sendeeinrichtung beinhaltet, die ein Signal zu dem Empfangsteil des Sende-Empfangssyst ems rücküberträgt, welches dort eine Anzeige hervorruft, die für spezifische Betriebseigenschaften des Sende-Empfangssystems(z.B. für die Senderleistung und die Empfängerempfindlichkeit und/oder -abstimmung) kennzeichnend ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, die im Nahbereich einer Radarantenne angeordnet und über sie drahtlos mit der Radaranlage gekoppelt ist, gekennzeichnet durch eine Empfangseinrichtung zum Empfang einer Signalsprobe des von der Radaranlage ausgnstrahlten hochfrequenzten Signals, eine Schaltung zur Erzeugung eines Antwortsignals, dessen Frequenz der Sendefrocjuenz der Radaranlage entspricht, das in Abhängigkeit davon erzeugt wird, ob der Pegel der demodulierten Signalprobe einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet und das auf der Anzeigevorrichtung der Radaranlage solange ein kennzeichnendes Muster erzeugt wie die Empfangsempfindlichkeit der Radaranlage für auf ihrer Sendefrequenz liegende Signale einen vorgegebenen Pegel nicht unterschreitet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schaltungsteile und -merkmale: Eine Antenne (202) zum Empfang einer ersten Signalprobe des Sendeimpulses der Radaranlage,
einen Richtungskoppler (204),

Schaltmittel (208) zur Demodulierungder ersten Signalprobe und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals, Schaltmittel (210) die einen Schwellwert bestimmen, ober halb dessen das genannte Ausgangssignal die Erzeugung

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ORIGINAL INSPECTED

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eines Antwortsignals einleitet,

einen geschlossenen Steuerkreis zur Frequenzregelung, der don Richtungskoppler (204) und einen Mischer (214) zur Aufnahme eines Teils der genannten ersten Signalprobe beinhaltet,

in dem Mischer (214) angeordnete Schaltmittel (268) zur Mischung der Signalprobe mit dem Signal eines lokalen Oszillators (216).dessen Ausgang über den Richtungskoppler (204) mit dem Mischer (214) verbunden ist, derart daß der Mischer (214) ein Zwischenfrequenzsignal liefert, das einem in dem geschlossenen Steuerkreis angeordnenen Diskriminator. (222) zur Regelung der Frequenz des lokalen Oszillators (216) zuführbar ist,
einen Zwischenfrequenzoszillator (238), einen Rechteckgenerator (234) zur Erzeugung einer ein Balkenmuster (175) darstellenden Impulsfolge (237)» die dem Zwischenfrequenzonzillator zuführbar ist, wobei das Ausgangssignal des Zwiachenfrequerizoszillators (238) dem genannten Mischnr (214) zugeführt wird, derart daß dieser ein Hochfrequenzausgangssignal liefert, das über den Richtungskoppler (204) der Antenne (202) zuführbar und von dieser zum Empfang und zur Darstellung durch die Radaranlage abstrahlbar ist,

eine Frequenzbestatigungsschaltung (227) mit einem Bandfilter (224), die ein Ausgangssteuersignal liefert, wenn die Frequenz des Antwortsignals der Betriebsüberwachungsanordnung im wesentlichen der Frequenz des Radarsenders entspricht, sowie

eine Torschaltung, die durch das Ausgangssteuersignal der Frequenzbestatigungsschaltung (227) und das Ausgangssignal der Schwellwertschaltung (210) aktivierbar ist und dabei ein Einschaltsignal für den Rechteckgenerator (234) liefert, derart daß dieser das genannte Balkenmuster an den Zwischenfrequenzoszillator (238) anlegt, wobei die Frequenzbestatigungsschaltung das Entstehen unerwünschter Verformungen an den Kanten des Antwortmusters auf der Anzeige der Radaranlage verhindert.

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Antwortsender (Transponder) insbesondere zur Verwendung im Zusammenhang mit einer Anordnung nach Anspruch 1,oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel zur Dernodulierung einer hochfrequenten Signalprobe eines ausgestrahlten Signals sowie Schaltmittel zur Auskopplung eines Teils dieser Signalprobe zu einem Mischer vorgesehen sind, dessen Ausgangssignal einer Schaltungsanordnung zur automatischen Frequenzregelung (AFC-Schleife) zufUhrbar ist, daß eine Schwellwertschaltung zur Einstellung eines vorbestimmten Schwellwertpegels für die demodulierte Signalprobe sowie eine Torschaltung vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von einem Signal der AFC-Schleife und einem Signal der Schwellwertschaltung die Erzeugung einer Impulsfolge mit vorbestimmter Wiederholfrequenz veranlaßt, die auf einer dem Sendesystem zugeordneten An-

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Zeigevorrichtung ein Testmuster erzeugt.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Testrauster Signalanteile enthält, die nur dann auf der Anzeigevorrichtung sichtbar sind, wenn die Empfindlichkeit eines dem Sendersystem zugeordneten Empfängers einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendesystem der Sender einer Radaranlage ist, daß die AFC-Schleife zur Frequenzregelung eines lokalen Oszillators dient und daß die Anzeigevorrichtung der Radarbildschirm der Radaranlage ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Testmuster nur dann erzeugt wird, wenn die Empfindlichkeit des Radarempfängers einen vorgegebenen Pegelwert überschreitet und die Abstimmung des Radarempfängers dessen Empfangsfrequenz auf einem Wert hält, der im wesentlichen der Sendefrequenz des Radarsenders entspricht .

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die demodulierte Signalprobe ein Antwortsignal aktiviert, das ein unterscheidbares Testmuster erzeugt, wenn die demodulierte Signalprobe mit ihrem Pegel einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, daß Schaltmittel zur Rückübertragung des Antwortsignals zu der Radaranlage vorgesehen sind, derart daß das unterscheidbare Testmuster von dieser empfangen werden kann, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer das Antwortsignal derart regulierbar ist, daß das Testmuster auf dem Radarbildschirm dann und nur dann abgebildet wird, wenn der Radarempfänger einen vorgegebenen Empfindlichkeitspegel und ein· vorg«g»b«it Abetimmgenauigkeit nicht unterschreittt.

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9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a ■ durch gekennzeichnet, daß das Antwortsignal mit Hilfe eines Breitband-Rauschgenerators erzeugt wird.

. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenzbestätigungsschaltung vorgesehen ist, die dann ein Steuersignal erzeugt, wenn die Frequenz des Antwortsignals der Betriebsüberwachungsanordnung im wesentlichen mit der Frequenz des Radarsenders übereinstimmt und daß eine Torschaltung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von diesem Steuersignal wirksam wird und die Ausstrahlung des Antwortsignals durch die Betriebsüberwachungsanordnung dann und nur dann ermöglicht, wenn die Frequenz des Antwortsignals im wesentlichen mit der Sendefrequenz der Radaranlage übereilst immt.

11.. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzbestätigungsschaltung (227) einen Resonanzkreis (224) und einen Detektor (226) zur Demodulation des Ausgangssignals des Resonanzkreises (22'}·) enthält und daß Schaltmittel (212) vorgesehen sind, die eine Ausstrahlung des Antwortsignals dann und nur dann zulassen, wenn dessen Frequenz in Bezug auf die Frequenz eines zugeordneten Sendesignals innerhalb vorgegebener Grenzen liegt.

. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzbestätigungsschaltung (227) einen Komparator (312), eine Referenzspannungsquelle sowie Einstellmittel (316) zur Einstellung der Spannung dieser Referenzspannungsquelle enthält, daß die Referenzspannung in dem Komparator (312) mit dem Ausgangssignal des Detektors (310) verglichen wird, und daß das Ausgangssignal des Komparators (312) gleichzeitig das Ausgangssignal der Frequenzbestätigungsschaltung (227) bildet.

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13. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Schaltungsteile und -merkmale:

Eine Empfangseinrichtung zum Empfang von durch die Radaranlage ausgestrahlten Impulsen, einen Detektor (208) zur Demodulierung einer Signalprobe eines der ausgestrahlten Impulse, eine Schwellwertschaltung (210), die durch das demodulierte Ausgangssignal ansteuerbar ist und die dann und nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn ihr Eingangssignal oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertpegels liegt,

einen Richtungskoppler (204) der mit der Empfangseinrichtung (202) verbunden ist,

eine AFC-Schleife, die einen lokalen Oszillator (216), den Richtungskoppler (204) einen Mischer (214) sowie einen Breitbanddiskriminator (222) mit einer einfachabstimmbaren Schaltung niedriger Güte beinhaltet, mittels dessen ein Zwischenfrequenzausgangssignal des Mischers (214) einfangbar ist,

eine Torschaltung, die durch ein aus einem Zwischenfrequenzsignal der AFC-Schleife abgeleitetes Signal und ein Ausgangssignal der Schwellwertschaltung (210) ansteuerbar ist und in Abhängigkeit von ihrer Ansteuerung ein AusgangsSteuersignal liefert sowie eine Generatorschaltung, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssteuersignal der Torschaltung (212) ein vorbestimmtes Impulsnjuster erzeugt, das über den Richtungskoppler (204) zu der Radaranlage ausstrahlbar ist, wobei die Radaranlage eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige des von der Betriebsüberwachungsanordnung ausgestrahlten Impulsmusters besitzt.

14. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des vorgegebenen Impulsmusters (237) so ausgedehnt ist, daß sie auf der Anzeigevorrichtung der Radaranlage einer vorgegebenen Mindestentfernung (beispielsweise 10 Meilen entspricht, andererseits Jedoch

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kürzer ist als es der durch die Impulsfolgefrequenz der Radaranlage gegebenen größtmöglichen Meßentfernung entspricht, so daß auf der Anzeigevorrichtung der Radaranlage die Abbildung von Rücksignalenj die einer größeren Meßentfernung entsprechen, vermieden ist»

15. Anordnung nach Anspruch 2 gekennzeichnet durch folgende Schaltungsteile und -merkmales Eine Antenne (202),

einen mit der Antenne verbundenen Detektor (208) zur De» modulierung einer Signalprobe des von ά@τ Radaranlage ausgestrahlten Hochfrequenzsignals, eine Schwellwertschaltung (210) zur Einstellung eines vorgegebenen Schwellwertes, der die demodulierte Signalprobe zugeführt wird und die ein Ausgangssteuersignal liefert, wenn der Pegel der demodulierten Signalprobe den vorgegebenen Schwellwert überschreitet, eine Steuerschaltung zur automatischen Frequenzregelung (AFC-Schleife), die einen Mischer (214), Zwischenfrequenzverstärker (218, 220, 221), einen mit einem Gleichstromverstärker verbundenen Zwxschenfrequenzdiskriminator (222) sowie einen lokalen Oszillator (216) umfaßt, dessen Frequenz durch die AFC-Schleife regelbar ist, wobei der Zwischenfrequenzdiskriminator (222) ein auf eine hohe und ein auf eine niedrigere Frequenz abgestimmtes Filter beinhaltet, die aus LC--Parallelschwingkreisen bestehen und so abgestimmt sind, daß ihre Frequenzbereiche einander überlappen,

mit den LG-Parallelschwin/^kreisen in einer Reihen-Parallelschaltung verbundene Kapazitäten zur Transformierung des Ausgangswiderstandes eines die Parallelschwingkreise speisenden Verstärkers von einem vergleichsweise niedrigen auf einen hohen Widerstandswert, durch welche Widerstandstransformation die erforderliche Güte der Parallelschwingkreise bestimmbar ist,

Detektortlemente (284_S 286)_p di@ mit zueinander entgegengesetzter Polarität mit d«n Ausgängen der Filter vtrbun»

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den sind und deren eigene Ausgänge miteinander verbunden sind, derart daß sie ein einziges Ausgangssignal liefern, mit dem der genannte Gleichstromverstärker (298, 300) ansteuerbar ist,

ein UND-Glied (212) dessen erster Eingang über eine Frequenzbestätigungsschaltung (217) von einem Ausgangssignal des Zwischenfrequenzverstärkers (218, 220, 222) und dessen anderer Eingang durch das Ausgangssteuersignal der Schwellwertschaltung (210) ansteuerbar ist, wobei das Ausgangssignal des UND-Gliedes (212) zur Aktivierung eines Zwischenfrequenzoszillators (234) zur Erzeugung eines vorbestimmten Impulsmusters dient und diese Zwischenfrequenzimpulse dem Mischer (214) zugeführt und in ihm mit dem Ausgangssignal des lokalen Oszillators (216) gemischt werden, derart daß ein entsprechendes Muster hochfrequenter Impulse entsteht, die über die Antenne (202) zu der Radaranlage übertragbar sind.

16. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Radaranlage, die einen Sender, einen Empfänger und eine Anzeigevorrichtung umfaßt, dadurch gekennr zeichnet, daß ein von einem aktiven Ziel ausgestrahltes Antwortsignal auf der Anzeigevorrichtung der Radaranlage ein vorbestimmtes Muster erzeugt, wenn die Senderleistung und die Empfängeretnpfindlichkeit der Radaranlage sowie die Abstimmung des Empfängers auf die Frequenz desSenders in Bezug auf die optimalen Betriebsbedingungen innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen.

17. Anordnung nach Anspruch 2, für eine digital arbeitende Radaranlage gekennzeichnet durch folgende Schaltungsteile und -merkmale:

Einen Detektor zur Demodulierung einer Signalprobe des von der digitalen Radaranlage ausgestrahlten hochfrequenten Signals,

eine Schwellwertschaltung, die dann ein Ausgangssignal liefert, wenn die hochfrequente Signalprobe nach ihrer

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Demodulierung einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, Schaltmittel, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal der Schwellwertschaltung ein einem vorgegebenen Testmuster entsprechendes Antwortsignal erzeugen und zu der digitalen Radaranlage zurückübertragen, Schaltmittel zur Einstellung des Schwellwertpegels der Schwellwertschaltung und des Antwortsignals, derart daß das Testmuster auf der Anzeigevorrichtung der digitalen Radaranlage nur dann erscheint, wenn die ausgestrahlte Sendeleistung der digitalen Radaranlage einen vorbestimmten Pegelwert überschreitet und ihr Empfänger einen vorbestimmten Empfindlichkeitspegel für Signale mit der Frequenz des Radarsenders einhält, wobei dieser Empfindlichkeitspegel nur dann erreich bar ist, wenn der Radarempfänger genau abgestimmt ist.

18» Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des vorbestimmten Musters durch die Dauer eines von einer Zeitgeberschaltung der Betriebsüberwachungsanordnung erzeugten Ausgangsschwingung bestimmt ist.

19. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung ein Rundsichtbildschirm ist.

20. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Betriebsüberwachung sanordnung bzw. dem aktiven Ziel zu der Radaranlage zurückübertragene ein unterscheidbares Muster beinhaltende Antwortsignal die Anzeige spezifischer Betriebseigenschaften der Radaranlage ermöglicht.

. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster die Anzeige wenigstens einer spezifischen Betriebseigenschaft aus einer Vielzahl von Betriebseigenschaften der Radaranlage beinhaltet, daß das Muster von den Antwortsignalen

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tatsächlicher Ziele unterscheidbar ist und daß Eichmittel vorgesehen sind, durch die der Pegelwert der Leistungsdaten einstellbar ist, oberhalb dessen das Muster erkennbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zusätzlichen Eichvorgang ein weiterer Pegelwert für die Leistungsdaten einstellbar ist, oberhalb dessen eine spezifische Anzeige in der Radaranlage erzeugt wird.

23* Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die AFC-Schleife einen Richtungskoppler (204) beinhaltet, über den einerseits die hochfrequente Signalprobe des von der Radaranlage, ausgestrahlten Signals einem mit dem lokalen Oszillator (216) verbundenen Mischer (214) zuführbar ist, und über den andererseits das Antwortsignal der Antenne (202) der Betriebsüberwachungsanordnun/?; zur Ausstrahlung an die Radaranlage zuführbar i st.

24. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das das Testmuster auf der Anzeigevorrichtung mit einem hohen Sichtbarkeitsgrad erscheint, wenn die Empfängerempfindlichkeit der digitalen Radaranlage und die Abstimmung des Empfängers auf die Frequenz des Senders innerhalb vorgegebener durch Eichung festgelegter Grenzen liegen und daß das Muster auf einen gegenüber diesem Sichtbarkeitsgrad abgesetzten zweiten Sicbfbarkeitsgrad abfällt, wenn die Empfängerempfindlichkeit unter Berücksichtigung des Abstimmzustandes unterhalb der durch Eichung Ästgelegten Grenzen liegt.

25. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die AFC-Schleife Zwischenfrequenzverstärker (218, 220, 221) sowie durch das gefilterte und frequenzdiskriminierte erste Signal der AFC-Schleife aktiverbare

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Schaltmittel enthält, durch die die Bildung von Antwortsignalen der Betriebsüberwachungsanordnung verhindert ist_s wenn die AFC-Schleife nicht verriegelt ist, derart daß sichergestellt ist, daß das Antwortsignal die Frequenz des' von der Radaranlage ausgestrahlten Sendesignals hat„

2$. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal von einem Transponder zurückgestrahlt

27. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenzbestätigungsschaltung (227) vorgesehen ist, die dann ein Steuersignal liefert, wenn die Frequenz des Antwortsignals der Betriebsüberwachun^sanordnimg im wesentlichen dieselbe ist wie die Sendefrequenz der zugeordneten Radaranlage, daß eine Torschaltung (212) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von diesem Steuersignal wirksam wird und die Übertragung eines AntwortsignaIb der Betriebsuberwachungsanordnung dann und nur dann veranlaßtj, wenn die Frequenz des Antwortsignals im wesentlichen dieselbe ist wie die Sendefrequenz der Radaranlage, derart daß das Auftreten von unregelmäßigen Kanten an dem gewünschten Antwortmuster auf der Anzeigevorrichtung der Radaranlage verhindert ist, die während der Abstimmung des Radarempfängers auftreten können„

ο Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Radaranlage eine quantisierte digitale Verarbeitung des Videosignals vornimmt«

. Anordnung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch folgende Schaltungsteile und merkmale?

Eine Antenne (202),

einen mit der Antenne verbundenen Detektor (208) sur Demodulierung einer Signalprobe des von der Radaranlage ausgestrahlten Hochfrequenzsignals,

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eine Schwellwertschaltung (210) zur Einstellung eines vorgegebenen Schwellwertes, der die demodulierte Signalprobe zugeführt wird und die ein Ausgangssteuersignal liefert, wenn der Pegel der demodulierten Signalprobe den vorgegebenen Schwellwert überschreitet, eine Steuerschaltung zur automatischen Frequenzregelung (AFC-Schleife), die einen Mischer (214), Zwischenfrequenzverstärker (218, 220, 221), einen mit einem Gleichstromverstärker verbundenen Zwischenfrequenzdiskriminators (222) sowie einen lokalen Oszillator (216) umfaßt, dessen Frequenz durch die AFC-Schleife regelbar ist, wobei der Zwischenfrequenzdiskriminator (222) ein auf eine hohe und ein auf eine niedrigere Frequenz abgestimmtes Filter beinhaltet, die aus LC-Parallelschwingkreisen bestehen und so abgestimmt sind, daß ihre Frequenzbereiche· einander überlappen,

mit den LC-Parallelschwingkreisen in einer Rahen-Parallelschaltung verbundene Kapazitäten zur Transformierung des Ausgangswiderstandes eines die Parallelschwingkreise-'speisenden Verstärkers von einem vergleichsweise niedrigen auf einen hohen Widerstandswert, durch welche Widerstandstransformation die erforderliche Güte der ParallelSchwingkreise bestimmbar ist,

Detektorelemente (284, 286), die mit zueinander entgegengesetzter Polarität mit den Ausgängen der Filter verbunden sind und deren eigene Ausgänge miteinander verbunden sind, derart daß sie ein einziges Ausgangssignal liefern, mit dem der genannte Gleichstromverstärker (298, 300) ansteuerbar ist,

einen Zwischenfrequenzverstärker zur Erzeugung eines Musters von Zwischenfrequenzimpulsen, der durch das Ausgangssteuersignal der Schwellwertschaltung aktivierbar ist sowie

Schaltmittel zur Umwandlung dieser Zwischenfrequenzimpulse in zur Übertragung zu der Radaranlage geeignete Hochfrequenzimpulse.

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30* Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Empfangssignal der Betriebsüberwachungsanordnung ein impulsfö'rmig getastetes Signal ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (222) einen Gleichspannungsverstärker (378, 380) zwei auf unterschiedliche Frequenzen abgestimmte aus LC-Parallelschwingkreisen bestehende Bandfilter miteinander überlappenden Frequenzbereichen sowie mit diesen Par allelschwingkreisen verbundene Kondensatoren beinhaltet, mittels derer die Ausgangsimpedanz einer vorgeschalteten Treiberstufe (221) von einem vergleichsweise niedrigen in einen höheren Wert transformierbar ist, derart daß sich für die LC-Parallelschwingkreise ein geforderter Gütewert ergibt, daß die Ausgänge der Bandfilter mit unterschiedlich gepolten Detektorgleichrichtern verbunden sind, die einen niedrigen Durchlaß- und einen hohen Sperrwiderstand besitzen und die ■ mit ihren den Bandfiltern abgewandten Elektroden miteinander verbunden sind, derart daß sie ein gemeinsames Ausgangssignal liefern, daß dieses Ausgangssignal in die genannten Gleichspannungsverstärker (378, 380) eingespeist wird, daß der Steuerkreis dieses Gleichspannungsverstärkers eine große Zeitkonstante besitzt, wodurch das von den Detektorgleichrichtern gelieferte Steuersignal während der zwischen den Sendeimpulsen liegenden Intervalle im wesentlichen konstant bleibt, daß der Gleichspannungsverstärker in der Sättigung betrieben wird, wodurch die aus den Bandfiltern, den Detektorgleichrichtern und dem Gleichspannungsverstärker gebildete Kombination insgesamt eine Frequenzkurve mit breiten Kragen oberhalb und unterhalb der Nulldurchgangsfrequenz besitzt und ein Eingangssignal in-. nerhalb eines großen Frequenzbereiches ohne die Zuhilfenahme einer Such- und Verriegelungsschaltung eingefangen werden kann.

31. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für spezifische Betriebseigenschaften kennzeichnende Anzeige aus einem Testmuster besteht, das

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eine Reihe von Bogenstücken mit vorbestimmten Breiten und. Zwischenräumen beinhaltet, die sich von einer ersten zu einer zweiten vorgegebenen Bereichsgrenze auf der Anzeigevorrichtung erstrecken, wobei die azimutale Breite des Testmusters durch das Ausstrahlungsmuster der Radarantenne bestimmt ist.

32. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Betriebsüberwachungseinrichtung angeordnete Mikroweilenschaltung (Fig. 6) einen Richtungskoppler (204) einen Mischer (214) sowie einen Detektor (208) enthält, daß der Richtungskoppler (204) eine Hauptübertragungsleitung (256) und eine dieser benachbarte Nebenübertragungsleitung (258) besitzt, wobei die Breite des zwischen der Haupt- und der Nebenübertragun.^sleitung gebildeten Spaltes den Kopplungswert und die Länge dieses Spaltes die Betriebsfrequenz des Riclitungskopplers bestimmt, daß diese Länp;e ein urlgeradzahliges Vielfaches einer Viertelwellenlänge bei der Betriebsfrequenz ist und so bestimmt ist, daß sie einer Viertelwellenlänge einer ersten und drei Viertelwellenlängen einer zweiten Frequenz entspricht, wodurch der Richtungskoppler (204) für den Betrieb bei beiden genannten Frequenzen geeignet ist, daß der Mischer (214) und der Detektor (208) je eine Diode (268 bzw. 260) sowie für beide der genannten Frequenzen wirksame Hochfrequenzdrosseln (252, 254, bzw. 262, 266, 268) beinhalten, die Je aus einem Leitungsstück hohen und einem Leitungsstück niedrigen Wellenwiderstands gebildet sind, deren jedes eine einem ungeradzahligen Vielfachen einer Viertelwellenlänge entsprechende effektive Länge besitzt, wobei diese effektiven Längen einer Viertelwellenlänge der ersten und drei Viertelwellenlängen der zweiten Frequenz entsprechen, derart daß der Mischer (214) und der Detektor (208) bei beiden genannten Frequenzen arbeiten können.

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33. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Empfang des hochfrequenten Sendesignals und die.Ausstrahlung des hochfrequenten Antwortsignals vorhandenen frequenzbestimmenden Schaltungskomponenten mit zwei unterschiedlichen Frequenzen arbeiten.

34. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Richtungskoppler (204), Mieher (214) und Detektor (208) gleichzeitig auf zwei verschiedene Frequenzen abgestimmt sind, deren Frequenzverhältnis zumindest annähernd 3 * 1 beträgt.