DE3410167C2 - Anordnung zur Frequenzstabilisierung eines gepulsten Impatt-Oszillators - Google Patents
Anordnung zur Frequenzstabilisierung eines gepulsten Impatt-OszillatorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Frequenzstabilisierung
eines Oszillators nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine
solche Anordnung ist bereits aus der DE 28 48 148 A1 bekannt.
Der Oszillator dieser bekannten Frequenzstabilisierungsanordnung
dient als Sendeoszillator in einer Sende/Empfangseinrichtung in
Form eines Radargeräts, bei dem die Empfangssignale mit dem
frequenzstabilisierten Signal eines Lokaloszillators in einem
Empfangsmischer auf eine Zwischenfrequenz herabgemischt werden.
Aus dem Lehrbuch von H. Meinke und F. W. Gundlach: "Taschenbuch der
Hochfrequenztechnik", (Springer Verlag, Berlin/Heidelberg/New
York, 1968) S. 1509-1513 ist ferner eine Frequenzregelschaltung
mit einem Frequenzdiskriminator bekannt, der sich im vorgesehenen
Arbeitsbereich oberhalb der Sollfrequenz wie ein Hochpaß verhält,
wobei Signalimpulse mit zu hoher Signalfrequenz an einem
Kondensator eine Spannung erzeugen, deren Größe von der Frequenz
verstimmung abhängt. Unterhalb der Sollfrequenz verhält sich der
Frequenzdiskriminator dagegen wie ein Tiefpaß, wobei Signalim
pulse mit zu niedrigerer Signalfrequenz an einem weiteren
Kondensator eine Spannung mit entgegengesetzten Vorzeichen
erzeugen, deren Größe ebenfalls von der Frequenzverstimmung
abhängt.
Die Frequenzstabilität eines inkohärenten Radarsensors
wird bestimmt durch die Zeit- und Temperaturdrift der
Lokaloszillatorfrequenz und durch die Frequenzdrift des
Sendeoszillators. Die Frequenzdrift des Lokaloszillators
kann mit geeigneten Kompensationsschaltungen im Bereich
unter 10 MHz gehalten werden. Setzt man als Sendeoszilla
tor gepulste Impatt-Oszillatoren ein, so ergeben sich
Frequenzverschiebungen um eine gewählte Betriebsfrequenz
von bis zu 1 GHz. Bei Empfängern mit geringen ZF-Band
breiten führt diese Frequenzdrift des Senders zum Ausfall
des Radarsensors. Kohärent arbeitende Sensoren, bei denen
sowohl der Lokaloszillator als auch der gepulste Sende
oszillator an eine Referenzfrequenz gebunden sind und
somit nicht in der Frequenzlage auseinander driften
können, sind aufwendig und teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anordnung zur
Frequenzstabilisierung von Impatt-Oszillatoren, insbe
sondere in der Anwendung bei inkohärenten Radarsensoren,
anzugeben, welche nur geringen Aufwand erfordert.
Die Erfindung ist im Patentanspruch gekennzeichnet.
Die Erfindung geht aus von der Überlegung, daß die ZF-
Frequenz stabil gehalten werden muß, bedingt durch eine
geringe ZF-Bandbreite. Erfindungsgemäß wird der Sendekreis
an den stabilen (CW-)Lokaloszillator angebunden. Dadurch
wird die Frequenzdrift des Senders nicht größer als die
Frequenzdrift des Lokaloszillators. Mit den üblichen
Stabilisierungsmaßnahmen am Lokaloszillator können alle
postalischen Auflagen, sowie die Einhaltung eines vor
gesehenen Frequenzbandes erfüllt werden. Der ZF-Kreis kann
schmalbandig ausgeführt werden, was zur Verbesserung der
Systemdaten beiträgt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Anordnung, hier ein inkohärenter Radarsensor mit dem
Impatt-Oszillator Imp. Osz. als Sendeoszillator, dem
Lokaloszillator LO, einer Antenne mit Sende/Empfangsweiche
(Zirkulator) usw. Die beiden weiteren Zirkulatoren mit
Richtungsleitung dienen zur Entkopplung der Oszillatoren.
Ein Taktsignal PRF steuert einen Modulator Imp. Mod., der
den Impatt-Oszillator mit dem benötigten Betriebspulsstrom
versorgt. Das Sendesignal spricht über die Sende/Empfangs
weiche zum Teil in den Empfängerkreis über, wo am Ausgang
des Empfangsmischers (Mischer) ein ZF-Signal entsteht.
Dieses wird über einen rauscharmen Vorverstärker auf einen
Hochpaß und einen Tiefpaß geführt. Die Durchlaßcharakte
ristik dieser beiden Filter ist derart gewählt, daß sie
jeweils den oberen bzw. den unteren Randbereich der
ZF-Bandbreite überdeckt, vgl. Fig. 2.
Hier wird die Frequenzablage von der ZF-Sollfrequenz
geprüft. Ist die ZF-Istfrequenz zu hoch oder zu tief, so
steht am Ausgang eines der beiden Filter ein pulsförmiges
Stellsignal an. So läßt sich die Richtung ermitteln, in
die der Sendeoszillator in der Frequenz nachgestellt
werden muß. Das Stellsignal ist einem Regler zugeführt,
welcher die Grundeinstellung des Modulators Imp. Mod.
ändert.
Das Stellsignal steht taktweise so lange am Regler an, wie
die ZF-Sollfrequenz nicht erreicht ist. Der Nachstellvor
gang des Impatt-Oszillators findet somit mit jedem
PRF-Takt statt, sobald eine Frequenzabweichung der ZF von
ihrem Sollwert am Ausgang des Hochpaß oder des Tiefpaß
signalisiert wird.
Bei den üblichen sehr kurzen Sendeimpulsen (50 ns) ist ein
Nachstimmen der Frequenz innerhalb der Sendepulsbreite
nicht möglich. Mittels einer Taktlogik wird daher vorzugs
weise sichergestellt, daß der Nachstellvorgang, also die
Änderung der Grundeinstellung des Modulators, außerhalb der
Sendezeit bei abgeschaltetem Impatt-Oszillator erfolgt.
Das Stellsignal wird dazu im Regler zwischengespeichert.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung enthält der Regler
einen digitalen Zähler. Dessen Zählerstand wird durch ein
pulsförmiges Stellsignal vom Tiefpaß her um eins erhöht,
bei einem Stellsignal vom Hochpaß her um eins erniedrigt.
Der Zählerstand bleibt erhalten bis ein weiteres puls
förmiges Stellsignal auftritt; der Zähler weist also eine
Speicherwirkung auf. Der Zählerstand wird bei abgeschalte
tem Impatt-Oszillator abgefragt. Er wird in einem
Digital/Analog-Wandler in eine Gleichspannung für die
Grundeinstellung des Modulators Imp. Mod. gewandelt. Bei
größeren Frequenzabweichungen der ZF ergibt sich eine
treppenförmige Änderung dieser Gleichspannung, da jedes
pulsförmige Stellsignal vom Ausgang eines der beiden
Filter den Zählerstand weiter herauf- oder herabsetzt, bis
die ZF-Sollfrequenz erreicht ist. Die Sollfrequenz kann
jedoch innerhalb weniger Takte erreicht werden.
Da die Frequenznachführung taktweise, stufenweise und nur
bei ausgeschaltetem Sendeoszillator erfolgt, kann kein
kritischer Regelfall eintreten, der zum Schwingen des
Regelkreises führen würde.
Claims (1)
- Anordnung zur Frequenzstabilisierung eines Oszillators, welcher als Sendeoszillator in einer Sende/Empfangseinrichtung, insbesondere in einem Radarsensor dient, wobei Empfangssignale mit dem frequenzstabilisierten Signal eines Lokaloszillators in einem Empfangsmischer auf eine Zwischenfrequenz herabgemischt werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - der Sendeoszillator ist ein gepulster Impatt-Oszillator;
- - das vom Impatt-Oszillator (Imp. Osz.) erzeugte Sendesignal spricht zu einem Teil in den Empfängerkreis über, wo ein ZF- Signal am Ausgang des Empfangsmischers (Mischer) erzeugt wird;
- - das ZF-Signal ist über einen rauscharmen Vorverstärker zum einen auf einen Hochpaß, zum anderen auf einen Tiefpaß ge führt;
- - die Durchlaßcharakteristik von Hochpaß und Tiefpaß ist derart gewählt, daß sie jeweils den oberen bzw. den unteren Rand bereich der ZF-Bandbreite überdeckt;
- - ein bei zu hoher oder zu tiefer ZF-Istfrequenz am Ausgang eines der beiden Filter (Hochpaß, Tiefpaß) anstehendes puls förmiges Stellsignal ist einem Regler zugeführt, welcher die Grundeinstellung eines dem Impatt-Oszillator (Imp. Osz.) zuge ordneten Modulators (Imp. Mod.) nachstellt;
- - das Stellsignal im Regler wird zwischengespeichert und der Nachstellvorgang erfolgt bei abgeschaltetem Impatt-Oszillator;
- - der Regler enthält einen digitalen Zähler, dessen Zählerstand durch ein pulsförmiges Stellsignal am Ausgang des Tiefpaß um eins erhöht und durch ein pulsförmiges Stellsignal am Ausgang des Hochpaß um eins erniedrigt wird, und der Zählerstand wird in einem Digital/Analog-Wandler in eine Gleichspannung für die Grundeinstellung des Modulators (Imp. Mod.) gewandelt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843410167 DE3410167C2 (de) | 1984-03-20 | 1984-03-20 | Anordnung zur Frequenzstabilisierung eines gepulsten Impatt-Oszillators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843410167 DE3410167C2 (de) | 1984-03-20 | 1984-03-20 | Anordnung zur Frequenzstabilisierung eines gepulsten Impatt-Oszillators |
Publications (2)
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---|---|
DE3410167A1 DE3410167A1 (de) | 1985-09-26 |
DE3410167C2 true DE3410167C2 (de) | 1994-12-08 |
Family
ID=6231049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843410167 Expired - Fee Related DE3410167C2 (de) | 1984-03-20 | 1984-03-20 | Anordnung zur Frequenzstabilisierung eines gepulsten Impatt-Oszillators |
Country Status (1)
Country | Link |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102004054667A1 (de) * | 2004-11-12 | 2006-05-18 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren einer Frequenz |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2408149A1 (fr) * | 1977-11-08 | 1979-06-01 | Thomson Csf | Equipement radar a onde continue |
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1984
- 1984-03-20 DE DE19843410167 patent/DE3410167C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3410167A1 (de) | 1985-09-26 |
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