DE3424809C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Verzögerungsschaltung für eine insbesondere für Radaranwendungen vorgesehene Distanzmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1.

In den Distanzmeßeinrichtungen von Radargeräten werden oft Verzögerungsschal­ tungen eingesetzt, mit deren Hilfe die gesamte Laufzeit zwischen Sende- und Echoim­ puls im Radargerät nachgebildet wird. Zu diesem Zweck ist es bekannt, digitale Ver­ zögerungsschaltungen zu verwenden. In Radargeräten, bei denen eine hohe Auflösung gefordert wird, erweisen sich derartige Verzögerungsschaltungen als nachteilig im Hin­ blick auf die benötigte Taktfrequenz für die Distanzmeßeinrichtungen, die relativ hoch sein soll und daher auch eine relativ große Verlustleistung bedingt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verzögerungsschaltung für die Distanz­ meßeinrichtung eines Radargerätes anzugeben, bei dem eine gute Auflösung, und zwar möglichst jitterfrei erreicht werden kann. Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg, um die gestellte Aufgabe in einer besonders vorteilhaften Weise zu lösen. Dies gelingt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Maßnahmen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Vorteil eines Radargerätes mit einer Verzögerungsschaltung gemäß der Erfindung besteht darin, daß damit im Endresultat eine sehr gute Auflösung, und zwar jitterfrei, erreicht werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend durch Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführung eines Radargerätes mit einer Ver­ zögerungsschaltung nach der Erfindung und

Fig. 2 das Blockschaltbild einer zweiten Ausführung eines Radargerätes mit einer Verzögerungsschaltung nach der Erfindung.

Das Radargerät nach Fig. 1 weist einen Radarempfänger RE 1 auf, der eingangsseitig mit den von einer Antenne A 1 empfangenen und über einen Duplexer DX 1 geführten Echosignalen beaufschlagt ist, und der ausgangsseitig Videosignale abgibt, die über einen Abtaster AB 1 den Eingängen einer Auswerteschaltung AW 1 zugeführt werden. Dabei werden die Sendeimpulse Se 1 in einem Magnetron M erzeugt und über den Duplexer DX 1 an die Antenne A 1 weitergeleitet. Das Magnetron M wird von einem Mo­ dulator MO angesteuert, der eingangsseitig mit den von einem Signalgenerator PRF 1 erzeugten prf-Signalen beaufschlagt ist.

Der Modulator MO wird ferner von den Ausgangssignalen eines Reglers R gesteuert, indem die prf-Signale phasenmäßig mit von den Sendeimpulsen abgezweigten Sendesignalen Se 1 verglichen werden. Die Elemente MO, M und R bilden demnach einen Sender mit geregeltem Sendezeitpunkt. Eine Verzögerungsschaltung VS 1, deren Eingang e 1 zusammen mit dem Eingang des Signalgenerators PRF 1 mit dem Ausgang eines Oszillators O 1 verbunden ist, weist eine analoge Verzögerungsleitung VL 1 mit acht Anzapfungen auf, die an entsprechende Eingänge eines Multiplexers MUX 1 ange­ schlossen sind, dessen Ausgangssignal über einen Treiber TR 1 dem Steuereingang des Abtasters AB 1 zugeführt wird, wobei zwischen dem Eingang der Verzögerungsleitung VL 1 und dem Ausgang des Oszillators O 1 ein Zähler Z 1 eingefügt ist, der über einen weiteren Eingang auch mit den prf-Signalen beaufschlagt wird. Weitere Einzelheiten des Radargerätes, die in bekannter Weise vorhanden sein können, sind zur Vereinfachung in der Figur nicht angegeben.

Das Radargerät nach Fig. 1 funktioniert folgendermaßen:

Im eingeschwungenen Zustand wird der Modulator MO derart von der Regelschaltung R geregelt, daß die Flanken des Sendesignals Se 1 am Ausgang des Magnetrons M zeitlich jeweils mit den Flanken des prf-Signals zusammenfallen, weil durch die Regelung die driftende Zeitverzögerung des Modulators MO ausgeglichen wird. Da der Eingang des Signalgenerators PRF 1 mit dem Eingangssignal der Verzögerungs­ schaltung VS 1, daß heißt mit dem Taktsignal St 1 beaufschlagt ist, fallen auch seine Flanken mit denen vom Signal Se 1 zusammen. Zwischen den Signalen Se 1 und St 1 besteht somit Synchronismus. Das Ausgangssignal Sa 1 der Verzögerungsschaltung VS 1 ist gegenüber dem Eingangssignal St 1 um eine Zeit T verzögert, die sich aus der Summe einer Verzögerungszeit Td, die sich durch den Tähler Z 1 ergibt, und einer Verzögerungszeit Ta, die von der Verzögerungsleitung VL 1 bewirkt wird, zusammensetzen läßt. Somit gilt die Beziehung T = Td + Ta. Durch den Multiplexer MUX 1 kann wahlweise eine der acht Anzapfungen der Verzögerungsleitung VL 1 derart wirksam gemacht werden, daß die Zeit Ta = n · Tk ist, worin Tk der Ver­ zögerungszeit eines Abschnittes entspricht und n eine ganze Zahl zwischen 0 und 7 ist. Selbstverständlich könnte man auch eine abweichende Anzahl n oder unter­ schiedlich lange Verzögerungszeitabschnitte vorsehen. Die Aufgabe des Treibers TR 1 besteht darin, die Impulse am Ausgang des Muliplexers MUX 1 zu regenerieren. Im übrigen kann das Radargerät gemäß einer der verschiedensten Varianten arbeiten, die die Technik anbietet. Der Vorteil einer solchen Verzögerungsschaltung VS 1 besteht darin, daß, da der Zähler Z 1 nur einen Teil der gesamten Verzögerung bewirkt, der Oszillator OS 1 langsamer sein kann, als wenn eine Verzögerungsleitung VL 1 vorhanden wäre. Dies bringt eine leistungsarme und jitterfreie Arbeitsweise der Distanzmeßeinrichtung mit sich.

Das Radargerät nach Fig. 2 weist einen Radarempfänger RE 2 auf, der eingangsseitig mit den von einer Antenne A 2 empfangenen und über einen Duplexer DX 2 geführten Echosignalen beaufschlagt ist, und der ausgangsseitig Videosignale abgibt, die über einen Abtaster AB 2 den Eingängen einer Auswerteschaltung AW 2 zugeführt werden. Dabei werden die Sendeimpulse Se 2 in einem Sender SD erzeugt und über den Duplexer DX 2 an die Antenne A 2 weitergeleitet. Der Sender SD wird von den Ausgangssignalen eines Signalgenerators PRF 2 gesteuert. Eine Verzögerungsschaltung VS 2, die an ihrem Eingang e 2 mit dem Ausgangssignal eines von den Sendeimpulsen Se 2 getriggerten Oszillators O 2 beaufschlagt wird, gibt an ihrem Ausgang a 2 digitale Signale zur Steuerung des Abtasters AB 2 ab. Die Verzögerungsschaltung VS 2 weist eingangsseitig eine analoge Verzögerungsleitung VL 2 mit m Anzapfungen auf, die je an einen entsprechenden Eingang eines Multiplexers MUX 2 angeschlossen sind, dessen Ausgangssignal über einen Treiber TR 2 den Eingängen zweier Zähler Z 2 und ZA zugeführt wird, wobei der Ausgang des Zählers Z 2 mit einem weiteren Eingang des Zählers ZA verbunden ist. Der Zühler ZA gibt k Ausgangssignale ab, die über einen Decoder DEC an die Steuereingänge des Abtasters AB 2 zugeführt werden, und weist einen weiteren Eingang auf, der mit dem Ausgang des Signalgenerators PRF 2 verbunden ist.

Das Radargerät nach Fig. 2 funktioniert folgendermaßen:
Die Flanken der Sendeimpulse Se 2 am Ausgang des Senders SD fallen praktisch mit den Flanken der Siglane St 2 am Eingang der Verzögerungsleitung VL 2 zusammen. Es besteht somit Synchronismus zwischen den Signalen Se 2 und St 2. Die Arbeitsweise der Elemente VL 2, MUX 2, TR 2 und Z 2 entspricht derjenigen der Elemente VL 1, MUX 1, TR 1 und Z 1 nach Fig. 1 in einer anderen Reihenfolge, was aber dieselben Vorteile mit sich bringt. An Stelle des Decoders DEC und des Zählers ZA könnte auch ein Schieberegister eingesetzt werden. Die Aufgabe dieser Elemente besteht darin, mehrere Torimpulse zu erzeugen. Die Schaltung VS 2 kann auch für ein Radargerät vom Typ nach Fig. 1 und umgekehrt die Schaltung VS 1 für ein Radargerät vom Typ gemäß Fig. 2 eingesetzt werden. Die Verzögerungsleitungen VL 1 und VL 2 können z. B. in bekannter Weise aus Induktivitäten und Kapazitäten bestehen.

Claims (8)

1. Verzögerungsschaltung für eine insbesondere für Radaranwendungen vorgesehene Distanzmeßeinrichtung, die eine PRF-Schaltung (PRF 1; PRF 2), einen mit Video­ signalen beaufschlagten Abtaster (AB 1; AB 2) und eien Sender umfaßt, indem zwichen den Sendeimpulsen (Se 1; Se 2) und den Taktsignalen (St 1; St 2) der PRF-Schaltung zumindest zeitweise Synchronismus besteht, und wobei die Ver­ zögerungsschaltung eine Verzögerungsleitung mit mehreren Anzapfungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung (VS 1; VS 2) zwischen den Ausgang der PRF-Schaltung (PRF 1; PRF 2) und den Eingang der mit Videosignalen beaufschlagten Abtaster (AB 1; AB 2) einfügbar ist, daß in Reihe mit der Verzögerungs­ leitung (VL 1; VL 2) ein Zähler (Z 1; Z 2) geschaltet ist, und daß die Anzapfungen der Verzögerungsleitung (VL 1; VL 2) mit je einem Eingang eines Multiplexers (MUX 1; MUX 2) verbunden ist.

2. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (Z 1) der Verzögerungsleitung und eingangsseitig einer­ seits mit dem PRF-Signal und andererseits mit dem Taktsignal (St 1) beaufschlagt ist.

3. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sowohl der Zähler (Z 2) als auch ein zweiter ihm nachgeschalteter Zähler (ZA) mit dem Ausgang des Multiplexers (MUX 2) verbunden sind, und daß zwischen den eingangsseitig zusätzlich mit dem PRF-Signal beaufschlagten zweiten Zähler (ZA) und den Abtaster (AB 2) ein Decoder (DEC) eingefügt ist.

4. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Zähler (Z 2) und dem Abtaster (AB 2) ein Schieberegister eingefügt ist.

5. Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anzahl n der Anzapfungen an der Verzögerungsleitung, der Verzögerungszeit Tk zwischen zwei aufeinanderfolgenden Anzapfungen und der Taktperiode Tc folgende Beziehung besteht

• Tk = Tc / (n + 1)

6. Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Distanzmeßeinrichtung eingangsseitig mit den von einer Antenne (A 1; A 2) empfangenen und über einen Duplexer (DX 1; DX 2) geführten Echosignalen beaufschlagt ist und ausgangsseitig Videosignale abgibt, die über den Abtaster (AB 1; AB 2) den Eingängen einer Auswerteschaltung (AW 1; AW 2) zugeführt werden, wobei die Verzögerungsschaltung (VS 1; VS 2) zwischen dem Ausgang eines die Taktsignale (St 1; St 2) erzeugenden Oszillators (O 1; O 2) und den Steuereingängen des Abtasters (AB 1; AB 2) eingefügt ist.

7. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Sender (SD) vorhanden ist, von dessen Ausgang ein Steuersignal (Se 2) abgezweigt wird, das zum Triggern des Oszillators (O 2) dient.

8. Verzögerungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Oszillator (O 1) über einen Signalgenerator (PRF 1) einen geregelten Sender (M, MO, R) derart steuert, daß zumindest angenähert die Flanken der Sende­ impulse (Se 1) mit den Flanken der Ausgangssignale (St 1) des Oszillators (O 1) überein­ stimmen.