DE3825878C1 - Monopuls-Zielverfolgungsradaranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Gegengegen­ maßnahmeeinrichtung (ECCM = electronic counter counter measure) in einer Monopuls-Zielverfolgungsradaranordnung, die mit linear polarisierter, pulsweise abgegebener Sendestrahlung arbeitet und deren Empfangsantenne für eine von der Sendestrahlung abweichende Polarisation ausgebildet ist, gegen Störer, von denen aus zur Radaranordnung hin in bezug auf die lineare Polarisation des von der Radaranordnung ausgesandten Feldes kreuzpolarisierte elektromagnetische Felder ausgesandt werden.

Sogenannte Orthogonalpolarisationsstörer senden aktiv zu einem Monopuls-Zielverfolgungsradar elektromagnetische Felder aus, welche orthogonal zur Polarisation der Radarantenne orientiert sind. Wird diese Orthogonalität ausreichend gut und lange er­ füllt, dann tritt eine wirkungsvolle Winkeltäuschung des Radars ein. Ein Kreuzpolarisationsstörer, welcher als ein Spezialfall eines Orthogonalpolarisationsstörers anzusehen ist, ist z. B. aus der US-PS 3 171 125 bekannt. Der Wirkungsgrad der Störung läßt sich durch die Polarisationsentkopplung zwischen Störer-Sendepolarisation und Radarempfangspolarisation sowie durch das Zeitverhältnis der Stördauer zur Störpause beschreiben.

Es bestehen jedoch Möglichkeiten, um eine Senkung des Wirkungs­ grades einer derartigen Störung auf Seiten der Monopuls-Ziel­ verfolgungsradaranordnung zu erreichen. So ist z. B. in der DE-PS 27 49 675 vorgeschlagen, das Empfangssignal einer Anten­ ne, deren Peilachse mit einer bestimmten Frequenz entlang eines Kegelmantels rotiert, einer Schaltung zuzuführen, in der eine Spektralanalyse der empfangenen Spannung durchgeführt wird, derart, daß die spektralen Anteile der Grundfrequenz der Antennendrehung und einer ausgewählten Vielfachen dieser Grundfrequenz amplitudenmäßig in einer Vergleichseinrichtung untersucht werden. Es wird dann ein sogenanntes Orthogonalpo­ larisationssignal von der Vergleichseinrichtung abgegeben, wenn die Amplitude der Spannung mit der Vielfachen der Grundfrequenz die Amplitude der Spannung mit der Grundfrequenz eindeutig übersteigt. Eine andere, in der DE-PS 27 49 677 vorgeschlagene Lösung enthält ein zusätzliches, aus einer der Zielverfolgungs­ radarantenne nachgeführten Antenne und einer Empfangsschaltung bestehendes Empfangssystem, mit welchem die Polarisation des auch von der Zielverfolgungsradarantenne empfangenen elektroma­ gnetischen Feldes gemessen wird, und eine Auswerteschaltung, durch welche ein sogenannter Orthogonalpolarisationsalarm ausgelöst wird, wenn die vom zusätzlichen Empfangssystem gemessene Polarisation zumindest angenähert orthogonal zur Sendepolarisation des Zielverfolgungsradars ist. Es wird in beiden Fällen somit ein Polarisationsdiversity eingerichtet, bei dem nach Maßgabe einer Polarisationsmessung dann ein geeigneter Kanal durchgeschaltet werden kann. Ein ähnliches Radar mit Polarisationsdiversity, allerdings nicht im Zusam­ menhang mit den Störsignalen eines aktiven Kreuzpolarisa­ tionsstörers, ist aus der US-PS 2 851 681 bekannt.

Eine andere elektronische Gegenmaßnahmeeinrichtung in einer Mo­ nopuls-Zielverfolgungsradaranordnung gegen Kreuzpolarisations­ störer ist in der DE-PS 27 49 676 vorgeschlagen, wonach in der Zielverfolgungsanordnung die Polarisation der Empfangseinrich­ tung von derjenigen der Sendeeinrichtung abweichend ausgebildet ist. Dadurch sinkt die Störwirksamkeit des Orthogonalpolarisa­ tionsstörers, da dieser die Empfangspolarisation des Radars nicht kennt. Durch diese Maßnahme können allerdings beim Empfang des Zielechosignales starke Verluste entstehen, da das Zielechosignal weitgehend die Polarisation des Zielverfolgungs­ radars im Sendebetrieb hat. Allerdings kann auch bei dieser ECCM-Maßnahme nur der Wirkungsgrad der Störung gesenkt werden, jedoch ein vollständiger Ausschluß von Winkeltäuschungen nicht erzielt werden.

Aus US 26 58 991 ist ein Radarsystem bekannt, das sich gegen Störer richten soll, die Störsignale in zirkularer oder ellip­ tischer Polarisation abstrahlen. Der Sender des Radarsystems gibt über eine erste Antenne linear polarisierte elektromagne­ tische Strahlung ab. Mit der gleichen Antenne wird die reflek­ tierte, gleich polarisierte Strahlungsenergie empfangen. Mit einer zweiten Antenne, die ausschließlich zum Empfangen vorge­ sehen ist, aber zu der ersten eine polarisationsmäßig um 90° verdrehte Ausrichtung aufweist, wird elektromagnetische Strah­ lung aufgenommen, die eine Linearpolarisationsrichtung hat, die zu derjenigen der ersten Antenne in rechtem Winkel steht (Kreuzpolarisation). Die beiden Antennen sind nun für empfange­ ne Signale so verknüpft, daß sich für empfangene zirkularpola­ risierte Strahlung die Signalenergien aus den beiden Antennen gerade kompensieren. Zirkular polarisierte Störstrahlung wird somit eliminiert und kommt im Empfänger nicht mehr zur Wirkung. Diese bekannte Entstörungseinrichtung richtet sich also gegen zirkular polarisierte Strahlung und nicht gegen eine solche Strahlung, die im Vergleich mit der vom Radargerät ausgesende­ ten kreuzpolarisiert ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Monopuls-Zielverfol­ gungsradaranordnung eine ECCM-Maßnahme anzugeben, durch die erreicht wird, daß bei Kreuzpolarisationsstörung keine Winkeltäuschung eintritt.

Gemäß der Erfindung, die sich auf eine elektronische Gegenge­ genmaßnahmeeinrichtung der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Empfangsantenne der Ra­ daranordnung für Zirkularpolarisation ausgelegt ist. Der Dreh­ sinn der Zirkularpolarisation ist in diesem Zusammenhang uner­ heblich. Die Empfangsantenne der Radaranordnung hat sowohl für kolinear polarisierte als auch für die kreuz linear polarisier­ ten Signale dieselbe Charakteristik. Der Gewinn der Empfangs­ antenne verringert sich zwar um 3 dB, da sie zirkular polari­ siert ausgelegt ist, jedoch linear polarisierte Signale zu empfangen hat. Dies kann jedoch durch eine Erhöhung, vorzugs­ weise Verdopplung der Sendeleistung ausgeglichen werden, oder es muß eine Reichweitenverminderung um 16% hingenommen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die Figur zeigt schematisch eine nach dem Monopulsprinzip arbei­ tende Zielverfolgungsradaranordnung mit einem Sender 1 und einem Empfänger 2. Der Sender 1 ist über einen Rechteckhohlleiter 3 mit einem für lineare Polarisation ausgelegten Sendehornstrahler 4 verbunden, der das vorzugsweise pulsförmige Sen­ designal damit in Linearpolaristion abstrahlt. Der Empfänger 2 ist über einen Quadrathohlleiter 5 mit einem Empfangshornstrahler 6 verbunden, der für Zirkularpolarisation ausgelegt ist. Der Sendehornstrahler 4 und der Empfangshornstrahler 6 arbeiten im dargestellten Ausführungsbeispiel mit ein- und demselben Reflektor 7 zusammen, über den die Radarsignale in den freien Raum hinaus abgestrahlt bzw. über den die Echosignale und die evtl. vorhandenen Störersignale empfangen werden. Bei nicht allzu starker Krümmung des Reflektors besteht im Bündelungsver­ halten zwischen ko- und kreuzpolarisierter Strahlungseinwirkung kein Unterschied. Die über den Sendehornstrahler 4 und den Reflektor 7 ausgesendeten linear polarisierten Radarsignale führen zu natürlichen Radarechosignalen, die entsprechend linear polarisiert (kopolarisiert) sind, als auch, falls ein Kreuzpolarisationsstörer in Betrieb ist, zu dazu kreuzpolari­ sierten Störsignalen. Da der Radar-Emfangshornstrahler 6 für Zirkularpolarisation ausgelegt ist, wobei der Drehsinn nicht von Bedeutung ist, ergibt sich für die kolinear polarisierten als auch für die kreuzlinear polarisierten Signale dieselbe Charakteristik. Dies bedeutet, daß bei Kreuzpolarisationsstö­ rung keine Winkeltäuschung auftritt.

Der Gewinn der aus dem Reflektor 7 und dem Empfangshornstrahler 6 bestehenden Empfangsantenne verringert sich um 3 dB im Vergleich zum Betrieb mit einer für Kopolarisation ausgelegten Empfangsantenne, da sie für Zirkularpolarisation ausgebildet ist, jedoch linear polarisierte Signale zu empfangen hat. Das kann durch Verdopplung der Abstrahlleistung des Radarsenders 1 ausgeglichen werden, oder es muß eine Reichweitenverminderung um 16% hingenommen werden.

Da der Kreuzpolarisationsstörer eine anzunehmende Kreuzpola­ risations-Entkopplung(-Dämpfung) der zu störenden Radarantenne z. B. von 25 dB zu überwinden hat und zusätzlich ein bestimmtes J/S bewirken muß, wobei J die Signalstärke des Störersignals und S die Signalstärke des eigenen natürlichen Echosignals darstellt, wird der Störersignalpegel erheblich über demjenigen der natürlichen Echosignale liegen. Der Radarempfänger 2 und die Radarsignalauswertung müssen deshalb diese Pegelunter­ schiede auf geeignete Weise verarbeiten können.

Gelingt es bei Summen-Differenz-Monopuls-Zielfolgeradars im Reflektorbrennpunkt die doppelte Anzahl an Speisehörnern also acht Speisehörner bei einem räumlichen Monopuls-Folgeradar, anzuordnen, ohne daß die Diagramme der Einzelhörner durch Dezentrierung wesentlich verschoben werden, so ist damit auch eine Kreuzpolarisationsresistenz dieser Radartypen zu erzielen.

Bezugszeichenliste

1 - Radarsender
2 - Radarempfänger
3 - Rechteckhohlleiter
4 - Sendehornstrahler
5 - Quadrathohlleiter
6 - Empfangshornstrahler
7 - Reflektor

Claims (3)

1. Elektronische Gegengegenmaßnahmeeinrichtung (ECCM = elec­ tronic counter counter measure) in einer Monopuls-Zielverfol­ gungsradaranordnung, die mit linear polarisierter, pulsweise abgegebener Sendestrahlung arbeitet und deren Empfangsantenne für eine von der Sendestrahlung abweichende Polarisation aus­ gebildet ist, gegen Störer, von denen aus zur Radaranordnung hin in bezug auf die lineare Polarisation des von der Radaran­ ordnung ausgesandten Feldes kreuzpolarisierte elektromagneti­ sche Felder ausgesandt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (6) der Radaranordnung für Zirkular­ polarisation ausgelegt ist.

Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für Zirkularpolarisation ausgelegte Radarempfangsan­ tenne (6) und die mit Linearpolarisation arbeitende Radarsende­ antenne (4) durch Hornstrahler realisiert sind, welche mit ein und demselben Reflektor (7) zusammenwirken.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Vergleich zum Betrieb mit einer für lineare Kopolarisa­ tion ausgelegten Empfangsantenne der Radaranordnung eine erhöhte, vorzugsweise verdoppelte Sendeleistung abgestrahlt wird.