DE3913950C1 - Logarithmischer Empfänger mit Detektordioden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf logarithmische HHf-Empfänger.

Diese Vorrichtung ist dazu bestimmt, hinter einem HHF-Empfangskopf mit Antenne angeordnet zu werden, der eine Beobachtung eines breiten Frequenzbandes in jenen Frequenzbereichen ermöglicht, die gewöhnlich von Radareinrichtungen verwendet werden. Man nennt sie "Empfänger", obgleich sie den Empfang nicht allein ausführt.

Man findet in diesen Bändern Impulssendungen (die wichtigsten), die von Dauerstrichsendungen (CW-Sendungen) begleitet sind und die von vornherein stören, was aber auch zu analysieren nützlich sein kann.

Der Fachmann weiß, daß Dauerstrichsendungen nicht unendlich andauern; sie haben lediglich eine Dauer, die sehr viel größer ist, als die von Impulssendungen.

Logarithmische Empfänger können entweder das Frequenzband in Teilen analysieren oder es nach Amplitudengleichrichtung insgesamt behandeln, gefolgt von einer logarithmischen Verstärkung.

Es sind im wesentlichen Empfänger der zweiten Art, genannt "mit Detektordioden", die hier von Interesse sind. Sie erlauben, eine wichtige Empfangsdynamik zu verarbeiten, die typischerweise in der Größenordnung von 60 dB ist, und zwar mit einer relativ konstanten Genauigkeit, gleichgültig, wie der Gesamtpegel des verarbeiteten Signals ist.

Man weiß jedenfalls, daß der logarithmische Verstärkungscharakter von Natur aus zu einer dynamischen Kompression führt. Dies hat eine beachtliche Verschlechterung der Impulsempfindlichkeit des Empfängers bei Anwesenheit einer Dauerstrichsendung im analysierten Frequenzband zur Folge.

Tatsächlich muß wegen der dynamischen Kompression eine Impulssendung, die von einer Dauerstrichsendung begleitet ist, einen Pegel haben, der jenen der Dauerstrichsendung (um üblicherweise 3 bis 6 dB) überschreiten, um erkannt werden zu können. Die "Impulsempfindlichkeit", d. h. der geringste, detektierbare Impulspegel, fällt daher in Abhängigkeit vom Pegel einer gegebenenfalls vorhandenen Dauerstrichsendung stark ab. Darüber hinaus ist das Verhältnis zwischen dem Ausgangspegel des logarithmischen Verstärkers und dem Eingangspegel desselben vom Pegel der Dauerstrichsendung abhängig.

Um dies zu überwinden ist vorgeschlagen worden, einen Entkopplungskondensator zwischen der Detektordiode und dem logarithmischen Verstärker anzuordnen.

Dieser Entkopplungskondensator beseitigt die Dauerstrichkomponente aus dem gleichgerichteten Signal, das von der Detektordiode geliefert wird, aber er führt auch eine Zeitkonstante ein, die die Impulsform verändert und daher das Maß des Impulspegels verfälscht. Außerdem ist nach jedem Impuls der Empfänger "geblendet", währenddem er gegenüber einem nachfolgenden Impuls gegebenenfalls blind ist. Schließlich kann ein solcher Empfänger Radarsendungen mit hoher Impulsfolgefrequenz und erhöhtem Formfaktor (HFR-Radar) nur schwer verarbeiten.

Die Erfindung gibt eine Lösung für diese Probleme an.

Ein Ziel der Erfindung ist es, einen logarithmischen Verstärker anzugeben, der die Impulsempfindlichkeit ohne Rücksicht auf den Pegel einer empfangenen Dauerstrichsendung beibehält.

Eine weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Verformung der Impulse sowie eine Blendung des Empfängers zu vermeiden.

Die Erfindung hat ferner zum Ziel, die Wirkungen wirklich zu kompensieren, die aus der Dauerstrichkomponente von Rauschen resultieren (thermisches Rauschen, das der gesamten Empfangskette innewohnt oder parasitäres Übersprechrauschen eines örtlichen Störers).

Sie hat weiterhin zum Ziel, eine richtige Verarbeitung von HFR-Radarsendungen zu ermöglichen.

Die Erfindung hat auch zum Ziel, den Pegel der Dauerstrichsendung zu messen.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine HHF-Impulssignalverstärkervorrichtung, enthaltend:
einen Eingang, der dazu bestimmt ist, mit einem Breitbandempfangskopf verbunden zu werden, der dazu geeignet ist, Impulssendungen aufzunehmen, denen Dauerstrichsendungen überlagert sein können,
eine Detektorstufe, die mit diesem Eingang verbunden ist und ein gleichgerichtetes Signal abgibt,
Verarbeitungsstufen für das gleichgerichtete Signal, um ein gleichgerichtetes Impulssignal zu erzeugen, das wenigstens teilsweise von den Einflüssen gegebenenfalls vorhandener Dauerstrichsendungen befreit ist, und
eine logarithmische Verstärkerstufe, die das gleichgerichtete Impulssignal aufnimmt und das Ausgangssignal der Verstärkervorrichtung liefert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen enthalten:
eine Differenzverstärkerstufe, deren nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang der Detektorstufe verbunden ist und deren Ausgang mit dem Eingang der logarithmischen Verstärkerstufe verbunden ist,
eine Analogspeicherschaltung, deren Eingang über einen gesteuerten Unterbrecher ein gleichgerichtetes Kompensationssignal aufnimmt, das aus dem gleichgerichteten Signal abgeleitet ist, und deren Ausgang mit dem invertierenden Eingang der Differenzverstärkerstufe verbunden ist,
Verzögerungseinrichtungen, die ein kritisches Signal aufnehmen, das ebenfalls aus dem gleichgerichteten Signal abgeleitet ist, und die dazu dienen, den Unterbrecher zu öffnen, wenn der Pegel des kritischen Signals für eine Zeitdauer, die gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Wartedauer ist, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

Sehr vorteilhaft ist diese vorbestimmte Wartedauer einstellbar und größer als der maximale zeitliche Versatz, der die Anstiegsflanke und die darauffolgende Abfallflanke des gleichgerichteten Impulssignals voneinander trennt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart sind das kritische Signal und das gleichgerichtete Kompensationssignal identisch und kann das kritische Signal in diesem Falle vom Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe abgenommen werden.

Varteilhafterweise enthalten die Verzögerungseinrichtungen einen Pegelkornparator, dem eine Steuerlogik folgt, die die vorbestimmte Wartezeitinformation enthält.

Gemäß einer Ausführungsart enthält die analoge Speicherschaltung einen Widerstand, dessen erster Anschluß mit dem Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe über den gesteuerten Unterbrecher verbunden ist und dessen zweiter Anschluß über einen Kondensator mit Masse verbunden ist; dieser zweite Anschluß, der den Ausgang der analogen Speicherschaltung bildet, ist vorteilhafterweise mit dem invertierenden Eingang der Differenzverstärkerstufe über einen linearen gegengekoppelten Verstärker verbunden.

Um es zu ermöglichen, die Einflüsse von gegebenenfalls vorhandenen Dauerstrichsendungen zu messen, enthalten die Verarbeitungseinrichtungen vorteilhafterweise einen Hilfsausgang, der ein gleichgerichtetes Hilfsausgangssignal liefert, das den Einflüssen der Dauerstrichsendungen entspricht. Dieses Hilfsausgangssignal wird vorteilhafterweise von einem Signal abgeleitet, das am Ausgang des gegengekoppelten Verstärkers verfügbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsart enthält die Detektorstufe eine Diode, die vorzugsweise geregelt ist, um in ihrem quadratischen Bereich zu arbeiten.

Andere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen hervor. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsart einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer logarithmischen Verstärkerstufe der Vorrichtung nach Fig. 1; und die

Fig. 3 bis Fig. 5 Impulsverläufe verschiedener charakteristischer Signalabschnitte, die in der Vorrichtung nach der Erfindung auftreten.

Die Zeichnungen zeigen im wesentlichen verschiedene charakteristische Elemente, die integraler Bestandteil der Beschreibung sind. Aus diesem Grunde dienen sie nicht nur zur Erleichterung des besseren Verständnisses der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, sondern sie tragen gegebenenfalls auch zur Definiton der Erfindung bei.

Fig. 1 zeigt einen HHF-Empfangskopf, enthaltend eine Antenne A sowie eine HHF-Empfangskette H. Dieser Empfangskopf kann ein breites Band im Bereich der Frequenzen beobachten, die gewöhnlich von Radargeräten verwendet werden, der beispielsweise zwischen 2 und 40 GHz bei Radarabwehrgeräten variieren kann.

Die Vorrichtung D gemäß der Erfindung ist stromabwärts dieses Kopfes angeordnet, d. h. mit seinem Ausgang verbunden. Sie besitzt einen Eingang E, der mit der HHF-Empfangskette H verbunden ist, sowie eine Detektorstufe 1 mit einer schnellen Diode 10, beispielsweise einer Schottky-Diode, die mit einem Eingang E verbunden und geregelt ist, um in ihrem quadratischen Bereich zu arbeiten. Diese Diode ist mittels eines Widerstandes 11 polarisiert, der ihren Ausgang mit Masse verbindet.

Der Ausgang der Diode ist mit Verarbeitungseinrichtungen 2 verbunden, denen ein logarithmischer Verstärker 3 folgt, der den Ausgang S der Verstärkervorrichtung D liefert.

Am Eingang der Verarbeitungseinrichtungen 2 befindet sich eine Differenzverstärkerstufe 20, enthaltend einen Verstärker 200 mit dem Verstärkungsfaktor 1, dessen nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang der Detektordiode 10 verbunden ist. Der Ausgang dieses Verstärkers 200 ist mit dem Eingang der logarithmischen Verstärkerstufe 3 verbunden.

Eine analoge Speicherschaltung 21 enthält einen Widerstand 210, von dem ein erster Anschluß mit dem Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe 3 über einen gesteuerten Unterbrecher 22 verbunden ist. Der zweite Anschluß dieses Widerstand ist einerseits mit Masse über einen Kondensator 211 und andererseits mit dem nicht-invertierenden Eingang eines gegengekoppelten Verstärkers 24 verbunden, der so eingestellt ist, daß er in seinem linearen Bereich arbeitet. Der invertierende Eingang dieses gegengekoppelten Verstärkers 24 ist mit Masse verbunden. Sein Ausgang ist einerseits mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 200 der Differenzverstärkerstufe 20 und andererseits mit einem Hilfsausgang SA der Vorrichtung D über eine zusätzliche logarithmische Verstärkerstufe 25 verbunden, die analog der logarithmischen Verstärkerstufe 3 aufgebaut ist.

Der Unterbrecher 22 wird durch Verzögerungseinrichtungen 23 gesteuert. Diese enthalten im wesentlichen einen Pegelkomparator 230, dessen nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe 3 verbunden ist, und dessen invertierender Eingang dazu eingerichtet ist, einen Schwellenwert aufzunehmen. Der Ausgang dieses Komparators ist mit dem Eingang einer Steuerlogik 231 verbunden, deren Ausgang ein Steuersignal an den Unterbrecher 22 liefert. Diese Steuerlogik 231 umfaßt einen Zeitzähler und enthält eine sich auf die vorbestimmte Wartezeit T beziehende Information, deren Bedeutung nachfolgend erläutert wird. Es versteht sich, daß der hier verwendete Ausdruck "Unterbrecher" zur Bezeichnung der Funktion der Unterbrechung oder Nicht-Unterbrechung der Verbindung die praktische Ausführungsart des so bezeichneten Elements nicht präjudiziert. Die verwendete Technologie für die materielle Ausführung der Verzögerungseinrichtungen und des gesteuerten Unterbrechers ist so gewählt, daß sie ein extrem schnelles Schalten erlaubt.

Der am invertierenden Eingang des Komparators 230 anliegende Schwellenwert ist etwas kleiner als der Minimalpegel der Impulssendungen. Man kann beispielsweise einen passenden Bruchteil der Bezugsspannung eines Analog/Digital-Wandlers nehmen, der stromabwärts des Ausgangs der Vorrichtung für eine Analog/Digital-Wandlung des Signals SP2 verwendet wird.

Die analoge Speicherschaltung 21, der gegengekoppelte Verstärker 24 sowie der Verstärker 200 bilden eine gegengekoppelte Schleife erster Ordnung, die durch den Unterbrecher 22 aktiviert wird, oder nicht.

Fig. 2 zeigt in detaillierter Weise eine vorteilhafte Ausführungsform einer logarithmischen Verstärkerstufe, die als Stufe 3 und/oder als Stufe 25 in Fig. 1 verwendet werden kann.

Ein einziger Empfangskopf 30 mit schneller Diode ist am Ausgang mit einer Kette deutlich gesättigter linearer Verstärker 31 bis 33 verbunden. Die vier Verbindungspunkte 300 bis 303 dieser Kette sind jeweils mit vier deutlich gesättigten linearen Verstärkern 34 bis 37 verbunden, deren Ausgänge mit den Eingängen eines logarithmischen Summiergliedes 38 verbunden sind. Schließlich ist dessen Ausgang mit einem Ausgangsverstärker 39 verbunden ist.

Die Aufgabe der Diode 30 kann gemäß der Erfindung von der Diode 10 im Falle der Verstärkerstufe 3 übernommen werden.

Es wird nun die Funktionsweise der Vorrichtung erläutert.

Der Eingang E empfängt ein HHF-Signal entsprechend dessen Aufnahme durch den Empfangskopf A, H, das Impulssendungen enthält, denen gegebenenfalls Dauerstrichsendungen überlagert sein können. Die Empfangsdiode 1 liefert daher an ihrem Ausgang (Punkt P1) eine gleichgerichtete Spannung SP1, deren Amplitude linear mit der Leistung des Eingangssignals variiert, da die Diode so eingestellt ist, daß sie in ihrem quadratischen Bereich arbeitet. Das gleichgerichtete Signal SP1 enthält eine Impulskomponente aufgrund eines Sende-"Impulses", der gegebenenfalls eine Dauerstrichkomponente aufgrund einer Dauerstrichsendung (CW) überlagert ist.

Theoretisch könnte man auch diese langen Dauerstrichemissionen als Impulse qualifizieren, die Radarspezialisten behalten jedoch das Wort "Impulse" für kurze HHF-Sendungen vor und sprechen bei langen HHF-Sendungen von Dauerstrichwellen. Es versteht sich, daß, da das gleichgerichte Signal einer Leistung entspricht, seine Amplitude gleich der Summe der jeweiligen Amplituden der Impuls- und Dauerstrichkomponenten ist.

Das allgemeine Funktionsprinzip der Vorrichtung ist wie folgt:
Die Aktivierung der Gegenkopplungsschleife (Unterbrecher 24 geschlossen) hat zur Folge, daß das Signal SP2 am Ausgang des logarithmischen Verstärkers gegenüber einem gewünschten Wert geregelt wird, indem dem Punkt P3 ein geeignetes Korrektursignal SP3 zugeführt wird. Da die Gegenkopplungsschleife eine solche erster Ordnung ist, liefert ihr Ausgang SP2 einen "Positionsfehler" DSP2. Der Pegel des Komparators 230 ist höher als der Wert DSP2 gewählt. Die Schleife wird so betrieben, daß die zeitliche Schwankung von DSP2 so schwach wie möglich ist.

Wenn die Gegenkopplungsschleife nicht aktiviert ist (Unterbrecher 22 offen), dann wird der vorangehende Pegel des Signals SP2 durch den Analogspeicher 21 gespeichert.

Wie man weiter später sieht, wird die Gegenkopplungsschleife während jeden "Impulses" entaktiviert und wird außerhalb von "Impulsen" aktiviert.

Weil die Gegenkopplungsschleife nur außerhalb von "Impulsen" aktiviert wird, stellt das Signal SP3 einzig die "Dauerstrichkomponente" des gleichgerichteten Signals SP1, mit dem "Positionsfehler" der Schleife behaftet, dar.

Da das Signal SP1 einzig durch eine Dauerstrichsendung hervorgerufen wird, ist das Ausgangssignal SP4 der Differenzverstärkerstufe 20 im wesentlichen Null bei "nahem Positionsfehler". Das Signal SP2 nimmt dann den Wert DSP2 an, wobei anzumerken ist, daß die logarithmische Verstärkung ein Ausgangssignal SP2 von Null für ein Eingangssignal SP4 von Null liefert (Verstärkungsgesetz der Formel SP2=Log(SP4+1)).

Da das Signal SP1 einen "Impuls" enthält, stellt das Signal SP4 somit die einzige "Impulskomponente" des gleichgerichteten Signals dar, im wesentlichen von den Auswirkungen von Dauerstrichemissionen befreit (mit Ausnahme des "Positionsfehlers" der Schleife). Das Signal SP2 stellt somit ein "gleichgerichtetes Impulssignal" dar, das logarithmisch verstärkt ist, ohne irgendeine dynamische Kompression erfahren zu haben, wobei der Positionsfehler vernachlässigt ist.

Was auch der Pegel der angetroffenen Dauerstrichsendungen ist, die Empfindlichkeit der Vorrichtung bleibt somit erhalten. Darüber hinaus ist der verstärkte Pegel dieser Dauerstrichsendungen, beim nahen Positionsfehler, am Hilfsausgang SA verfügbar, der somit ein "gleichgerichtetes Dauerstrichsignal" abgibt.

Die Gegenkopplungsschleife arbeitet hier in einer speziellen Weise: in ihrer Vorwärtsrichtung hat der Verstärker 3 ein logarithmisches Verhalten; im Gegensatz dazu ist sie in ihrer Rückwärtsrichtung (Verstärker 24) linear. Was man vom Signal SP1 in dem Augenblick, in dem man die Gegenkopplungsschleife im Verstärker 200 aktiviert, abzieht, ist daher nicht proportional dem "Dauerstrichanteil", der in diesem Signal enthalten ist, sondern davon logarithmisch abhängig. Die Ermittlung der Schwelle, die vom Komparator 230 ausgeführt wird, in Zusammenwirken mit der Verstärkung des Verstärkers 24 bringt das Signal SP3 gegen die "Dauerstrichkomponente" des Signals SP1.

Der Fachmann versteht, daß dies zur Stabilität der Rückkopplungsschleife beiträgt.

Es ist daher wichtig, einen andauernden, gleichgerichteten Signalimpuls von einem Impuls eines gleichgerichteten Impulssignals zu unterscheiden. Deshalb verwenden die Verzögerungseinrichtungen 23 das Ausgangssignal SP2 der logarithmischen Verstärkerstufe 3, das daher hier so erscheint, als ob es zugleich ein kritisches Signal im Sinne einer Hilfe bei der Unterscheidung ist und zugleich ein Kompensationssignal ist, weil es am Anfang der Kompensation auf dem Pegel der Differenzverstärkerstufe 20 ist.

Um diese Unterscheidung zwischen den verschiedenen Impulsen darzustellen, wird nun insbesondere auf die Fig. 3 bis 5 Bezug genommen, in denen jeweils entsprechende Zeitdiagramme dargestellt sind, die von oben nach unten einen Teil der Signale SP1, SP4, SP2 und SP3 darstellen.

Fig. 3 zeigt den Fall eines Ausschnitts eines gleichgerichteten Signals SP1, das keine Impulskomponente enthält. Vor dem Auftreten der ersten Anstiegsflanke des Signals SP1 ist der Unterbrecher 22 geschlossen. Beim Auftreten dieser Anstiegsflanke findet sich diese auf dem Signal SP4 wieder und wird auf das Signal SP2 verstärkt. Der Pegel des Signals SP2 ist daher höher als der Schwellenwert des Komparators 230, dieser liefert ein Logiksignal an die Steuerlogik 231, die den Unterbrecher 22 öffnet, da eine Anstiegsflanke vorliegt, die somit einen "Impuls" vermuten läßt.

Die Steuerlogik 231 hält in Erwartung des Auftretens einer Abfallflanke, die das Ende des "Impulses" anzeigen würde, den Unterbrecher 22 offen. Diese Abfallflanke tritt bis zum Ablauf der vorbestimmten Wartezeit T nicht auf, was daher bedeutet, daß die Anstiegsflanke zu einer aufgetretenen Dauerstrichkomponente gehört. Es wird daher der Unterbrecher 22 geschlossen und die Gegenkopplungsschleife aktiviert. Diese Zeitdauer T ist in Abhängigkeit vorn Anwendungsfall einstellbar und kann typischerweise in der Größenordnung vom Dreifachen der maximalen Breite eines "Impulses" liegen.

Mit dem Schleißen des Unterbrechers 22 wird die Gegenkopplungsschleife aktiviert. Nach einer Übergangszeit, deren Dauer von den der Schleife innewohnenden Eigenschaften abhängt, stabilisiert sich der Pegel des Signals SP2 auf dem genannten Wert DSP2, der Pegel des Signals SP3 stabilisiert sich auf einem Wert, der dem nahen Positionsfehler entspricht, auf dem des Signals SP1, und das Signal SP4 entspricht beim nahen Positionsfehler der hier nicht existierenden Impulskomponente.

Ab der Abfallflanke des Signals SP1 bleibt der Pegel des Signals SP2 unter dem Schwellenwert des Komparators 230, und der Unterbrecher bleibt geschlossen. Indessen erscheint am Signal SP4 ein gleicher Übergangsbereich wie der zuvor beschriebene. Im Gegensatz hierzu ist dieser Übergangsbereich im Signal SP2 weniger merklich, weil der logarithmische Verstärker 3 seine negativen Eingangsspannungen beschneidet.

Fig. 4 zeigt den Fall eines Ausschnitts eines gleichgerichteten Signals SP1 das einen "Impuls" enthält, der nach Verstreichen der Wartezeit T im Anschluß an das Auftreten einer Anstiegsflanke einer Dauerstrichsendung erscheint. Die Funktion der Vorrichtung ist identisch der in Fig. 3 beschriebenen bis auf das Auftreten des ersten "Impulses". Ab diesem Auftreten öffnet die Steuerlogik den Unterbrecher 22, wodurch die Gegenkopplungsschleife entaktiviert wird. Das Signal SP3, das den vorangehenden Pegel der Dauerstrichkomponente repräsentiert, wird vom Signal SP1 abgezogen, was zu einem Signal SP4 führt, das allein die Impulskomponente beim Fehler naher Position führt. Die verstärkte Impulskomponente SP2 wird somit an den Ausgang S geliefert, während das verstärkte Signal SP3 an den Hilfsausgang SA geliefert wird. Beim Auftreten der abfallenden Flanke, die vor dem Ende der Wartezeit T erscheint, schließt die Steuerlogik den Unterbrecher 22 wieder, weil der Pegel des Signals SP2 unter den Schwellenwert des Komparators fällt, und reaktiviert die Gegenkopplungsschleife wieder, um den Pegel der Dauerstrichkomponente erneut zu bewerten. Dieser Betriebsablauf wiederholt sich beim nachfolgenden "Impuls".

Fig. 5 zeigt den Fall eines Ausschnitts eines gleichgerichteten Signals SP1, das einen "Impuls" enthält, der vor dem Ablauf der Wartezeit T im Anschluß an das Auftreten einer Anstiegsflanke einer Gleichkomponente erscheint.

Beim Auftreten der ersten Anstiegsflanke (entsprechend einer Dauerstrichkomponente) wird der Unterbrecher 22 geöffnet, was die Gegenkopplungsschleife entaktiviert. Beim Auftreten der zweiten Anstiegsflanke (entsprechend einem "Impuls") wird der Unterbrecher 22 offengehalten.

Beim Auftreten der Abfallflanke des "Impulses" bleibt der Pegel des Signals SP2 über dem Schwellenwert, und der Unterbrecher 22 wird bis zum Ablauf der Wartezeit T offengehalten. Man erhält so Signalverläufe, die denen der Fig. 3 vergleichbar sind.

Es versteht sich, daß die Dauer der Dauerstrichaussendungen und die der "Impulse" vom jeweiligen Anwendungsfall abhängen. Dies gilt auch für die vorbestimmte Wartezeit T sowie für die verschiedenen Zeitkonstanten des Systems. In einer speziellen Anwendungsform können solche Dauerstrichaussendungen eine Dauer von mehreren Sekunden haben, während die "Impulse" eine Breite von beispielsweise zwischen 0,1 und 100 µSek. haben. Die Dauer T beträgt in diesem Falle den Bruchteil 1 Millisekunde, und die Dauer des Übergangszustandes in der Gegenkopplungsschleife liegt in der Größenordnung von 1 µSek. bei geschlossener Schleife, während der Speicher 21 bei offener Schleife eine Zeit benötigt, die bis zu 1 Sekunde gehen kann.

Die Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt insbesondere die Kompensation von Wirkungen, die aus der Dauerstrichkomponente von thermischem Rauschen resultiert, das der Empfangskette innewohnt und ebenfalls gleichgerichtet wird.

Der Fachmann weiß, daß Vorrichtungen der beschriebenen Art häufig auf einer festen oder beweglichen Plattform installiert werden, die eine Störquelle aufweist, die eine Dauerstrichstörung oder dergleichen erzeugen kann. In diesem Falle bietet die beschriebene Vorrichtung den wesentlichen Vorteil, daß die Dauerstrichkomponente einer solchen Störung, die parasitär in ihre Schaltungen eingekoppelt wird, beseitigt werden kann. Anders ausgedrückt, die Vorrichtung ist gegen örtliche Störungen "entkoppelt".

Die "Impulse" werden nicht deformiert und die Vorrichtung ist keiner Blendung nach jedem Impuls unterworfen. Darüber hinaus erlaubt es die Schnelligkeit der Verzögerungseinrichtungen und des Unterbrechers 22, Bedrohungen zu verarbeiten, die von HFR-Radaranlagen stammen.

Wie hier erläutert worden ist, findet eine solche Vorrichtung ihr Hauptanwendungsgebiet bei breitbandigen Beobachtungen, und ihre Verwendung ist speziell im Falle von Goniometerempfängern vorteilhaft, die auf jeder Antenne unterschiedliche Dauerstrichpegel empfangen können. Die Messung des Einfallwinkels ist somit nicht gestört.

Die Erfindung ist nicht auf die obenbeschriebene Ausführungsart beschränkt, sondern umfaßt alle Varianten, insbesondere die folgenden:

• - Obgleich es vorteilhaft ist, daß die Detektordiode 10 in ihrem quadratischen Kennlinienbereich arbeitet, ist es doch möglich, sie in ihrem linearen Kennlinienbereich arbeiten zu lassen. Die Empfindlichkeit der Vorrichtung wird dadurch nur sehr leicht verschlechtert, und die verfälschte Absolutmessung des Pegels erfordert somit eine Software-Korrektur in Abhängigkeit vom Pegel der gemessenen Dauerstrichkomponenten
• - Zum Zwecke der Vereinfachung sind die Verzögerungseinrichtungen 23 durch einen Pegelkomparator und eine Steuerlogik dargestellt worden, die insbesondere einen Zeitfehler enthält. Es versteht sich, daß die spezielle Ausführung dieser Verzögerungseinrichtungen wichtiger ist und insbesondere vom Anwendungsfall abhängt.
• - Das kritische Signal und das Kompensationssignal sind bei dieser Ausführungsart identisch. Man könnte auch andere Ausführungsarten vorsehen, in denen das Kompensationssignal sich von dem kritischen Signal unterscheidet und von einer anderen Quelle als vom Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe 3 stammt.

Die Ausführungsform der Verstärkerstufe 3 ist speziell vorteilhaft. Man könnte dennoch andere Arten von logarithmischen Verstärkerstufen verwenden.

Die Ermittlung von Übergängen (Flanken) im gleichgerichteten Signal wird in der dargestellten Betriebsart durch Vergleich des Signals SP2 mit einem Schwellenwert ausgeführt; man könnte indessen auch vorsehen, diese Ermittlung durch Beobachtung der Änderung des Signals SP2 auszuführen.

Es versteht sich, daß einige der obenbeschriebenen Einrichtungen bei Ausführungsvarianten weggelassen werden können, bei denen sie nicht benötigt werden.

Claims (15)

1. Verstärkervorrichtung für HHF-Impulsignale, enthaltend:

• - einen Eingang (E), der dazu bestimmt ist, mit einem Breitbandempfangskopf (A, H) verbunden zu werden, der dazu geeignet ist, Impulssendungen aufzunehmen, denen Dauerstrichsendungen überlagert sein können,
• - eine Detektorstufe (1), die mit diesem Eingang (E) verbunden ist und die ein gleichgerichtetes Signal (SP1) liefert,
• - Verarbeitungseinrichtungen (2) für das gleichgerichtete Signal (SP1), um ein gleichgerichtetes Impulssignal (SP4) abzugeben, das wenigstens zum Teil von den Wirkungen gegebenenfalls vorhandener Dauerstrichsendungen befreit ist, und
• - eine logarithmische Verstärkerstufe (3), die das gleichgerichtete Impulssignal (SP4) aufnimmt und das Ausgangssignal (SP2) der Verstärkervorrichtung liefert,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (2) enthalten:

• - eine Differenzverstärkerstufe (20), deren nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang der Detektorstufe (1) verbunden ist und deren Ausgang mit dem Eingang der logarithmischen Verstärkerstufe (3) verbunden ist,
• - eine Analogspeicherschaltung (21), deren Eingang über einen gesteuerten Unterbrecher (22) ein gleichgerichtetes Kompensationssignal (SP2) aufnimmt, das aus dem gleichgerichteten Signal (SP1) abgeleitet ist, und deren Ausgang mit dem invertierenden Eingang der Differenzverstärkerstufe (20) verbunden ist,
• - Verzögerungseinrichtungen (23), die ein kritisches Signal (SP2) aufnehmen, das ebenfalls aus dem gleichgerichteten Signal (SP1) abgeleitet ist, und die dazu bestimmt sind, den Unterbrecher (22) zu öffnen, wenn der Pegel des kritischen Signals (SP2) während einer Zeitdauer, die gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Wartezeit (T) ist, einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Wartezeit (T) einstellbar und größer als der maximale zeitliche Versatz ist, der aufeinanderfolgende Anstiegs- und Abfallflanken des gleichgerichteten Impulssignals voneinander trennt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Schwellenwert geringfügig niedriger als der Minimalpegel der Impulssendungen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kritische Signal und das gleichgerichtete Kompensationssignal identisch sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kritische Signal (SP2) am Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe (3) abgenommen wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtungen (23) einen Pegelkomparator (230), gefolgt von einer Steuerlogik (231), die die vorbestimmte Wartezeitinformation enthält, umfassen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Analogspeicherschaltung (21) einen Widerstand (210) enthält, von dem ein erster Anschluß mit dem Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe (3) über den Unterbrecher (22) verbunden ist, und dessen zweiter Anschluß über einen Kondensator (211) mit Masse verbunden ist, und daß der zweite Anschluß des Widerstandes, der den Ausgang der Analogspeicherschaltung bildet, mit dem invertierenden Eingang der Differenzverstärkerstufe über einen linearen gegengekoppelten Verstärker (24) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die logarithmische Verstärkerstufe (3) eine Kette von deutlich gesättigten linearen Verstärkern (31 bis 33) enthält, wobei deren Verbindungen mit den Eingängen eines logarithmischen Summiergliedes (38) über weitere, deutlich gesättigte lineare Verstärker (34 bis 37) verbunden sind, und daß der Ausgang des logarithmischen Summierglieds mit dem Ausgang der logarithmischen Verstärkerstufe (3) über einen Endverstärker (39) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtungen (2) einen Hilfsausgang (SA) aufweisen, der ein gleichgerichtetes Hilfsausgangssignal liefert, das den Einflüssen der Dauerstrichsendungen entspricht.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsausgangssignal von einem Signal (SP3) abgeleitet ist, das am Ausgang des gegengekoppelten Verstärkers (24) verfügbar ist, und das der Hilfsausgang mit dem Ausgang des gegengekoppelten Verstärkers (24) über eine zusätzliche logarithmische Verstärkerstufe (25) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche logarithmische Verstärkerstufe (25) identisch zu der erstgenannten logarithmischen Verstärkerstufe (3) aufgebaut ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorstufe (1) eine Diode (10) enthält.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (10) so eingestellt ist, daß sie in ihrem quadratischen Kennlinienbereich arbeitet.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einer Plattform zugeordnet ist, die fest oder beweglich ist und einen Störer aufweist.