DE3938250C1 - Linearfrequenzmodulierter Dauerstrich-Millimeterwellensensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Millimeterwellensensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Für einen derartigen Sensor ist aus der US-PS 4 499 435 ein System zum Linearisieren des Frequenzhubes eines spannungsge­ steuerten Oszillators bekannt. Die Linearität der Frequenzmo­ dulation wird dort dadurch gesichert, daß zunächst ein Kali­ brierbetrieb mit gedehnter Zeitbasis erfolgt, um den Fre­ quenzhub in einzelne aufeinanderfolgende Abschnitte untertei­ len zu können. Zu jedem dieser Modulations-Abschnitte wird eine Information über die korrekte Steigung der Frequenzkenn­ linie abgespeichert. Diese Information wird auf Zählbasis im Vergleich zu einem manuell vorgegebenen Zählergebnis für je­ den einzelnen der Abschnitte gewonnen. Für den eigentlichen, nicht-gedehnten Echtzeit-Betrieb des Oszillators werden dann die so separat abgespeicherten Steigungsinformationen für die aufeinanderfolgenden Abschnitte der Modulationskennlinie aus dem Speicher abgerufen und zur Beeinflussung des spannungsge­ steuerten Oszillators kombiniert. Bei einer entsprechend starken Unterteilung des zeitgedehnten Aufnahmezyklus in viele einzelne Modulationsabschnitte läßt sich zwar die dann für den Echtzeitbetrieb wirksame Modulationskennlinie durch einen entsprechend feinen Polygonzug recht gut annähern. Al­ lerdings hat die so zusammengesetzte Steuerungskennlinie für viele Einsatzzwecke (wie insbesondere für den im Rahmen vor­ liegender Erfindung besonders interessierenden gemischten Ra­ dar-Radiometer-Betrieb) den wesentlichen Nachteil, daß es sich nicht mehr um eine einheitlich durchgehende Modulations­ kennlinie handelt. Denn die nun zwangsläufig am jeweiligen Übergang von einem zum nächsten Aufnahmeabschnitt auftreten­ den Unstetigkeiten stören insbesondere sehr im passiven Be­ trieb eines Millimeterwellensensors. Von großem Nachteil ist beim gattungsgemäßen Linearisierungsverfahren aber auch der erhebliche Zeitaufwand für die Aufnahme der einzelnen Kennli­ nienabschnitte im Wege der jeweils zeitgedehnten Untertei­ lung. Weil ein solcher Betrieb mit gedehnter Zeitskala nicht dem Echtzeit-Betriebsverhalten des Oszillators entsprechen muß, sind bei solcher Gewinnung von Korrekturinformationen für den spannungsgesteuerten Oszillator auch schwer voraus­ schätzbare Fehlereinflüsse bei der Übernahme dieser Korrek­ turinformationen in den Echtzeitbetrieb hinzunehmen.

Die Problematik der Linearisierung einer spannungsgesteuerten Oszillator-Frequenzmodulation ist auch Gegenstand des Bei­ trags der Marconi Electronic Devices Ltd. von D.A. Williams auf dem MIOP-Kongeß 1988 in Wiesbaden. Dort wird ein FM-CW- Radar mit Open-Loop-Linearitätskorrektur aufgrund Betriebes über einen Speicher beschrieben, in den eine Korrekturkennli­ nie abgespeichert ist, die genau invers zur Nichtlinearität des realen Oszillatorbetriebes vorgegeben sein muß. Gewisse, aber nicht alle, Umwelteinflüsse auf die Frequenzhub-Lineari­ tät lassen sich dann in gewissen Grenzen durch korrigierendes Aufschalten von Störgrößen-Meßanordnungen kompensieren; hinsichtlich anderer oder gar extrem schwankender Störgrößen müssen jedoch Korrektur-Steuerkennlinien abgespeichert wer­ den, die auch unter diesen extremen Einflüssen die Nichtli­ nearität des Oszillator-Frequenzhubes gerade kompensieren können sollen. Dafür muß deshalb eine ganze Kennlinienschar jeweils in Abhängigkeit von unterschiedlichen Störparametern (von denen die Betriebstemperatur des Oszillators nur eine ist) abgespeichert werden, um dann etwa temperaturgesteuert bei wechselnden Arbeitstemperaturen zwischen den zugehörigen Kennliniensätzen umzuschalten. Der Aufwand für die Program­ mierung und für die Bereitstellung entsprechender Speicherka­ pazität und Umschalteinrichtungen ist jedoch beträchtlich. Außerdem hat sich gezeigt, daß durch solche Umschaltvorgänge die Arbeitsweise des Sensors insbesondere dann beeinträchtigt wird, wenn er zweikanalig im aktiven und im passiven Betrieb (also insbesondere als Radar und als Radiometer) eingesetzt wird, wie es etwa aus der US-PS 3 599 207 als solches bekannt ist. Gemäß dem zitierten Marconi-Beitrag wird deshalb eine Closed-Loop-Rampenlinearisierung der Frequenzmodulation durch einen geschlossenen Frequenzregelkreis bevorzugt. Für dessen Betrieb wird ein kleiner Leistungsanteil aus dem Ausgangspfad des spannungssteuerbaren Millimeterwellenoszillators ausge­ koppelt und als Istwert in einem Regler mit dem vom Rampenge­ nerator vorgegebenen Sollwert vergleichen, um eine Regelab­ weichung für die Linearitätskorrektur zu gewinnen. Durch die Frequenzregelung der Oszillator-Ansteuerung mit aus einem sehr linearen Sägezahngenerator gelieferten zeitlichen Span­ nungsrampen als Sollwertverlauf sollen so die Probleme ver­ mieden werden, die bei der gattungsbildenden Rampenlineari­ sierung nicht im geschlossenen Regelkreis, sondern im offenen Regelkreis hinsichtlich des Aufwandes der Bereitstellung pa­ rameterabhängig unterschiedlicher Korrekturkennlinien auftre­ ten.

Aus der DE-PS 29 51 143 und ganz ähnlich aus der US-PS 4 593 287 sind speichergestützte Linearitätskorrekturen anderer Art bekannt. Dort wird das Rampensignal in einzelne Abschnitte unterteilt, denen jeweils ein Speicherplatz mit einer Korrek­ turinformation für diesen Rampenabschnitt fest zugeordnet ist. Der tatsächlich noch aktuell gegebene Linearitätsfehler für den einzelnen Rampenabschnitt wird dann als Korrekturin­ formation für die nächste Sägezahnperiode im zugeordneten Speicherplatz überschrieben. Der Schaltungsaufwand für die Realisierung eines trotz der hohen Rampen-Abtastrate auch noch unter großen umweltbedingten aktuellen Linearitätsfeh­ lern stabil arbeitenden Regelkreis zum Gewinnen dieser Kor­ rekturwerte ist allerdings ganz beträchtlich und für hohe Strahlungsfrequenzen nicht ohne weiteres realisierbar.

Zwar läßt sich eine gute Linearisierung des Frequenzsweep auch durch eine Phasenregelschleife realisieren, wie sie etwa aus der DE-OS 33 42 057 bekannt ist, aber auch schon von L.A. Hoffmann u. a. in IEEE Trans., Volume MTT-17, Nr. 12, Dezember 1969, Seiten 1145-1149 beschrieben ist. Der für solche Pha­ senregelkreise erforderliche schaltungstechnische Aufwand ist jedoch ebenfalls ganz beträchtlich und insbesondere nicht zu rechtfertigen, wenn es sich um kleinbauende und preiswerte Sensoren für nicht-stationären einmaligen Einsatz handelt, wie insbesondere im Falle der Radar-Radiometer-Kombinationen für Suchzündermunition (vgl. GB-OS 22 07 987), oder aber um preiswert anzubietende Massenprodukte wie im Falle von Fahr­ zeug-Warn- und Informations-Einrichtungen. Das gilt entspre­ chend für die grundsätzlich gegebene Möglichkeit, einen peri­ odischen und streng linearen Frequenzverlauf über der Zeit nicht mittels eines hinsichtlich seiner Ausgangsfrequenz steuerbaren Oszillators zu erzielen, sondern durch einen schaltungstechnisch sehr viel komplexeren Frequenzsynthesi­ zer.

Insbesondere bei militärischer Anwendung in Munition ist dar­ über hinaus zu berücksichtigen, daß einerseits programmier­ bare Nur-Lese-Speicher hinreichend hoher Kapazität (nämlich etwa zum Ablegen von Steuerkennlinien über der Temperatur als einem der maßgeblichsten Umweltparameter) in militärisch-qua­ lifizierter Ausführung sehr teuer sind; und daß darüber hin­ aus durch die temperaturabhängigen Kennliniensätze weder die real eintretenden Alterungserscheinungen in ihrer Auswirkung auf den Oszillator-Betrieb erfaßbar sind, noch gar umweltbedingte Störungen, wie sie etwa aufgrund der hohen Abgangsbeschleunigung beim Verschuß von Munition aus einem Waffenrohr auftreten. Anders als zu erwartende Temperatureinflüsse lassen solche sonstigen Umgebungseinflüsse (hohe mechanische Bean­ spruchung nach langjähriger Lagerzeit) sich nicht hinreichend genau für die anzustrebende lineare Frequenzsteuerung der Oszillator-Aus­ gangsfrequenz im Zeitrafferverfahren und durch Testbelastungen vor­ herbestimmen. Fertigungstechnisch wäre es ohnehin von Nachteil, daß neben dem aufwendigen Einprogrammieren der Kennliniensätze in einen Lesespeicher (PROM) für die spätere Oszillator-Ansteuerung jeder Oszillator individuell vermessen und dann nur paarweise mit seinem Modulations-Steuerspeicher gehandhabt (eingebaut) werden könnte, was die Produktions-Flexibilität sehr einschränken und die Ersatzteil-Logistik komplizieren würde.

In Erkenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Sensor gattungsgemäßer Art die lineare Zeitabhän­ gigkeit der Ausgangsfrequenz durch fertigungstechnisch und schaltungs­ technisch einfachere Maßnahmen sicherzustellen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sensor gattungsgemäßer Art gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgelegt ist.

Nach dieser Lösung wird erst unmittelbar zu Beginn des Einsatzes bzw. während des Betriebes des Sensors eine Korrekturinformation zur Kompensation der Nichtlinearität seiner Frequenzmodulation über der Steuerspannung dadurch gewonnen, daß der Oszillator vorübergehend, während (noch) keine sensorische Auswertung erfolgt, im geschlossenen Frequenzregelkreis betrieben wird, um bei stationär eingeschwungenen Betriebsverhältnissen aus dem Vergleich des Istfrequenzverlaufes mit dem Sollfrequenzverlauf eine Modifikation der zeitlichen Rampe der Modulations-Steuerspannung zu gewinnen und in einen Schreib- Lese-Speicher zu übertragen; womit der Regelkreis dann aufgetrennt und der Oszillator mit dieser exakt für die aktuellen Betriebsge­ gebenheiten geltenden Korrekturinformation angesteuert wird. Dadurch entfällt nicht nur der schaltungstechnische und steuerungstechnische Aufwand für Gewinnung und Auswahl verschiedener, von unterschiedlichen Umweltgegebenheiten abhängiger Steuerkennlinien; es entfällt insbe­ sondere jegliche Störung der Sensor-Arbeitsweise, die aus dem Betrieb des Frequenzregelkreises oder aus Steuerkennlinien-Umschaltungen herrühren würde. Vor allem werden nun die tatsächlich unmittelbar vor Inbetriebnahme des Oszillators aufgetretenen Umwelteinflüsse (wie vorangegangene Schockbeanspruchungen und tatsächliche Umgebungs­ temperatur) berücksichtigt, weil der eine, für die aktuelle Steuerung aus vorübergehender Regelung ermittelte, Satz von Korrekturinforma­ tionen gerade erst aufgenommen und eingespeichert wurde.

Dieser eine, maßgebliche Satz an Korrekturinformationen für die Linearisierung des Ausgangs-Frequenzhubes kann in einem entsprechend kleinen und preiswerten flüchtigen Speicher abgelegt werden, der überschrieben wird, wenn nach gewisser Betriebszeitspanne (etwa als Abstandsradargerät an einem Kraftfahrzeug) vorübergehend auf geschlossenen Frequenzregelkreis zurückgeschaltet wird, um aktuelle Korrekturinformationen aufgrund zwischenzeitlicher Störeinflüsse im Oszillator zu gewinnen. Im Fertigungsablauf bei der Herstellung des Sensors brauchen also noch keine Kennlinien erfaßt und umfang­ reich abgespeichert zu werden, weil erst das Steuerungsverhalten unmittelbar vor Einsatz des Sensors aufgenommen und nur dieses dann für die Oszillator-Steuerung abgespeichert wird.

Wenn der zeitliche Frequenzverlauf hinter dem Oszillator, gemessen etwa im Rückführzweig des Regelkreises, als Korrekturinformation abgespeichert wird, ehe der Kreis dann geöffnet wird, erfolgt für den Meßbetrieb die Oszillatorsteuerung aus dem Sägezahngenerator, dessen Rampenspannung durch die Korrekturinformation modifiziert wird. Auf den fortlaufenden Betrieb des Sägezahngenerators kann aber verzichtet werden, wenn die modifizierte Rampe als die Steuer­ spannung vor dem Oszillator abgespeichert wird, ehe zum Eintritt in die Messung der Regelkreis geöffnet wird.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und, auch unter Berücksichtigung der Darlegungen in der Zusammenfas­ sung, aus nachstehender Beschreibung von in der Zeichnung unter Beschränkung auf das Wesentliche stark abstrahiert als einpoliges Blockschaltbild skizzierten bevorzugten Realisierungsbeispielen zur erfindungsgemäßen Lösung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Millimeterwellensensor mit einer Frequenzregelschleife, die, hier (zur Erläuterung) wahlweise vor oder hinter der Vergleichsstelle, zum gesteuerten Betrieb des linear-frequenzmodulierten Oszillators auftrennbar ist.

Der schaltungstechnisch skizzierte linear-frequenzmodulierte Dauer­ strich-Millimeterwellensensor 11 ist für gleichzeitigen aktiven und passiven Betrieb ausgelegt; d. h. er arbeitet einerseits aktiv im Sinne der Abstrahlung von Sendeenergie 12 und dagegen zeitver­ setzter Aufnahme von Reflexionsenergie 13 als Radargerät sowie, vorzugsweise über die gleiche Antenne 14, als Radiometer zur Aufnahme von Mikrowellen-Fremdstrahlung 15. In einer Auswerteschaltung 16, die über einen Zirkulator als Sende-Empfangs-Weiche 17 der Antenne 14 nachgeschaltet ist, erfolgt eine frequenzmäßige Aufteilung der Empfangsinformation 18 in einen Radarkanal und einen dagegen fre­ quenzversetzten Radiometerkanal (in der Zeichnung nicht näher ausge­ führt). Im Radarkanal wird die Modulationsfrequenz der Reflexions­ energie 13 verglichen mit der darüberliegenden aktuellen Sendefrequenz 19, um in als solcher bekannter Weise aus der Differenz dieser beiden momentanen Modulationsfrequenzen auf die Reflektor-Entfernung rück­ schließen zu können.

Dafür wird der in seiner Ausgangs- oder Sendefrequenz 19 durch Span­ nungsansteuerung modulierbare Oszillator 20 (bei dem es sich um einen varaktorabgestimmten VCO oder um einen über seine Versorgungs­ spannung abstimmbaren Oszillator handeln kann) aus einem Sägezahn­ generator 21 mit einer über der Zeit t hoch-linear ansteigenden Rampen-Spannung ur(t) angesteuert, deren Sägezahnverlauf-Wiederhol­ zyklus (also dessen Rampen-Periode) aus einem Taktgenerator 22 vor­ gegeben wird.

Da allerdings die Modulationscharakteristik eines spannungsgesteuerten Höchstfrequenzgenerators 20 nicht linear ist (also die Ausgangs-Sende­ frequenz 19 nicht linear von der Eingangs- oder Modulationsspan­ nung u abhängt), ergibt sich tatsächlich ein nichtlinearer Frequenz­ verlauf f(t) als Oszillator-Ausgangsfrequenz 19 über die Rampenpe­ riode. Diese nimmt den angestrebten linear ansteigenden Verlauf erst an, wenn ein entsprechend gegensinnig vom idealen Rampenverlauf ur(t) abweichendes Steuersignal us(t) eingespeist wird. Das läßt sich über einen Differenzbildner 23 aus einem Vergleich des idealen Modulationssignales ur(t) mit der tatsächlichen Frequenzmodulation f(t) gewinnen, deren Frequenzverlauf f über der Zeit t mittels eines Frequenzdiskriminators 24 in einen äquivalenten Spannungsverlauf über der Zeit u(t) umgesetzt wird. Die daraus resultierende Differenz­ spannung ud(t) wird dem idealen Rampensignal ur(t) in einem Addierer 25 zugeschlagen, so daß sich die verzerrte Steuerspannung us(t) zur Kompensation der Nichtlinearitäten des Oszillators 20 ergibt. Bei Auskopplung der rückzuführenden (Ausgangs-)Frequenz 19 mittels eines Richtkopplers 26 zwischen Oszillator 20 und (Sende-)Antenne 14 und bei Einschalten eines Filterverstärkers 27 vor dem frequenz­ steuerbaren Oszillator 20 ist somit ein geschlossener Frequenzregel­ kreis 28 zum Erzielen einer zeitlinear ansteigenden Sende-Frequenz 19 gegeben.

Aufgrund unvermeidbarer Kopplungen stört allerdings die Funktion eines solchen Regelkreises 28 die simultane passive Arbeitsweise (Meßbetrieb) des Sensors 11, im Mikrowellenspektrum also dessen radiometrische Arbeitsweise in der Auswerteschaltung 16. Um Fehl­ informationen zu vermeiden, wird deshalb die Funktion der Auswerte­ schaltung 16 zunächst über ein Schaltsignal E1 aus einer übergeord­ neten Funktionsablaufsteuerung 29 gesperrt, wenn der Oszillator 20 im geschlossenen Frequenzregelkreis 28 betrieben wird. Wenn sich stabile, eingeschwungene Verhältnisse hinsichtlich der Funktion des Regelkreises 28 eingestellt haben, wird über ein Umschaltsignal E2 bewirkt, daß eine Korrekturinformation 30 über einen Wandler 31 in einen Speicher 32 übernommen und der Regelkreis 28 über einen Umschalter 33 aufgetrennt wird, um den Oszillator 20 fortan ungeregelt gemäß der soeben aus dem Regelkreis 28 gewonnenen Korrekturinformation 30 anzusteuern. Bei dieser handelt es sich um die modifizierte Rampe der Steuerspannung us(t), wenn der Speicher 32, hinter dem Addierer 25 für die ideale Rampenspannung ur(t) und die Kompensations-Dif­ ferenzspannung ud(t), und somit sein Umschalter 33 im Steuerkanal vor dem Oszillator 20, liegt; oder es handelt sich bei der abge­ speicherten Korrekturinformation 30 um den tatsächlichen Frequenz­ verlauf u(t), wenn der Speicher 32 hinter dem Oszillator 20 liegt, und der Umschalter 33 vor dem Sollwert-Istwert-Vergleicher 23 zum Auftrennen der Regelkreis-Rückführung. Es kann aber auch (in der Zeichnung nicht berücksichtigt) die Differenzspannung ud(t) als Korrekturinformation (30) abgespeichert und wieder die Regelkreis­ rückführung über den Umschalter 33 geöffnet werden, bei Betrieb des Sägezahngenerators 21 auch im Meßbetrieb des Oszillators 20.

Entscheidend ist, daß aus der Funktion des geschlossenen Regelkreises 28 eine Korrekturinformation 30 gewinnbar und abspeicherbar ist, über die sodann die modifizierte Steuerspannung us(t) für eine über der Zeit lineare Frequenzmodulation der Ausgangs- und Sende-Frequenz 19 erzielt wird, ohne im Meßbetrieb noch die Funktion des (die ra­ diometrische Auswertung störenden) geschlossenen Regelkreises 28 zu benötigen.

Beim Speicher 32 kann es sich um einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) handeln, der über den Wandler 31 mit einer zeitlich äquidistanten Folge von digitalisierten (verschlüsselten) Spannungswerten einer Rampenfunktion us(t) gespeist wird. Die werden dann zyklisch - ge­ steuert über den Taktgenerator 22 - ausgelesen und über einen Wandler 31 in zeitabhängig variierende Spannungsimpulse rückgewandelt, um die Spannungssteuerung des Oszillators 20 bzw. des ihm vorgeschal­ teten Filterverstärkers 27 durchzuführen. Der Speicher 32 kann aber auch als Schieberegister realisiert sein, dessen Länge der Anzahl der über einer Rampe abzuspeichernden Spannungswerte und dessen Breite der Verschlüsselungs-Bitbreite entspricht. Beim Wandler 31 kann es sich um getrennte Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzer handeln; da diese aber für das Einschreiben der Korrekturinformation 30 und das Auslesen z. B. zur Steuerspannung us(t) nicht-überlappend betrieben werden, kann auch ein in beiden Richtungen (nach dem so­ genannten Wägeverfahren, vgl. V. Tietze, Ch. Schenk, Halbleiter- Schaltungstechnik, Springer-Verlag, 1983, Berlin-Heidelberg, New York, Tokyo, 6. Auflage, Seiten 767-772, arbeitender) Wandler eingesetzt werden, der sowohl eine Analog-Digital- wie auch eine Digital-Analog-Umsetzung realisieren kann.

Der Zeitpunkt des Erscheinens des Umschaltsignales E2 zur Beendigung des Betriebes des geschlossenen Regelkreises 28 nach Abspeichern der dann gerade ermittelten, aktuellen Korrekturinformation 30 kann aus der übergeordneten Funktionsablaufsteuerung 29 eine gewisse Zeitspanne nach Erscheinen des Einschaltsignales E1 generiert werden und damit indirekt vom Erscheinen einer Anzahl von Sägezahn-Rampen des Generators 21 abhängen, die mindestens erforderlich ist, um ein stabil eingeschwungenes Verhalten des Regelkreises 28 zu erzielen. Insbesondere dann, wenn als die Korrekturinformation 30 der span­ nungsgewandelte Modulationshub f(t) = u(t) in der Rückführung des Regelkreises 28 herangezogen wird (in der Zeichnung unten links), ist es zweckmäßig, das Umschaltsignal E2′ dann auszugeben, wenn die Einschalt-Frequenzdrift der Ausgangsfrequenz f(t) hinter dem Oszillator 20 auf ein vorgegebenes Minimum zurückgegangen ist. Das läßt sich schaltungstechnisch besonders einfach feststellen, wenn der Speicher 32 als Schieberegister organisiert ist, so daß ein bestimmter Frequenzwert (etwa die niedrigste Modulationsfrequenz zu Beginn einer Rampenperiode) mit dem zugeordneten nächstfolgenden Frequenzwert (also der nächstfolgenden Rampe) verglichen wird, indem die letzte Zelle des Schieberegister-Speichers 32 und dessen aktuelle Eingangswert auf einen Differenzbildner 34 geschaltet werden. Erst wenn die Einsatzfrequenz der nächsten Rampe mit derjenigen der voran­ gegangenen Rampe hinreichend übereinstimmt, wird vom Differenzbildner 34 über eine interne Schwellenabfrage das Umschaltsignal E2′ auf den Schalter 33 zum Auftrennen des geschlossenen Regelkreises 28 ausgegeben.

Statt dessen oder zusätzlich kann über einen Temperaturwächter 35 die Arbeitstemperatur des Oszillators 20 gemessen und ein Einschalt­ signal E1′ erst dann ausgegeben (bzw. darüber das zuvor erwähnte zentrale Einschaltsignal E1 erst dann freigegeben) werden, wenn aufgrund angenähert erreichter Betriebstemperatur des Oszillators 20 überhaupt erst eine spezifizierte Arbeitsweise des Oszillators 20 und damit eine stabile Arbeitsweise des Regelkreises 28 erwartet werden kann; mit Ausgabe des Umschaltsignales E2′, wenn der in einer Differenzierstufe 36 ermittelte zeitliche Gradient der Temperatur­ änderung ein vorgegebenes Minimum unterschreitet, wenn also aufgrund konstanter Betriebstemperatur des Oszillators 20 auch eine von Tempe­ raturdrift befreite Ausgangsfrequenz f(t) erwartet werden kann.

Ferner kann der Temperaturwächter 35 eine Temperaturinformation 37 liefern, die als temperaturabhängige Vorspannung der Rampenspan­ nung ur(t) unter lagert wird, etwa durch zusätzliche Einspeisung in den Addierer 25 hinter dem Sägezahngenerator 21. Wenn diese Zu­ satzspannung sich umgekehrt zur Variation der Arbeitstemperaturschwan­ kung des Oszillators 20 verhält, ist dadurch sichergestellt, daß dieser auch bei besonders tiefen Temperaturen zuverlässig und rasch anschwingt. Das ist besonders von Interesse, wenn der mehrkanalige Mikrowellen-Sensor 11 etwa als Abstands-Warnradar mit gleichzeitigem Radiometerbetrieb zur Detektion besonderer Straßenverkehrsverhält­ nisse, wie etwa Eisbildung oder Aquaplaning-Gefahr und somit unter extremen Temperaturgegebenheiten, eingesetzt wird. Um dann alterungs- und erschütterungsbedingte, der Frequenzkonstanz des modulierbaren Oszillators 20 abträgliche Einflüsse auch über längere Nutzungszeiten ausgleichen zu können, ist es zweckmäßig, periodisch und/oder jeweils bei Inbetriebnahme des Kraftfahrzeuges (bzw. seines Sensors 11) ein Einschaltsignal E1 auszulösen, um gemäß den aktuellen Alterungs- und Umgebungsgegebenheiten für den Betrieb des Oszillators 20 eine aktualisierte Korrekturinformation 30 für die Linearisierung des Frequenzsweep zu gewinnen.

Claims (11)

1. Linear-frequenzmodulierter Dauerstrich-Millimeterwellen­ sensor (11) mit spannungsgesteuertem Oszillator (20), der aus einem Speicher (32) mit einer Korrekturinforma­ tion (30) nach Maßgabe der Abweichung des tatsächlichen Verlaufes der Oszillator-Ausgangsfrequenz (14) vom vorgegebenen Verlauf der Ausgangs-Frequenz (14) beauf­ schlagt ist, wofür die Korrekturinformation (30) aufge­ nommen und in den Speicher (32) übergeben wurde, ehe dann für den Meßbetrieb die Modulation des Oszillators (20) mit dieser Korrekturinformation (30) aus dem Spei­ cher (32) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der über einen Sägezahngenerator (21) frequenzmodu­ lierte Oszillator (20) für die Aufnahme der Korrekturin­ formation (30) in einem geschlossenen Frequenzregelkreis (28) mit Speisung des Speichers (32) aus dem Frequenzre­ gelkreis (28) betrieben wird, solange die Frequenzen (f) in aufeinanderfolgenden Frequenzmodulationsrampen einen vorgegebenen Unterschied voneinander noch nicht unter­ schreiten, und daß, nach solcher Aufnahme der Korrek­ turinformation (30) im Betrieb des Oszillators (20) mit geschlossenem Frequenzregelkreis (28), unter Auftrennen dieses Regelkreises (28) auf den Meßbetrieb mit Steue­ rung des Modulations-Sägezahngenerators (21) durch die gerade abgespeicherte Korrekturinformation (30) umge­ schaltet wird.

2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher (32) ein flüchtiger Schreib-Lese-Speicher vorge­ sehen ist.

3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (32) vor dem Oszillator (20) und hinter dem Sollwert-Istwert-Vergleicher (23) des geschlossenen Regelkreises (28) an diesen angeschlossen ist.

4. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (32) hinter dem Oszillator (20) und vor dem Sollwert-Istwert-Vergleicher (23) des geschlossenen Regelkreises (28) an diesen angeschlossen ist.

5. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang eines Umschalters (33) an den Eingang und ein Ein­ gang des Umschalters (33) an den Ausgang des Speichers (32) ange­ schlossen ist.

6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (33) von einem Einschaltsignal (E1) an den Eingang und von einem Umschaltsignal (E2) an den Ausgang - unter Auftrennung des Eingangs zum Speicher (32) - des Speichers (32) legbar ist.

7. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschaltsignal (E2) von einer übergeordneten Funktionsab­ laufsteuerung (29) geliefert wird, wenn der geschlossene Regel­ kreis (28) über eine vorgegebene Zeitspanne betrieben wurde.

8. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Differenzbildner (34) für die Frequenzen (f) aufeinanderfolgender Modulationsrampen gelieferte Umschaltinformation (E2′) das Auftrennen des Frequenzregelkreises (28) zum Übergang vom Betrieb der Korrekturinformation-Aufnahme auf den Meßbetrieb bestimmt.

9. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschaltsignal (E2′) von einem Temperatur-Wächter (35) geliefert wird, wenn der zeitliche Temperaturgradient der Betriebs­ temperatur des im geschlossenen Regelkreis (28) betriebenen Os­ zillators (20) einen vorgegebenen Wert unterschreitet.

10. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangssignal (ur(t)) des Sägezahngenerators (21) für die Frequenzmodulation der Ausgangsfrequenz (19) des Oszillators (20) aus einem Temperatur-Wächter (35) eine temperaturabhängige Vorspannung unterlagert wird.

11. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als kombinierter Radar-Radiometer-Sensor (11) mit gemein­ samer Sende-Empfangs-Antenne (14) für beide Kanäle ausgelegt ist.