DE978072C

DE978072C - Pulse-modulated high-frequency radar device with a change in the frequency of the carrier wave to protect against jammers

Info

Publication number: DE978072C
Application number: DE1959978072
Authority: DE
Inventors: Yves; Carre Roland; Percy du Sert Pierre; Paris Brault
Original assignee: Compagnie Generale de Telegraphic sans FiI, Paris
Priority date: 1959-01-14
Filing date: 1959-01-14
Publication date: 1980-05-22

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf ein impulsmoduliertes Höchstfrequenzradargerät, in welchem zur Abwehr gegen Störsender die Frequenz der Trägerwelle und dementsprechend die Empfängerabstimmung stufenweise von einem Impuls zum folgenden zufällig geändert wird, wobei die Frequenz in dem zwischen zwei Impulsen liegenden Zeitintervall konstant bleibtThe invention relates to a pulse-modulated ultra-high frequency radar device in which for defense against jammers the frequency of the carrier wave and accordingly the receiver tuning step by step is changed randomly from one pulse to the next, the frequency being in the between time interval between two pulses remains constant

Es sind impulsmodulierte Radargeräte bekannt, deren Trägerfrequenz innerhalb eines bestimmten Bereiches so geändert wird, daß beabsichtigte Einwirkungen von Störsendern beseitigt werden. Diese Störsender, welche die Wirkung des Radargerätes zunichte machen sollen, arbeiten im allgemeinen in einem genau definierten Frequenzbereich. Durch Ableitung der Überlagerungsfrequenz des Empfängers von der sich ändernden Sendefrequenz wird eine annähernd gleichbleibende Zwischenfrequenz erlangtPulse-modulated radar devices are known whose carrier frequency is within a certain range is changed so that intentional interference from jammers is eliminated. These jammers, which to destroy the effect of the radar device, work in general in a well-defined Frequency range. By deriving the receiver's beat frequency from the changing one At the transmission frequency, an approximately constant intermediate frequency is achieved

Die Maßnahme, die zufällig veränderliche Impulsträgerfrequenz in dem zwischen zwei Impulsen liegenden Zeitintervall konstant zu halten, ist Teil eines nichtvorveröffentlichten älteren Vorschlags. Sie bezweckt, unerwünschte Änderungen der Empfänger-Zwischenfrequenz auszuschließen, die von Änderungen der Sendefrequenz während der Echolaufzeit herrühren . könnten.The measure, the randomly changing pulse carrier frequency in the one between two pulses Keeping the lying time interval constant is part of an older proposal that was not previously published. It aims to exclude unwanted changes in the receiver intermediate frequency from changes originate from the transmission frequency during the echo propagation time. could.

Damit ein Störsender eine gute Wirkung zeigt, muß er standig in dem gesamten Frequenzbereich des Radargeräts senden. Wenn dieser Frequenzbereich groß ist, muß der Störsender eine beträchtliche Leistung besitzen, da die Leistung proportional zur Bandbreite ist Nun sind aber bei den bekannten Radargeräten mit veränderlicher Frequenz die ausgesendeten Frequenzen nach dem Gaußschen Wahrscheinlichkeitsgesetz verteilt so daß es in der Mitte des Frequenzbereichs Frequenzen gibt deren Sendedichte größer ist d. h, daß das Radargerät auf diesen Frequenzen sehr viel häufiger als auf den äußeren Frequenzen des Bereichs sendet In diesenIn order for a jammer to be effective, it must constantly in the entire frequency range of the radar device send. If this frequency range is large, the jammer must have considerable performance because the power is proportional to the bandwidth. However, with the known radar devices with variable Frequency distributes the transmitted frequencies according to Gaussian probability law so that In the middle of the frequency range there are frequencies whose transmission density is higher d. h that the radar In this area transmits much more frequently than on the outer frequencies of the area

Fällen genügt es also, wenn der Störsender ständig in dem schmäleren Bereich der größten Sendehäufigkeit arbeitet, um das Radargerät wirksam zu stören. Dadurch kann die Leistung des Störsenders verringert werden.In cases it is sufficient if the jammer is constantly in the narrower range of greatest transmission frequency works to effectively jam the radar device. This can reduce the performance of the jammer.

Das Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer mit der Steuerstufe des Radargeräts verbundenen Anordnung, deren Frequenz bei jedem Synchronisationsimpuls einen beliebigen Wert annimmt, der in dem angewendeten Frequenzbereich liegt, und zwar derart, daß die Sendedichte auf jeder diskreten Frequenz etwa, konstant ist Andererseits soll es mit der Anordnung möglich sein, in dem Intervall zwischen zwei Impulsen die letzte ausgesendete Frequenz derart zu speichern, daß die Verwendung eines schmälert Durchiaßbereichs in dem Zwischenfrequenzverstärker des Empfängers möglich istThe aim of the invention is to provide a with the arrangement connected to the control stage of the radar device, the frequency of which with each synchronization pulse assumes any value that lies in the frequency range used, in such a way that that the transmission density on every discrete frequency is approximately constant. On the other hand, it should be with the arrangement be able to save the last transmitted frequency in the interval between two pulses in such a way that that the use of a narrowed pass-through area in the intermediate frequency amplifier of the receiver is possible

Die erfindungsgemäße Anordnung ist gekennzeichnet durch eine Rauschspannungsquelle, ein Bandfilter, das aus den Rauschspannungen ein Frequenzband von etwa 500 bis 5000 Hz herausgreift, einen anschließenden Verstärker mit nichtlinearer Kennlinie, der so ausgeführt ist, daß am Ausgang die Spannungen gemäß einem Wahrscheinlichkeitsgesetz verteilt sind, das in einer durch zwei Schwellenspannungen begrenzten Zone konstaate Spannungswerte und außerhalb dieser Schwellen Nullwerte ergibt, Einrichtungen, um aus dieser Zone beim Aussenden jedes Impulses eine Spannung während einer gegenüber der kürzesten Periodendauer der · verwendeten Räuschspannungen kurzer Zeitdauer herauszugreifen, wodurch deren Wert zufällig gemacht wird, eine Anordnung zum Speichern dieser zufälligen Spannung in dem Intervall, das zwei aufeinanderfolgende Impulse trennt, Einrichtungen, weiche diese Spannung in dem Intervall konstant halten, einen mit einer breitbandigen Röhre ausgestatteten sendeseitigen Steueroszillator, einen mit einer breitbandigen Röhre ausgestatteten empfangsseitigen Überlagerungsoszillator, Einrichtungen zur Steuerung der Frequenz der Schwingungen des Steueroszillators mittels der zufälligen Spannung, Einrichtungen zur Veränderung der zufälligen Spannung um einen konstanten Wert, wodurch eine neue Spannung erhalten wird, und zur Steuerung der Frequenz der Schwingungen des ' Überlagerungsoszillators mit dieser neuen Spannung, und eine automatische Frequenzregelanordnung zur zusätzlichen Beeinflussung dieser neuen Spannung im Sinne der Erlangung einer völlig gleichbleibenden Empfänger-Zwischenfrequenz.The arrangement according to the invention is characterized by a noise voltage source, a band filter, which picks out a frequency band from about 500 to 5000 Hz from the noise voltages, a subsequent one Amplifier with non-linear characteristic, which is designed so that the voltages at the output according to a Probability law are distributed in a zone limited by two threshold voltages constant voltage values and zero values outside these thresholds results in facilities to be taken out This zone, when each pulse is emitted, has a voltage during one compared to the shortest To pick out the period of the noise voltages used for a short period of time, thereby reducing their value randomized an arrangement for storing this random voltage in the interval that two separating successive impulses, devices which keep this voltage constant in the interval one with a broadband tube equipped transmitter-side control oscillator, one with a broadband Tube-equipped receiver-side local oscillator, devices for controlling the Frequency of oscillations of the control oscillator by means of random voltage, devices for Change the random voltage by a constant value, thereby obtaining a new voltage is, and to control the frequency of the oscillations of the 'local oscillator with this new Voltage, and an automatic frequency control arrangement for additional influencing of this new Voltage in the sense of achieving a completely constant receiver intermediate frequency.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt Darin zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild der Anordnung, F i g. 2 ein vereinfachtes Schaltbild des nichtlinearen Verstärkers für die Rauschspannungen,An embodiment of the invention is shown in the drawing
1 shows the block diagram of the arrangement, FIG. 2 a simplified circuit diagram of the non-linear amplifier for the noise voltages,

Fig.3a, 3b, 3c Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung undFig.3a, 3b, 3c diagrams to explain the Effect of the arrangement and

F i g. 4 ein vereinfachtes Schaltbild der Speicheranordnung. F i g. 4 is a simplified circuit diagram of the memory arrangement.

Zum Verständnis der Beschreibung sei zunächst bemerkt, daß die beiden Röhren, die die Rolle des sendeseitigen Steueroszillators bzw. des empfangsseitigen Überlagerungsoszillators spielen, breitbandige Röhren sind. Sie können beispielsweise Röhren des Typs »Carcinotron 0« sein, deren Frequenz eine etwa lineare Funktion der Spannung ist, die zwischen die Verzögerungsleitung der Röhre und ihre Katode angelegt wird.
Jeder Spannung, die nach geeigneter VerstärkungTo understand the description, it should first be noted that the two tubes which play the role of the control oscillator on the transmitter side and the local oscillator on the receiver side are broadband tubes. For example, they can be "Carcinotron 0" tubes, the frequency of which is a roughly linear function of the voltage applied between the tube's delay line and its cathode.
Any tension that after appropriate reinforcement

diesen Röhren zugeführt wird, entspricht eine bestimmte Schwingungsfrequenz.is fed to these tubes, corresponds to a certain Vibration frequency.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Rauschquelle bekannter Art bezeichnet Diese Rauschquelle besteht beispielsweise aus einem mit Argon gefüllten Tyratron und die Amplitude des von der Röhre gelieferten Rauschens ist vorzugsweise stabilisiert, z.B. mittels einer automatischen Verstärkungsregelungsanordnung bekannter Art Das so erhaltene Rauschen bedeckt normalerweise einen Frequenzbereich, der von einigen Hertz bis zu mehren Megahertz reichtIn Fig. 1, 1 denotes a noise source of a known type. This noise source consists, for example from a Tyratron filled with argon and the amplitude of the noise supplied by the tube preferably stabilized, for example by means of an automatic gain control arrangement of known type The noise so obtained normally covers a frequency range that from a few Hertz up to several megahertz is enough

Auf diese Quelle folgt ein Bandfilter 2, dessen unters Grenzfrequenz in der Nähe von 500 Hz liegt, damit die parasitären Wellungen zwischen 50 und 400 Hz beseitigt werden, welche von den allgemein zur Stromversorgung der Radargeräte verwendeten Systemen stammen. Die obere Grenzfrequenz liegt in der Umgebung von 5 kHz, wobei diese Wahl durch wichtige Überlegungen bestimmt ist, die weiter unten genauer erläutert werden.This source is followed by a band filter 2, the lower limit frequency of which is close to 500 Hz, so that the parasitic ripples between 50 and 400 Hz, which are generally used by the The systems used to supply power to the radars. The upper limit frequency is in the Environment of 5 kHz, this choice being determined by important considerations that are detailed below explained.

Fig.3a zeigt das Wahrscheinlichkeitsgesetz der Spannungen am Ausgang des Filters 2. Diese Kurve stelle die Größe t/T'm Abhängigkeit von der Amplitude A der Ausgangsspannung dar. Dabei bedeuten T eine konstante Zeitdauer und t die wahrscheinliche Gesamtzeit, in der eine Spannung einer bestimmten Amplitude A in diesem Zeitintervall Tauf tritt Die Kurve t/T= [(A) entspricht im wesentlichen einer Gaußschen Fehlerkurve. Sie hat ein Maximum bei A=Q, und sie ist im wesentlichen symmetrisch zur V^-Achse, wobei VT für |/1|>Λμ zu Null wird. Dabei ist Am eine durch die Rauschquelle bestimmte Maximalamplitude.3a shows the probability law of the voltages at the output of the filter 2. This curve point, the size t / T'm function of the amplitude A of the output voltage. Where t a constant time period and t is the probable overall time in which a voltage of a specific amplitude A occurs in this time interval Tauf. The curve t / T = [(A) corresponds essentially to a Gaussian error curve. It has a maximum at A = Q, and it is essentially symmetrical about the V ^ axis, where VT becomes zero for | / 1 |> Λμ. Am is a maximum amplitude determined by the noise source.

Diese Kurve läßt erkennen, daß die Durchlaßkurve des Bandfilfers keinen Einfluß auf die Form der Wahrscheinlichkeitskurve hat, da jedem Punkt auf der Abszisse der Kurve von Fig.3a eine bestimmte Amplitude entspricht, die bei sämtlichen Frequenzen des Durchlaßbereichs des Bandfilters auftreten kann. Die Kurve bedeutet, daß die Amplitude Null bei allen Frequenzen am häufigsten auftritt, und daß die Spannungen mit größeren Amplituden bei allen Frequenzen immer seltener auftreten, bis bei den beiden Extremwerten die Wahrscheinlichkeit des Auftretens bei allen Frequenzen zu Null wird.This curve shows that the transmission curve of the band filter has no influence on the shape of the Has a probability curve, since each point on the abscissa of the curve of Fig.3a has a certain Corresponds to amplitude that can occur at all frequencies of the passband of the band filter. The curve means that the amplitude zero occurs most frequently at all frequencies, and that the Tensions with larger amplitudes occur less and less frequently at all frequencies, until at the two Extreme values the probability of occurrence at all frequencies becomes zero.

Erfmdungsgemäß wird das Gaußsche Wahrscheinlichkeitsgesetz in ein Wahrscheinlichkeitsgesetz umgewandelt das in einem bestimmten Bereich um die mittlere Spannung konstante Werte und außerhalb dieser Zone den Wert Null ergibtAccording to the invention, the Gaussian probability law is used converted into a law of probability that in a certain area around the mean voltage constant values and outside this zone the value zero

Die zwischen diesen Grenzen enthaltenen Spannungen werden dann, wie oben bereits erwähnt wurde, zur Ableitung df ausgesendeten Frequenz verwendet, wobei die Wahrscheinlichkeit, daß eine beliebige Frequenz entsprechend einer in dem verwendeten Bereich des Rauschens liegenden Spannung ausgesendet wird, konstant ist, so daß die Sendedichte auf einer beliebigen diskreten Frequenz, die in dem Frequenzbereich liegt der dem Spannungsbereich der Rauschspannungen entspricht, ihrerseits konstant istThe voltages contained between these limits are then, as already mentioned above, for Derivation df transmitted frequency used, where the probability that any frequency corresponding to one used in the Range of the noise lying voltage is transmitted, is constant, so that the transmission density on a any discrete frequency that lies in the frequency range of the voltage range of the noise voltages corresponds, in turn, is constant

Zur Erfüllung dieser Bedingung werden die aus dem Filter 2 kommenden Rauschspannungen einem Verstärker 3 mit nichtlinearer Kennlinie zugeführt, der nach Art des Schaltbilds von F i g. 2 ausgeführt ist, auf welches vorübergebend Bezug genommen werden solLTo meet this condition, the noise voltages coming from the filter 2 are sent to an amplifier 3 is supplied with a non-linear characteristic, which is based on the type of circuit diagram of FIG. 2 is executed on which temporary reference should be made

Die vom Filter 2 kommenden Rauschspannungen werden in den Verstärker über eine Kapazität 20 eingeführt, die mit dem Gitter einer Röhre 21 verbunden ist Die an den Klemmen des im Katoden-The noise voltages coming from the filter 2 are fed into the amplifier via a capacitance 20 inserted, which is connected to the grid of a tube 21 which is connected to the terminals of the cathode

kreis dieser Röhre liegenden Widerstands 22 abgenommene Spannung wird über eine weitere Kapazität 23 und eine Widerstandsbrücke 24 und 25 dem Gitter einer weiteren Verstärkerröhre 26 zugeführt, deren Verstärkung durch das Verhältnis df - Widerstände 27 und 28 definiert ist, die im Anodenkreis bzw. im Katodenkreis dieser Röhre liegen. Die Ausgangsspannung wird bei 29 an der Anode der Röhre 26 abgenommen. Diese schematisch beschriebene Anordnung wird durch folgende Anordnung zur Korrektur der Verstärkung vervollständigt. Am Ausgang 210 der Katode der Röhre 21 ist eine an sich bekannte Schaltungsanordnung angebracht, die aus zwei entgegengesetzt geschalteten Dioden 211 und 212 besteht. Mit Hilfe dieser Schaltung daß sich als Gesamtwahrscheinlichkeit die Kurve 3 ergibt, die in dem Intervall zwischen — Vsund + Vsetwa horizontal verläuft und einer konstanten Wahrscheinlichkeit entspricht, während sie außerhalb dieses Intervalls praktisch der Wahrscheinlichkeit Null entspricht The voltage taken from the resistor 22 located in the circle of this tube is passed through a further capacitance 23 and a resistance bridge 24 and 25 fed to the grid of a further amplifier tube 26, the amplification of which is defined by the ratio df - resistors 27 and 28 in the anode circuit and in the cathode circuit, respectively this tube lie. The output voltage is taken from the anode of tube 26 at 29. These The arrangement described schematically is provided by the following arrangement for correcting the gain completed. At the output 210 of the cathode of the tube 21 a circuit arrangement known per se is attached, which consists of two oppositely connected Diodes 211 and 212 is made. With the help of this circuit that the overall probability is curve 3, which is in the interval between - Vs and + Vsom runs horizontally and corresponds to a constant probability while outside this Interval practically corresponds to probability zero

Die Ausgangssignale des Verstärkers 3 (Fig.I), deren Wahrscheinlichkeitsgesetz kein Gaußsches Gesetz mehr ist, wie soeben erläutert wurde, werden dann einem linearen Verstärker 4 zugeführt, der in bekannter Weise so ausgeführt ist, daß man an seinem Ausgang über eine Quelle eines hohen Stroms in der Größenordnung von mehreren hundert Milliampere an einer Impedanz von einigen Ohm verfügt Diese Quelle wirdThe output signals of the amplifier 3 (Fig. I), the probability law of which is no longer Gaussian law, as has just been explained, are then fed to a linear amplifier 4, which is designed in a known manner so that at its output a source of a high This source will have current on the order of several hundred milliamps at an impedance of a few ohms

3030th

werden zwei Schwellenspannungen ± Vi von gleicher ^|5 zur Aufladung einer Speicherkapazität verwendet, wie Größe, aber entgegengesetzter Polarität eingeführt, im folgenden erläutert wird.two threshold voltages ± Vi of the same ^{| 5 are used} to charge a storage capacity, as introduced in size, but with opposite polarity, will be explained in the following.

wobei die mittlere Rauschspannung als Bezugsspannung gewählt wird.
Sobald die Amplitude der bei 210 zugeführten Spannung den oben definierten Pegel ± Vj übersteigt, -"ο werden die Dioden 211 und 212 stromführend, und die dann durch sie hindurehfiieSenden Ströme erzeugen an den Klemmen der Lastwiderstände 213 bzw. 214 Spannungen, die über die Röhren 215 und 216 in Gegenkopplung auf. diewhere the mean noise voltage is chosen as the reference voltage.
As soon as the amplitude of the voltage supplied at 210 exceeds the level ± Vj defined above, - "ο the diodes 211 and 212 are energized, and the currents then flowing through them generate voltages at the terminals of the load resistors 213 and 214, which are transmitted through the tubes 215 and 216 in negative feedback

gegeben werden.
Wenn die Gegenkopplungssignale der Katode der Röhre 26 zugeführt werden, nimmt die Verstärkung dieser Röhre ab. Man erhält daher für diesen Verstärker eine Amplitudenverstärkungskennlinie, weiche die in Fig.3b gezeigte Gestalt besitzt, in welcher die Ausgar.gsspannung E, an der Stelle 29 als Funktion der dem Gitter der Röhre 21 zugeführten Spannung E_e dargestellt ist Der Verstärker 3 ist so ausgeführt, daß erare given.
When the negative feedback signals are applied to the cathode of tube 26, the gain of that tube decreases. Is therefore obtained for this amplifier, an amplitude gain characteristic, the shape shown in Figure 3b soft having, in which illustrated the Ausgar.gsspannung E, fed at the point 29 as a function of the grid of the tube 21 voltage E _e The amplifier 3 is executed that he

alle Frequenzen zwischen 0 und 5000 Hz, d. h. das vom ⁱ⁵ zusammengesetzt istall frequencies between 0 and 5000 Hz, ie that is composed of the ⁱ⁵

Bandfilter eingegrenzte Frequenzband der Ausgangs- Die an sich bekannteBand filter delimited the frequency band of the output The known per se

spannung der Rauschquelle, ohne Verzerrung verstärkt Die Kennlinie dieses Verstärkers weist zwei sehr verschiedene Neigungen auf. Für Spannungen, deren Amplituden A zwischen den Werten + V fund -Vf ^A0 liegen, ist die Neigung der Kurve konstant und positiv^ während sie für Spannungen mit größeren Amplituden konstant und negativ istvoltage of the noise source, amplified without distortion The characteristic of this amplifier shows two very different slopes. For voltages whose amplitudes A lie between the values + V and -Vf ^A0 , the slope of the curve is constant and positive ^ while it is constant and negative for voltages with larger amplitudes

Die Kurve 3c zeigt das Wahrscheinlichkeitsgesetz der Spannungsamplituden am Ausgang des Verstärkers 3. Alle Spannungen, deren Absolutwert kleiner als Vf ist werden entsprechend der positiven Neigung der Kennlinie gleichförmig verstärk:. Dies heißt, daß die Kurve, die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Spannung am Ausgang des Verstärkers 3 anzeigt in diesem Bereich der Kurve von F i g. 3a entspricht aber bei den Werten + Vs und — Vs abgeschnitten ist (Kurve in Fig.3c). Bei Spannungen, deren Absolutwert außerhalb dieses Bereichs liegt, ist die Neigung derThe curve 3c shows the law of probability of the voltage amplitudes at the output of the amplifier 3. All voltages whose absolute value is less than Vf are uniformly amplified according to the positive slope of the characteristic. This means that the curve indicating the probability of the appearance of a voltage at the output of the amplifier 3 is in this region of the curve of FIG. 3a corresponds, however, to the values + Vs and - Vs being cut off (curve in FIG. 3c). For voltages whose absolute value is outside this range, the slope is the

Verstärkungskurve umgekehrt Dies heißt, daß die ⁵⁵ bei 45 an der Katode der Röhre 43 abgenommen wird. Ausgangsspannungen Es um so geringer sind, je größer Unter diesen Bedingungen führen die Spannungsändie Eingangsspannungen Ee sind, und daß bei einer derungen, die bei jedem Impuls am Gitter 40 der Eingangsspannung B_e die Ausgangsspannung £5 zu Null Elektrometerröhre erscheinen, entsprechende Ändewird. Es gibt also in F i g. 3c außerhalb der Werte + V_s rungen an der Stelle 42 mit sich. Diese Änderungen und — Vs keine Amplitudenwerte, sondern die den ^K werden auf das Gitter der Röhre 43 übertragen, so daß höheren Eingangsspannungen entsprechenden Ampli- sie sich an den Klemmen des Katodenwiderstands 44Reverse gain curve. This means that the ⁵⁵ at 45 on the cathode of the tube 43 is removed. Output voltages Es are the lower, the higher Under these conditions the voltages lead to the input voltages Ee , and that with one of the changes which appear at each pulse at the grid 40 of the input voltage B _e, the output voltage £ 5 to zero in the electrometer tube will change accordingly. So there are in FIG. 3c outside the values + V _s rungs at the point 42 with itself. These changes and - Vs are not amplitude values, but the ^K values are transmitted to the grid of the tube 43, so that higher input voltages corresponding amplitudes are applied to the terminals of the cathode resistor 44

Der Ausgang dieses Verstärkers 4 führt zu einer Spannungswählanordnung 5.The output of this amplifier 4 leads to a voltage selection arrangement 5.

Die beiden Anordnungen 4 und 5 werden gleichzeitig für eine sehr kurze Zeit beispielsweise in der Größenordnung von 20 μχβο, durch einen Modulator 6 entsperrt der von der allgemeinen Synchronisationsanordnung 8 des Radargeräts gesteuert wird.The two arrangements 4 and 5 are simultaneously for a very short time, for example in the Order of magnitude of 20 μχβο, through a modulator 6 unlocked which is controlled by the general synchronization arrangement 8 of the radar device.

Die Periode, weiche der höchsten Frequenz des Katode 217 der Röhre 26 ²⁵ ausgesiebten Rauschbereichs entspricht muß verhältnismäßig groß gegenüber dieser Öffnungszeit sein, damit sich die Spannung in diesem Intervall nicht merklich ändert Diese Überlegung führt dazu, daß die obere Grenzfrequenz des Bandfilters, wie oben erläutert wurde, auf etwa 5 kHz gelegt wird.The period which corresponds to the highest frequency of the cathode 217 of the tube 26 ²⁵ screened out noise area must be relatively large compared to this opening time so that the voltage does not change noticeably in this interval. This consideration leads to the upper limit frequency of the band filter, as explained above is set to about 5 kHz.

Der Wähler 5 stellt die Verbindung zwischen dem Verstärker 4 und der Speicheranordnung dar, die ihrerseits aus d^pr Kapazität 7 und einer später zu erläuternden Anordnung 9 mit einer ElektrometerröhreThe selector 5 represents the connection between the amplifier 4 and the storage ^{arrangement, which in turn consists of d p} r capacitance 7 and an arrangement 9 to be explained later with an electrometer tube

Wählanordnung 5 hatDialing arrangement 5 has

hauptsächlich die Aufgabe, die Aufladung der Kapazität 7 auf die Augenblicksspannung der Rauschquelle während der Öffnungszeit des Wählers zu ermöglichen, und andererseits die Entladung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen zu verhindern.mainly the task of charging the capacitance 7 to the instantaneous voltage of the noise source to enable during the opening hours of the voter and on the other hand to prevent the discharge between two consecutive pulses.

Zu dem gleichen Zweck ist zusätzlich die Kapazität 7 so beschaffen, daß sie eine geringe Hysteresis und einen hohen Ohmschen Isolationswiderstand besitztFor the same purpose, the capacitance 7 is also designed so that it has a low hysteresis and a has a high ohmic insulation resistance

Gemäß der Anordnung von F i g. 4 ist die Kapazität 7, die an der Stelle 46 bei jedem Impuls durch die Wirkung der Wählanordnung aufgeladen wird, mit dem Gitter 40 einer Elektrometerröhre 41 verbunden, die infolge ihres Aufbaus einen sehr hohen Gitterwiderstand besitzt Die Katodengleichspannung dieser Röhre wird über eine Regelpotentiometeranordnung 42 dem Gitter einer Röhre 43 zugeführt Die Katode dieser Röhre ist mit der Anode der Röhre 41 über einen nichtlinearen Widerstand 47 verbunden, während die NutzspannungAccording to the arrangement of FIG. 4 is the capacitance 7, which is at the point 46 with each pulse by the effect the dialing device is charged, connected to the grid 40 of an electrometer tube 41, which as a result of their Structure has a very high grid resistance Control potentiometer arrangement 42 is fed to the grid of a tube 43. The cathode of this tube is connected to the Anode of the tube 41 is connected via a non-linear resistor 47, while the useful voltage

tuden werden wieder kleiner (Kurve 2 in Fig.3c). In dem Raum ± Vs überlagert sich daher der Kurve 1 die gestrichelt dargestellte Kurve 2, welche einer geringen Wahrscheinlichkeit des Auftretens der kleinsten Aus- ⁶⁵ gangsspannungen (die den größten Eingangsspannungen im Bereich zwischen Vi und Am entsprechen) entspricht Die Kurve 2 addiert sich zu der Kurve 1, so der Röhre 43 wiederfinden, und sie werden andererseits der Anode der Röhre 41 über einen nichtlinearen Widerstand 47 zugeführttudes become smaller again (curve 2 in FIG. 3c). In the space ± Vs, therefore, the curve 1, the curve illustrated by dashed lines 2, which output voltages of a low probability of occurrence of the smallest initial ⁶⁵ superimposed corresponds to (the most input voltages between Vi and Am, respectively) Curve 2 is added to the Curve 1, so find the tube 43 again, and on the other hand they are fed to the anode of the tube 41 via a non-linear resistor 47

Auf diese Weise ist die relative Spannung zwischen der Katode und der Anode der Elektrometerröhre 41 dieser Anordnung trotz der Spannungsänderungen an den Klemmen der Kapazität 7, die bei jedem öffnen desIn this way, the relative voltage between the cathode and the anode of the electrometer tube 41 is this arrangement despite the voltage changes at the terminals of the capacitance 7, which occur each time the

Wählers auftreten und beispielsweise ±20 V erreichen können, während zweier aufeinanderfolgender Wähleröffnungen im wesentlichen konstant. Diese Anordnung ermöglicht es, den Entladestrom des Kondensators 7 auf einen Wert in der Größenordnung eines Mikroamperes bei den extremen Werten von ±20 V zu begrenzen.Voter occur and reach, for example, ± 20 V. can be essentially constant during two successive voter openings. This arrangement makes it possible to reduce the discharge current of the capacitor 7 to a value in the order of magnitude of a microampere at the extreme values of ± 20 V.

Diese Spannung, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen etwa konstant ist, wird bei 45 abgenommen und zwei gegengekoppelten Verstärkern 10 und 11 von bekannter Art zugeführt, die parallel ]₍₎ zueinander angeordnet sind (Fig. 1) und dazu dienen, den beiden breitbandigen Oszillatoren 12 und 13 die Frequenzsteuerspannungen zu liefern. Der Oszillator 12 ist der Steueroszillator, der bei 16 mit dem Sender des" Radaigeräts verbunden ist, und der Oszillator 13 ist der Überlagerungsoszillator, der bei 17 mit dem Empfänger verbunden istThis voltage, which is approximately constant between two successive transmission pulses, is taken off at 45 and fed to two counter-coupled amplifiers 10 and 11 of a known type, which _{are arranged parallel] ()} to one another (Fig. 1) and serve the two broadband oscillators 12 and 13 to supply the frequency control voltages. The oscillator 12 is the control oscillator which is connected at 16 to the transmitter of the Radaigeräts, and the oscillator 13 is the local oscillator which is connected at 17 to the receiver

In dem Verstärker 11 werden die von der Speicheranordnung 9 gelieferten Spannungen umgesetzt, indem zu ihnen durch eine bekannte Anordnung, beispielsweise durch eine Hilfsquelle 18, eine konstante Gleichspannung hinzugefügt wird, so daß die Frequenz des Überlagerungsoszillators 13 in bezug auf die Frequenz des Steueroszillators um einen Wert verschoben ist, der gleich der Zwischenfrequenz von beispiels- ₂> weise 30 MHz ist, die für den Empfänger gewählt wird. Die Größe dieser Hilfsspannung ergibt sich aus den Eigenschaften der verwendeten Oszillatorröhre.In the amplifier 11, the voltages supplied by the memory arrangement 9 are converted by a constant direct voltage is added to them by a known arrangement, for example by an auxiliary source 18, so that the frequency of the local oscillator 13 with respect to the frequency of the control oscillator by one Value is shifted, which is equal to the intermediate frequency of example ₂ > 30 MHz, which is chosen for the receiver. The size of this auxiliary voltage results from the properties of the oscillator tube used.

Die Anordnung wird vervollständigt durch eine automatische Frequenzregclungsanordnung von be- jo kannter Art, die aus einer Mischstufe 14 besteht, in welcher man die Frequenzen der beiden Oszillatoren 12 und 13 überlagert Ein Frequenzdiskriminator 15 von ebenfalls bekannter Art, der auf die Mischstufe folgt liefert die erforderliche Korrekturspannung zum Verstärker 11, um den genauen Frequenzabstand der beiden Oszillatoren 12 und 13 so zu gewährleisten, daß die Zwischenfrequenz des Empfängers trotz der zufälligen Schwankungen der ausgesendeten Frequenz stabilisiert istThe arrangement is completed by an automatic frequency control arrangement from bejo known type, which consists of a mixer 14, in which the frequencies of the two oscillators 12 and 13 superimposed on a frequency discriminator 15, also of known type, which follows the mixer stage supplies the necessary correction voltage to the amplifier 11 to the exact frequency spacing of the two Oscillators 12 and 13 to ensure that the intermediate frequency of the receiver despite the random Fluctuations in the transmitted frequency is stabilized

Die beschriebene Anordnung ermöglicht also die Erzeugung von Frequenzstufen, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Sendeimpulsen konstant sind.The arrangement described thus enables the generation of frequency levels between two successive transmission pulses are constant.

Das Gesetz der Wahrscheinlichkeit daß eine beliebige Frequenz in einem bestimmten Bereich erhalten wird, soll zu einer etwa rechteckigen Kurvenform führen. Praktisch hat man gefunden, daß ■diese Wahrscheinlichkeit bis auf 10% genau in dem gesamten ausgenützten Bereich konstant, zu erhalten istThe law of probability that any frequency in a certain range is obtained, should lead to an approximately rectangular curve shape. In practice it has been found that ■ this probability can be kept constant to within 10% over the entire area used

Man hat außerdem die Größe der Entladung der Speicherkapazität zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen gemessen und dabei festgestellt daß die Spannungsänderung an den Klemmen dieser Kapazität unter 10 mV für Spannungen zwischen ±20 V bleibt Eine derartige Entladung entspricht einer Frequenzänderung in der Größenordnung von nur 3OkHz für die bei diesem Versuch verwendete Steuerröhre des Typs »Carcinotron«. Sie bringt also keine Störung des normalen Betriebs der Anordnung mit sich.One also has the size of the discharge of the storage capacity between two successive ones Pulses measured and determined that the voltage change at the terminals of this capacitance remains below 10 mV for voltages between ± 20 V. Such a discharge corresponds to a frequency change on the order of only 30 kHz for the control tube of the type used in this experiment "Carcinotron". So it does not interfere with the normal operation of the arrangement.

Die Erfindung ist natürlich in keiner Weise auf die dargestellte und beschriebene Ausführung beschränkt die nur als Beispiel angegeben worden istThe invention is of course in no way restricted to the embodiment shown and described which has only been given as an example

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Pulse-modulated high-frequency radar device in which the Frequency of the carrier wave and, accordingly, the receiver tuning step-by-step from a pulse to the following is changed randomly, with the frequency lying between two pulses Line interval remains constant, marked by a noise voltage source, a band filter, which picks out a frequency band from about 500 to 5000 Hz from the noise voltages, a-: tn subsequent amplifier with non-linear characteristic, which is designed so that the output Stresses are distributed according to a law of probability that is divided into one by two Threshold voltages limited zone constant voltage values and outside these thresholds Zero values results in devices to generate a voltage from this zone when each pulse is emitted during a period of the noise voltages used which is shorter than the shortest period To pick out duration, which makes its value random, an arrangement for Store this random voltage in the interval that 'two consecutive pulses separates, devices, which keep this voltage constant in the interval, one with a broadband Tube-equipped control unit on the transmitter side lator, a receiver-side local oscillator equipped with a broadband tube, Means for controlling the frequency of the oscillations of the control oscillator by means of random voltage, means for changing the random voltage by a constant Value by which a new voltage is obtained and to control the frequency of the oscillations of the local oscillator with this new voltage, and an automatic frequency control arrangement to additionally influence this new tension in the sense of obtaining a completely constant receiver intermediate frequency. ■

2. Radar device according to claim 1, characterized in that the amplifier with non-linear characteristic is an amplifier tube, the grid of which is supplied with the noise voltages supplied by the band filter, two oppositely connected diodes on the grid control circuit to limit these noise voltages between two thresholds of 5 »but the same amplitude are with which the cathode of the _ intensifier tube negative feedback voltages each time supplied to the opposite Po'arität, and means when the absolute value of the amplitude of the noise voltage higher than v> as the amplitude of the threshold voltages, contains, such that at the anode of tube voltages removably which are distributed in accordance with a probability law which yields approximately constant voltage values outside of the threshold voltages and approximately zero values outside of them

3. Radar device according to claim 2, characterized in that the means for acceptance an amplifier with a voltage of random value when each pulse is emitted linear characteristic to »amplification of the voltages supplied by the non-linear amplifier, a selector following the linear amplifier and one from the general synchronization arrangement The modulator controlled by the radar device for simultaneous unlocking of the linear amplifier and the voter included, such that a random voltage decreased at the moment which corresponds to the unlock.

• i. Radar device according to claim 3, characterized in that characterized in that the arrangement for storing the random voltage in the interval between two successive pulses a capacitor, which is caused by the moment of the Sending out the impulses of the voltages supplied by the voter is charged, an electrometer tube, which transmits to the terminals of the cathode resistor of an output tube a voltage that is proportional to the terminal voltage of the capacitor, this voltage being used to determine the Frequency of the two oscillators is used, and a non-linear resistance that is between the cathode, the output tube and the anode of the electrometer tube is connected in such a way that that the voltage difference between the cathode and the anode of the electrometer tube is constant is held and the voltage at the terminals of the capacitor between two pulses is approximately remains constant