DK152459B

DK152459B - Overvaagningsanlaeg til et radarsystem

Info

Publication number: DK152459B
Application number: DK103278A
Authority: DK
Inventors: David Garvin Armstrong; William Joseph Bickford; Ronald Klaas Vanderkruik; John Thomas Zimmer
Original assignee: Raytheon Co
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1978-03-08
Publication date: 1988-02-29
Also published as: DE2809498A1; IT1102154B; AU3363678A; DE2809498C2; US4145692A; NO148349C; JPS53112695A; CA1118873A; IT7848346A0; DK103278A; FR2401429B1; SE439385B; GB1571760A; AU513292B2; DK152459C; NO148349B; NO780709L; FR2401429A1; SE7802492L; JPH026028B2

Description

DK 152459 B

Opfindelsen vedrører overvågningsanlæg, fortrinsvis til "brug i forbindelse med radarsystemer. Opfindelsen vedrører specielt et overvågningsanlæg, som kan overvåge radarens udsendte effekt og radarens modtagerføl s omlied samt frekvensafstemning ved, at der tilvejebringes et karakteristisk mønster på radar PPI-skærmen, hvilket mønster strækker sig ud til en ønsket rækkevidde på skærmen.

Det er sædvanligvis ikke vanskeligt at afgøre, om en landstation-radar arbejder tilfredsstillende eller ej, idet der altid findes små, faste mål, hvis forekomst på skærmen er kendt, og hvis disse mål forsvinder, betyder dette, at radaren har mistet følsomhed eller fungerer forkert. Marineradaranlæg er derimod sædvanligvis langt til søs, hvor der normalt ikke er nogen mål, dvs. refle.ksio-

2 DK 152459B

ner eller ekkoer, således at en delvis nedsættelse eller et fuldstændigt tab af radarens ydelse ikke fremtræder for operatøren.

Det har jævnligt været foreslået, at alle marineradaranlæg skulle udstyres med en eller anden form for overvågning af anlæggets ydelse, således at en nedsættelse af funktionen kunne detekteres, f.eks. hvis følsomheden falder 10 dB, og det forventes, at sådanne krav til marineradaranlæg på skibe vil blive blive obligatoriske. Sådanne overvågningsanlæg er særligt anvendelige ved den art af radaranlæg, som medfører automatisk sporing og kan operere i "nat-tilstand”, hvor radaren ikke overvåges af en operatør. Hvis radaren i sidstnævnte tilstand detekterer og sporer en genstand, som kan være på kollisionskurs, igangsættes der en alarm. Det vil således være klart, at brugen af "natvagt" kan være farlig, hvis der ikke findes midler til at gøre operatøren opmærksom på en eventuel fejl i radaren.

Der kendes et overvågningsanlæg for radar, som har en såkaldt ekkoboks, som er ret kostbar og ikke særlig tilfredsstillende.

Denne teknik kræver normalt direkte kobling til radarens radiofrekvenstransmissionsline. Endvidere er denne teknik begrænset med hensyn til det rækkeviddeområde, hvor den kan fremkalde et svar på radarens PPI-skærm. Endvidere kræves der normalt en mekanisk, motordrevet afstemningsenhed.

Fra USA patentskrift 2.942.257 kendes endvidere et system fortrinsvis til afprøvning af flybårne radarsystemer. Systemets formål er at frembringe signaler, der af det undersøgte radaranlæg opfattes som rigtige radarretursignaler, hvorved det ved en specifik måleprocedure undersøges, om radarsystemets afstands- og hastighedsberegninger er korrekte, samtidig med, at det er muligt at måle systemets udstrålede effekt og modtagerfølsomhed. Dette adskiller sig væsentligt fra den foreliggende opfindelse, idet det kendte system kræver betjening for at fastlægge den udstrålede effekt og modtagerfølsomhed, hvor der ved den foreliggende opfindelse til stadighed sker en automatisk vurdering af disse størrelser. Endelig giver den foreliggende opfindelse et retursignal, der tydeligt adskiller sig fra et normalt retursignal.

3

DK 152459 B

Formålet med opfindelsen er at angive et forbedret overvågningsanlæg til radarsystemer, hvor der tilvejebringes et tydeligt kontrolmønster, når radarmodtageren er korrekt afstemt til radarsenderens frekvens. Endvidere er det et formål med opfindelsen at angive et simpelt og billigt overvågningsanlæg til frembringelse af et entydigt signal, der kan benyttes som hjælp ved afstemning af radarens lokaloscillator. Et yderligere formål med opfindelsen er at angive et radarovervågningsanlæg, som uden modifikation kan anvendes til to forskellige frekvenser, der anvendes i marineradaranlæg, nemlig 2900-3100 MHz og 9300-9500 MHz. Overvågningsanlægget af den indledningsvis nævnte art er ejendommeligt ved de i krav l's kendetegnende del angivne midler.

Herved opnås, at der tilvejebringes et tydeligt kontrolmønster på radarskærmen, når radarmodtageren er afstemt til korrekt frekvens, og dets følsomhed ikke er faldet under en vis tærskelværdi. På denne måde overvåges det samlede radaranlæg (sender-antenne-modtager), og anlægget indikerer selv, om det er funktionsdueligt eller ej.

Når der for eksempel ikke er nogen mål inden for en rækkevidde, f.eks. på åbent hav, medfører overvågningsanlæggets signaler en nøjagtig indikation af radarens funktion og tillader, at de radaranlæg, hvor modtageren skal afstemmes manuelt, kan afstemmes uden tilstedeværelse af mål. I forbindelse med radar af den art, som har automatisk sporing og eventuelt "natvagt"-operation, medfører opfindelsen automatisk overvågning af radarens ydelse.

Når anlægget er i brug, kobles en radiofrekvenseksemplering af radarens sendesignal (f.eks. i S-båndet) gennem rummet til en i

4 DK 152459 B

nærlieden anbragt transponderantenne. Sidstnævnte antenne modtager radarens sendeimpuls og fører den til en detektor og derefter til et tærskelværdiapparat, som har organer til indstilling af tærskelværdien under kalibrering med henblik på kun at tillade et svar at blive frembragt, hvis tærskelværdiniveauet overskrides af detektorens udgangsniveau. Samtidigt tages en del af radarsende-impulseksempleringen ud gennem en retningskobler, som er konstrueret på en ny måde, således at den kan arbejde både i S-båndet og X-båndet, og signalet føres til et blandingstrin, hvor det blandes direkte med et lokaloscillatorsignal, som for eksempel er en spændingsstyret lokaloscillator i S-båndet, eller når radaranlægget arbejder i det andet frekvensbånd (X-båndet), blandes signalet med den tredje harmoniske af lokaloscillatorens signal, således at der i begge tilfælde frembringes et mellemfrekvenssignal ved for eksempel 115 MHz.

Mellemfrekvensen forstærkes, begrænses og føres til nye diskrimi-natororganer, hvis udgangssignal føres tilbage via en jævnspændingsforstærker til styring af lokaloscillatorens frekvens.

Den nye diskriminator har en krydsfrekvens over 115 MHz med både positive og negative sideområder, som strækker sig langt nok til at tillade, at mellemfrekvensen kan trækkes ind fra frekvensgrænser, som svarer til radarmagnetronens frekvenstolerance, uden at et frekvenssweep er nødvendigt for at fastlåse til radarsignalet. En eksemplering af mellemfrekvenssignalet føres gennem båndpasfilterorganer til en "frekvens-til"-detektor, som frembringer et kontroludgangssignal, som tillader slukkegeneratororganer at initiere et svar, men kun når mellemfrekvensen fra blandingstrinnet ligger tæt ved den ønskede frekvens, f.eks. 115 MHz.

Slukkegeneratororganerne frembringer derefter et signal på for eksempel cirka 244 mikrosekunders varighed og aktiverer generatororganer for en firkantbølge eller anden bølgeform. Udgangssignalet fra sidstnævnte generatororganer kobler en mellemfrekvens-oscillator skiftevis til og fra med intervaller på for eksempel 6,1 mikrosekund. Udgangssignalet fra mellemfrekvensoscillatoren forstærkes og overføres til blandingstrinnets mellemfrekvensklemme for blanding med det nævnte lokaloscillatorsignal, således at der ved hjælp af en retningskobler frembringes et sidebånds

DK 152459B

5 signal ved radarsenderens frekvens. Det tilhørende radarsystems antenne opfanger dette signal, og når radarmodtageren er tilstrækkelig følsom og er korrekt afstemt, medfører dette signal et synligt, karakteristisk kileformet mønster på radarskærmen, hvor det kileformede areal ligger inden for azimuth-grænser, som svarer til den roterende radarantennes nærfeltmønster. Overvågningsanlæggets mønster fremvises som lyse huer på radarskærmen svarende til cirka en halv mils udstrækning, hvor huerne er indbyrdes adskilt af mellemrum på cirka en halv mils udstrækning. Disse huer på PPI-skærmen strækker sig ud til en afstand på for eksempel 20 mil, som er en smule mindre end det minimumsområde, som ville medføre fremvisning i løhet af en ny radarantenneomdrejning, hvilket er bestemt ved længden af det tidligere nævnte slukke- . interval på for eksempel 244 mikrosekunder, der svarer til den maksimale repetionshastighed for radaren, f.eks. 3600 impulser pr. sekund. Det skal forstås, at mellemfrekvensoscillatoren skal have en frekvens, som i hovedsagen svarer til diskriminatorens krydsfrekvens, for at svarsignalet fra overvågningsanlægget kan forekomme ved radarens sendefrekvens. De frekvensbestemmende elementer i dette kredsløb og i det nævnte "frekvens-til"-filter er fortrinsvis valgt således, at de svarer til hinanden ved temperaturændringer.

Ved en anden udførelsesform for anlægget anvendes en ny diskri-minator i den automatiske frekvensstyresløjfe, hvilket tillader, at en enkelt radiofrekvenskilde i anlægget kan svare med samme frekvens som radarens sendefrekvens, fordi frekvenssløjfen medfører et bredbåndet indtrækningsområde. Derved undgås brugen af sweep-kredsløb til eftersøgning af fastlåsning til radarsignalet. Denne fordel opnås ved at forstærke og begrænse mellemfrekvenssignalet ved for eksempel 115 MHz fra blandingstrinnet ved hjælp af en begrænsende forstærker med to udgange, som hver er forbundet til et enkelt-afstemt filter med forskellige centerfrekvenser, men hvor filtrenes båndpasområder overlapper hinanden ved for eksempel de nævnte 115 HMz. Til de to filtres udgange er forbundet detektorer med modsatte polariteter, hvis udgangssignaler summeres og forstærkes ved hjælp af et enkeltafstemt kredsløb med lavt Q, som frembringer et stort forhold imellem soændinu οσ frekvens ved krvdsfrekvensen.

6 DK 152459 B

som er bestemt ved de to filtres overlap. Den totale båndbredde er bestemt ved filtrenes båndbredde. Derved opnås en krydsfrekvens, som er stabil ved indgangseffektniveauer for mellemfrekvenssignalet inden for -20 dBm til nul dBm med relativt lille frekvensændring.

I en speciel udførelsesform omfatter anlægget et overvågningsanlæg til brug i forbindelse med marineradar, hvor der frembringes en visuel indikation på radarens fremviseskærm, men kun når radarens sendeeffekt og modtagerens følsomhed og afstemning er inden for forudbestemte grænser. En eksemplering af radiofre-kvenssendesignalet kobles gennem en retningskobler til et blandingstrin, hvor signalet blandes med et signal fra en lokaloscillator, hvis frekvens styres af en automatisk frekvensstyresløjfe. Når radiofrekvenseksempleringen har tilstrækkelig amplitude, frembringes der et svarsignal med konstant effekt ved at blande et signal fra en mellemfrekvensoscillator med signalet fra radiofrekvenslokaloscillatoren i blandingstrinnet. Når dette svarsignal forekommer ved radarsenderens frekvens, således som det er bestemt ved hjælp af en "frekvens-til"-detektor, overføres svaret ved hjælp af retningskobleren tilbage til overvågningsanlæggets antenne og gennem rummet til radarantennen. Når dette svarsignal fra overvågningsanlægget modtages af radarantennen, overføres der et kontrolmønster til radarens radarskærm, forudsat at modtageren er korrekt afstemt, og at dens følsomhed er tilstrækkelig stor.

Et specielt træk ved anlægget er, at følgende mikrobølgekomponenter: retningskobleren, blandingstrinnet og detektoren, er ind rettet til uden indgreb at kunne arbejde både i S-båndet og i Σ-båndet, idet der udnyttes det forhold, at en kvart bølgelængde i S—båndet er et ulige multiplum af en kvart bølgelængde i X-bån-det, nemlig trefjerdedele bølgelængde.

Opfindelsen er også anvendelig i forbindelse med andre sendesignaler fra for eksempel bøjer, landstationer eller andre transmissionssystemer, hvor der findes en tilhørende fremviseskærm, som kan anvendes til at indikere anlæggets ydelse.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret ved den følgende beskri-

DK 152459B

7 velse af nogle udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, hvor fig. 1 viser et blokdiagram af et radaranlæg til brug i forbindelse med overvågningsanlægget ifølge opfindelsen, fig. 2 et detaljeret blokdiagram af et radaranlæg til brug i forbindelse med overvågningsanlægget ifølge opfindelsen, fig. 3 et blokdiagram af et overvågningskredsløb til brug i forbindelse med et radaranlæg, såsom det på fig, 2 viste, fig. 4 viser overvågningsanlæggets svarsignaler for S-båndet og X-båndet, fig. 5 viser overvågningsanlæggets svarmønster på radar PPI-skær-men, fig. 6 viser delvist skematisk en mikrobølgekomponent i overvågningsanlægget, fig. 7 er et skematisk diagram over diskriminatorkredsløbet i overvågningsanlægget, fig. 8A - 8D viser diskriminatorsignalforme, som viser udgangssignaler fra overlappende båndpasfiltre samt viser det endelige udgangssignal, fig. 9 er et skematisk diagram af det på fig. 3 viste "frekvens-til"-kredsløb, fig. 10 et skematisk diagram af et overvågningsanlæg, hvor der anvendes en støjgenerator som radiofrekvenskilde, medens fig. 11A, 11B, 110 og 11D skematisk viser overvågningsanlægget i nærmere detaljer, hvor fig. 11 er et blokdiagram, der viser de indbyrdes relationer mellem fig. 11A, 11B, 11C og 11D.

DK 152459B

8 I fig. 1 er vist basismodulerne for et PPI-radaranlæg til anvendelse i forbindelse med en udførelsesform for overvågningsanlægget ifølge opfindelsen. Anlægget omfatter de tre enheder: en indikatorenhed 140, en MTR-enhed 102 (modulator-transmitter-receiver) og en antenneenhed 101. Indikatorenheden 140, som er indrettet til at fremvise radarinformationen, indeholder anlæggets styrefunktioner og er normalt anbragt på skibets bro således, at det let kan anvendes til navigationsformål. Antenneenheden 101 er anbragt så højt som muligt for at undgå hindringer i antennestrålens bane og for at gøre enhedens rækkevidde så stor som mulig'. MTR-enheden 102 er anbragt et vejrbeskyttet sted så tæt antenneenheden 101 som muligt for at minimere tab i de kraftige sendeimpulser til antenneenheden 101 og i de svagere, modtagne signaler, som modtages fra antenneenheden 101 og overføres til MTR-enheden 102.

Såvel indikatorenheden 140 som MTR-enheden 102 indeholder særskilte strømforsyningsmoduler henholdsvis 174 og 122. Begge strømforsyningsmoduler drives fra skibets forsyningsanlæg, som kan være 110 volt ved 60 Hertz, som konverteres til jævnspændinger, der er passende til at drive de forskellige elektroniske kredsløb og elektromekaniske apparater i de to enheder. Endvidere leverer MTR-strømforsyningsmodulet 122 strøm til antenneenheden 101 til drift af motoren, som roterer antennen. Ved at bruge særskilte strømforsyningsmoduler i hver af de to enheder undgås tab, som ved den kendte teknik opstår i kabelforbindelserne mellem enhederne.

Ved den viste udførelsesform ifølge opfindelsen tændes og slukkes MTR-strømforsyningsmodulet 122 fra indikatorenheden 140 ved hjælp af en lavspændt styrespænding. Der opnås derfor fuldstændig kontrol ved indikatorenheden uden store effekttab i lange kabelforbindelser mellem enhederne. Hver radarimpulscyklus initieres ved indikatorenheden 140 ved, at der frembringes en MTR-triggerimpuls, som overføres til MTR-enheden 102. Ved modtagelse af denne impuls frembringer MTR-enheden 102 en sendeimpuls med stor effekt. Sendeimpulsen overføres til antenneenheden 101, som udsender signalet i en snæver stråle. Ekkosignalerne fra målene eller objekterne modtages i antenneenheden 101, hvorfra de overføres til modtagedelen af MTR-enheden 102. Modtagedelen af MTR-enheden 102 forstærker og detekterer de modtagne ekkosignaler og 9

DK 152459 B

frembringer et videosignal til indikatorenheden 140. Begyndelsen af et videosignal markeres ved hjælp af en erkendelsesimpuls, som er frembragt i MTR-enheden 102. Indikatorenheden 140 frembringer visuel fremvisning af de signaler, som reflekteres fra målene i radarstrålens bane i overensstemmelse med videosignalet. Radarantennens azimuthstilling overføres direkte fra entenneenheden 101 til indikatorenheden 140 til bestemmelse af vinkelen på fremviseskærmen for den linie, langs hvilken radarsignalet fremvises.

I fig, 2 er vist et detaljeret blokdiagram af det i fig. 1 viste radaranlæg 100. Antenneenheden 101 indeholder en roterbar antenne 104, som er indrettet til at udstråle og modtage signaler inden for radarimpulsernes frekvensområde. Antennen 104 er roterbart forbundet til et sæt tandhjul 108 via en bølgeledersektion 105. Motoren 106 er mekanisk forbundet til antennen 104 via en bølgeledersektion 105. Motoren 106 er mekanisk forbundet til antennen 104 via tandhjul 108 og får derved antennen 104 til at rotere med en i det væsentlige konstant forudbestemt hastighed. Endvidere findes en antenneopløser 112, hvis roterende indgangsaksel også er forbundet til tandhjulene 108 og antennen 104. Indgangsakselen drives fortrinsvis med samme hastighed som antennen 104.

Signaler til og fra antennen 104 overføres via en rotationsforbindelse 110 inde i antenneenheden 101 ved hjælp af en bølgeledersektion 115 til en duplexer 114. Modtagesignaler føres gennem duplexeren 114 til en passiv begrænser 116 og til modtageren 120’s indgang. Duplexeren 114 isolerer sendeimpulserne fra sendemodulatoren 118 fra modtageren 120 og er indrettet til at koble de modtagende signaler direkte fra bølgelederen 115 til modtageren 120's indgang uden nævneværdige tab. Den passive begrænser 116 er indrettet til at medføre en absolut amplitudebegrænsning af indgangssignalerne for at beskytte modtageren 120's indgangskredsløb mod at blive overbelastet af signaler, som modtages fra positioner tæt ved radarsenderen.

Sendemodulatoren 118 frembringer radarimpulser i afhængighed af et indgangstriggersignal fra en tidsstyregenerator 144 i indikatorenheden 140. PRE (pulse repetition frequency) for de udsendte radarimpulser er udelukkende bestemt af MIR-triggersignalets re-

10 DK 152459B

petitionshastighed, således som det frembringes fra tidsstyregeneratoren 144. Ved tidligere radarsystemer, hvor PEP var en funktion af radarrækkeviddeindstillingen, "blev der til sendemodulatoren overført et antal signaler, som angav de forskellige muligheder for radarrækkevidder. Der skulle derfor bruges et dekodningskredsløb til bestemmelse af, hvilken PRP der var valgt.

Ved udførelsesformen ifølge opfindelsen er der i modsætning hertil kun brug for et enkelt triggersignal.

Bredden af den udsendte impuls kan også være en funktion af radarrækkeviddeindstillingen. Det kan for eksempel være ønskeligt at anvende en snævrere impuls ved korte rækkevidder for at opnå større definition, end det er muligt ved at anvende en længere impuls, som er nødvendigt for at opnå et acceptabelt signal/støjforhold ved større rækkevidder. Det har imidlertid ikke vist sig nødvendigt at bruge forskellige impulsbredder for hver af de forskellige rækkeviddeindstillinger. Ved den viste udførelsesform for opfindelsen findes der ti forskellige rækkeviddeindstillinger mellem 0,25 og 64 sømil. Det har vist sig, at kun tre forskellige impulsbredder på cirka 60, 500 og 1000 nanosekunder er nødvendige i praksis. Der behøves derfor kun ét digitalt signal med to bit mellem tidsstyregeneratoren 144 og sendemodulatoren 118 for at vælge mellem de tre forskellige impulsbredder. Da der kræves mange færre impulsbredder, end der findes rækkeviddeindstillinger, . vil der i forhold til den kendte teknik skulle anvendes færre ledninger eller signaler mellem tidsstyregeneratoren 144 og sendemodulatoren 118.

Ved tidligere kendte anlæg blev der frembragt en triggerimpuls i MTR-enheden, hvilken impuls blev overført til kredsløbene for både modulatoren og fremviseenheden. På grund af karakteristikkerne for de mest anvendte modulatorer vil forsinkelsestiden mellem frembringelse af en triggerimpuls og frembringelse af den virkelige sendeimpuls kunne varieres. Dette gør sig navnlig gældende mellem områderne. På grund af denne uforudsigelige forskel i forsinkelse kan de på radarskærmen fremviste ekkoer ved tidligere kendte systemer flimre, fordi tidsforskellen mellem en fremvisestråles begyndelse og forflanken af den videoimpuls, som vi-

n DK 152459 B

ser ekkoet, ikke er konstant. Dette problem er undgået ved det apparatur, som er beregnet til brug i forbindelse med anlægget ifølge opfindelsen.

Sendermodulatoren 118 frembringer en MTR-erkendelsesimpuls ved begyndelsen af hver sendeimpuls. Denne erkendelsesimpuls overføres til tidsgeneratoren 144 og markerer radarstrålebevægelsens begyndelse for hvert af videosignalkredsløbene i indikatorenheden 140. Da MTR-erkendelsesimpulsen er nøjagtigt samtidig med begyndelsen af hver radarimpuls, vil hosliggende elektronstrålebevægel-ser på fremviseskærmen udvise stor indbyrdes nøjagtighed. Ekko-ernes form vil derfor blive fremvist uden flimrende kanter.

Sendemodulatoren 118 frembringer også et følsomhedstidsstyresig-nal (STC) til styring af modtageren 120’s forstærkning. SUC-sig-nalet anvendes på kendt måde til at variere modtageren 120's forstærkning i løbet af mellemrummet mellem hver radarimpuls. .Eor signaler, som er modtaget fra mål tæt ved antennen, reduceres forstærkningen. På denne måde hindres, at forstærkningskredsløbene i modtageren 120 overstyres af kraftige signaler fra tætliggende objekter og lokalt frembragte interferenser, og der opnås en fremvisning af ekkoerne med i det væsentlige konstant styrke.

Det analoge videosignal fra modtageren 120*s udgang konverteres til en række digitale data ved hjælp af en analog/digitalomsætter 148 i indikatorenheden 140. Eksempleringshastigheden for det analoge videosignal og længden af tidsperioden fra radarimpulsens begyndelse er afhængig af radarrækkeviddeindstillingen. Jo kortere rækkevidden er, jo højere eksempleringshastighed og jo kortere tidsperiode anvendes der.

Det digitaliserede videosignal indlæses i et digitalt videolager 150 under styring af taktimpulser fra tidsstyregeneratoren 144. lageret 150 for de digitale videosignaler er indrettet til at lagre digitale værdier for et videosignal i et helt interval mellem radarimpulser. Oplagringen er naturligvis afhængig af radarrækkeviddeindstillingen. Det digitale videosignal udlæses fra lageret 150 for fremvisning på et katodestrålerør 172 i løbet

12 DK 152459B

af en anden tidsperiode, som også er "bestemt ved taktimpulshastigheden fra tidsstyregeneratoren 144. Den anden tidsperiode kan være større eller mindre end den første tidsperiode, i hvilken videosignalet indlæses til lageret 150. Udlæsningen foretages fortrinsvis umiddelbart efter den første tidsperiode og før begyndelsen af den næstfølgende radartidsperiode. "Ved foretrukne udførelsesformer er den anden tidsperiode i det væsentlige konstant og uafhængig af den første tidsperiode. Når den anden tidsperiode er konstant, vil afbøjningshastigheden for elektronstrålen i kato destrålerøret 172 også være konstant, hvorved det frembragte billedes intensitet vil være konstant uafhængig af radarrække-viddeindstillingen. Ted korte rækkeviddeindstillinger vil den anden tidsperiode, under hvilken de digitale signaler udlæses fra lageret 150 og fremvises på katodestrålerøret, være væsentligt større end den tidsperiode, i hvilken signalerne indlæses. På grund af en forøget udlæseperiode vil katodestrålerøret 172’s stråleafbøjningshastighed være formindsket i forhold til, hvad den ville være, hvis videosignalet skulle fremvises med samme hastighed, som det modtages. Katodestrålerørets lysstyrke vil derfor være væsentligt forøget i forhold til den kendte teknik, når der anvendes korte rækkeviddeindstillinger. Den foretrukne måde til digitalisering, lagring og til udlæsning af videosignalet er beskrevet i USA-patentansøgning nr. 612 882.

Endvidere findes der et interferensafvisende kredsløb 152 til eliminering af interferensvirkninger fra andre radarsendere, som arbejder inden for samme frekvensbånd. Den type interferens, som frembringes ved modtagelse af sendeimpulserne fra en anden radar i nærheden, fremtræder som et antal spiralarme, som strækker sig udad fra radarskærmens midte. Interferensafvisningskredsløbet 152 er indrettet til i det væsentlige helt at eliminere denne type interferens uden at påvirke fremvisningen af de ønskede mål . nævneværdigt. På kontrolpanelet 146 findes en omskifter, ved hjælp af hvilken operatøren kan slutte det interferensafvisende kredsløb 152 til eller fra. Det endelige videosignal på det interferensafvisende kredsløb 152’s udgang overføres til videoforstærkeren 166 via en videosignalsurmationsenhed 160.

DK 152459 B

13

Endvidere findes der et markeringskredsløb 154 for variabel områ-deindstilling. Markeringskredsløbet 154 er indrettet til at frembringe et udgangsvideosignal i form af en kort impuls, der fremvises på radarskærmen som en cirkulær ring med en afstand fra skærmens midte, som er afhængig af indstillingen af en justeringsknap 156. Rækkeviddejusteringen 156 kan rent fysisk være en del af.kontrolpanelet 146. Ved hjælp af et fremviseapparat 158 tilvejebringes en digital udlæsning til operatøren af afstanden fra radarantennen til det mål, efter hvilket markeringskredsløbet 154 er indstillet. Videosignalet fra markeringskredsløbet 154 er overført til videoforstærkeren 166 via videosignalsunmtionsenheden 160.

Tidsstyregeneratoren 144 er indrettet til at frembringe takimpuls-signaler og andre tidsstyresignaler til de forskellige kredsløb i indikatorenheden 140. En intern oscillator i tidsstyregeneratoren 144 er indrettet til at frembringe taktimpulser med forudbestemte perioder. Hver gang antennestrålen er rettet fremad fra skibet, frembringes et signal fra antenneopløseren 112, hvilket signal samvirker med taktimpulserne fra oscillatoren i tidsstyregeneratoren 144 til frembringelse af en videoimpuls, som overføres gennem videosignalsummationsenheden 160 til videoforstærkeren 166, således at der på radarskærmen frembringes et mærke, som viser operatøren, i hvilken retning skibet vender. Tidsstyregeneratoren 144 frembringer også MTR-triggersignalet som en impuls med forudbestemte, faste intervaller, der afhænger af radarrækkeviddeind-stillingen, som bestemmes fra kontrolpanelet 146. MTR-erkendel-sessignalet fra sendemodulatoren 118 anvendes af tidsstyregeneratoren 144 til frembringelse af et sweep-slusesignal, der er et logisk signal med høj eller aktiv tilstand i den tidsperiode, hvor videosignalerne modtages. Sweep-slusesignalet sættes i aktiv tilstand, så snart MTR-erkendelsessignalet modtages, og sættes i lav eller inaktiv tilstand ved denne tidsperiodes afslutning, som er afhængig af det valgte rækkeviddeområde.

På kontrolpanalet 146 er anbragt de forskellige knapper, som operatøren kan anvende til styring af radaranlægget. Per findes en rækkeviddekontrol, som er indrettet til at bestemme den største rækkevidde, ved hvilken mål eller ekkoer kan fremvises. Denne afstand svarer til afstanden fra katodestrålerørets midte til dets

DK 152459B

14 kant. Endvidere findes der omskiftere til styring af MlR-strøm-forsyningsmodulet 122, til styring af motoren 106 i antennen 101 via MTR-strømforsyningsmodulet 122, til styring af markerings-kredsløbet 154 for variabel afstand samt til styring af indikatoren og forsyningsmodulet 174. Endvidere kan der ved hjælp af en omskifter vælges mellem, at skibets kurs eller den sande nordretning fremvises øverst på radarskærmen.

Eor at opnå en fremvisning, hvor nordretningen vises øverst på fremviseskærmen, i stedet for at skibets kurs vises, findes der et nordstabiliseringskredsløb 142, som er indrettet til at modificere de modtagne signaler fra antenneopløseren 112, før signalerne overføres til fremvisning på skærmen. I det andet tilfælde, hvor skibets kurs vises øverst på radarskærmen, overføres signalerne fra antenneopløseren 112 direkte til fremvisning på skærmen. Denne overføring til skærmen foregår i begge tilfælde via et op-løsekredsløb 162, som modtager udgangssignalerne fra enten antenneopløseren 112 eller nordstabiliseringskredsløbet 142 i form af modulerede sinus- og cosinussignaler og frembringer derfra jævnspændinger for hver radarstrålebevægelse repræsenterende X- og Y-tilvækster. Afbøjningsgeneratoren 164 frembringer X- og Y-rampe-signaler, hvis maksimale amplituder er bestemt ved hjælp af jævnspændinger fra opløsekredsløbet 162. Generering af de to rampesignaler påbegyndes til et tidspunkt, som markeres ved begyndelsen ' af et forsinket sweep-slusesignal fra det interferensafvisende kredsløb 152, hvilket signal frembringes ved forsinkelse af sweep-' slusesignalet fra tidsstyregeneratoren 144 med en eller flere takt-impulsperioder, for at det interferensafvisende kredsløb 152 kan fungere. X- og Y-rampesignalerne overføres hvert til X- og Y-afbøjningsforstærkere 168, hvor de forstærkes, og hvorfra de overføres til X- og Y-afbøjningsspoler 170 til afbøjning af katode-strålerøret 172's elektronstråle på kendt måde. Udgangssignalet fra videoforstærkeren 166 er forbundet til katodestrålerøret 172's katode 176 til modulering af elektronstrålens intensitet.

Højspændingen til katodestrålerøret 172’s accelereringsanode og alle andre forsyningsspændinger til de forskellige kredsløb i indikatorenheden 140 indbefattende spændingerne til forspænding

DK 152459B

15 og drift af de logiske kredsløb opnås ved hjælp af indikatorstrøm-forsyningsmodulet 174. Indikatorstrømforsyningsmodulet 174 er ligesom MTR-strømforsyningsmodulet 122 fortrinsvis en alternerende strømforsyning, som er indrettet til på udgangen at frembringe et antal spændinger med forskellige strømforsyningsegenskaber. Skiftefrekvensen for indikatorstrømforsyningsmodulet 174 og for MTR-strømforsyningsmodulet 122 er valgt til at ligge mellem PRP-hastigheden, således som den er bestemt af tidsstyregeneratoren 144 1 overensstemmelse med områdeindstillingen, og digitaliseringshastigheden af det analoge videosignal ved hjælp af analog/digital-omsætteren 148. Ved at drive strømforsyningsmodulerne med en skiftefrekvens, som er beliggende mellem PRR og digitaliseringsfrekvensen, undgås interferensvirkning.

På fig, 3 og 5 er vist et radaranlæg 100, som kan være anbragt om bord på et skib, og som omfatter katodestrålerøret 172 fra fig.

2 med den viste fremviseskærm 173, i hvilken der er vist et kileformet mønster 174, som hidrører fra et svar fra et aktivt mål. Radarantennen 101 udsender en række impulser i rummet. Anlæggets antenne 202 er anbragt til modtagelse af en eksemplering af de således transmitterede impulser, og ved den viste udførelsesform er overvågningsanlægget generelt sammenkoblet med antenneopbygningen. Impulseksempleringerne, der som vist i fig. 4 kan ligge i S-båndet eller X-båndet, kobles via hovedkanalen i en retningskobler 204 og en dæmper 206 til en detektor 208, hvor dæmpningen har til formål at reducere det indkommende signalniveau således, at detektoren ikke overbelastes, og således, at der undgås uønsket vekselvirkning mellem detektoren 208 og retningskobleren 204. Retningskobleren 204, dæmperen 206 og detektoren 208 er indrettet til at kunne arbejde i begge de frekvensbånd, som anvendes til marineradaranlæg, nemlig S-båndet og X-båndet, som det vil blive nærmere forklaret senere. Det vil imidlertid kunne forstås, at de tre nævnte komponenter kan være indrettet til kun at arbejde i det ene af de to bånd, og i dette tilfælde vil der vsare tale om et overvågningsanlæg for radaranlægget til de pågældende frekvensbånd. Udgangssignalet fra detektoren 208 overføres til et tærskelværdikredsløb 210, som er indrettet til at sammenligne udgangssignalet fra detektoren med en referencespændingskilde, som findes i tærskelværdikredsløbet, hvor referencespændingen skal overskrides,

16 DK 152459B

før der frembringes et styresignal til en AND-sluse 212, som er indrettet til at få overvågningsanlægget til at frembringe et svarsignal. Retningskobleren 204 er også indrettet til at overføre en del af indgangssignalet ved antennen 202 til et blandingstrin 214» som er indrettet til at arbejde såvel i S-båndet og X-båndet, og som er indrettet til at blande signalet med et S-bånds signal fra en i og for sig kendt spændingsstyret lokaloscillator 216, når det tilhørende radaranlæg arbejder i S-båndet, og når det tilhørende radaranlæg 100 er indrettet til at arbejde i X-båndet, blandes signalet med den tredje harmoniske af signalet for lokaloscillatoren 216, hvor denne tredje harmoniske frembringes i blandingstrinnet 214. Udgangssignalet fra lokaloscillatoren 216 overføres til blandingstrinnet 214 ved hjælp af en isolator 219 og retningskobleren 204. Isolatoren 219 er indrettet til at i-solere udgangssignalet fra oscillatoren 216 fra mistilpasning til biandingstrinnet 214’s impedans, medens kobleren 204 giver en direkte vej til blandingstrinnet 214. Udgangssignalet fra blandingstrinnet 214 er et mellemfrekvenssignal. Dette signal overføres via en EEI-omskifter 217, der er indrettet til at arbejde ved mellemfrekvens og til at kunne skifte hurtigt mellem tilstande for høj og lav dæmpning. Mellemfrekvenssignalet forstærkes i forstærkerne 218, 220 og 221 og påvirkes af en ny diskriminator 222, som har to enkelt afstemte filtre med lav Q-værdi efterfulgt af positive og negative detektorer, hvis udgangssignaler summeres og overføres • til en operationforstærker, som har en spænding-frekvenskarakteri-stik med et spring ved 115 MHz svarende til et stort spændingsfrekvensforhold, hvor den nævnte karakteristik endvidere har positive og negative områder, som strækker sig tilstrækkeligt langt til, at mellemfrekvenssignalet kan trækkes ind inden for radar-magnetronens specificerede frekvensområde, uden at det er nødvendigt at have et skanderingskredsløb til frekvensafsøgning og -låsning. Karakteristikkens hældning er bestemt ved forstærkningen af operationsforstærkeren, medens skiftefrekvensen er bestemt ved overlappet mellem båndpasområderne for filtrene i diskriminatoren. Mellemfrekvenssignalet trækkes ind og AFC-sløjfen låses således, at mellemfrekvenssignalet er beliggende ved diskriminatorens skiftefrekvens inden for 10 procent af antallet af impulser, som er tilgængelige i løbet af hver rotationsradarantenne. Udgangssig-

17 DK 152459B

nalet fra diskriminatoren 222 giver et jævnspændingsstyresignal til lokaloscillatoren 216, således at der findes en AEC-sløjfe, der på kendt måde opretholder mellemfrekvensen ved diskriminatorens skiftefrekvens. En eksemplering af mellemfrekvenssignalet på dis-kriminatoren 222's indgang overføres via båndpasfilteret 224 til detektoren 226, som i kombination med båndpasfilteret 224 udgør et frekvensholdekredsløb 227, som er indrettet til at få overvågningsanlægget til at frembringe et svarsignal udelukkende, når den nævnte AEC-sløjfe har bragt svarfrekvensen inden for den tilhørende radarmodtagers båndpasområde, således at der ikke frembringes et svarsignal i andre tilfælde, dvs. når der ikke er noget udgangssignal fra detektoren 226 til ANE-slusen 212. Hvis der findes et styresignal fra tærskelværdikredsløbet 210 og et udgangssignal fra frekvenskredsløbet 227, vil ANE-slusen 212 frembringe et udgangssignal, som overføres til den ene af to indgangsklemmer på en anden ANE-sluse 228, hvis anden indgangsklemme modtager et aktiveringssignal fra radaranlægget via ledning 229, hvilket signal altid er til stede under normale omstændigheder.

Eet nævnte aktiveringssignal kan imidlertid udeblive, når det tilhørende radaranlæg arbejder i en tilstand for automatisk sporing, for at forhindre svar fra overvågningsanlægget, når dette kan forstyrre radaranlægget i denne arbejdstilstand. Et signal for ANE-slusen 212 og aktiveringssignalet på indgangen af ANE-slusen 228 giver et indgangstriggersignal fra AND-slusen 228 til en konventionel slukkegenerator 230, som frembringer et udgangssignal 232 på for eksempel 244 mikrosekunders varighed, som svarer til den ønskede varighed for overvågningsanlæggets svarsignal, og via ledning 233 overføres dette signal til en bølgeformgenerator 234. Slukkegeneratoren 230 frembringer også udgangssignaler som vist ved 232 på ledningerne 404 og 406. Eisse udgangssignaler overføres til ΕΕΪ-omskifteren 217 og til mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221 og benyttes til skifte- og forstærkningsstyrefunktioner, som senere vil blive beskrevet. Bølgeformgeneratoren 234 frembringer et i det væsentlige firkantformet udgangssignal 237, som består af en række af tænd-sluk-intervaller med en varighed på for eksempel 6,1 mikrosekunder, som definerer de bånd eller ringe, som optræder i det kileformede område 174 på det tilhørende radaranlægs katodestrålerør, når signalet er modtaget som

18 DK 152459B

et svar fra overvågningsanlægget. Disse "bånd svarer til et bestemt prøvemønster 174 på skærmen og består af lyse, ringformede buer 175, som bar en bredde svarende til cirka en balv mil, og som er indbyrdes adskilt af intervaller svarende til cirka en balv mils afstand,'bvilke områder strækker sig ud til omkring 20 mils rækkevidde. Da den maksimale impulsrepetitionsbastighed fortrinsvis er 3600 Hz, og da intervallet mellem impulserne er 22,7 mil, undgås anden-gangssvar. Firkantsignalet fra bølgeformgeneratoren 234 skifter mellemfrekvensoscillatoren 238 til og fra, hvorved der frembringes et tilsvarende tog af mellemfrekvensudgangsimpulser ved en frekvens på for eksempel 115 MHz, som er i tilstrækkelig overensstemmelse med skiftefrekvensen for diskriminatoren 222 i AEC-sløjfen. Disse impulser forstærkes i konventionelle forstærkere 240 og 242, som bver modtager et særskilt forstærkningsstyresignal fra et styre- og kalibreringskredsløb 330, som sædvanligvis er anbragt tæt ved radaren. Mellemfrekvensudgangssignalet fra forstærkeren 242 overføres til blandingstrinnet 214, medens EET-omskifteren 217 samtidigt forindstilles til bøg dæmpning, og forstærkerne 218, 220 og 222 er sat ud af funktion i løbet af overvågningsperioden svarende til udgangssignalet fra slukkegeneratoren 230, som overfører 244 mikrosekundsignalet 232 som skifte- og deaktiveringssignaler på ledningerne benboldsvis 404 og 406. Derved forhindres svar-signalet fra forstærkeren 242 i at indvirke på AEC-sløjfen.

Mellemfrekvensudgangssignalet fra forstærkeren 242 blandes i dob-beltfrekvensblandingstrinnet 214 med signalet fra S-båndslokalos-cillatoren 216, når det tilhørende radaranlæg arbejder i S-båndet, og blandes med den tredje harmoniske af lokaloscillatorsignalet (anbragt i blandingstrinnet 214), når det tilhørende radaranlæg arbejder i X-båndet. Resultatet er et udgangssidebåndssignal på ledning 244 ved radarsenderens frekvens, som kan ligge i S-båndet eller X-båndet, som det er vist med signalerne henholdsvis 245 og 247 på fig. 4. Dette signal overføres via retningskobleren 204 til antennen 202 og udstråles i rummet til modtagelse af radarantennen 101, hvor det modtagne signal behandles i radaranlægget 100 og fremvises som et tydeligt svarmønster 174 på PPI-skærmen 173.

DK 152459 B

19

Det vil kunne forstås, at retningskobleren 204’s dobbelt frekvensfunktion, detektoren 208 og blandingstrinnet 214 på ny måde udnytter den kendsgerning, at X-båndfrekvensen, hvor marineradaranlæg arbejder, har relation til den tilsvarende S-båndsfrekvens med en faktor på cirka 3. Derfor kan de ovennævnte tre mikrobølgekomponenter, som egentlig har kvarte bølgedimensioner for drift i S-båndet, justeres til trekvart-bølgelængder i X-båndet, idet det er velkendt, at de grundlæggende dimensioner er et ulige multipla af kvarte bølgelængder, når de tre beskrevne komponenter er indrettet til at fungere som forklaret.

På fig. 6 er vist de tre mikrobølgekomponenter, delvis skematisk, hvoraf de essentielle kvartbølge-dimensioner fremgår af de trykte mikrobølgekredsløb, som anvendes i retningskobleren 204, detektoren 208 og blandingstrinnet 214, hvorved der opnås drift i to marineradarbånd, uden at det er nødvendigt at justere komponenterne, og uden at det er nødvendigt at have to separate sæt af de nævnte komponenter. For eksempel føres S-båndsignalet ind i en transmissionsledning 246, som består af en metallisk leder, som er adskilt fra en ikke vist, metallisk stelplade ved hjælp af en dielektrisk plade med i det væsentlige ensartet tykkelse, hvor den metalliske leders bredde er valgt til at svare til en karakteristisk impedans på 50 ohm. Retningskobleren 204 består af to sådanne transmissionsledninger 256 og 258 med et koblingsområde, hvis længde er et ulige tal gange kvartbølgelængden, og hvor transmissionsledningsgabet er bestemmende for signalkoblingen, således at et gab på for eksempel 0,1 mm medfører en kobling på 10 dB. Koblingsområdets længde svarer til en kvart bølgelængde i S-bån-det (se fig. 6) og svarer til trekvart bølgelængde i X-båndet, hvilket medfører, at retningskobleren kan anvendes uden modifikationer i begge de nævnte marineradarfrekvensbånd. Hovedudgangssignalet fra retningskobleren 248 føres til en detektor 208 via et dæmpningstrin 206, som består af en tynd dielektrisk plade med en tynd belægning af absorberende materiale tæt ved transmissionsledningen, og detektoren 208 indeholder en diode 260, hvis ene side er forbundet til stelpladen. Det ensrettede udgangssignal fra dioden overføres gennem strimmeltransmissionsledninger 262 og

20 DK 152459B

264 til udgangsklemmen 263. Detektortransmissionsledningerne 262 og 264 er cirka en sjettedel af "bredden for en 50 ohms transmissionsledning, hvorved der opnås en høj karakteristisk impedans, som i kombination mod den lave karakteristiske impedans for de to kvartbølgesektioner 266 og 268 giver en radiofrekvenskortslutning, som forhindrer radiofrekvensenergi i at blive overført til udgangsklemmen 263, idet der på velkendt måde ved dioden 260 opnås tomgangsforhold. Da transmissionsledningerne 262, 266 og 268's dimensioner er ulige tal gange kvartbølgelængden i S-båndet henholdsvis trekvartbølgelængden for X-båndet, vil den beskrevne radiofrekvenskortslutning forekomme i begge marinefrekvensbånd.

Diodeblandingstrinnet 214 fødes af en 50 ohms transmissionsledning 244, som modtager et signal fra oscillatoren 216 ved hjælp af en S-båndisolator 219, som kan være en velkendt ferritisolator, som modtager et koblet signal fra transmissionsledningen 246 ved hjælp af retningskobleren 204. Det koblede signal på ledning 258 udbreder sig på kendt måde i modsat retning af signalet på ledning 256. Disse to signaler blandes i blandingsdioden 268 til frembringelse af et mellemfrekvensudgangssignal. De højimpedanske transmissionsledninger 252 og 269 kobler mellemfrekvensudgangssignalet fra blandingsdioden 268 til indgangs-udgangskiemmen 270 for mellemfrekvens. Ved hjælp af en højimpedans-transmissionsledning 252 er der til dioden 268 også forbundet en vifteformet, lavimpedans-transmissions-ledning 254, som også består af en tynd metallisk leder, der er adskilt fra stelpladen af det dielektriske substrat, og som medfører en kvartbølgetransformator, som transformerer tomgangsimpedansen langs den cirkelformede kant til en effektiv kortslutning ved forbindelsen til transmissionsledningerne 252 og 269, således at der ved hjælp af kvartbølgesektionen 252 opnås en effektiv tomgang ved dioden 268. Det skal bemærkes, at radiofrekvenskortslutningen bestående af transmissionsledningerne 252 og 254 samt radiofrekvenskortslutningen bestående af transmissionsledningerne 262, 266 og 268 giver i det væsentlige ens funktioner til forhindring af en overkobling af radiofrekvensenergi til udgangsklemmerne for jævnspænding og mellemfrekvenssignaler, såsom klemmerne 263 og 270, således at de to nævnte kortslutningsarrangementer kan byt-

DK 152459 B

21 tes rundt i afh.sengigh.ed af den til rådighed værende plads. Begge radiofrekvenskortslutninger er på ens måde heregnet for dohhelt frekvensoperation, idet'både S- og X-båndsignalerne på ledningerne 244. og 248, eller som frembragt i dioden 268, er forhindret i at blive overkoblet til indgangsklemmerne 270 og 263.

Retningskobleren 204, detektoren 208 og blandingstrinnet 214 er på denne måde beregnet til at drage fordel af det sædvanligvis uønskede fænomen, som optræder ved de ulige harmoniske af S-båndets grundfrekvens, idet der tillige tillades drift i X-båndet, uden at der kræves separate komponenter for hver af de to frekvensbånd.

I fig. 7 er vist en diskriminator 222, som har båndpasfiltre ved høj og lav frekvens, som forsynes ved hjælp af et par ens udgangssignaler fra begrænsningsforstærkeren 221. Nærmere betegnet omfatter disse båndpasfiltre resonanskredsløb med shuntkondensatorer 272 og 274, afstemningsbare seriekondensatorer 276 og 278 samt shuntinduktorer 280 og 282. Serie-shuntarrangementet af kondensatorerne 272, 276 og 274, 278 giver transformation af den lave udgangsimpedans fra begrænsningsforstærkeren 221 til et højere impedansniveau, således at der opnås en Q-værdi for resonanskredsløbene svarende til en 3 dB båndbredde på cirka 20 MHz, som er passende for det relativt brede frekvensområde for mellemfrekvenssignalerne, før ARC-sløjfen låses. Båndpasfilteret er forbundet til anoden på detektordioden 284 med et velkendt højt frem-tilbage-modstandsforhold (f.eks. 1N5711), hvor dioden er vendt til at frembringe en negativ jævnspænding over kondensatoren 288. lavpasfilteret er forbundet til katoden på en anden detektordiode 286 (af samme art som førstnævnte diode) og er vendt til at frembringe en positiv jævnspænding over kondensatoren 290. Spændingerne over kondensatorerne 288 og 290 adderes i punktet 292 ved hjælp af to 10 M ohms modstande 294 og 296, som i kombination med det nævnte høje modstandsforhold for dioder af Schott-ky-typen, der anvendes som detektorer, medfører et langtidskonstant kredsløb til opretholdelse af udgangsspændingen i punktet 292 på en i det væsentlige konstant værdi i løbet af intervallerne mellem impulserne. Høj- og lavpasfiltrene er afstemt ved hjælp

22 DK 152459B

af kondensatorerne 276 og 278 til frembringelse af overlappende båndpasområder 303 og 305 som vist i fig. 8A. Den ensrettede udgangsbølgeform 307 og 309 fra detektordioderne er vist i fig. 8B. Summen af disse spændinger optræder i punktet 292 som vist i fig. f 80. Bølgeformen 311 (fig. 8C) overføres til indgangen af opera tionsforstærkerne 298 og 300, som er valgt til at arbejde ved høje indgangsimpedansniveauer uden betydelig forstærkningsdrift og til frembringelse af den store forstærkning, som er nødvendig for at frembringe den i fig. 8D viste bølgeform på ledning 382.

Som det kan ses, har bølgeformen et bredt indfangningsområde svarende til de relativt brede og flade sideområder 313 og 315 ovenover og nedenfor skiftefrekvensen, og et stort forhold mellem spænding og frekvens svarer til tilstanden omkring skiftefrekvensen. Dette kredsløb giver således en ny måde til udstrækning af de pulserende indgangssignaler og til låsning af AFC-sløjfen over et bredt frekvensområde for indgangssignalerne, uden at der er behov for et søge- og låsekredsløb.

Under henvisning til fig. 9 og i forbindelse med fig. 3 er vist et frekvenskredsløb 227, som er indrettet til at sikre, at AND-slu-sen 212 fra fig. 3 drives til aktiv tilstand til aktivering af overvågningssvarkredsløbet udelukkende, når mellemfrekvensen fra den begrænsende forstærker 221 i AEC-sløjfen er låst til frekvensen for mellemfrekvensoscillatoren 238, som frembringer svarsignalet.

Når radarantennen roterer, tilvejebringes for hver omgang en AFC-låsning og frigivelse, hvor låsningen kun foretages, når radarantennens stråle har retning mod overvågningsanlæggets antenne.

Når overvågningsanlægget 200 modtager et signal fra radarantennen 101, kræves der et bestemt antal impulser, før AEC-sløjfen låser til frekvensen. Normalt overskrider signalet fra detektoren 208 (fig. 3) tærskelværdien, som er bestemt af tærskelværdikredsløbet 210, og overfører et indgangssignal på ledning 211 til AND-slusen 212, før ABO-låsen låses. Det er ønsket, at overvågningsanlægget undgår at svare, før ABC-sløjfen er låst til frekvensen svarende til udgangsfrekvensen for mellemfrekvensoscillatoren 238, idet svarfrekvensen fra overvågningsanlægget ellers ikke vil have samme frekvens som radarsenderen. I tilfælde af radaranlæg med

DK 152459 B

23 manuelt afstemte modtagere ville resultatet blive, at radarmodtageren kunne afstemmes til disse ukorrekte svarsignaler og frembringe et fejlagtigt svar på forkanten og bagkanten af det kileformede svarmønster 174 på den i fig. 2 og 5 viste radarskærm 173. Dette kan medføre, at afstemningen bliver vanskelig på grund af de uønskede signaler ved disse kanter af mønsteret, inden mønsterets centrum bliver synligt til angivelse af nøjagtig afstemning til radarsenderens frekvens. I tilfælde af en fejl i overvågningsanlæggets AEC-kredsløb medfører frekvenskredsløbet endvidere, at overvågningsanlægget ikke svarer ved forkerte frekvenser.

Under benvisning til fig. 9 skal virkemåden med hensyn til frekvenskredsløbet blive forklaret. Et mellemfrekvenssignal fra den begrænsende forstærker 221 i AEC-sløjfen overføres gennem modstanden 302 og kondensatoren 304 til et parallelresonanskredsløb bestående af induktansen 306 og kondensatoren 308, som er afstemt til mellemfrekvensoscillatoren 238’s frekvens. Når indgangsfrekvensen svarer til resonansfrekvensen for det ovennævnte parallelresonanskredsløb, fremkommer der et mellemfrekvenssignal ved dioden 310, som ensretter dette signal til frembringelse af et jævnspændingsstyresignal på den ene indgangsklemme af komparatorkreds-løbet 312, hvis anden indgangsklemme forsynes med en referencespænding, der er justeret svarende til den ønskede følsomhed ved hjælp af spændingsdelerpotentiometeret 316. Udgangssignalet fra komparatorkredsløbet 312 tjener som indgangssignal på ledning 213 til AND-slusen 212, når AEC-kredsløbet er låst til frembringelse af den korrekte udgangsfrekvens fra overvågningsanlægget.

Når anlægget er i drift, er overvågningsanlægget sædvanligvis anbragt i nærheden af radarantennen 101 (se fig. 3), som normalt er anbragt tæt ved toppen af en mast for at opnå en uhindret radar-synlighed. Der opnås derved en kobling gennem rummet mellem radarantennen 101 og overvågnings anlægget s antenne 202.' Når radaroperatøren ønsker at kontrollere radarens funktion, aktiveres radarovervågningsanlægget ved at slutte en ikke vist omskifter, som tilslutter overvågningsanlægget til en ikke vist spændingsforsyning. Når radarsenderens udgangseffekt og radarmodtagerens følsomhed er afstemt inden for forudbestemte grænser, fremkommer der ί DK 152459 Β 24 på den i fig. 2 og 5 viste radarskærm 173 det karakteristiske mønster 174 af lyse "buer 175. Hvis hele mønsteret 174 er svagt eller ikke er synligt, afstemmer operatøren radarfrekvensen på kendt måde, til der fremkommer et mønster med maksimal klarhed.

Hvis det karakteristiske svarmønster ikke kan opnås, er radarens ydeevne faldet til under et forudbestemt krav.

Mår overvågningsanlægget første gang installeres, er det nødvendigt at kalibrere og forudindstille anlægget til acceptable niveauer for radarens ydelse. Por eksempel kan spændingsforsyningen til radarsenderen tillades at falde med 5 dB, og radarmodtagerens følsomhed over for signaler ved sendefrekvensen, inkluderende afstemningsvirkninger, kan tillades at falde med 10 dB fra de ønskede niveauer. Bisse nævnte kriterier anvendes som standard for acceptabel funktion, og overvågningsanlæggets svarmønster vil forsvinde under disse niveauer. Kalibreringen foretages som nedenfor beskrevet.

Når radaranlægget arbejder under normale betingelser og er justeret uafhængigt af overvågningsanlægget, justeres overvågningsanlæggets tærskelværdi og svarniveau derefter ved hjælp af et kalibrerings- og kontrolkredsløb, som normalt er anbragt tæt ved radarens sende-modtager. Bette kredsløb 350 er vist på fig. 3.

Til kalibrering stilles omskifteren 331 til kalibreringsstilling, og potentiometeret 334 stilles først i en stilling, som giver maksimalt udgangssignal fra forstærkeren 242 ved hjælp af et spændingsdelerpotentiometer 334, som er forbundet til spændingskilder ved klemmerne 336 og 338. Potentiometeret 340, som indstiller forstærkerens forstærkning og udgør en velkendt spændingskompara-tor i tærskelværdikredsløbet, justeres til en tærskelværdi, hvor overvågningsanlægget netop ikke frembringer et initierende svar svarende til, at det karakteristiske svarmønster 174 på radarskær-

DK 152459 B

25 men 173 forsvinder» Derefter drejes omskifteren 331 til funktionsstillingen, hvorved referencespændingen på en komparator i tærskelværdikredsløbet 210 ændres således, at tærskelværdispændingen falder 5 dB, hvorved svarmønsteret 174 forekommer med fuld styrke, Derefter stilles omskifteren 332 i kalibreringsstillingen, og potentiometeret 334 justeres til reduktion af forstærkeren 242's forstærkning, således at svarsignalet 174's styrke på radarskærmen 173 reduceres, indtil signalet ikke længere er synligt. Omskifteren 332 drejes derefter til funktionsstillingen, hvorved forstærkeren 240's forstærkning stiger 10 dB, og svarmønsteret forekommer med fuld styrke. Herefter er kalibreringen slut.

Hvis radarsenderens udgangseffekt falder med 5 dB eller mere, vil overvågningsanlæggets svar ikke initieres, og svarmønsteret 174 på radarskærmen 173 vil ikke forekomme. Hvis radarmodtagerens følsomhed falder med 10 dB, eller hvis modtageren kommer ud af afstemning, aftager mønsteret 174's styrke på radarskærmen 173, indtil det ikke længere er synligt. I begge tilfælde angiver svarmønsterets forsvinden, at radarens ydelse ligger under de forud-indstillede grænser.

Pig. 10 viser en anden udførelsesform for opfindelsen, hvor der anvendes en støjkilde til frembringelse af et svarsignal, som medfører et tydeligt mønster på radarskærmen, hvor prøvemønsteret anvendes til at overvåge radarsenderens sendeeffekt og modtagerens følsomhed. Det skal bemærkes, at denne udførelsesform ikke indebærer overvågning af radarmodtagerens afstemning, da støjens frekvensbånd er bredt, således at modtagerens følsomhed prøves uafhængigt af dens selektivitet.

Specielt viser fig. 10 et radaranlæg 100 med en antenne 101, som udsender impulser ved radiofrekvensenergi. En del af denne energi kobles til antennen 202 for overvågningsanlægget 350.

Den tidligere beskrevne retningskobler 204's hjælpearm er afsluttet i en velkendt tilpasset belastning 203, og retningskobleren anvendes ved denne udførelsesform til at koble en eksemplering af radiofrekvenssignalet gennem hjælpearmen 244 til den tidligere beskrevne detektor 208. Jævnspændingsudgangssignalet fra detektoren

26 DK 152459 B

208 føres til et justerbart tærskelværdikredsløb 210, som tidligere beskrevet, som er indstillet til at sætte niveauet, ved hvilket der frembringes et udgangssignal til trigning af generatoren 230. Tærskelværdien justeres ved hjælp af kalibreringskontrollen 350 som tidligere beskrevet. Udgangssignalet fra generatoren 230 aktiverer bølgeformgeneratoren 234 i et tidsrum på for eksempel 244 mikrosekunder, som svarer til den ønskede varighed af overvågningsanlæggets svarsignal. Yed denne aktivering frembringer bølgeformgeneratoren 234 et firkantudgangssignal som angivet på fig. 3 ved udgangen 237. Dette udgangssignal aktiverer en støjgenerator 352, som ved den viste udførelsesform omfatter en faststofstøjdiode (ikke vist), som kobles til og fra til frembringelse af et bredbåndet radiofrekvensudgangssignal, som ved hjælp af retningskobleren 204 føres direkte til antennen 202. Niveauet for radiofrekvenssvarsignalet sættes ved hjælp af et justeringskredsløb 351 under kalibreringen som ovenfor forklaret. Det skal bemærkes, at der også kan anvendes en konventionel støjdiode, forudsat at dens udgangssignal i stedet for at kobles til antennen 202 kobles til radaren ved hjælp af en konventionel signalkobler (ikke vist), som er indsat i transmissionsledningen, der forbinder radarantennen 101 med radaranlægget 100’s radarmodtager. Yed den viste udførelsesform anvendes en støjdiode med relativ høj radiofrekvensudgangsniveau for at tillade kobling af retursignalet gennem rummet.

På fig.11 er vist et detaljeret skematisk diagram af et overvågnings-anlæg svarende til det i fig.3 viste, hvor de dele, som svarer til de tidligere og beskrevne, er betegnet med de tilsvarende henvisningstal. I modtagestillingen opsamler antennen 202 på fig.’ 11B en prøve af det udsendte signal fra en tilhørende radar og kobler signalet gennem retningskobleren 204 og dæmpningsleddet 206 til detektoren 208. Detektoren 208's diode 362 ensretter eksempleringen og frembringer et udgangssignal på ledningen 386 til tærskelværdikredsløbet 210 i løbet af overvågningsanlæggets modtagetilstand. Det skal forstås, at antennen 202 fortrinsvis er en antenne på et trykt kredsløb, som er anbragt uden for et metallisk hus (ikke vist), som indeholder kredsløbene for overvågningsanlægget, og antennekredsløbet er beskyttet af et hus (ikke vist), som er gennemtrængeligt for mikrobølgeenergi. Antennen 202 kan være en bobbelfrekvensantenne, som er indrettet til at arbejde både i S-båndet og X-båndet, eller der kan findes separate antenner beregnet til hver sin enkle frekvens.

27 DK 152459 B

Retningskobleren 204's hjælpearm ovefører en del af signalet fra antenne 202 til biandingstrinnet 214, hvor signalet blandes med et lokaloscillatorsignal fra en spændingsstyret oscillator 216 (S-båndet), når radarsignalet 245 er beliggende i S-båndet som vist på fig. 4, eller når radarsignalet 247 er beliggende i X-båndet, blandes der med den tredje harmoniske af lokaloscillatorsignalet. Den tredje harmoniske frembringes i blandingstrinnet 214. Blandingstrinnet 214 indeholder en enkelt diode 352, som fortrinsvis er en Schottky-barrierediode, som har et jævnspændingsretursignal til stel gennem en induktans 355° Den indkommende radareksemplering og signalet fra lokaloscillatoren 216 blandes i dioden 352 til frembringelse af et mellemfrekvensudgangssignal på ledning 354 til klemmen 270 på fig. 11A.

Den spændingsstyrede lokaloscillator 216 (S-båndet) indeholder en højfrekvenstransistor 356 på et trykt mikrostrimmelkredsløb, hvor centerfrekvensen er bestemt ved længden af en resonanstransmis-sionsliniesektion 358, som afstemmes ved hjælp af en variabel kondensator 360 på kendt måde. Frekvensen kan varieres elektronisk ved hjælp af en spænding fra en automatisk frekvenskontrolsløjfe, som tidligere beskrevet, hvilken spænding overføres til transistoren 356's basis til modifikation af lokaloscillatorens frekvens, således at frekvenssløjfen er låst.

Isolatoren 219 isolerer lokaloscillatoren fra virkninger hidrørende fra impedansrnistilpasning af blandingstrinnet 214, hvor mistilpasningen har tendens til at stige pludseligt, når radareksem-pleringen overføres til blandingsdioden. Det skal forstås, at isolatoren 219 kan være en velkendt ikke-reciprok ferritisolator eller kan være en "aktiv isolator", som indeholder et eller flere forstærkningstrin, fortrinsvis som halvlederforstærkere, hvis trin forudgås af velkendte dæmpningsmodstande, som giver en dæmpning, som svarer til de efterfølgende forstærkeres forstærkning, således at den totale forstærkning i det væsentlige er lig med 1, og således at der opnås i hovedsagen fuldstændig isolation i den modsatte retningo Denne aktive isolator medfører ingen tab, og kan endog give en forstærkning, hvis det ønskes at få et forøget I /"»Irn I λ ΟΛ1 i ί λ VAW in fpftM ff fi n i ni T r·, λ I λ -r- λ waw 1,*>μι«ατ»λ·ιλ ·? VI ^ a a.. _ .

28 DK 152459B

nent magnet og kan anvendes under tilstedeværelse af magnetiske felter. Den kan også tilpasses til konventionelle trykte kredsløb. Por at sikre at transistoren 356 er beskyttet mod en iboende temperaturf ølsomhed, som kunne bringe den automatiske frekvenskon-trolsløjfe ud af drift, findes der et varmestyrekredsløb 364 til måling af det trykte kredsløbs temperatur tæt ved transistoren og til regulering af et par varmemodstande 366 og 368 i forbindelse med en tbermistortemperaturføler 370, som er indskudt i et velkendt brokredsløb 372 via en konventionel jævnspændingsforstærker 374, som styrer varmestyretransistoren 376’s ledeevne.

Mellemfrekvensudgangssignalet for blandingstrinnet 214 føres gennem en felteffekttransistor 378 på fig. 11A, der arbejder som en omskifter 217 og forhindrer overvågningsanlæggets svarsignal, som i løbet af svartilstanden forekommer på klemmen 270, i at forplante sig til mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221 og påvirke den automatiske frekvenssløjfe. Derved kunne frekvenssløjfen blive låst til overvågningsanlæggets mellemfrekvenssvarsignal i stedet for som ønsket til det mellemfrekvenssignal, som svarer til det indkommende radarsignal. Når overvågningsanlægget er i modtagestilling, forstærkes udgangssignalet fra transistoren 217 ved hjælp af dobbeltkanalede mellemfrekvensforstærkere 218, 220 og 221, som fører diskriminatoren 222 på fig. 11B. Forstærkerne 218, 220 og 221 har tilstrækkelig forstærkning til at mætte forstærkeren 221, således at diskriminatoren 222’s funktion kun er afhængig af frekvensen for signalet til forstærkeren 218 og ikke er afhængig af dets amplitude.

Som tidligere beskrevet frembringer diskriminatoren 222 en udgangsspænding, som er en funktion af frekvensen og har et stort spæn-ding-til-frekvensforhold, således at lokaloscillatoren 216’s frekvens holdes ved krydsfrekvensen for diskriminatoren med stor nøjagtighed, hvorved der opnås, at overvågningsanlæggets svarsignal opretholdes ved frekvensen for de indkommende radareksempieringer, hvor det skal huskes, at mellemfrekvenssvarkilden 238 fra starten er afstemt til diskriminatorens krydsfrekvens.

Por at sikre den automatiske frekvenskontrolsløjfes evne til at fastlåse over et bredt frekvensområde, således at alle marinera-darmagnetroners frekvenser er dækket, anvendes på udgangen af dis-

29 DK 152459 B

kriminatorens forstærkningstrin 378 og 380, hvor forstærkningstrinnet 380 drives i mætning til frembringelse af brede, flade sideområder 313 og 315 for diskriminatorens karakteristik, som vist på fig. 8D.

Jævnspændingsudgangssignalet for diskriminatoren 222 på ledning 382 føres tilbage til den spændingsstyrede oscillator 216 (S-båndet) for at låse den automatiske frekvensstyresløjfe, hvorved S-båndsoscillatoren holdes ved en frekvens, hvor, når den blandes med den indkommende radareksempiering, det resulterende mellemfrekvenssignal er beliggende ved diskriminatoren 222's krydsfrekvens. Denne er i det væsentlige lig med mellemfrekvensoscillatoren 238’s frekvens, således at overvågningsanlæggets svar forekommer ved radarsenderens frekvens, hvilket er nødvendigt for at kunne overvåge radarmodtagerens afstemning nøjagtigt.

En eksemplering af signalet fra begrænserforstærkeren 221 udtages til et "frekvens-til"-kredsløb, som tidligere er beskrevet, og som har til formål at tillade overvågningsanlægget at overføre et svarsignal ved at overføre et indgangssignal til AND-slusen 212 på ledning 213, alene når den automatiske frekvensstyresløjfe har låst lokaloscillatoren 216 til den ønskede frekvens. Por at opnå dette afstemmes et båndpasfilter 224, som har et resonanskredsløb 225 bestående af en induktans 306 og en afstemningsbar kondensator 308, til resonans ved mellemfrekvensoscillatoren 238's frekvens, således at kun signalér ved denne bestemte frekvens overføres til dioden 310 til frembringelse af et ensrettet signal på ledning 386, som er forbundet til komparatoren 312. Denne kom-parator indstiller følsomheden for ,,frekvens-til"-kredsløbet ved at sammenligne signalet på ledning 386 med en referencespænding fra et spændingsdelerpotentiometer 316. Følsomheden justeres fortrinsvis på kendt måde, således at frekvenstolerancen i det væsentlige er lig med båndbredden for det tilhørende radaranlægs modtager. Udgangssignalet fra komparatoren 312 er forbundet til en AND-sluse 212 på fig. 11D via ledning 213 til frembringeis af et signal, som i forbindelse med et indgangssignal fra tærskelværdikredsløbet 210 på ledning 211 aktiverer AND-slusen 212 til initiering af et overvågningssvarsignal.

30 DK 152459 B

lærskelværdikredsløbet 210 på fig. 11A modtager et indgangssignal fra detektoren på ledning 386. Dette signal overføres til videoforstærkeren 388, hvis forstærkning reguleres ved at variere den effektive resistans af slusen 390, som sker ved justering af spændingen på styreelektroden via et potentiometer 340. Udgangssignalet fra videoforstærkeren 388 føres til en spændingskomparator 392 for sammenligning med en tærskelværdispænding, som er bestemt ved hjælp af spændingsdeleren 394 og 396 i forbindelse med potentiometeret 398 og kalibreringsomskifteren 331. Potentiometeret 398 anvendes til at indstille tærskelniveauets trinhøjde til for eksempel 5 dB, hvilket sker under kalibreringen. Dette opnås, når en -5V-kilde forbindes til potentiometeret 398 ved at slutte omskifteren 331, hvorved tærskelværdiniveauet forøges over det niveau, hvor der forekommer et udgangssignal på ledning 211. Dette tillader efter den tidligere nævnte kalibrering et fald på for eksempel 5 dB i senderens udgangseffekt, før det tydelige mønster 174 på radarskærmen 173 forsvinder, således at operatøren bliver opmærksom på forholdet. Det skal forstås, at kredsløbet 400 er et velkendt integrationskredsløb, som er indrettet til at frembringe en prøvespænding, som er proportional med styrken af radiofrekvenssignalet fra radaren. Under installationen af overvågningsanlægget medfører denne prøvespænding et passende jævnspændingssignal, som kan indikeres ved hjælp af en passende indikator (ikke vist).

Når AND-sluserne 212 og 228 modtager signaler samtidigt på ledningerne 211, 213 og 229, frembringes et udgangssignal på ledning 426 til trigning af slukkegeneratoren 230, som har et konventionelt integreret kredsløb 231 til frembringelse af et lukkeudgangssignal med 244 mikrosekunders varighed svarende til den ønskede varighed for overvågningsanlæggets svarsignal. Ted hjælp af tre separate udgangssignaler fra slukkegeneratoren 230 (bølgeform 232 på fig. 3) opnås et skiftesignal på ledning 404 til omskifteren 217, og endvidere opnås ved hjælp af en sluse 402 et forstærkningsstyresignal på ledning 406 til mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221 samt opnås et aktiveringssignal på ledning 233 til bølgeformgeneratoren 234. Bølgeformgeneratoren 234 har et integreret kredsløb 410, som frembringer en række af firkantimpulser, der er vist som bølgeforme 237 på fig. 3, svarende til stavene 175 i det karakteristiske mønster 174 på radarskærmen 173. Disse impulser kobler

31 DK 152459 B

mellemfrekvensoscillatoren 238 til og fra via ledning 412 og slusen 414. Mellemfrekvensoscillatoren indeholder et integreret kredsløb 416, et potentiometer 413, som stiller sluseniveauet, samt et resonanskredsløb 418, som er justeret til at indstille oscillationsfrekvensen til den ønskede arbejdsfrekvens, for eksempel 115 MHz, Det skal forstås, at diskriminatoren 222’s krydsfrekvens og frekvensen for ,!frekvens-til,,-kredsløbet 227 er justeret til mellemfrekvensoscillatoren 238’s frekvens for at sikre, at overvågningsanlæggets radiofrekvenssvar er beliggende ved frekvensen for den tilhørende radarsender.

Mellemfrekvensoscillatoren 238 frembringer et tog af mellemfrekvensimpulser, som forstærkes af velkendte forstærkere 240 og 242, som omfatter respektive felteffekttransistorer 415 og 417. Variable kondensatorer 419 og 421 justeres i forbindelse med deres tilhørende induktanser for at indstille mellemfrekvensbåndpas-områdets centrum til mellemfrekvensoscillatoren 238's frekvens.

For at tillade kalibrering af overvågningsanlæggets udgangssignalstyrke har mellemfrekvensforstærkeren 240 organer til trinvis indføring af en forstærkningsjustering, som er styret ved hjælp af potentiometeret 420 og omksifteren 332 til for eksempel at være 10 dB. Dette vil sige, at forstærkningen er 10 dB højere, når omskifteren 332 er i arbejdsstilling, end når omskifteren er i kalibreringsstilling. Dette svarer endvidere til faldet i radarmodtagerens følsomhed, f.eks. 10 dB, der er valgt som en grænse for tilfredsstillende virkemåde. Ved hjælp af en forstærkningskontrol for forstærkeren 242 opnås en kontinuert justering af overvågningsanlæggets udgangssignalstyrke ved benyttelse af potentiometeret 334 i spændingsdelerkredsløbet 426, 428.

Kalibrering af udgangssignalets niveau på ledning 423 opnås ved først at stille omskifteren 332 i kalibreringsstilling og justere potentiometeret 334, indtil overvågningssvarsignalet 174 på radarskærmen 173 (fig. 2 og 5) er synlig, hvorefter omskifteren 332 sættes i arbejdsstilling, hvorved forstærkeren 240's forstærkning forøges med et spring på for eksempel 10 dB. Hvis radarmodtagerens følsomhed eller ydelse skulle falde mere end de valgte 10 dB, vil mønsteret på radarskærmen forsvinde, og det vil angive for

32 DK 152459B

operatøren, at radarens ydelse er faldet til under den forudbe-stemte grænseværdi.

Mellemfrekvenssignalet på ledning 423 er forbundet til et forbindelsespunkt 270 på ledning 354 og dermed til mellemfrekvens-indgangs-udgangskredsløbet for 'blandingstrinnet 214, hvor signalet "blandes med radiofrekvenssignalet fra lokaloscillatoren 216 og med den forøgede harmoniske af lokaloscillatorsignalet frembragt i blandingsdioden 352. Blandingsprocessen medfører radiofrekvens-sidebånd ved radarsenderens frekvens, uanset om frekvensen er beliggende i S-båndet eller i X-båndet. Radiofrekvenssidebåndet kobles via ledning 244 gennem en retningskobler 204 til antennen 202 og udstråles som et svarsignal til radarantennen. Uanset om radaren er indrettet til at modtage i S-båndet eller i X-båndet, forekommer det tydelige mønster 174 på radarskærmen 173 (fig. 2 og 5) og indikerer, at både radaren og overvågningsanlæggets funktion er tilfredsstillende. Pig. 12 viser tidsrelationerne mellem radarsendesignalet og overvågningsanlæggets svarsignaler. I det tilfælde, at det karakteristiske mønster 174 forsvinder fra radarskærmen 173) og når radaroperatøren aktiverer overvågningsanlægget, bliver operatøren opmærksom på en mulig fejl i radaren eller i overvågningsanlægget.

Idet der igen henvises til kalibreringskredsløbet på fig. 11C og navnlig svarjusteringskredsløbet, som er forbundet til ledning 501,og svarspringkredsløbet, som er forbundet til ledning 502, skal der beskrives en modifikation af kalibreringskredsløbet, hvor der er tilføjet organer, som tillader kalibrering til overvågning af en reduktion i radarens følsomhed i spring, som er lavere end 10 dB. Denne yderligere kalibrering er generelt brugbar i forbindelse med radaranlæg, som har automatiske sporingsmidler, hvor det af sikkerhedsmæssige grunde foretrækkes at have en indikation af små ændringer i følsomheden, for eksempel et fald på 5 dB, når radaranlægget arbejder automatisk eller i den såkaldte "nat"-stilling. I denne tilstand afgives et alarmsignal, når der forekommer tilstande, hvor radaroperatøren bør gribe ind, eller når som helst radarens ydelse falder med mere end for eksempel 5 dB.

33 DK 152459 B

For at indstille kalibreringen i den automatiske eller "nat"-stilling, indstilles omskifteren 504 til at forbinde ledning 501 til potentiometeret 508, og omskifteren 506 stilles til at forbinde ledning 503 til spændingsdelermodstandene 510 og 512's forbindelsespunkt. Omskifterne 504 og 506 findes fortrinsvis for at lette omskiftning fra den normale til den automatiske arbejds-tilstand. Niveauet for udgangssignalet på ledning 423 kalibreres først ved at sætte omskifteren 332 i kalibreringsstilling og justere potentiometeret 508, indtil overvågningsanlæggets svarsignal overskrider det niveau, som er ønsket af radaren i den automatiske arbejdstilstand, hvorved der indikeres.tilfredsstillende ydelse. Ved radaranlæg, som omfatter to eller flere kvanti-serede videotrin er det nævnte niveau generelt niveauet svarende til den anden videotærskelværdi. Da den anden videotærskelværdi . normalt er 6 - 10 dB over den første tærskelværdi, som indstiller minimumsniveauet for synligheden på radarens PPI, er den nødvendige overvågningssignalsvarstyrke for et radaranlæg, som arbejder i den automatiske tilstand, tilsvarende større, end det kræves i den normale arbejdstilstand, hvor kun minimumsniveauet for synlighed må overskrides. Når potentiometeret 508 er indstillet således, at signalet 174 lige netop overskrider den anden videotærskelværdi, drejes omskifteren 332 til funktionsstillingen, hvorved mellemfrekvensforstærkeren 240’s forstærkning øges med et trin på for eksempel 5 dB, Denne forstærkningsstigning opnås ved at ændre forspændingen på felteffekttransistoren 415. Herefter er kalibreringen af overvågningsanlægget i tilstanden, hvor radaranlægget har automatiske sporingsfaciliteter, afsluttet. Radarens følsomhed, inklusiv afstemningsvirkninger, skal nu falde 5 dB, for at det kvantiserede videosignal falder fra det andet niveau til det første niveau, således at der frembringes et alarmsignal. Svarsig-nalet på radaranlægget PPI er stadig synligt ved det første ni-veau, således at operatøren kan bedømme overvågningsanlæggets svarsignal og signalerne fra virkelige mål og kan skifte fra ’'natstilling" til normal drift, indtil radarens normale følsomhed er genvundet.

Med henblik på at forhindre overvågningsanlæggets mellemfrekvens-svarsignal ved forbindelsen 270 i at brede sig til den automatiske frekvenssytresløjfe, kobles omskifterkredsløbet 217 med felteffekt-±r>smpnstnrpn ^78 fra i løbet af overvåsrninffsanlæffgets svartid ved

34 DK 152459 B

hjælp af et udgangssignal fra slukkegeneratoren 230 på ledning 404. Samtidigt føres et forstærkningsreduktionssignal fra slukkegeneratoren 230 på ledning 406 til mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221. Dette medfører sikkerhed for, at en del af overvågningsanlæggets mellemfrekvenssvarsignal ikke "breder sig ind i diskri-minatoren 222 og indvirker uheldigt på den automatiske frekvens-kontrolsløjfes funktion. Dette træk er navnlig fordelagtigt, fordi overvågningskredsløhets mellemfrekvenssvarsignal er en række af impulser, som hver er 6,1 mikrosekund lange og strækker sig over 244 mikrosekunder, efterfulgt af hver modtaget impuls fra radaranlægget 100, medens det ønskede mellemfrekvenssignal afledes fra de modtagne impulser fra radaranlægget 100, hvilke impulsers varighed kun er for eksempel 0,5 eller 1,0 mikrosekund. I løhet af det tidsrum, hvor radarsignalet modtages af overvågningsanlægget, er omskifteren 217 slået til, når der ikke forekommer et signal på ledning 404, og mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221 har fuld forstærkning, når der ikke forekommer et forstærkningsreducerende signal på ledning 406. Af denne grund har mellemfrekvenssignalet, som svarer til den modtagne eksemplering af radarsenderens impuls, tilstrækkelig styrke på indgangen af diskriminato-ren 222 til at låse den automatiske frekvensstyresløjfe ved dis-kriminatorens krydsfrekvens på 115 MHz.

Por at hindre uønsket oscillation, som kunne hidrøre fra spred-ningstilhagekohling mellem mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221 i den automatiske frekvenssløjfe og mellemfrekvenssvar-forstærkerne 240 og 242, findes der med fordel organer, som er indrettet til at forhindre, at alle de ovennævnte forstærkere har fuld forstærkning samtidigt. Dette opnås ved hjælp af et forstærkningsreduktionssignal fra "bølgeformgeneratoren 410 på ledning 430 (fig. 11D). Dette signal overføres kun til forstærkeren 240 på fig. 110 og fig. 3 for at reducere dennes forstærkning bortset fra hvert interval på 6,1 mikrosekund, hvor impulstoget 237 tilvejebringes. Da der overføres et forstærkningsreducerende signal til mellemfrekvensforstærkerne 218, 220 og 221 i løbet af hele dette impulstog, vil der aldrig forekomme et tidspunkt, hvor alle fem mellemfrekvensforstærkere har fuld forstærkning samtidigt.

Claims

1. Overvågningsanlæg til et radarapparat (100), beregnet til at blive anbragt nær radarapparatets radarantenne, omfattende en overvågningstransponder til modtagelse af et radiofrekvenssignal, der udståles fra radarapparatet 5 (100) gennem radarantennen (101), med en detektor (208), der er indrettet til at frembringe en ensrettet eksemple-ring af det fra radarapparatet (100) modtagne signal, og omfattende kredsløb til frembringelse af et svarsignal med en frekvens, der med god tilnærmelse er den samme som 10 frekvensen af det signal, som udstråles af radarapparatet (100), og med en antenne (202) til udstråling af svarsignalet for at sende dette til radarapparatet (100) og derved frembringe en synlig reaktion på en fremvisningsskærm (173), der er knyttet til radarapparatet (100), hvorved 15 der, når radarapparatet (100) erkender radarekkosignaler, vises et simuleret retursignal, som er analogt med billedet af et virkeligt mål på fremvisningsskærmen, kendetegnet ved, at det indeholder et frekvensholde-kredsløb (227) og en tærskelværdigenerator (210), som er 20 forbundet til indgangen af et logisk kredsløb (212), samt en generator (230), der i afhængighed af det logiske kredsløbs (212) status frembringer et firkantsignal, der i forudbestemte tidsintervaller aktiverer og deaktiverer en oscillator (238), der frembringer svarsignalet, og ved, at 25 svarsignalet modtages af radarapparatet (100) og på fremvisningsskærmen frembringer et kontrolmønster af afvekslende striber og mellemrum, som er let at adskille fra normale radarekkosignaler.

2. Overvågningsanlæg ifølge krav 1, kendetegnet 30 ved, at tærskelværdigeneratoren (210) sammenligner amplituden af den ensrettede eksemplering af det fra radarapparatet (100) modtagne signal med et på forhånd indstillet niveau, idet eksempleringens amplitude repræsenterer effekten for radiofrekvenssignaler, der udstråles af radarantennen (101), og idet DK 152459 Ef tærskelværdigeneratoren (210) er således indrettet, at der kun frembringes et svarsignal, når eksempleringen er lig med eller har overskredet det på forhånd indstillede niveau, som bestemmes ved en første kalibrering, og 5 ved, at anlægget indeholder kalibreringskredsløb (336) til forhåndsindstilling af svarsignalets niveau således, at kontrolmønsteret kun fremkommer på fremvisningsskærmen, når følsomheden af radarapparatets modtager for signaler med en frekvens lig med frekvensen for de udsendte sig-10 naler er lig med eller overskrider et følsomhedsniveau, som er bestemt ved den første kalibrering.

3. Overvågningsanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at firkantgeneratoren (230) frembringer svarsignalet med en på forhånd bestemt varighed, der 15 er væsentlig længere end pulsbredden for de signaler, der udstråles af radarapparatet (100), hvorved et billede af det simulerede signal på fremvisningsskærmen fylder hele eller en væsentlig del af det radiale område på fremvisningsskærmen, idet varigheden er begrænset for 20 at undgå flertydige afstandsreaktioner på fremvisningsskærmen.

4. Overvågningsanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det indeholder et radiofrekvensblandingstrin (214), en radiofrekvens lokaloscillator (216), 25 hvorved det fra radarapparatet (100) modtagne radiofrekvenssignal transformeres ned til en valgt mellemfrekvens, og en automatisk frekvensdiskriminator (222), hvorved lokaloscillatorens (216) frekvens bringes til at variere i overensstemmelse med mulige variationer i frekvensen 30 for det modtagne radiofrekvenssignal således, at mellemfrekvenssignalet fastholdes på den valgte frekvens, og at mellemfrekvensudgangssignalet fra oscillatoren DK 152459 B (238) i blandertrinnet (214) blandes med udgangssignalet fra lokaloscillatoren (216) og derved transformeres op til den radiofrekvens, der udsendes af radarapparatet (100).

5. Overvågningsanlæg ifølge krav 4, kendeteg net ved, at det indeholder en retningskobler (204), der deler det fra radarapparatet (100) modtagne radiofrekvenssignal mellem detektor- (208) og blandertrinene (214), at retningskobleren (204) og detektor- (208) 10 og blandetrinene (214) er mikrobølgekredsløb, som er indrettet til at arbejde ved et ulige antal kvarte bølgelængder, såsom en kvart bølgelængde for et første radiofrekvensbånd og trekvart bølgelængder for et andet radiofrekvensbånd, idet frekvensen ved midten af det 15 øvre frekvensbånd tilnærmelsesvis er tre gange frekvensen ved midten af det nedre frekvensbånd, og at lokaloscillatorens grundfrekvens anvendes ved nedtransformering af signaler i det nedre frekvensbånd, hvorimod der ved nedtransformering af signalerne i det øvre fre-20 kvensbånd anvendes den i blandetrinnet (214) frembragte tredieharmoniske af lokaloscillatorfrekvensen.