FR2568018A1 - Radar interrogation device, particularly for secondary airborne radar, and radar system incorporating such a device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif d'interrogation pour radar, notamment pour radar secondaire aéroporté, et au radar comportant un tel dispositif. The present invention relates to a radar interrogation device, in particular for an airborne secondary radar, and to radar comprising such a device.
Sur les avions de combat modernes, on constate l'åppa- rition de dispositifs d'interrogation connus dans le domaine technique sous le nom d'interrogateur IFF. Ces dispositifs d'interrogation permettent aux pilotes d'identifier les cibles ou objectifs interrogés et localisés par le radar primaire de bord. Les faibles dimensions de ces avions ne permettent pas d'y implanter des antennes d'interrogateur IFF directives. Le radar primaire occupant de plus le plus souvent l'extrémité avant de l'avion, on est en ce cas amené à associer l'antenne de l'interrogateur IFF à celle du radar primaire. I1 est alors nécessaire de chercher un compromis entre les performances de 1'interrogateur IFF et la perturbation apportée par celui-ci au fonctionnement du radar primaire.En particulier il est difficile de réaliser une voie contrôle pour l'interrogation IFF, la solution classique qui consiste à utiliser, pour cette voie, une source peu directive placée au centre de l'aérien n'étant pas utilisable car la perturbation apportée au radar primaire devient alors prohibitive. On modern combat aircraft, there is the appearance of interrogation devices known in the technical field under the name of the IFF interrogator. These interrogation devices allow pilots to identify targets or objectives interrogated and located by the primary on-board radar. The small dimensions of these aircraft do not allow the installation of directive IFF interrogator antennas. Since the primary radar more often than not occupies the front end of the aircraft, it is necessary in this case to associate the antenna of the IFF interrogator with that of the primary radar. It is therefore necessary to seek a compromise between the performance of the IFF interrogator and the disturbance brought by it to the operation of the primary radar. In particular, it is difficult to achieve a control channel for the IFF interrogation, the conventional solution which consists in using, for this route, a weak directive source placed in the center of the air which cannot be used because the disturbance brought to the primary radar then becomes prohibitive.
Un objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif d'interrogation permettant de remédier aux inconvénients précités. An object of the present invention is the implementation of an interrogation device making it possible to remedy the aforementioned drawbacks.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif d'interrogation permettant d'obtenir une voie contrôle efficace dans tout l'espace couvert par l'interroi gateur IFF. Another object of the present invention is the implementation of an interrogation device making it possible to obtain an effective control channel throughout the space covered by the IFF interferer.
Un autre objet de la présente invention est la mise en oeuvre d'un dispositif d'interrogation permettant en outre d'obtenir une information de position en site et en gisement des cibles ou objectifs à l'origine des réponses reçues. Another object of the present invention is the implementation of an interrogation device further making it possible to obtain position information on the site and in bearing of the targets or objectives at the origin of the responses received.
Le dispositif d'interrogation pour radar objet de l'invention comporte une antenne comprenant au moins quatre sources élémentaires pour produire un signal somme eut deux signaux différence 81 et d2 relatifs à deux plans de symétrie de l'antenne et une voie contrôle pour produire un signal de contrôle pour la couverture des lobes secondaires de l'antenne, ladite voie contrôle comportant d'une part, des moyens de déphasage relatif de 2 de l'un des signaux différence par rapport à l'autre signal différence et des moyens de sommation des deux signaux différence déphasés, lesdits moyens de sommation délivrant ledit signal de contrôle, et, d'autre part, connectés à ladite voie contrôle, des moyens de traitement desdits signal somme et signal de contrôle,
Le dispositif d'interrogation selon l'invention est utilisable sur tout véhicule aérien dont la mission est d'identifier les cibles ou objectifs après détection.The interrogation device for radar object of the invention comprises an antenna comprising at least four elementary sources to produce a sum signal had two difference signals 81 and d2 relating to two planes of symmetry of the antenna and a control channel to produce a control signal for covering the secondary lobes of the antenna, said control channel comprising, on the one hand, means of relative phase shift of 2 of one of the difference signals with respect to the other difference signal and summation means of the two phase difference signals, said summing means delivering said control signal, and, on the other hand, connected to said control channel, means for processing said sum signal and control signal,
The interrogation device according to the invention can be used on any air vehicle whose mission is to identify targets or objectives after detection.
Dans un but de simplification, la description qui suit est plus particulièrement relative à une antenne d'interrogateur Ils comportant quatre sources élémentaires placées, par exemple, au sommet d'un carré. Bien entendu, tout autre type d'antenne po=vant être utilisée en antenne monopulse ne sort pas du cadre de la présente invention. For the sake of simplification, the following description relates more particularly to an interrogator antenna They have four elementary sources placed, for example, at the top of a square. Of course, any other type of antenna po = before being used as a monopulse antenna does not depart from the scope of the present invention.
L'invention sera mieux comprise-à l'aide de la description et des dessins ci-après dans lesquels
- la figure la représente un schéma synoptique du dispositif d'interrogation conformément à l'invention,
- les figures lb et lc représentent une coupe, dans un plan orthogonal à l'axe représentatif de la direction de rayonnement de l'antenne, du diagramme derayonnement respectivement pour les signaux somme S et différence dl et t2 et pour les signaux somme Z et signal contrôle r selon l'invention i
- la figure 2 représente un mode de réalisation particulier du dispositif d'interrogation tel que représenté figure la,
- la figure 3 représente un autre mode de réalisation particulier du dispositif d'interrogation tel que représenté figure la,
- la figure 4 représente un mode de réalisation détaillé du dispositif objet de l'invention comportant un récepteur d'écar tcnétrie monopulse,
- les figures 4b et 4c représentent une variante de réalisation du récepteur d'écartométrie monopulse et des circuits permettant d'obtenir une information de position en site et en gisement d'un objectif,
- la figure 4d représente les paramètres de position d'un objectif dans un plan site gisement à partir d'informations relatives aux voies somme = et voie contrôler, conformément à la figure 4c. The invention will be better understood using the description and the drawings below in which
FIG. 1a represents a block diagram of the interrogation device according to the invention,
FIGS. 1b and 1c represent a section, in a plane orthogonal to the axis representative of the direction of radiation of the antenna, of the radiation diagram respectively for the sum signals S and difference dl and t2 and for the sum signals Z and control signal r according to the invention i
FIG. 2 represents a particular embodiment of the interrogation device as shown in FIG. la,
FIG. 3 represents another particular embodiment of the interrogation device as shown in FIG. la,
FIG. 4 represents a detailed embodiment of the device which is the subject of the invention comprising a monopulse screen receiver,
FIGS. 4b and 4c represent an alternative embodiment of the monopulse deviation meter receiver and of circuits making it possible to obtain position information in elevation and in bearing of an objective,
- Figure 4d shows the position parameters of a target in a site map from information relating to the sum = and control channels, in accordance with Figure 4c.
La figure la représente d'une manière schématique le dispositif d'interrogation selon l'invention. Le dispositif comporte une antenne 1 comprenant au moins quatre sources élémentaires constituant quatre secteurs d'antenne notés A, B, C, D sur la figure la. Ces sources élémentaires sont, par exemple, constituées chacune par un dipole schématisé par un rectangle. Ces sources élémentaires A, B, C, D sont disposées sur 1'antenne 1 symétriquement par rapport à un premier et à un deuxième plan de symétrie de l'antenne représentfis par leur trace P1, P2 en traits mixtes dans le plan de la figure la. Les sources élémentaires permettent d'engendrer un signal somme S et deux signaux différence aî et t2 relatifs aux deux plans de symétrie de l'antenne.Chaque source élémentaire
A, B, C, D est connectée respectivement à une entrée 21, 22, 23 24 d'un circuit opérateur 2 comportant trois sorties 25, 26, 27. Le circuit opérateur 2 permettant de constituer une voie contrôle 3 délivre au niveau de ses sorties 25, 26, 27 respectivement un premier signal différenceb 1, un deuxième signal différence t2 et un signal somme . Le signal somme E est égal à la somme des signaux délivrés par chaque source élémentaire A, B, C, D.L'antenne 1 est divisée en deux paires de sources élémentaires adjacentes par rapport aux plans de symétrie représentés par P1 et P2. Le signal différence 1 est engendré par comparaison des signaux produits par deux sources adjacentes constituant, par rapport au premier plan de symétrie, une demi-antenne aux signaux engendrés par les deux autres sources adjacentes constituant la demi antenne complémentaire par rapport au même plan de symétrie. De la même manière le signal différence est engendré par comparaison des signaux engendrés par deux sources adjacentes constituant, par rapport au deuxième plan de symétrie, une demi antenne aux signaux engendrés par les deux autres sources adjacentes constituant la demi-antenne complémentaire par rapport à ce meme deuxième plan de symétrie.De la même manière, et sans sortir du cadre de la présente invention, 1'antenne 1 est divisée en deux paires de sources élémentaires symétriques par rapport b un premier et à un deuxième plan de symétrie représenté s par leur trace P'1, P'2 déduites des directions P1, P2 précédentes par rotation dans le plan de la figure la d'un angle de 4 . Le signale est obtenu par comparaison des signaux de deux sources élémentaires symétriques par rapport au centre de symétrie de l'antenne constitué par.l'intersection des directions Pl, P2 dans le plan de la figure, et le signal #2 est obtenu par comparaison des signaux des deux autres sources élémentaires également symétriques par rapport au centre de symétrie de l'antenne.Selon l'invention la voie contrôle 3 comporte en outre des moyens 4 de déphasage relatif de #/2 de l'un des signaux différence par rapport à l'autre signal différence et des moyens de sommation 5 des signaux différence déphesés..Les moyens de sommation 5 délivren'-. le signal contrôle r.Figure la schematically shows the interrogation device according to the invention. The device comprises an antenna 1 comprising at least four elementary sources constituting four antenna sectors denoted A, B, C, D in FIG. These elementary sources are, for example, each constituted by a dipole schematized by a rectangle. These elementary sources A, B, C, D are arranged on the antenna 1 symmetrically with respect to a first and a second plane of symmetry of the antenna represented by their trace P1, P2 in phantom in the plane of the figure the. The elementary sources make it possible to generate a sum signal S and two difference signals senior and t2 relative to the two planes of symmetry of the antenna. Each elementary source
A, B, C, D is respectively connected to an input 21, 22, 23 24 of an operator circuit 2 comprising three outputs 25, 26, 27. The operator circuit 2 making it possible to constitute a control channel 3 delivers at its outputs 25, 26, 27 respectively a first difference signalb 1, a second difference signal t2 and a sum signal. The sum signal E is equal to the sum of the signals delivered by each elementary source A, B, C, D. The antenna 1 is divided into two pairs of adjacent elementary sources with respect to the planes of symmetry represented by P1 and P2. The difference signal 1 is generated by comparing the signals produced by two adjacent sources constituting, with respect to the first plane of symmetry, a half-antenna with the signals generated by the two other adjacent sources constituting the complementary half-antenna with respect to the same plane of symmetry . In the same way the difference signal is generated by comparison of the signals generated by two adjacent sources constituting, compared to the second plane of symmetry, a half antenna with the signals generated by the two other adjacent sources constituting the complementary half-antenna compared to this same second plane of symmetry. Similarly, and without departing from the scope of the present invention, the antenna 1 is divided into two pairs of elementary sources symmetrical with respect to a first and to a second plane of symmetry represented by their trace P'1, P'2 deduced from the preceding directions P1, P2 by rotation in the plane of FIG. 1a by an angle of 4. The signal is obtained by comparison of the signals from two elementary sources symmetrical with respect to the center of symmetry of the antenna constituted by the intersection of the directions Pl, P2 in the plane of the figure, and the signal # 2 is obtained by comparison signals from the two other elementary sources also symmetrical with respect to the center of symmetry of the antenna. According to the invention, the control channel 3 also comprises means 4 for the relative phase shift of # / 2 of one of the signals with respect to to the other difference signal and summing means 5 of the difference signals disengaged..The summing means 5 delivered. the control signal r.
Le signal somme Ui est utilisé au niveau de moyens de traitement 6 pour effectuer l'interrogation et recevoir les réponses des cibles ou objectifs interrogés. Le signal contrôle rainsi obtenu assure la couverture des lobes secondaires de la voie somme dans tout l'espace et remplit les conditions requises pour constituer un signal contrôle satisfaisant, les seuls signaux différence #1 et #2 ne pouvant assurer qu'une couverture partielle des lobes secondaires de la voie somme et ne convenant donc qu'imparfaitement pour réaliser un signal contrôle efficace.Les figures lb et lc représentent en coupe selon un plan orthogonal à la direction de rayonnement de l'antenne le diagramme des lobes principaux et secondaires des signaux de la voie somme # et différence #1, #2 et le diagramme des lobes principal et secondaires somme S et du signal contrôle. Sur la figure lb le lobe principal de la voie somme ses référencé 5Dp et les lobes secondaires de la voie somme référencés Es sont représentés en trait continu; Les lobes d'émission des signaux différence t1 etd2 sont représentés en traits mixtes.The sum signal Ui is used at the processing means 6 to perform the interrogation and receive the responses from the targets or objectives interrogated. The resulting control signal provides coverage of the side lobes of the sum channel throughout the space and fulfills the conditions required to constitute a satisfactory control signal, the only difference signals # 1 and # 2 being able to ensure only partial coverage of the secondary lobes of the sum channel and therefore only imperfectly suitable for producing an effective control signal. FIGS. 1b and lc represent in section along a plane orthogonal to the direction of radiation of the antenna the diagram of the main and secondary lobes of the signals of the channel sum # and difference # 1, # 2 and the diagram of the main and secondary lobes sum S and of the control signal. In FIG. 1b, the main lobe of the sum channel referenced 5Dp and the secondary lobes of the sum channel referenced Es are shown in solid line; The emission lobes of the difference signals t1 and d2 are shown in phantom.
Sur la figure lc le lobe principal de la voie somme # référencé #p et les lobes secondaires de la voie somme ars sont également représentés en trait continu, le lobe d'émission du signal contrôle r représenté en trait pointillé étant délimité par un cercle circonscrit aux lobes d'émission secondaires de la voie sommets. Le signal contrôle ainsi constitué permet de limiter le domaine angulaire à l'intérieur duquel les cibles ou objectifs interrogés pourront répondre par suppression des lobes secondaires à l'interrogation. In FIG. 1c, the main lobe of the sum channel # referenced #p and the secondary lobes of the sum channel ars are also represented in solid line, the emission lobe of the control signal r represented in dotted line being delimited by a circumscribed circle. to the secondary emission lobes of the apex channel. The control signal thus formed makes it possible to limit the angular range within which the targets or objectives questioned can respond by suppressing the secondary lobes to the interrogation.
Le dispositif objet de l'invention permet donc d'assurer la couverture des lobes secondaires de la voie somme idans les applications où cette propriété est recherchée, par exemple pour éliminer les signaux reçus par les lobes secondaires de la voie somme selon le procédé connu sous le vocable anglo saxon de "side lobe blanking"
Le traitement associé est alors une simple cosDaraison des signaux reçus, signal somme sur la voie somme, et signal contrôle r sur la voie contrôle, le signal correspondant de la voie somme est rejeté si le niveau du signal contrôle est supérieur au niveau du signal somme
La figure 2 représente un mode de realisation particulier de la voie contrôle 3 telle que définie figure la Selon la figure 2 la voie contrôle comporte quatre circuits identiques 30, 31, 32, 33 permettant d'obtenir les voies sommes délivrart le signal somme et les voies différences délivrant les signaux différence 1 et 2. Chaque circuit 30, 31, 32, 33 comporte deux bornes primaires référencées respectivement 301, 302 ; 311, 312 ; 321, 322 ; 331, 332 deux bornes secondaires notées respectivement 303, 304 ; 313, 314 i 323, 324 , 333, 334 ; une voie somme élémentaireet une voie différence éwémentaire # .Les circuits 30, 31, 322 33 sont par exemple constitués par des tés magiques, par des anneaux hybrides, ou par des coupleurs à 3dB dont les signaux d'entrée sont déphasés de #/2. Les sources élémentaires sont disposées par rapport aux.The device which is the subject of the invention therefore makes it possible to ensure the coverage of the secondary lobes of the sum channel in applications where this property is sought, for example for eliminating the signals received by the secondary lobes of the sum channel according to the method known under the Anglo Saxon term for "side lobe blanking"
The associated processing is then a simple cosDaraison of the received signals, sum signal on the sum channel, and control signal r on the control channel, the corresponding signal of the sum channel is rejected if the level of the control signal is higher than the level of the sum signal.
FIG. 2 represents a particular embodiment of the control channel 3 as defined in FIG. 1 a. According to FIG. 2, the control channel comprises four identical circuits 30, 31, 32, 33 making it possible to obtain the sums channels delivering the sum signal and the difference channels delivering the difference signals 1 and 2. Each circuit 30, 31, 32, 33 comprises two primary terminals referenced respectively 301, 302; 311, 312; 321, 322; 331, 332 two secondary terminals denoted respectively 303, 304; 313, 314 i 323, 324, 333, 334; an elementary sum channel and an elementary difference channel #. The circuits 30, 31, 322 33 are for example constituted by magic tees, by hybrid rings, or by 3dB couplers whose input signals are phase shifted by # / 2 . The elementary sources are arranged in relation to.
directions P1, P2 comme représenté figure 2. L'antenne divisée en deux paires de sources élémentaires adjacentes par rapport aux directions des axes de symétrie P1 P2 dans le plan de la figure 2 permet, selon le mode de réalisation non limitatif de la figure 2, de délivrer les signaux différence B1 ett 2 par comparaison des signaux de deux sources élémentaires adjacentes, les sources A et B par exemple, aux signaux des deux autres sources adjacentes
D et C constituant deux demi-antennes par rapport à la direction P2, et, par comparaison dds signaux de deux sources élémentaires adjacentes, les sources A et D, aux signaux des deux autres sources adjacentes C et B constituant deux demi-antennes par rapport à la direction PI.A cet effet les sources élémentaires A et B sont connectées respectivement aux bornes primaires 301 et 302 du circuit 30 et les sources élémentaires D et C sont reliées respectivement aux bornes primaires 311 et 312 du circuit 31. Les bornes 303 et 304 du circuit 30 transmettent respectivement les signaux A - B et A + B et les bornes 313 et 31t transmettent respectivement les signaux C - D et C + D. Les bornes 303 et 304 du circuit 30 sont respectivement connectées à la borne 321 du circuit 32 et à la borne 331 du circuit 33. De la même manière les bornes 313 et 314 du circuit 31 sont connectées respectivement à la borne 322 du circuit 32 et à la borne 332 du circuit 33. La voie contrôle comporte en outre un circuit coupleur à 3dB 34 comportant quatre bornes 341, 342, 3a3 et 344.Les bornes 324 et 333 des circuits 32 et 33 sont connectées respective.nent aux bornes 342 et 343 du coupleur à 3 dB 34. Les bornes 323 et 334 sont respectivement connectées à une charge adaptée Z et à une borne de sortie Q délivrant le signal somme S . La borne 34t du coupleur à 3 d3 3t est également connectée à une charge adaptée LI . Le système selon la figure 2 fonctionne de la manière suivante
A l'émission un signaîrappliqué à la borne 341 du coupleur à 3 dB 34 excite en quadrature de phase les voies des signaux différence al et t2 connectées aux bornes 342 et 343 du coupleur 34.directions P1, P2 as shown in Figure 2. The antenna divided into two pairs of elementary sources adjacent to the directions of the axes of symmetry P1 P2 in the plane of Figure 2 allows, according to the non-limiting embodiment of Figure 2 , to deliver the difference signals B1 and t 2 by comparison of the signals of two adjacent elementary sources, sources A and B for example, with the signals of the two other adjacent sources
D and C constituting two half-antennas with respect to the direction P2, and, by comparison of signals of two adjacent elementary sources, sources A and D, with the signals of the two other adjacent sources C and B constituting two half-antennas with respect to to the direction PI. For this purpose the elementary sources A and B are connected respectively to the primary terminals 301 and 302 of the circuit 30 and the elementary sources D and C are connected respectively to the primary terminals 311 and 312 of the circuit 31. The terminals 303 and 304 of circuit 30 transmit signals A - B and A + B respectively and terminals 313 and 31t respectively transmit signals C - D and C + D. Terminals 303 and 304 of circuit 30 are respectively connected to terminal 321 of circuit 32 and to terminal 331 of circuit 33. In the same way, terminals 313 and 314 of circuit 31 are connected respectively to terminal 322 of circuit 32 and to terminal 332 of circuit 33. The control channel also includes a circuit it 3dB coupler 34 comprising four terminals 341, 342, 3a3 and 344. Terminals 324 and 333 of circuits 32 and 33 are connected respectively. To terminals 342 and 343 of the 3 dB coupler 34. Terminals 323 and 334 are respectively connected to a suitable load Z and to an output terminal Q delivering the sum signal S. The 34t terminal of the 3 d3 3t coupler is also connected to a suitable load LI. The system according to Figure 2 operates as follows
On transmission, a signal applied to terminal 341 of the 3 dB coupler 34 excites in phase quadrature the channels of the difference signals a1 and t2 connected to terminals 342 and 343 of the coupler 34.
A la réception les signaux 1 et 2 arrivent en phase aux bornes 342 et 343 du coupleur à 3 dB 34. I1 apparait alors sur la borne 341 du fait du coupleur à 3 dB 34 le signal contrôle r di + j t2 et sur la borne 344 un signal de la forme j 1 + 2 de même amplitude et de phase différente qui possède les mêmes propriétés que le signal r . Les bornes 341 et 344 étant découplées il est possible d'utiliser l'une des bornes 344 par exemple pour l'émission et l'autre borne 341 pour la réception. Cette solution permet d'économiser un circulateur mais nécessite une liaison supplémentaire par joints tournants entre récepteur et antenne. On reception, signals 1 and 2 arrive in phase at terminals 342 and 343 of the 3 dB coupler 34. I1 then appears on terminal 341 due to the 3 dB coupler 34 the control signal r di + j t2 and on terminal 344 a signal of the form j 1 + 2 of the same amplitude and of different phase which has the same properties as the signal r. The terminals 341 and 344 being decoupled it is possible to use one of the terminals 344 for example for the transmission and the other terminal 341 for the reception. This solution saves a circulator but requires an additional connection by rotating joints between receiver and antenna.
Les flêches de la figure 2 représentent la propagation des signaux à la réception.The arrows in FIG. 2 represent the propagation of the signals on reception.
La figure 3 représente un autre mode de réalisation particulier du dispositif d'interrogation selon l'invention. FIG. 3 represents another particular embodiment of the interrogation device according to the invention.
L'antenne divisée en deux paires de sources élémentaires symétriques par rapport aux directions P'1, P'2 permet, selon le mode de réalisation non limitatif de la figure 3, de délivrer les signaux différenc #1 et #2 par comparaison des signaux de deux sources élémentaires symétriques par rapport au centre de symétrie de l'antenne point d'intersection des axes Pl, P2 ou Pll, P12. Ainsi la comparaison des signaux des sources A et C donne pour la direction P'1, le signal différence t1 = A - C et la comparaison des signaux des sources B et D donne pour la direction P'2 le signal différence #2 = B - D.Le signal de contrôle #=#1 + j#2 peut s'expliciter en fonction des quatre sources élémentaires comme suit
r A + B) - (C + D)] + j 0(A + D) - (B + c'.3 soit
r= A (1 + j) + B (1 - j) - C (1 + j) - D (1 - j)
soit au facteur (1 + j) près
#=(A - C) - j(B - D).The antenna divided into two pairs of elementary sources symmetrical with respect to the directions P'1, P'2 allows, according to the nonlimiting embodiment of FIG. 3, to deliver the different signals # 1 and # 2 by comparison of the signals of two elementary sources symmetrical with respect to the center of symmetry of the antenna point of intersection of the axes Pl, P2 or Pll, P12. Thus the comparison of the signals of the sources A and C gives for the direction P'1, the difference signal t1 = A - C and the comparison of the signals of the sources B and D gives for the direction P'2 the difference signal # 2 = B - D. The control signal # = # 1 + j # 2 can be explained as a function of the four elementary sources as follows
r A + B) - (C + D)] + j 0 (A + D) - (B + c'.3 either
r = A (1 + j) + B (1 - j) - C (1 + j) - D (1 - j)
either to the factor (1 + j) close
# = (A - C) - j (B - D).
Le signal somme s'écrit également # = (A + C) + (B + D). The sum signal is also written # = (A + C) + (B + D).
Le signal contrôle ret le signal somme peuvent donc être obtenus conformément au schéma de la figure 3 en réalisant les sommes et différences partielles suivantes : #1 = A + C, #1 = A - C
#2 = B + D, #2 = B - D et les sommes # = #1 + #2
# = #1 + j#2. The control signal ret the sum signal can therefore be obtained in accordance with the diagram in Figure 3 by performing the following sums and partial differences: # 1 = A + C, # 1 = A - C
# 2 = B + D, # 2 = B - D and the sums # = # 1 + # 2
# = # 1 + j # 2.
Selon la figure 3, la voie contrôle comporte deux circuits identiques 40 et 41 permettant d'obtenir les signaux sommes et différences partielles #1; #2 et #1, #2. Les circuits 40 et 41 sont constitués, par exemple, par un té magique, par un anneau hybride, ou par un coupleur à 3 dB dont les entrées sont déphasées de #/2. Ils comportent chacun deux bornes primaires 401, 402 et 411, 412 et des bornes secondaires 4039 404 et 413, 414.Les bornes primaires 401, 402 sont respectivement connectées aux sources élémentaires B et D et les bornes primaires 411 et 412 respectivement aux sources élémentaires A et C Les bornes secondaires 403, 404 et 413, 414 transmettent respectivement les signaux #2 = B + D, #2 = B - D et #1 = A + C, #1 = A - C. According to FIG. 3, the control channel comprises two identical circuits 40 and 41 making it possible to obtain the sums and partial differences signals # 1; # 2 and # 1, # 2. The circuits 40 and 41 are constituted, for example, by a magic tee, by a hybrid ring, or by a 3 dB coupler whose inputs are phase shifted by # / 2. They each have two primary terminals 401, 402 and 411, 412 and secondary terminals 4039 404 and 413, 414. The primary terminals 401, 402 are respectively connected to the elementary sources B and D and the primary terminals 411 and 412 respectively to the elementary sources A and C The secondary terminals 403, 404 and 413, 414 respectively transmit the signals # 2 = B + D, # 2 = B - D and # 1 = A + C, # 1 = A - C.
La voie contrô1e comporte de plus deux circuits sommateurs de couplage 42 et 43. Ces circuits 42 et 43 sont identiques et
sont constitués chacun par une jonction en Y par exemple.The control channel further comprises two coupling summing circuits 42 and 43. These circuits 42 and 43 are identical and
each consist of a Y-junction for example.
Ils comportent chacun deux bornes de couplage 421, 422 et 431, 432
et une borne commune 423 et 433. Selon la figure 3 la borne
secondaire 403 est reliée directement à la borne de couplage
421 du circuit sommateur 42 et la borne secondaire 404 est
reliée à la borne de couplage 431 du circuit sortanateur 43 par
l'intermédiaire d'un élément déphaseur 44. Les bornes secondaires
413 et 414 du circuit 41 sont chacune reliées directement respec-
tivement à la borne de couplage 422 du circuit sommateur 42 et à
la borne de couplage 432 du circuit sommateur 43.They each have two coupling terminals 421, 422 and 431, 432
and a common terminal 423 and 433. According to FIG. 3, the terminal
secondary 403 is connected directly to the coupling terminal
421 of the summing circuit 42 and the secondary terminal 404 is
connected to the coupling terminal 431 of the extractor circuit 43 by
through a phase shifting element 44. The secondary terminals
413 and 414 of circuit 41 are each connected directly respec-
tively to the coupling terminal 422 of the summing circuit 42 and to
the coupling terminal 432 of the summing circuit 43.
Le dispositif d'interrogation selon l'invention permet
également, lorsque la réception peut être considérée comme émanant
d'une source ponctuelle, d'obtenir une info:-mation d'écartométrie
par rapport aux plans de symétrie de l'antenne. En particulier, 'conformément au mode de réalisation de l'invention représenté
figure 4a, les plans de symétrie P1, P2 ou P'l, P'2 de l'antenne
orientés selon les axes de site et de gisement définissent au
niveau de l'antenne et de la voie contrôle les voies différence
site et différence gisement correspondant aux voies et152,
Les moyens de traitement du signal somme èt du signal contrale r
comportent un récepteur d'écartométrie monopulse permettant d'obtenir l'information d'écartométfie gisements G et l'information d'écar-
tométrie site tS. The interrogation device according to the invention allows
also, when the reception can be considered as emanating
from a point source, to obtain an info: -meter of deviation measurement
with respect to the antenna symmetry planes. In particular, 'in accordance with the embodiment of the invention shown
FIG. 4a, the planes of symmetry P1, P2 or P'l, P'2 of the antenna
oriented along the site and deposit axes define at
antenna and channel level controls difference channels
site and deposit difference corresponding to tracks and 152,
The means for processing the sum signal and the contrale signal r
have a monopulse deviation meter to obtain the G deposits and the deviation information
tS site tomometry.
Selon la figure 4a les voies r et zsont connectées au
récepteur d'écartométrie monopulse par l'intermédiaire d'un circu
lateur 50a et 50b comportant une connexion avec l'émetteur IFF
non représentée figure 4a. Selon un mode de réalisation non
limitatif conformément à la figure 4a, le récepteur d'écartométrie
monopulse est un récepteur à contrôle automatique de gain.According to FIG. 4a the channels r and z are connected to the
monopulse deviation receiver via a circu
reader 50a and 50b comprising a connection with the IFF transmitter
not shown in Figure 4a. According to an embodiment not
limiting according to FIG. 4a, the deviation meter receiver
monopulse is a receiver with automatic gain control.
Chaque voie rez zest connectée respectivement à un mélangeur-préam
plificateur 52a, 52b délivrant un signal contraleret un signal
somme = à fréquence intermédiaire à partir d'un oscillateur local 51.Each ground channel is connected respectively to a pre-mixer
amplifier 52a, 52b delivering a signal and controlling a signal
sum = at intermediate frequency from a local oscillator 51.
Chaque mélangeur-préamplificateur est connecté à un amplificateur
linéaire 53a, 53b comportant une boucle de contrôle automatique de
gain 54. La sortie de chaque amplificateur 53a, 53b est'connectée
à deux détecteurs amplitude phase 56 et 57, la sortie de l'ampli
ficateur 53a est connectée au détecteur amplitude phase 57 par 1'intermédiaire d'un élément déphaseur de 2 référencé 55. Chaque
détecteur amplitude phase 56 et 57 délivre respectivement les signaux relatifs aux informations en gisement #G et en site #s. Each mixer-preamplifier is connected to an amplifier
linear 53a, 53b including an automatic control loop of
gain 54. The output of each amplifier 53a, 53b is connected
with two amplitude phase detectors 56 and 57, the output of the amplifier
ficitor 53a is connected to the phase amplitude detector 57 by means of a phase shifting element of 2 referenced 55. Each
amplitude phase detector 56 and 57 respectively deliver the signals relating to information in field #G and in site #s.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention le récepteur monopulse représenté figure 4b est un récepteur à écartométrie instantanée, le récepteur étant sur la figure 4b représenté après les circulateurs aux points R, T de la figure 4a. According to another embodiment of the invention, the monopulse receiver shown in FIG. 4b is a receiver with instantaneous deviation, the receiver being in FIG. 4b shown after the circulators at points R, T in FIG. 4a.
Conformément à la figure 4b le récepteur à écartométrie instanta- née comporte sur chaque voieretun mélangeur-préamplificateur 61a, 61b connecté à un oscillateur 60 et délivrant respectivement =1 signal contrôle et un signal somme à fréquence intermédiaire. Les mélangeurs-préamplificateurs 61a et 61b sont connectés à un circuit opérateur 62 qui comporte quatre sorties 621, 622, 623, 624 délivrant respectivement les signaux #+ j#,#- j#, #+#, #-# . Les sorties 621, 622, 623 et 624 sont respectivement connectées à un amplificateur limité 63, 64, 65 et 66. Les amplificateurs 63, 64 sont connectés à un détecteur amplitude phase 67 et les amplificateurs 65, 66 sont connectés à un détecteur amplitude phase 68.Les détecteurs amplitude phase 67 et 68 délivrent respectivement les signaux relatifs aux informations en gisement et en site #S. L'opérateur 62 comporte à titre d'exemple des coupleurs à 3 dB dont les signamX d'entrée sont soit en phase soit en quadrature délivrant à partir des signaux reti les signaux # + j#, #-j#, #+# et #-#. In accordance with FIG. 4b, the instantaneous deviation receiver has on each channel a mixer-preamplifier 61a, 61b connected to an oscillator 60 and delivering = 1 control signal and an intermediate frequency sum signal respectively. The mixer-preamplifiers 61a and 61b are connected to an operator circuit 62 which has four outputs 621, 622, 623, 624 respectively delivering the signals # + j #, # - j #, # + #, # - #. The outputs 621, 622, 623 and 624 are respectively connected to a limited amplifier 63, 64, 65 and 66. The amplifiers 63, 64 are connected to a phase amplitude detector 67 and the amplifiers 65, 66 are connected to a phase amplitude detector 68. The phase 67 and 68 amplitude detectors respectively deliver the signals relating to field and #S site information. The operator 62 includes, for example, 3 dB couplers whose input signals are either in phase or in quadrature delivering from the signals reti the signals # + j #, # -j #, # + # and # - #.
Suivant un autre mode de réalisation particulier de l'invention représenté figure 4c, le récepteur monopulse est un récepteur à amplificateurs logarithmiques. According to another particular embodiment of the invention shown in FIG. 4c, the monopulse receiver is a receiver with logarithmic amplifiers.
Selon la figure 4c le récepteur à amplificateurs logari- thmiques comprend sur chaque voie somme et contrôîefl un mélangeur préamplificateur 701a et 701b connecté à un oscillateur local 70 et délivrant respectivement un signal somme et un signal contrôle à fréquence intermédiaire.Les mélangeurs 701a et 701b sont connectés chacun à un amplificateur logarithmique 71a et 71b délivrant chacun un signal proportionnel respectivement à log # et log#. La sortie de l'amplificateur 71a est reliée à l'entrée d'un détecteur linéaire 72a composé d'un circuit limiteur 721a, et d'un-amplificateur 722a connectés en série,et,d'un détecteur amplitude phase 723a dont les deux entrées sont connectées respectivement à l'entrée du circuit limiteur 721a et à la sortie de l'amplificateur 722a. Le signal à l'entrée du détecteur linéaire 72a est appliqué d'une part au détecteur amplitude prose 723a et d'autre part au circuit limiteur 721a suivi de l'amplificateur 722a.Le signal de sortie de l'amplificateur 722a est transmis à l'une des entrées du détecteur amplitude phase 723a et sert de révérence à la démodulation synchrone du signal d'entrée logo. La sortie du détecteur amplitude phase 723a délivre un signal vidéo fréquence proportionnel à logez. According to FIG. 4c, the receiver with logistic amplifiers comprises on each sum and control channel a preamplifier mixer 701a and 701b connected to a local oscillator 70 and delivering respectively a sum signal and an intermediate frequency control signal. The mixers 701a and 701b are each connected to a logarithmic amplifier 71a and 71b each delivering a signal proportional to log # and log # respectively. The output of the amplifier 71a is connected to the input of a linear detector 72a composed of a limiter circuit 721a, and of an amplifier 722a connected in series, and of a phase amplitude detector 723a, both of which inputs are connected respectively to the input of the limiter circuit 721a and to the output of the amplifier 722a. The signal at the input of the linear detector 72a is applied on the one hand to the prose amplitude detector 723a and on the other hand to the limiter circuit 721a followed by the amplifier 722a. The output signal from the amplifier 722a is transmitted to the 'one of the inputs of the phase amplitude detector 723a and serves as a reverence for the synchronous demodulation of the logo input signal. The output of the phase amplitude detector 723a delivers a frequency video signal proportional to housing.
De la même manière la sortie de l'amplificateur 71b est reliée à un détecteur linéaire 72b identique au précédent dans lequel le circuit limiteur porte la référence 721b, l'amplificateur la référence 722b et le détecteur amplitude phase la référence 723b. In the same way the output of the amplifier 71b is connected to a linear detector 72b identical to the previous one in which the limiting circuit bears the reference 721b, the amplifier the reference 722b and the amplitude phase detector the reference 723b.
Le détecteur linéaire 72b permet d'obtenir un signal vidéo fréquence proportionnel à log r. The linear detector 72b makes it possible to obtain a video signal frequency proportional to log r.
Le déphasage t entre les signaux ret zest alors obtenu grâce à un détecteur de phase 73 qui est relié aux sorties des amplificateurs 722a, 722b des détecteurs linéaires 72a, 72b. The phase shift t between the signals ret z is then obtained by means of a phase detector 73 which is connected to the outputs of the amplifiers 722a, 722b of the linear detectors 72a, 72b.
Le détecteur de phase 73 comporte deux détecteurs amplitude phase 731 et 732 qui reçoivent tous deux les signaux délivrés par les sorties des amplificateurs 722a et 722b respectivement, directement en ce qui concerne le détecteur amplitude phase 732 et par # l'intermédiaire d'un déphaseur de 2 référencé 733 en ce qui concerne le détecteur amplitude phase 731. On obtient ainsi les fonctions trigonométriques sin## et cos## du déphasage relatif d entre les signaux contrôle ret somme 2 en sortie respective des détecteurs amplitude phase 731 et 732.Le mode de réalisation de la présente invention représenté figure 4c permet une représentation de la position de la cible ou objectif dans un système de coordonnées site S et gisement G tel oue rerésenté fiqure 4d.
Le lieu des points représentatifs du rapport des amplitudes
est constitué par des courbes sensiblement circulaires et concentriques centrées à l'origine du système de coordonnées choisi. Ainsi pour une antenne comportant quatre sources élémentaires constituées par des dipodes esPacés de 0,7X, où Xreprésente la lonqueur d'onde du signal d 'émission dans le vide, la courbe
correspond sensiblement à un cercle de rayon#= 12 .Un point représentatif de coordonnées P, e dans le plan S, G est défini à partir des quantités # et # par les relations suivantes
The location of the representative points of the amplitude ratio
consists of substantially circular and concentric curves centered at the origin of the chosen coordinate system. Thus for an antenna comprising four elementary sources constituted by 0.7X spaced dipods, where X represents the wavelength of the emission signal in a vacuum, the curve
roughly corresponds to a circle of radius # = 12. A representative point of coordinates P, e in the plane S, G is defined from the quantities # and # by the following relationships
Les écartométries gisement et site s'obtiennent alors par
Dans certaines applications, il est suffisant de définir la position de la cible ou objet à identifier par son écart angulaire 1par rapport à l'axe de symétrie orthogonal à l'antenne et aux direction site S et gisement G. Dans ce cas le récepteur monopulse tel que défini figure 4c comporte uniquement les détecteurs linéaires 72a et 72b suffisants pour délaborer les signaux log# et log# le détecteur de phase 73 étant inutlleO
Le dispositif d' interrogationR objet de leinvention permet également1 conformément aux modes de réalisation précédents, la transformation d'un récepteur monopulse une voie en un récepteur monopulse deux voies dans le cas où le récepteur fonctionne sur réception de balises qui constituent des sources ponctuelles In certain applications, it is sufficient to define the position of the target or object to be identified by its angular deviation 1 relative to the axis of symmetry orthogonal to the antenna and to the direction of site S and deposit G. In this case the monopulse receiver as defined in FIG. 4c comprises only the linear detectors 72a and 72b sufficient to develop the log # and log # signals, the phase detector 73 being unnecessary.
The interrogation device R which is the subject of the invention also allows, in accordance with the preceding embodiments, the transformation of a one-channel monopulse receiver into a two-channel monopulse receiver in the case where the receiver operates on reception of beacons which constitute point sources.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7728067A FR2568018B1 (en) | 1977-09-16 | 1977-09-16 | RADAR QUERY DEVICE, PARTICULARLY FOR AIRPORT SECONDARY RADAR, AND RADAR COMPRISING SUCH A DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7728067A FR2568018B1 (en) | 1977-09-16 | 1977-09-16 | RADAR QUERY DEVICE, PARTICULARLY FOR AIRPORT SECONDARY RADAR, AND RADAR COMPRISING SUCH A DEVICE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2568018A1 true FR2568018A1 (en) | 1986-01-24 |
| FR2568018B1 FR2568018B1 (en) | 1986-10-17 |
Family
ID=9195491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7728067A Expired FR2568018B1 (en) | 1977-09-16 | 1977-09-16 | RADAR QUERY DEVICE, PARTICULARLY FOR AIRPORT SECONDARY RADAR, AND RADAR COMPRISING SUCH A DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2568018B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0547800A1 (en) * | 1991-12-17 | 1993-06-23 | National Space Development Agency Of Japan | Monopulse tracking apparatus |
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-
1977
- 1977-09-16 FR FR7728067A patent/FR2568018B1/en not_active Expired
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| US5502447A (en) * | 1993-10-28 | 1996-03-26 | Hazeltine Corporation | Beam sharpened pencil beam antenna systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2568018B1 (en) | 1986-10-17 |
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