SE512782C2 - Förfarande och anordning för ökning av arbetsfaktorn hos ett pulståg från en pulsradarantenn - Google Patents

Description

15 20 25 30 512782 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att i en pulsradar möjliggöra sändning av pulståg med högre arbetscykel än vad pulsradam är konstruerad för att sända, och även sändning av en CW-signal.

Detta emås allmänt genom att indela radarantennens apertur i delaperturer, som är tillordnade sina egna sändarelement eller -moduleig generera separata pulståg i samma riktning i varje delapertur och tidsförskjuta de separata pulstågen på sådant sätt att pulsema i de separata pulstågen bildar ett resulterande pulståg med högre arbetsfaktor än de separata pulstågens arbetsfaktor.

Härigenom kommer användningsområdet för befintliga pulsradarsystem att utvidgas och behovet av speciella, separata datasändare i samband med pulsradarsystem att elimineras.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 är en schematisk sidovy av en utföringsform av en pulsradarantenn- apertur med tillordnade sändarmoduler, vilken är indelad i delaperturer som alstrar separata pulståg i enlighet med uppfinningen, fig. 2a-e illustrerar en första utfórings- form av pulståg som genereras medelst delaperturerna och deras tillordnade sändar- moduler i fig. 1, fig. 3'visar det resulterande pulståget som erhålles medelst pulstå- gen enligt fig. 2a-e i enlighet med uppfinningen, fig. 4a-e illustrerar en andra utfö- ringsforrn av pulståg som alstras medelst delaperturema och deras tillordnade sän- darmoduler i fig. 1, fig. 5 visar det resulterande pulståget som erhålles medelst pulstågen enligt fig. 4a-e i enlighet med uppfinningen, fig. 6a-e illustrerar en tredje utfóringsforrn av pulståg som genereras medelst delaperturema och deras tillordnade sändarmoduler i fig. 1, och fig. 7 visar det resulterande pulståget som erhålles me- delst pulstågen enligt fig. 6a-e i enlighet med uppfinningen. 10 15 20 25 30 512782 3 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Fig. 1 är en schematisk sidovy av en utföringsfonn av en pulsradarantennapertur med dess tillordnade sändarelement eller -moduler I enlighet med uppfinningen är sändarmodulema grupperade tillsammans i minst två delgrupper på sådant sätt att minst två delaperturer med tillordnade sändarmoduler bildas.

Vid den i fig. l visade utföringsformen antages antennaperturen vara indelad i fem delaperturer 1-5 med tillordnade sändarmoduler. De till respektive delapertur 1-5 tillordnade sändarmodulema styrs var för sig medelst en styranordning 6.

Under kontroll av styranordningen 6, som är ansluten till de till varje delapertur 1-5 tillordnade sändarmodulema, genererar de fem delapexturerna 1-5 på i fig. 1 sche- matiskt illustrerat sätt separata pulståg, vilka vid utföringsfonnen enligt fig. 1 samt- liga antages ha samma pulsfrekvens. Även pulsemas bredd antages vara densamma i de separata pulstâgen.

Såsom kommer att beskrivas nedan, bör det emellertid framhållas att de separata pulstâgen inte nödvändigtvis måste ha samma pulsfrekvens. Bredden av pulserna i de separata pulstâgen behöver inte heller vara densamma.

Tre utföringsformer av arbetsfaktorökning av pulståg i enlighet med uppfinningen kommer att beskrivas nedan under hänvisning till fig. 2a-e och 3, fig. 4a-e och 5 resp. fig. 6a-e och 7.

Vid en i fig. 2 och 3 visad Första utföringsfonn antages att de fem separata pulstâgen som alstras av delaperturerna 1, 2, 3, 4 resp. 5 i fig. l har en arbetsfaktor som är mindre än 20%, dvs. förhållandet mellan pulsbredden och pulsperioden i de separata pulstâgen är mindre än 20%. Pulsbredden uppgår normalt till några få eller några mikrosekunder. 10 15 20 25 30 512782 4 I enlighet med uppfinningen innefattar styranordningen 6 ett tidsförskjutningsorgan (icke separat visat), som är anordnat att tidsförskjuta pulstågen sinsemellan.

Enligt denna första utföringsfonn tidsförskjuts fyra av de fem separata pulstågen relativt det femte pulståget på sådant sätt, att en puls från vart och ett av dessa fyra tidsförskjuma pulståg faller mellan två successiva pulser i det femte pulståget med samma avstånd mellan pulsema.

Detta visas i fig. 2a-e och fig. 3. Såsom framgår av dessa figurer är pulstågen i fig. 2b-e, vilka antages vara genererade av delaperturema 2-5 i fig. 1, tidsförskjutna relativt pulståget i fig. 2a, som antages vara genererat av delaperturen 1 i fig. 1 på sådant sätt att en puls från vart och ett av de av delaperturema 2-5 alstrade pulstågen faller mellan två av delaperturen l genererade, successiva pulser med lika avstånd mellan pulsema. Det resulterande pulståget från de fem aperturerna 1-5 i fig. 1 visas ifig. 3.

I det resulterande pulståget är, såsom framgår av fi g. 3, avståndet mellan pulsema från de olika pulstågen kortare än avståndet mellan pulsema i de separata pulstågen enligt fig. 2a-e.

Det resulterande pulståget enligt fi g. 3 har följaktligen en högre arbetsfaktor än de separata pulstågen enligt fig. 2a-e.

Vid en i fig. 4a-e och fig. 5 illustrerad andra utföringsfonn antages ävenledes att de fem separata pulstågen, som alstras medelst delaperturema 1-5 i fig. 1, har en ar- betsfaktor som är mindre än 20%.

Vid denna utföringsform av uppfinningen är styranordningens 6 tidsförskjutnings- organ anordnat att tidsförskjuta de fem pulstågen sinsemellan på sådant sätt att pul- sema från fyra av de olika pulstågen kommer att följa omedelbart på varandra mel- lan två successiva pulser i det femte pulståget. 10 15 20 25 30 512782 Detta illustreras i fig. 4a-e och fig. 5. Pulstågen i fig. 4b-e, vilka antages vara alstra- de av delaperturerna 2-5 i fig. 1, är som framgår av dessa figurer tidsförskjutna rela- tivt pulståget enligt fig. 4a, som antages vara alstrat av delaperturen l i fig. 1, på sådant sätt att en puls från pulståget i fig. 4a omedelbart efterföljes av en puls från pulståget i fig. 4b, som i sin tur omedelbart efterföljes av en puls från pulståget i fig. 4c, som i sin tur omedelbart efterföljes av en puls från pulståget i fig. 4d, som i sin tur omedelbart efierföljes av en puls från pulståget i fig. 4e med inget mellanrum mellan de fem separata pulsema. Det resulterande pulståget från de fem aperturerna 1-5 ifig. 1 enligt denna andra utföringsfonn visas i fig. 5.

Såsom framgår av fig. 5 är pulsema i det resulterande pulståget summan av pulsema hos de i fig. 4a-e visade separata pulstågen. Det resulterande pulståget kommer så- ledes att ha pulser av en bredd som är fem gånger bredden av pulsema hos vart och ett av de separata pulstågen.

Som en följd kommer det i fig. 5 visade resulterande pulståget att ha samma pulsfre- kvens som de separata pulstågen i fig. 4a-e, men det resulterande pulstågets arbets- faktor kommer att vara fem gånger högre än arbetsfaktorn hos vart och ett av de se- parata pulstågen enligt fig. 4a-e.

Vid en i fig. 6a-e och fig. 7 visad, tredje utföringsfonn antages att arbetsfaktom hos vart och ett av de fem separata pulstågen som genereras av delaperturema 1-5 i fig. 1 är lika med 20%.

Vid denna tredje utföringsfonn av uppfinningen är styranordningens tidsförskjut- ningsorgan anordnat att tidsförskjuta de fem pulstågen sinsemellan på samma sätt som vid ovanstående andra utföringsfonn, dvs. så att pulsema från fyra av de olika pulstågen kommer att följa omedelbart på varandra mellan två successiva pulser i det femte pulståget för bildande av en resulterande kontinuerlig signal. 10 15 20 25 30 512782 6 Detta illustreras i fig. 6a-e och fig. 7. Såsom framgår av dessa figurer, är pulstågen enligt fig. 6b-e, vilka antages vara genererade av delaperturema 2-5 i fig. 1, tidsför- skjutna relativt pulståget enligt fig. 6a, som antages vara genererat av delaperturen 1 i fig. 1, på sådant sätt attien puls från pulståget enligt fig. 6a omedelbart efiertöljes av en puls från pulståget enligt fig. 6b, som i sin tur omedelbart efterfóljes av en puls från pulståget enligt fig. 6c, som i sin tur omedelbart efterföljes av en puls från pulståget enligt fig. 6d, som i sin tur omedelbart efterföljes av en puls från pulståget enligt fig. 6a utan något mellanrum mellan de fem separata pulsema.

Med hänsyn till att arbetsfaktorn hos vart och ett av de av delaperturema 1-5 i fig. 1 genererade, fem separata pulstågen vid denna tredje uttöringsfonn antages vara lika med 20%, kommer avståndet mellan två successiva pulser i pulståget enligt fig. 6a att vara fullständigt uppfyllt av pulserna från pulstågen enligt fig. 6b-e.

Det resulterande ”pulståget” från de fem aperturema 1-5 i fig. l enligt denna utfö- ringsfonn kommer följaktligen att bli en CW-signal med en arbetsfaktor lika med 1,0 såsom illustreras i fig. 7.

Såsom illustreras i fig. 7 består den resulterande CW-signalen av pulserna i de i fig. 6a-e visade separata pulstågen.

Medelst den i fig. 7 visade CW-signalen blir det möjligt att överföra exempelvis data under användande av pulsradam enligt fig. l som sändande länktenninal. CW- signalen moduleras härvid med datainfoirnation i enlighet med godtycklig, känd lämplig metod.

För att generellt generera en CW-signal i enlighet med ovanstående tredje utförings- fonn av uppfinningen måste vart och ett av n separata pulståg, som genereras av n delaperturer, ha samma pulsfrekvens och en arbetsfaktor av 100/n %. 10 15 20 512782 7 Såsom antytts ovan behöver inte de separata pulstågen nödvändigtvis ha samma pulsfrekvens och bredden av pulsema i de separata pulstågen behöver inte vara den- Safflflla.

Medelst delaperturema hos antennen enligt uppfinningen kan en pulspositionsmo- dulerad, resulterande signal (icke visad) genereras, exempelvis genom att på lärnp- ligt sätt turordna pulser från de olika aperturema medelst styranordningen 6. Även i detta fall skulle det resulterande pulstågets arbetsfaktor vara högre än de enskilda pulstågens arbetsfaktor.

Genom att inte ha samma bredd på pulsema i de separata pulstågen kan det i fig. 5 visade resulterande pulståget genereras, exempelvis genom att dubbla bredden av pulsema i pulstågen enligt fig. 4b och 4d och inte använda pulstågen enligt fig. 4c och 4e. I detta fall skulle det resulterande pulståget genereras med hjälp av endast tre delaperturer. Även i detta fall skulle det resulterande pulstågets arbetsfaktor vara högre än de enskilda pulstågens arbetsfaktor.

Såsom torde framgå av det ovan anförda, kommer användningen av befintliga puls- radarsystem att utvidgas medelst uppfinningen och behovet av speciella, separata datasändare i samband med pulsradarsystem att elimineras.

Claims (14)

10 15 20 25 30 512782 8 Patentkrav

1. Förfarande för att öka arbetsfaktom hos ett pulståg från en pulsradarantenn, som har en apertur till vilken sändarmoduler är tillordnade, kännetecknat av - att aperturen indelas i minst två delaperturer genom att ett antal av sändarmoduler- na tillordnas respektive delapertur, - att de till respektive delapertur tillordnade sändarmodulema styrs till att generera separata pulståg i en och samma riktning från respektive delapertur och - att de separata pulstågen tidsförskjuts sinsemellan för att utifrån nämnda separata pulståg åstadkomma ett resulterande pulståg med högre arbetsfaktor än nämnda se- parata pulståg.

2. Förfarandet enligt krav l, kännetecknat av att nämnda separata pulståg genereras med samma pulsfrekvens och med pulser av samma bredd.

3. Förfarandet enligt krav 1, kännetecknat av att minst ett av nämnda separata pulståg genereras med en annan pulsfrekvens än de andra separata pulstågen.

4. Förfarandet enligt krav l eller 3, kännetecknat av att pulsema i minst ett av nämnda separata pulståg genereras med en annan bredd än pulsema i de andra sepa- rata pulstågen.

5. Förfarandet enligt krav l eller 2, kännetecknat av att de separata pulstågen tids- förskjuts för erhållande av kortare avstånd mellan pulsema i det resulterande pulstå- get än i nämnda separata pulståg.

6. Förfarandet enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att de separata pulstågen tids- förskjuts på sådant sätt att bredden av pulsema i det resulterande pulståget utgör summan av bredden av pulsema i nämnda separata pulståg. 10 15 20 25 512782

7. Förfarandet enligt krav 6, kännetecknat av att n separata pulståg med en arbets- faktor av 100/n % genereras, varigenom den resulterande signalen kommer att vara en kontinuerlig signal.

8. Anordning för att öka arbetsfaktom hos ett pulståg från en pulsradarantenn, som har en apertur till vilken sändarmoduler är tillordnade, vilka är styrda medelst en till sändarmodulerna ansluten styranordning (6), kännetecknad av - att aperturen är indelad i minst två delaperturer (1-5) genom att ett antal av sän- dannodulerna är tillordnade resp. delapertur (1-5), - att styranordningen (6) är anordnad att styra de till resp. delapertur (1-5) tillordna- de sändarmodulerna till att generera separata pulståg i en och samma riktning från resp. delapertur ( 1-5) och - att styranordningen (6) är anordnad att tidsförskjuta de separata pulstågen sins- emellan för att utifrân nämnda separata pulståg åstadkomma ett resulterande pulståg med högre arbetsfaktor än nämnda separata pulståg.

9. Anordningen enligt krav 8, kännetecknad av att nämnda separata pulståg har samma pulsfrekvens och pulsema har samma bredd.

10. Anordningen enligt krav 8, kännetecknad av att minst ett av nämnda separata pulståg har en annan pulsfrekvens än de andra separata pulstågen.

11. Anordningen enligt krav 8 eller 10, kännetecknad av att pulsema i minst ett av närrmda separata pulståg har annan bredd än pulsema i de andra separata pulstågen.

12. Anordningen enligt krav 8 eller 9, kännetecknad av att avståndet mellan pul- sema i det resulterande pulståget är kortare än i nämnda separata pulståg. 512782 10

13. Anordningen enligt krav 8 eller 9, kännetecknad av att bredden av pulsema i det resulterande pulståget utgör summan av bredden av pulsema i nämnda separata pulståg.

14. Anordningen enligt krav 13, kännetecknad av att antalet separata pulstâg är n och att varje separat pulstâg har arbetsfaktom 100/n %, varigenom den resulterande signalen kommer att vara en kontinuerlig signal.