-
Radarimpulsmeßverfahren mit Festzeichenunterdrückung Bei Radarimpulsmeßverfahren
ist es bekannt, zur Festzeichenunterdräckung die an bewegten Zielobjekten auftretende
Dopplerfrequenz auszuwerten und die Dopplerfrequenz mit Hilfe von Dopplerfrequenzfiltern
au szu sieben. Bei einem bekannten Rückstrahlimpulsmeßverfahren zur Kontrolle von
bewegten Objekten wird diese Auswertung dadurch vorgenommen, daß die Schwingungsfrequenz
der wiederempfangenen Impulse durch unmittelbare Überlagerung mit der Send es chwingung
verglichen wird. Bei diesem Vergleich werden Impulse gebildet, deren Höhe mit der
Differenzfrequenz der verglichenen Schwingungen schwankt. Durch Filterung der beim
Schwingungsvergleich gebildeten Impulse wird eine Schwingungsfrequenz gewonnen,
welche der Relativgeschwindigkeit des zu kontrollierenden Objektes proportional
ist. Derartige Festzeichenunterdrückungseinrichtungen besitzen jedoch verschiedene
Mängel. Sie sind in erster Linie nur bei Radargeräten brauchbar, deren Betriebswellenlänge
im Dezimeterwellenbereich oder besser im Meterwellenbereich liegt. Mit kleiner werdender
Betriebswellenlänge erhöht sich nämlich die Anzahl der sogenannten Blindgeschwindigkeiten,
d. h., die Anzahl der Geschwindigkeiten, bei denen die Anzeige bewegter Ziele unterdrückt
wird, nimmt zu. Die günstigsten Verhältnisse waren nach bisheriger Auffassung gegeben,
wenn die der maximalen Zielgeschwindigkeit entsprechende Dopplerfrequenz etwa gleich
der halben Tastfrequenz ist; jedoch ist auch bereits die Ausnutzung von über der
Impulsfolgefrequenz liegenden Dopplerfrequenzen bekannt.
-
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß Festziele infolge Windbewegung
und der durch die Antennenrotation sowie durch im Gerät selbst auftretende Schwankungen
niedrigere Doppierfrequenzen erzeugen, die unter Umständen die Anzeige eines bewegten
Zieles vortäuschen. Bei der Verwendung von Dopplerfrequenzfiltern besteht bekanntlich
die Möglichkeit, diese niedrigen Dopplerfrequenzen in den Sperrbereich des Filters
fallen zu lassen. Weiterhin ergibt sich bei der Anwendung von Dopplerfrequenzfiltern
zur Festzeichenunterdrückung häufig der grundlegende Nachteil, daß Störfrequenzen
in den Durchlaßbereich des Dopplerfrequenzfilters fallen und dadurch bewegte Ziele
vortäuschen können.
-
Die Erfindung besteht in der Verwendung von glockenförmigen, oberwellenarmen
Impulsen - zumindest am Eingang des Bandpasses - bei solchen Radarimpulsmeßverfahren
mit Festzeichenunterdrükkung durch Dopplerfrequenzfilter, bei denen unter empfangsseitiger
Frequenztransponierung auf den Wert Null eine Auswertung von wesentlich über der
Impulsfolgefrequenz
liegenden D opplerfrequenzen in einem als Dopplerfrequenzfilter dienenden Bandpaß
vorgenommen wird.
-
Glockenfönnige Impulse sind in der Impuistechnik dem Grunde nach
bekannt und auch bereits in der Radartechnik benutzt worden. Es wurde auch bereits
erkannt, daß glockentörrnige Impulse ein weniger ausgedehntes Frequenzspektrum besitzen.
Durch die besondere Anwendung gemäß der Erfindung wird je doch die überraschende
Wirkung erlangt, daß Impulsoberwellen, die im Durchlaßbereich des Bandfilters liegen
und bewegte Ziele vortäuschen könnten, weitgehend vermieden werden.
-
Der Erfindungsgedanke ist bevorzugt bei mit sehr kurzen Betriebswellen,
z. B. im Zentimeterwellengebiet arbeitenden Geräten anwendbar, jedoch hierauf nicht
beschränkt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird weiterhin eine hohe Analysiergeschwindigkeit
ermöglicht, so daß schnell rotierende Antennen verwendet werden können. Eine bevorzugte
Ausführungsform des Erfindungsgedankens besteht darin, daß getrennte Sende- und
Empfangsantennen verwendet werden, die mit derartiger Geschwindigkeit rotieren,
daß während der Drehung um den Öffnungswinkel nur ein einziger Impuls ausgesendet
wird, und deren Ausrichtung im Sinne einer Berücksichtigung der Wellenlaufzeit um
angenähert den Antennen-Öffaungswinkel gegenseitig versetzt ist.
-
Bei bekannten Radargeräten ist es dagegen erforderlich, während der
Drehung der Antenne um den Offnungswinkel eine größere Anzahl von Impulsen auszusenden,
da anderenfalls eine Analyse durch das Filter nicht erfolgt. Die Versetzung von
getrennten Sende- und Empfangsantennen ist bei Radargeräten
an sich
bereits bekannt; sie ergibt bei dem vorliegenden Verfahren jedoch eine weitere Verbesserung
der Festzeichenunterdrückung.
-
An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als
Blockschaltbild dargestellt.
-
Mit TO ist der Tastfrequenzoszillator bezeichnet, welcher beispielsweise
eine Tastfrequenz von 500 Hz entsprechend einer Reichweite des Gerätes von 200 km
erzeugt. Im Tastgerät TG werden die Impulse zur Tastung des Senders erzeugt. Im
vorliegenden Falle ist eine Impulsdauer von 30 1S angenommen.
-
Die Impulse haben z. B. einen glockenförmigen Verlauf. Zur Umwandlung
aus Impulsen mit rechteckförmigem Verlauf können Ketten von RC-Gliedern vorgesshen
sein. Die Impulse dienen beispielsweise zur Modulation eines an sich bekannten Ieistungs
klystrons, das sich im Sender S befindet. Mit SA ist die Sendeantenne bezeichnet.
Der hochfrequente Träger für die Impulse (15 kMHz) wird über den Vervielfacher VS
von dem z. B. quarzstabilisierten Hauptoszillator HO abgeleitet, welcher die Frequenz
10 MHz erzeugt. Mit EA ist die Empfangsantenne bezeichnet. Sendeantenne SA und Empfangsantenne
EA können in einem gemeinsamen mitdrehenden rotationssymmetrischen Isolierstoffgehäuse
angeordnet sein. Hierdurch ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die Antennen rasch
rotieren zu lassen. Der Mischstufe MA werden von der Empfangsantenne EA die empfangenen
Signale (15 kMHz) sowie die über den Frequenzvervielfacher VE aus dem Oszillator
HO abgeleitete Schwingung von 15,1 kMHz zugeleitet. Am Ausgang der Mischstufe MA
entsteht somit eine Zwischenfrequenz von 100 MIlz, die im Zwischenfrequenzverstärker
ZF verstärkt und der MischstufeMB zugeführt wird. Die Mischstufe MB erhält ferner
über den Frequenzvervielfacher VB aus dem Oszillator HO abgeleitet die der Zwischenfre,
quenz entsprechende Bezugsfrequenz von 100 MHz.
-
Dem auf die Mischstufe MB folgenden Dopplerfrequenztilter DF werden
im Falle eines Festzeichens Gleichstromimpulse mit glockenförmigem Verlauf (angenähert
y = e-X3 und im Falle eines bewegten Zieles glockenförmige Impulse, deren Träger
eine von der Geschwindigkeit des Zieles abhängige Dopp-
lerfrequenz ist, zugeleitet.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt das Doppelfrequenzilter DF einen
Durchlaßbereich zwischen 16 und 96 kHz. Es lassen sich somit bewegte Ziele bis zu
einer Geschwindigkeit von 3400 km/h anzeigen. Mit A ist das Anzeigegerät bezeichnet,
welches in an sich bekannter Weise mit Braunschen Röhren zur Panoramaanzeige ausgerüstet
ist. Es ist auch möglich, in bekannter Weise Impulse mit rechteckförmigem Verlauf
im Sender zu erzeugen und durch geeignete Bemessung der Schwingungskreise des Empfängers
eine Umformung in glockenförmige Impulse herbeizuführen.
-
PATBNTANS PRÜCHE: 1. Die Verwendung von glockenförmigen, oberwellenarmen
Impulsen - zumindest am Eingang des Bandpasses - bei solchen Radarimpulsmeßverfahren
mit Festzeichenunterdrückung durch Dopplerfrequenzfilter, bei denen unter empfangsseitiger
Frequenztransponierung auf den Wert Null eine Auswertung von wesentlich über der
Impulsfolgefrequenz liegenden Dopplerfrequenzen in einem als Doppierfrequenofilter
dienenden Bandpaß vorgenommen wird.