DE1199833B - Einrichtung fuer ein Summe-Differenz-Rueckstrahlpeilgeraet - Google Patents
Einrichtung fuer ein Summe-Differenz-RueckstrahlpeilgeraetInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. α.:
H04p
Deutsche KL: 21 a4 - 48/63
Nummer: 1199833
Aktenzeichen: A 41055IX a/21 a4
Anmeldetag: 31. August 1962
Auslegetag: 2. September 1965
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung für Summe-Differenz-Rückstrahlpeilgeräte, wie sie
beispielsweise unter der Bezeichnung Monopuls-Radargeräte bekannt sind und bei denen eine Peilantenne,
die aus mehreren Primärstrahlern und einem gemeinsamen Reflektor besteht, vorgesehen ist und
die in den Primärstrahlern empfangenen Echowellen in einem Vergleichsnetzwerk eine Summen- und zwei
Differenzschwingungen erzeugen, die in drei getrennten Kanälen den Empfängermischstufen zur Weiter-Verarbeitung
zugeführt werden und die Informationen über Distanz, Höhen- und Seitenwinkel des Rückstrahlobjektes
enthalten.
Das Monopulssystem dient zur Vermessung von Strahlungsquellen, deren Richtung, auf den Meßpunkt
bezogen, durch den Vergleich der empfangenen Energien, die in zwei oder mehr Antennen gleichzeitig
eintreffen, bestimmt wird. Weisen diese Antennen unter sich eine endliche Entfernung auf, so genügt
die Bestimmung des Phasenunterschiedes der von den Antennen eintreffenden Signale als Vergleichsgröße.
Bei unendlich kleinem Abstand zwischen den Antennen und bei gegeneinander verdrehten Antennencharakteristiken
werden die Winkelablagen durch Amplitudenvergleich der empfangenen Energien gewonnen.
Bei einem bekannten Summe-Differenz-Radargerät sind die vier Primärstrahler symmetrisch zum Brennpunkt
einer Reflektorantenne angeordnet. Die empfangenen Signale seien mit A, B, C und D bezeichnet.
In einem Vergleichsnetzwerk werden diese vier Signale in der nachfolgend beschriebenen Weise überlagert:
Die Summe A + B + C + D gibt das Referenzsignal, das das Empfangssignal bezüglich Distanzinformation
und Indikatoraussteuerung auswertet. Ein erstes Differenzsignal (A — B) + (C — D) entiält
die Größe des Höhenwinkelfehlers, und ein zweites Differenzsignal (A + B) — (C + D) enthält
Jie Größe des Seitenfehlers. Das Referenzsignal ist e nach Zielablage in Phase oder in Gegenphase mit
Jen Winkelfehlersignalen und ergibt durch einen Phasenvergleich die Fehlerrichtungsinformation.
Diese drei Informationen gelangen vom Vergleichsletzwerk über je einen Wellenleiter zu den Mischtufen
zwecks Umsetzung auf den zwischenfrequenten Träger und darauf in die Zwischenfrequenzverstärker.
Das Vergleichsnetzwerk selbst besteht vorzugsweise ms vier Verzweigungsgliedern, die als »Magische T«
lekannt sind und aus je zwei T-Gliedern bestehen.
Die Meßgenauigkeit des Radargerätes wird in rster Linie durch die Güte des Vergleichsnetzwerkes
egeben. Es ist jedoch absolut unumgänglich, daß die Einrichtung für ein Summe-Differenz-Rückstrahlpeilgerät
Anmelder:
Albiswerk Zürich A. G., Zürich (Schweiz)
Vertreter:
Dr. M. Eule,
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. Berg
und Dipl.-Ing. O. Stapf, Patentanwälte,
München 2, Hilblestr. 20
Als Erfinder benannt:
Dipl.-El.-Ing. Hans Isch, Genf (Schweiz)
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 1. Dezember 1961 (13 976)
einzelnen Empfangssignale zwischen dem Eingang in die Primärstrahler und dem Eingang der Phasenvergleichsstufe
durch völlig gleiche Leiterelemente geführt werden. Vor allem müssen Leiterzüge bezüglich
der Phasenverschiebung identisch sein. Mit der bekannten Technik der Wellenleiter ist es an sich möglich,
mehrere Wellenleiter elektrisch genau gleich lang zu bauen, indem eine entsprechende geometrische
Verlegung der Wellenleiter vorgesehen wird. In den meisten Fällen werden die Reflektoren
aber von vorn ausgeleuchtet, so daß die Primärstrahler auf der Vorderseite der Reflektoren verlaufen.
Die Wellenleiter müssen dann derart angeordnet sein, daß die Überdeckung der Strahlungsfläche möglichst klein ist, was mit Wellenleitern
gleicher Länge kaum realisierbar ist.
Eine Phaseneichung erfordert das Einkoppeln eines Testsignals in alle drei Hohlleiter, das in bezug auf
eine Referenzebene in allen Leitern gleichphasig ist.
Eine erste Möglichkeit zur Einkopplung besteht darin, daß ein Eichsignal über eine Richtungskoppleranordnung
in die drei Hohlleiter eingekoppelt wird. Diese Anordnung wird aufwendig, und die verlangte
Phasengleichheit ist schwer erfüllbar.
Eine weitere Möglichkeit zur Einkopplung des Eichsignals bietet die Einkopplung in das Vergleichsnetzwerk mittels dreier magischer T. Die damit in
einer Referenzebene gleichphasige Phasenfront wird über Kreuzkoppler in die Hohlleiter eingekoppelt. Bei
509 659/176
Claims (1)
- 3 4übereinstimmenden Kopplern und gleichen Abständen Mischstufen 25, 26, 27 elektrisch gleich lang einzu-der Hohlleiter ist die Einkopplung von Wellen mit stellen.der verlangten Genauigkeit möglich. Jedem der drei Mischstufen 25, 26, 27 wird ausEine weitere offene Frage bildet aber der Ort der dem Lokaloszillator 28 ein gleichphasiges Signal zu-Einkopplung des Eichsignals.. Da die Hohlleiter erst 5 geführt. Die zwischenfrequenien Signale werden in hinter der Einkopplungsstelle überprüfbar sind, muß drei gleichartig aufgebauten Verstärkern "verstärkt die Einkopplung möglichst nahe beim Vergleichsnetz- und in Phasendiskriminatoren ausgewertet. Die letztwerk erfolgen. Die Ausführung ist nicht einfach, da genannten Stufen sind in der Figur mit 29,30 und 31 sich das Vergleichsnetzwerk im Brennpunkt des bezeichnet.Parabolreflektors oder der Linse befindet. Die oben io Dem Eichoszillator 32 werden die Auslöseimpulse angeführten Kopplungsanordnungen bedingen bei ebenfalls aus der Impulszentrale 1 zugeführt. Die im einer Einkopplung in das Vergleichsnetzwerk eine Eichoszillator 32 erzeugten Impulse, deren Trägerumfangreiche Hohlleiteranordnung im Gebiet des frequenz mit der Sendefrequenz übereinstimmt, haben Brennpunktes des Reflektors und zudem eine vierte gegenüber dem Sendeimpuls eine gegebene Verzöge-Hochfrequenzzuführung zum Vergleichsnetzwerk. 15 rung. Über einen Hohlleiterschalter 33 gelangen diese Diese Anordnung, führt zu einer Verschlechterung der Eichimpulse auf die Hilfsantenne 34.
Strahlungscharakteristik. . Um absolut gleichphasige Signale in den dreiDer Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Wellenleitern zu erzeugen, sollte die Hilfsantenne vonSchaffung einer Einrichtung bei Summe-Differenz- allen Primärstrahlern dieselbe Entfernung aufweisen.Rückstrahlpeilgeräten,* die gestattet," ein Eichsignal 20 Dies wird nur in einem Punkt des Reflektors erreicht,einzukuppeln, ohne daß der Aufwand an Hohlleitern nämlich in dessen Zentrum. Diese Anordnung istvergrößert wird, und-bei der es möglich ist, eine jedoch nicht brauchbar, da die Differenzsignale Nullgleichphasige Wellenffbnt in den drei Hohlleitern zu werden und somit in den Diskriminatoren keinerzeugen. Fehlersignal erzeugen. Eine Auslenkung der Hilfs-Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß 25 antenne aus dem Zentrum des Reflektors hat in erster im Reflektor, aber außerhalb seines Zentrums, eine Linie nur eine Änderung der Amplituden der von den Hilfsantenne zur Abstrahlung eines Eichsignals derart Primärstrahlern aufgenommenen Signale zur Folge, angebracht ist, daß die über die Primärstrahler emp- Die Phasenlagen werden nur unmeßbar wenig verfangenen Wellen des Eichsignals im Vergleichsnetz- ändert. Die obere Grenze der Auslenkung der Hilfswerk Summen- und Differenzschwingungen erzeugen, 30 antenne aus dem Zentrum hängt von den Abmessundie an den Entnahmestellen des Vergleichsnetzwerks gen der Primärstrahler ab, sie. soll jedoch nur so praktisch noch gleichphasig sind, und daß in jedem groß gewählt werden, daß noch keine unterschied-Hohlleiterzwischen dem Vergleichsnetzwerk und den liehen Phasenlagen erzeugt werden. Eine weitere Be-Mischstüfen Phasenschieber angebracht sind, die zum dingung für die Lage der Hilfsantenne zu den Primär-Abgleich der drei Kanäle auf Phasengleichheit der 35 Strahlern ist die, daß sowohl ein Fehlersignal für den Schwingungen am Eingang der Mischstufen dienen. Höhenwinkel als auch ein Fehlersignal für denDie Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Seitenwinkel erzeugt wird. Diese Bedingung wird amErfindung dar, an dem die Erfindung im folgenden günstigsten erfüllt, wenn beide Fehlersignal gleichbeschrieben wird. groß sind, d. h., wenn die Hilfsantenne in einerDie Impulszentrale 1 steuert den Sender 2, der 4p diagonalen Richtung der Primärstrahler liegt, ■einen Modulator und beispielsweise ein oder mehrere ' Diese Anordnung kann im Peilgerät außer zurMagnetrons enthält. Die hochfrequente Leistung ge- elektrischen Längenabgleichung der Hohlleiter zwi-langt in den Duplexer3 mit einem Ti?~Schalter 4. sehen dem Vergleichsnetzwerk und den drei Misch-Zwischen.dem Sender2 und dem Richtungskoppler 7 stufen noch zu weiteren Einstellungen verwendetliegt ein Hohlleiterschalter 5, mit dessen Hilfe die 45 werden. So können die Fehlersignale in einem be-Senderenergie in den Richtungskoppler 7 oder auf . liebigen Punkt der Fehlerspannungskurve überprüfteine Teflexionsfreie Last 6 geführt wird. Am werden, indem die Hilfsantenne derart gegenüber denTÄ-Schalter 4 wird die Energie reflektiert und gelangt Primärstrahlern angebracht wird, daß die Signale-inüber den Summenkanal 15 in das Vergleichsnetz- den drei Kanälen in dem durch den zu überprüfendenwerk 8. Das Vergleichsnetzwerk 8 besteht in bekann- 50 Punkt der Fehlerspannungskurve vorgeschriebenenter Weise aus vier magischen T. Die vier Primär- " Verhältnis zueinander stehen.strahler 9,10,11 und 12 strahlen die Senderenergie Durch Einkoppeln eines Signals mit bekanntermit gleicher Phasenlage ab. ' Amplitude in die Empfangskanäle kann die Empfind-Das Empfangssignal gelangt über den Parabol- lichkeit des Peilgerätes direkt gemessen werden. :reflektor 13 in die vier Primärstrahler 9... 12. Je 55 Die .genaue Nulldistanz kann ebenso mit diesernach Ablage des entfernt liegenden Senders von der Einrichtung erhalten werden, indem der EichimpulsAchse der Antenne sind die vier Anteile^, B, C, D zugleich mit dem Senderimpuls abgestrahlt wird,■der empfangenen Energie voneinander verschieden. Dabei ist es am vorteilhaftesten, wenn der Sender 2Im Vergleichsnetzwerk 8 werden nun nach be- über den Schalter 5 mit einer Blindlast 6 und zugleichkannter Art ein Summensignal und zwei Differenz- 60 über den Schalter 33 mit der Hilfsantenne 34 ver-signale gebildet. Über die Hohlleiter 14,15,16 ge- bunden wird,langen diese Signale auf den Duplexer 3 und die Patentanspruch:
TÄ-Schaltung 17,18, die für Empfangssignale leitendsind. Von diesen wird das Signal durch die Hohl- Einrichtung für ein Summe-Differenz-Rück-leiter 19, 20, 21 über je einen Phasenschieber 22, 23, 65 strahlpeilgerät, bei dem eine Peilantenne, die aus24 auf die Mischstufe 25,26,27 geführt. Die drei mehreren Primärstrahlern und einem gemein-Phasenschieber 22, 23, 24 gestatten, die drei Hohl- samen Reflektor besteht, vorgesehen ist und dieleiter zwischen dem Vergleichsnetzwerk 8 und den in: den Primärstrahlern empfangenen Echowelleiin einem Vergleichsnetzwerk eine Summen- und zwei Differenzschwingungen erzeugen, die in drei getrennten Kanälen den Empfängermischstufen zur Weiterverarbeitung zugeführt werden und die Informationen über Distanz, Höhen- und Seitenwinkel des Rückstrahlobjektes enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß im Reflektor (13), aber außerhalb seines Zentrums, eine Hilfsantenne (34) zur Abstrahlung eines Eichsignals derart angebracht ist, daß die über die Primärstrahler (9,10,11,12) empfangenen Wellen des Eichsignals im Vergleichsnetzwerk (8) Summen- und Differenzschwingungen erzeugen, die an den Entnahmestellen des Vergleichsnetzwerks (8) praktisch noch gleichphasig sind, und daß in jedem Hohlleiter (19,20,21) zwischen dem Vergleichsnetzwerk und den Mischstufen (25,26,27) Phasenschieber (22, 23,24) angebracht sind, die zum Abgleich der drei Kanäle auf Phasengleichheit der Schwingungen am Eingang der Mischstufen (25, 26, 27) dienen.In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 830 288.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen509 659/176 8.65 © Bundesdruckeiei Berlin
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Also Published As
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NL286190A (de) | |
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