DE19627218A1 - Radarvorrichtung - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radarvorrich
tung und schafft ein Mittel und ein Verfahren zur Bestim
mung, ob ein Signal, das von einem Hauptkanal empfangen
wird, insbesondere, aber nicht ausschließlich einem Summenka
nal einer Antenne der Vorrichtung, aus einer Richtung inner
halb einer Hauptkeule mit hohem Gewinn der Antenne empfangen
worden ist, oder ob es aus einer Richtung empfangen worden
ist, die außerhalb der Hauptkeule liegt.
Viele Radarsysteme verwenden in hohem Maße wirkende Richtan
tennen, typischerweise planare Schlitzwellenführungs-Ar
ray-oder Phasen-Felder-Antennen mit einer großen Anzahl von
Antennenelementen, deren Ausgaben summiert werden, um eine
Summenkanalausgabe vorzusehen, die ein charakteristisches Ge
winnmuster mit einer normalerweise zentralen Hauptkeule und
einer Anzahl von Seitenkeulen aufweist, wobei die Seitenkeu
len typischerweise bezüglich der Amplitude abnehmen, je grö
ßer der Winkel zur Hauptkeule wird.
Zusätzlich zu einem Summenkanal kann eine Radarantenne auch
eine oder mehrere Differenzkanalausgaben aufweisen. Diese
werden erhalten, indem die Ausgänge der Antennenelemente in
unterschiedlichen Bereichen der Antenne, typischerweise vier
Quadranten, separat summiert werden und die Differenz zwi
schen den Signalen, die aus zwei Bereichen empfangen werden,
genommen wird. Dies sieht eine interferrometrische Technik
vor, welche eine Winkeldiskriminante für Nachfolgezwecke vor
sehen kann.
Ein Signal, das von einem kleinen Ziel in einer Richtung ent
sprechend der Hauptkeule eines Summenkanals einer Antenne
empfangen wird, wird ein Signal von ähnlicher Intensität wie
ein größeres Ziel in einer Richtung vorsehen, die außerhalb
der Hauptkeule liegt. Daher ist es nicht möglich, die Rück
kehrsignalstärke zu verwenden, um zu bestimmen, ob ein Ziel
in einer Richtung der Hauptkeule liegt oder nicht.
Die einfachste Weise zur Bestimmung der Richtung, in welcher
das Ziel relativ zu der Antenne liegt, ist, die Antenne abzu
tasten, wobei die Position der Hauptkeule gemerkt wird, wenn
das maximale Signal empfangen wird, wobei die Richtung der
Hauptkeule zu diesem Augenblick der Richtung des Ziels ent
spricht. Dies ist jedoch oft unpraktisch zu implementieren
oder ist ineffektiv, insbesondere, wenn die Vorrichtung in
einem derartigen Modus arbeitet, daß seine Bereichsmessung
und/oder die Dopplerfrequenz zweideutig sind.
Schutzantennen werden in primären und sekundären Radaranwen
dungen in weitem Maß verwendet, um ein Mittel zur Unterschei
dung zwischen dem Hauptbündel und Seitenkeulenradarechos zu
schaffen. Schutzantennen sind normalerweise im Vergleich zu
der Hauptantenne relativ klein und weisen ein Weitwinkelbün
del von im wesentlichen gleichförmigem Gewinn relativ zu der
Hauptantenne auf. Jedoch können Schutzantennen manchmal mit
der Hauptantenne integral bzw. einstückig gebildet sein. Die
Signale, die von der Hauptantenne und der Schutzantenne emp
fangen werden, werden verglichen, wobei Fig. 1 der beigefüg
ten Zeichnung einen Vergleich des relativen Gewinns der zwei
Antennen veranschaulicht. Wenn das Signal, das aus der Haupt
antenne M(z) empfangen wird, größer als das Signal ist, das
von der Schutzantenne G(z) empfangen wird, dann muß das Ziel
in einer Richtung entsprechend der Hauptkeule der Hauptanten
ne angeordnet sein und umgekehrt. Dies kann ausgedrückt wer
den als:
Hauptantennengewinn M(z) < Schutzantennengewinn G(z) = inner
halb des Hauptbündels
Hauptantennengewinn M(z) < Schutzantennengewinn G(z) = außer halb des Hauptbündels,
wobei z den Winkel definiert, bei welchem der Vergleich durchgeführt wird.
Hauptantennengewinn M(z) < Schutzantennengewinn G(z) = außer halb des Hauptbündels,
wobei z den Winkel definiert, bei welchem der Vergleich durchgeführt wird.
In der Praxis verwenden herkömmliche Antennenanordnungen ty
pischerweise eine große Hauptantenne mit hohem Gewinn und ei
ne kleine Weitwinkelschutzantenne mit breitem Bündel. Dieser
Typus der Implementierung sieht häufig einen inadäquaten
G(z)/M(z)-Gewinnspielraum in dem Bereich A der Nah-Seitenkeu
len der Hauptantenne wie in Fig. 2 veranschaulicht vor, wo
die Verstärkung d. h. der Gewinn der Schutzantenne G(z) klei
ner als der Gewinn der Hauptantenne M(z) ist.
Wenn, um das obige Problem zu überwinden, der Gewinn G(z)
der Schutzantenne derart modifiziert wird, daß er ein Ver
stärkungs- bzw. Gewinnmuster wie in Fig. 3 veranschaulicht
aufweist, dann fällt, während das Gewinnmuster hinreichend
ist, um sicherzustellen, daß der Gewinn der Schutzantenne
größer als der Gewinn der Hauptantenne in den Nah-Seitenkeu
lenbereichen A ist, der Gewinn der Schutzantenne in den Be
reichen B weit außen derart unter jenen der Hauptantenne,
daß es nicht möglich ist, aus einem Vergleich der Hauptanten
nen- und Schutzantennensignale zu bestimmen, ob ein Signal
aus einer Richtung entsprechend der Hauptkeule der Hauptan
tenne C empfangen ist, oder ob das Signal aus den Fernberei
chen B empfangen worden ist.
Eine Weise, die vorgeschlagen worden ist, um dieses Problem
zu überwinden, besteht darin, zwei Schutzantennen zu verwen
den, wobei die erste eine Weitwinkelantenne mit einem gleich
förmigen Gewinn G₁(z) wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, und
die zweite eine größere Richtantenne mit einem Gewinn G₂(z).
Indem der Leistungsausgang der zwei Schutzantennen summiert
wird, wird der gewünschte Schutzantennengewinn erreicht, wie
durch die unterbrochene Linie in Fig. 4 gezeigt. Wenn das
Signal, das aus der Hauptantenne empfangen wird, größer als
jenes des verknüpften Kanals der Schutzantennen wird, dann
kann das Signal unzweideutig klassifiziert werden als in ei
ner Richtung empfangen worden zu sein, die dem Hauptbündel
der Hauptantenne entspricht. Das Problem bei dieser Anord
nung besteht jedoch darin, daß es notwendig ist, sowohl eine
Weitwinkelschutzantenne als auch eine größere Richtschutzan
tenne zu verwenden, was die Kosten einer derartigen Anord
nung wesentlich erhöht und, was häufig bedeutsamer ist, das
Volumen der Radarvorrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Radarvorrichtung
mit einer Antenne geschaffen, die eine Vielzahl von Antenne
nelementen aufweist, von welchen eine Vielzahl von Ausgangs
signalen mit unterschiedlichen Gewinncharakteristiken herge
leitet werden kann;
einem Mittel zum Herleiten aus einem ersten Satz einer Viel zahl von Antennenelementen eines ersten Ausgangskanals mit einer Hauptkeule fit relativ hohem Gewinn; einem Mittel zum Herleiten aus einem zweiten Satz der Viel zahl von Antennenelementen eines zweiten Ausgangskanals mit einem unterschiedlichen Gewinnmuster, wobei zumindest einige der Vielzahl von Antennenelementen den ersten und zweiten Sätzen gemeinsam sind;
einem Mittel zum Herleiten von einem oder mehreren weiteren Ausgabekanälen, wobei jeder ein unterschiedliches Gewinnmu ster zu den ersten und zweiten Ausgabekanälen aufweist; und einem Diskriminator zum Erzeugen eines Seitenkeulenunterdrüc kungssignals aus den Signalen, die auf dem zweiten und einem oder mehreren weiteren Ausgabekanälen empfangen sind, wobei der Diskriminator bestimmt, ob die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfangen wird, in der Hauptkeule des ersten Kanals liegt, und zwar durch Vergleich des Signals, das auf dem ersten Kanal empfangen wird, mit dem Wert der Seitenkeulenunterdrückung.
einem Mittel zum Herleiten aus einem ersten Satz einer Viel zahl von Antennenelementen eines ersten Ausgangskanals mit einer Hauptkeule fit relativ hohem Gewinn; einem Mittel zum Herleiten aus einem zweiten Satz der Viel zahl von Antennenelementen eines zweiten Ausgangskanals mit einem unterschiedlichen Gewinnmuster, wobei zumindest einige der Vielzahl von Antennenelementen den ersten und zweiten Sätzen gemeinsam sind;
einem Mittel zum Herleiten von einem oder mehreren weiteren Ausgabekanälen, wobei jeder ein unterschiedliches Gewinnmu ster zu den ersten und zweiten Ausgabekanälen aufweist; und einem Diskriminator zum Erzeugen eines Seitenkeulenunterdrüc kungssignals aus den Signalen, die auf dem zweiten und einem oder mehreren weiteren Ausgabekanälen empfangen sind, wobei der Diskriminator bestimmt, ob die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfangen wird, in der Hauptkeule des ersten Kanals liegt, und zwar durch Vergleich des Signals, das auf dem ersten Kanal empfangen wird, mit dem Wert der Seitenkeulenunterdrückung.
Die vorliegende Erfindung entsteht aus der Erkenntnis, daß
Kanäle außer dem Hauptkanal einer Antenne, zum Beispiel der
Differenzkanal, einen höheren Gewinn in dem Bereich entspre
chend den Seitenkeulen mit relativ hohem Gewinn des Summenka
nals aufweisen, aber Null auf der Antennenhauptstrahlrich
tung bzw. Keulenachse, der Spitze des Summenkanalanspre
chens. Der Differenzkanal kann so zum Beispiel verwendet wer
den, um zumindest zum Teil das gewünschte Seitenkeulenunter
drückungssignal vorzusehen.
Vorzugsweise umfaßt die Antenne eine Vielzahl von Elementen,
die als eine Anzahl von beliebigen Gruppen zusammengeschal
tet sind, wobei die Ausgabesignale aus den Gruppen in unter
schiedlichen Weisen verknüpft werden, um so die ersten und
zweiten Ausgabekanäle zu erzeugen.
Die detaillierte Untersuchung von typischen Antennenmustern
hat nun gezeigt, daß die Differenz der Kanalgewinnmuster die
gewünschten Gewinnspielräume zur Erzeugung von Seitenkeulen
unterdrückungssignalen auf oder nahe den Haupt- oder Kardi
nalebenen der Antenne besitzt, aber normalerweise einen in
adäquaten Gewinnbereich ein gutes Stück außerhalb der Keulen
achse und in den Interhauptebenen aufweist. Im Gegensatz
dazu sehen kleine Schutzantennen mit niedrigem Gewinn gute
Abdeckung der Summenkanalseitenkeulen in den Bereichen weit
außen und in den Interkardinalbereichen vor, zeigen aber all
gemein einen inadäquaten Gewinnspielraum in den Nah-Seiten
keulenbereichen und es wird bevorzugt, daß die Vorrichtung
weiter eine derartige Schutztypusantenne mit einem relativ
gleichförmigen Breitbündelgewinnmuster umfaßt, dessen Aus
gang mit dem Ausgang des zweiten Kanals verknüpft wird, um
das Seitenkeulenunterdrückungssignal vorzusehen. Dies kann
durch analoge oder digitale Verarbeitungsmittel ausgeführt
werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn der Diskriminator Skalierungs
faktoren an den zweiten Ausgabekanal und einen weiteren Aus
gabekanal anlegt, um ihre relativen Gewinne in den geeig
netsten Positionen relativ zum ersten Kanal einzustellen.
Abhängig von der Anwendung, für welche die Antenne verwendet
wird, kann es wünschenswert sein, daß der zweite Kanal ein
Ringdifferenzkanal ist, da dieser Kanal die gewünschten Ge
winnspielräume in besonderem Maße aufweist.
Vorteilhafterweise umfaßt die Antenne eine geschlitzte plana
re Wellenführungsfeld- oder Phasenfeld-Antenne, die aus ei
ner Vielzahl von Elementen besteht, die zusammengeschaltet
sind, um zwei Gruppen zu definieren, wobei die Ausgabesigna
le der zwei Gruppen summiert werden, um einen Summenkanal zu
erhalten, und subtrahiert werden, um einen Differenzkanal zu
erhalten. Vorzugsweise umfaßt die Antennenanordnung eine An
tenne, die in vier Quadranten geteilt ist, wobei jeder Qua
drant dadurch definiert ist, daß er eine Vielzahl von Anten
nenelementen aufweist, deren Ausgaben summiert werden, wobei
die Vorrichtung ein Mittel zur Erzeugung eines Azimuthdiffe
renzkanals aus der Differenz des Ausgangs von zwei Paaren
von horizontal getrennten Quadranten, und ein Mittel zum Er
zeugen eines Elevationsdifferenzkanals aus der Differenz des
Ausgangs von zwei Paaren von vertikal getrennten Quadranten
umfaßt. Vorteilerhafterweise weist jeder Kanal einen respek
tiven Empfänger auf, der dazugehört. In alternativer Weise
können der Elevationsdifferenzkanal und der Azimuthdifferenz
kanal alternierend auf einen gemeinsamen Empfänger geschal
tet werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Verfahren geschaffen zur Bestimmung, ob ein Signal, das
von einer Radarvorrichtung empfangen wird, aus einer Rich
tung innerhalb einer Hauptkeule mit hohem Gewinn eines er
sten Kanals einer Antenne der Vorrichtung empfangen wird, wo
bei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß:
ein erster Ausgabekanal aus einem ersten Satz von einer Viel zahl von Elementen der Antenne mit einem relativ hohen Ge winnmuster mit einer Hauptkeule hergeleitet wird;
aus einem zweiten Satz der Vielzahl von Elementen der Anten ne ein zweiter Ausgabekanal mit einem zweiten Gewinnmuster hergeleitet wird, wobei einige Elemente den ersten und zwei ten Sätzen gemeinsam sind;
ein oder mehrere weitere Ausgabekanäle, jeder mit einem Ge winnmuster unterschiedlich zu den ersten und zweiten Ausgabe kanälen hergeleitet wird;
ein Seitenkeulenunterdrückungssignal erzeugt wird, dessen Wert zumindest zum Teil aus dem Signal bestimmt wird, das auf dem zweiten und einem oder mehreren weiteren Ausgabekanä len empfangen wird; und
bestimmt wird, ob die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfangen wird, in der Hauptkeule des ersten Ka nals liegt, und zwar durch Vergleich des Wertes eines Sig nals, das auf dem ersten Kanal empfangen wird, mit dem Wert des Seitenkeulenunterdrückungssignals.
ein erster Ausgabekanal aus einem ersten Satz von einer Viel zahl von Elementen der Antenne mit einem relativ hohen Ge winnmuster mit einer Hauptkeule hergeleitet wird;
aus einem zweiten Satz der Vielzahl von Elementen der Anten ne ein zweiter Ausgabekanal mit einem zweiten Gewinnmuster hergeleitet wird, wobei einige Elemente den ersten und zwei ten Sätzen gemeinsam sind;
ein oder mehrere weitere Ausgabekanäle, jeder mit einem Ge winnmuster unterschiedlich zu den ersten und zweiten Ausgabe kanälen hergeleitet wird;
ein Seitenkeulenunterdrückungssignal erzeugt wird, dessen Wert zumindest zum Teil aus dem Signal bestimmt wird, das auf dem zweiten und einem oder mehreren weiteren Ausgabekanä len empfangen wird; und
bestimmt wird, ob die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfangen wird, in der Hauptkeule des ersten Ka nals liegt, und zwar durch Vergleich des Wertes eines Sig nals, das auf dem ersten Kanal empfangen wird, mit dem Wert des Seitenkeulenunterdrückungssignals.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun nur beispiels
weise mit Bezug auf die Fig. 5 bis 8 der begleitenden Zeich
nung beschrieben werden. In dieser zeigt:
Fig. 5 ein schematisches Diagramm der Radarvorrichtung in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 die Segmentierung der Antenne von Fig. 5;
Fig. 7 eine Auftragung der typischen Gewinncharakteristiken
eines Ringdifferenzkanals einer Feldantenne bzw. Ar
ray-Antenne längs einer Querebene; und
Fig. 8 einen Vergleich der Gewinncharakteristiken zwischen
einem vergrößerten Schutzkanal und dem Summenkanal
der Hauptantenne.
Bezugnehmend auf Fig. 5, wird dort eine Radarvorrichtung
mit einer phasengesteuerten Antenne 1 mit: einem Summenkanal
2; einem Azimuthdifferenzkanal 3; und einem Elevationsdiffe
renzkanal 4 gezeigt. Jeder Kanal weist einen respektiven Ver
stärker 5, 6, 7 und Empfänger 8, 9, 10 auf. Die Vorrichtung
umfaßt weiter eine Breitwinkelschutzantenne 11 zum Vorsehen
eines Schutzkanals 12 an Verstärker 13 und Empfänger 14. Signale
aus Empfängern 5, 6, 7 und 10 werden in einen Diskrimi
nator 15 gespeist, welcher wie unten detaillierter beschrie
ben validiert, daß ein Signal aus einer Richtung entspre
chend der Hauptkeule der Summenkanalantenne empfangen worden
ist.
Bezugnehmend auf Fig. 6 wird dort schematisch die Vordersei
te der Antenne 1 von Fig. 5 veranschaulicht. Jedes der Seg
mente A bis D umfaßt eine Vielzahl von Antennenelementen, wo
bei die Elemente von jedem Quadranten an einen gemeinsamen
Ausgang angeschlossen sind. Die Ausgaben aus jedem Quadran
ten werden derart verschaltet, daß die folgenden Kanäle
vorgesehen werden:
Summenkanal: S = A + B + C + D
Azimuthdifferenzkanal: DA = A + D - (B+C)
Elevationsdifferenzkanal: DE = A + B - (C+D)
Azimuthdifferenzkanal: DA = A + D - (B+C)
Elevationsdifferenzkanal: DE = A + B - (C+D)
Im Betrieb werden Signale, die aus dem Azimuthdifferenzkanal
3 und Elevationsdifferenzkanal 4 empfangen werden, alternie
rend an Diskriminator 15 gespeist. Zusätzlich empfängt der
Diskriminator ein Signal aus Summenkanal 2 und auch aus
Schutzkanal 12. Der Diskriminator 15 erzeugt ein Ringdiffe
renzsignal, indem digital die Azimuth- und Elevationsdiffe
renzkanalspannungssignale in Phasenquadratur addiert werden.
Die Gewinncharakteristik des resultierenden Ringdifferenzka
nals (nur in einer Achse) ist in Fig. 7 veranschaulicht.
Der Diskriminator verknüpft digital die Signalleistungsampli
tude des Schutzsignals aus Empfänger 14 mit jener des Ring
differenzsignals, um ein vergrößertes Schutzsignal vorzuse
hen, im Effekt ein Seitenkeulenunterdrückungssignal. Die Ge
winncharakteristiken des vergrößerten Schutzsignals GA(z)
verglichen zu den Gewinncharakteristiken des Hauptsummenka
nals M(z) sind in Fig. 8 veranschaulicht. Wenn das Signal,
das aus dem Summenkanalempfänger 8 empfangen wird, mit dem
Wert des vergrößerten Schutzsignals verglichen wird, be
stimmt der Diskriminator, daß das Signal von der Antenne 1
in einer Richtung innerhalb der Hauptkeule des Summenkanals
der Antenne empfangen worden ist, wenn die zwei Signale mit
vorbestimmten Verhältnissen oder irgendwelchen anderen ähnli
chen Kriterien übereinstimmen.
Das Ausführungsbeispiel, das oben gegeben ist, dient nur zum
Beispiel, aber viele Variationen dieser Vorrichtung können
innerhalb des Umfangs der hier beigefügten Ansprüche ausge
führt werden. Insbesondere kann das Ringdifferenzsignal vor
den Empfängern gebildet werden, indem die Elevations- und
Azimuthdifferenzkanäle in Phasenquadratur addiert werden.
Dies könnte durch die Wellenführungsstruktur implementiert
werden. Die Leistungsamplituden des Ringdifferenzkanals und
des Schutzkanals können dann nach der Detektion durch die
Empfänger verknüpft werden, um ein vergrößertes Schutzsignal
zu bilden. Diese Anordnung erlaubt, daß drei Empfängerkanäle
verwendet werden, kann aber den Gebrauch der Differenzkanäle
zum Nachfolgen (tracking) ausschließen. Eine andere Varia
tion kann den Azimuth- oder Elevationsdifferenzkanal alleine
verwenden, wobei möglicherweise der geeignete Kanal den Um
ständen gemäß ausgewählt wird.
Zusammenfassend werden somit ein Verfahren und eine Vorrich
tung geschaffen, um zu bestimmen, ob ein Signal, das im
Hauptkanal einer Antenne empfangen wurde, auf die Antenne
aus einer Richtung entsprechend der Hauptkeule mit hohem Ge
winn einfiel. Ein Seitenkeulenunterdrückungssignal wird aus
Signalen erzeugt, die aus einem anderen Kanal/anderen Kanä
len empfangen werden, wovon zumindest einige aus Elementen
hergeleitet sind, deren Ausgang den zweiten Kanal erzeugt,
wobei das Signal als aus einer Richtung entsprechend der
Hauptkeule mit hohem Gewinn des Hauptkanals herrührend einge
ordnet wird, indem der Wert des Signals, das auf dem Hauptka
nal empfangen wird, mit jenem des Seitenkeulenunterdrückungs
signals verglichen wird.
Claims (21)
1. Radarvorrichtung mit:
einer Antenne mit einer Vielzahl von Antennenelementen, von welchen eine Vielzahl von Ausgangssignalen mit unter schiedlichen Gewinn-Charakteristiken hergeleitet werden kann;
einem Mittel zum Herleiten aus einem ersten Satz der Vielzahl von Antennenelementen eines ersten Ausgabeka nals mit einer Hauptkeule mit relativ hohem Gewinn;
einem Mittel zum Herleiten aus einem zweiten Satz der Vielzahl von Antennenelementen eines zweiten Ausgabeka nals mit einem unterschiedlichen Gewinnmuster, wobei zu mindest einige der Vielzahl der Antennenelemente den er sten und zweiten Sätzen gemeinsam angehören;
einem Mittel zum Herleiten von einem oder mehreren weite ren Ausgabekanälen mit einem zu den ersten und zweiten Ausgabekanälen unterschiedlichen Gewinnmuster; und
einem Diskriminator zum Erzeugen eines Seitenkeulenunter drückungssignals aus den Signalen, die auf dem zweiten und einem oder mehreren weiteren Ausgabekanälen empfan gen werden, wobei der Diskriminator bestimmt, daß die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfan gen wird, in der Hauptkeule des ersten Kanals liegt, und zwar durch Vergleich des Signals, das auf dem ersten Ka nal empfangen wird, mit dem Wert des Seitenkeulenunter drückungssignals.
einer Antenne mit einer Vielzahl von Antennenelementen, von welchen eine Vielzahl von Ausgangssignalen mit unter schiedlichen Gewinn-Charakteristiken hergeleitet werden kann;
einem Mittel zum Herleiten aus einem ersten Satz der Vielzahl von Antennenelementen eines ersten Ausgabeka nals mit einer Hauptkeule mit relativ hohem Gewinn;
einem Mittel zum Herleiten aus einem zweiten Satz der Vielzahl von Antennenelementen eines zweiten Ausgabeka nals mit einem unterschiedlichen Gewinnmuster, wobei zu mindest einige der Vielzahl der Antennenelemente den er sten und zweiten Sätzen gemeinsam angehören;
einem Mittel zum Herleiten von einem oder mehreren weite ren Ausgabekanälen mit einem zu den ersten und zweiten Ausgabekanälen unterschiedlichen Gewinnmuster; und
einem Diskriminator zum Erzeugen eines Seitenkeulenunter drückungssignals aus den Signalen, die auf dem zweiten und einem oder mehreren weiteren Ausgabekanälen empfan gen werden, wobei der Diskriminator bestimmt, daß die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfan gen wird, in der Hauptkeule des ersten Kanals liegt, und zwar durch Vergleich des Signals, das auf dem ersten Ka nal empfangen wird, mit dem Wert des Seitenkeulenunter drückungssignals.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
worin zumindest einer des einen oder mehrerer weiterer
Ausgabekanäle aus Antennenelementen hergeleitet ist, von
welchen keine in dem ersten Satz enthalten sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
worin zumindest einer der einen oder mehreren weiteren
Ausgabekanäle aus einer separaten Antenne hergeleitet
ist.
4. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin einer der einen oder mehreren weiteren Kanäle aus
dem Ausgang einer Schutzantenne hergeleitet ist.
5. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin das Seitenkeulenunterdrückungssignal dem vollstän
digen Seitenkeulenbereich entspricht, der zu dem ersten
Ausgangskanal gehört.
6. Vorrichtung nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch,
mit einem Mittel zum Herleiten einer Vielzahl von Ausga
bekanälen, wobei jeder ein unterschiedliches Gewinnmu
ster zum ersten Ausgabekanal aufweist, aus respektiven
Sätzen von Antennenelementen, wobei jeder Satz zumindest
einige der Antennenelemente des ersten Satzes von Anten
nenelementen umfaßt, und wobei der Diskriminator das Sei
tenkeulenunterdrückungssignal zumindest zum Teil aus der
Vielzahl von Ausgangskanälen erzeugt.
7. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin der zweite Satz von Antennenelementen selbst eine
Vielzahl von Untersätzen, d. h. Teilmengen von Antennene
lementen umfaßt, wobei jeder Untersatz, d. h. jede Teil
menge, zumindest einige der Antennenelemente des ersten
Satzes eingliedert, wobei die Antenne eine Wellenfüh
rungsgeometrie derart aufweist, um den zweiten Ausgabeka
nal aus den Teilmengen der Antennenelemente zu erzeugen,
die in dem zweiten Satz umfaßt sind.
8. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin die Antenne eine Vielzahl von Sätzen von Elementen
umfaßt, die jedes als eine Anzahl von willkürlichen Grup
pen miteinander verschaltet sind, wobei die Ausgangssig
nale aus den Gruppen in unterschiedlichen Weisen ver
knüpft sind, um die ersten und zweiten Ausgabekanäle zu
erzeugen.
9. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin die Antenne eine phasengesteuerte Antenne ist.
10. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin der erste Kanal ein Summenkanal der Antenne ist.
11. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch,
worin die Antenne in vier Quadranten geteilt ist und je
der Quadrant dadurch definiert ist, daß er eine Vielzahl
von Antennenelementen aufweist, deren Ausgaben summiert
werden, wobei die Vorrichtung ein Mittel zur Erzeugung
eines Azimuth-Differenzkanals aus der Differenz der Aus
gaben von zwei Paaren von horizontal getrennten Quadran
ten, und ein Mittel zur Erzeugung eines Elevationsdiffe
renzkanals aus der Differenz der Ausgaben von zwei Paa
ren von vertikal getrennten Quadranten umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 mit einem Mittel zum Summie
ren in Phasenquadratur des Ausgangs des Elevationsdiffe
renzkanals und Azimuth-Differenzkanals, um einen Ringdif
ferenzkanal zu erzeugen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
worin der Elevationsdifferenzkanal und Azimuthdifferenz
kanal alternativ an einen gemeinsamen Empfänger geschal
tet sind.
14. Vorrichtung im wesentlichen wie hierin mit Bezug auf die
Fig. 5 bis 8 beschrieben und wie in den Fig. 5 und
6 der begleitenden Zeichnungen dargestellt.
15. Ein Verfahren zur Bestimmung, ob ein Signal, das von der
Radarvorrichtung empfangen wird, aus einer Richtung in
nerhalb einer Hauptkeule mit hohem Gewinn eines ersten
Kanals einer Antenne der Radarvorrichtung empfangen
wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, daß:
ein erster Ausgabekanal aus einem ersten Satz einer Viel zahl von Elementen der Antennen mit einem relativ hohen Gewinnmuster mit einer Hauptkeule hergeleitet wird;
aus einem zweiten Satz der Vielzahl von Elementen der An tenne ein zweiter Ausgabekanal mit einem unterschiedli chen Gewinnmuster hergeleitet wird, wobei einige Ele mente den ersten und zweiten Sätzen gemeinsam angehören; ein oder mehrere weitere Ausgabekanäle hergeleitet wer den, jeder mit einem Gewinnmuster unterschiedlich zu den ersten und den zweiten Ausgabekanälen;
ein Seitenkeulenunterdrückungssignal erzeugt wird, des sen Wert zumindest zum Teil aus dem Signal bestimmt wird, das auf dem zweiten und einem oder mehreren weite ren Ausgabekanälen empfangen wird; und bestimmt wird, ob die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfangen wird, in der Hauptkeule des er sten Kanals liegt, durch Vergleich des Wertes eines Sig nals, das auf dem ersten Kanal empfangen wird, mit dem Wert des Seitenkeulenunterdrückungssignals.
ein erster Ausgabekanal aus einem ersten Satz einer Viel zahl von Elementen der Antennen mit einem relativ hohen Gewinnmuster mit einer Hauptkeule hergeleitet wird;
aus einem zweiten Satz der Vielzahl von Elementen der An tenne ein zweiter Ausgabekanal mit einem unterschiedli chen Gewinnmuster hergeleitet wird, wobei einige Ele mente den ersten und zweiten Sätzen gemeinsam angehören; ein oder mehrere weitere Ausgabekanäle hergeleitet wer den, jeder mit einem Gewinnmuster unterschiedlich zu den ersten und den zweiten Ausgabekanälen;
ein Seitenkeulenunterdrückungssignal erzeugt wird, des sen Wert zumindest zum Teil aus dem Signal bestimmt wird, das auf dem zweiten und einem oder mehreren weite ren Ausgabekanälen empfangen wird; und bestimmt wird, ob die Richtung, aus welcher ein Signal von der Antenne empfangen wird, in der Hauptkeule des er sten Kanals liegt, durch Vergleich des Wertes eines Sig nals, das auf dem ersten Kanal empfangen wird, mit dem Wert des Seitenkeulenunterdrückungssignals.
16. Ein Verfahren nach Anspruch 15 mit dem Schritt, daß der
eine oder mehrere weitere Ausgabekanäle aus Antennenele
menten hergeleitet wird/werden, von welchen keines in
dem ersten Satz enthalten sind.
17. Ein Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, mit dem Schritt,
daß zumindest einer des einen oder der mehreren Ausgabe
kanäle aus einer separaten Schutzantenne hergeleitet
wird.
18. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
worin das Seitenkeulenunterdrückungssignal dem vollstän
digen Seitenkeulenbereich entspricht, das zu der Haupt
keule des ersten Ausgabesignals gehört.
19. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
das den Schritt umfaßt, daß eine Vielzahl von Ausgangs
kanälen aus respektiven Sätzen von Antennenelementen her
geleitet wird, wobei jeder ein Gewinnmuster unterschied
lich zum ersten Ausgabekanal aufweist, jeder Satz zumin
dest einige der Antennenelemente des ersten Satzes um
faßt, und worin das Seitenkeulenunterdrückungssignal zu
mindest zum Teil aus der Vielzahl von Ausgangskanälen er
zeugt wird.
20. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
das umfaßt, daß der zweite Ausgangskanal aus einer Viel
zahl von Untersätzen von Elementen hergeleitet wird, die
in dem zweiten Satz von Elementen umfaßt sind, wobei je
der Untersatz zumindest einige der Elemente des ersten
Satzes eingliedert, und die Ausgaben der Untersätze ver
knüpft werden, um den zweiten Kanal zu erzeugen.
21. Verfahren im wesentlichen wie hierin mit Bezug auf die
Fig. 5 bis 8 der begleitenden Zeichnungen beschrie
ben.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1628140A1 (de) * | 2004-08-16 | 2006-02-22 | S.M.S. Smart Microwave Sensors GmbH | Interferometrische Monopuls-Empfangsantenne mit verbesserter Nebenkeulenunterdrückung |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008530914A (ja) | 2005-02-10 | 2008-08-07 | オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド | ガードビームを有する車輌レーダーシステム |
US20080068266A1 (en) * | 2005-11-23 | 2008-03-20 | Northrop Grumman Corporation | Beamforming for spatial sidelobe cancellation and AMR direction finding |
FR2918804B1 (fr) * | 2007-07-12 | 2009-10-02 | Thales Sa | Pseudo-antenne omnidirectionnelle pour interrogateur ou systeme permettant les fonctions d'interrogation reponse et/ou d'ecoute passive |
US7728764B2 (en) * | 2007-10-19 | 2010-06-01 | Raytheon Company | Sidelobe blanking characterizer system and method |
US8144051B2 (en) | 2008-09-05 | 2012-03-27 | Raytheon Company | Adaptive sidelobe blanking for motion compensation |
US9329265B2 (en) * | 2013-06-27 | 2016-05-03 | GM Global Technology Operations LLC | Multiple transmission methods for improving the operation of automotive radar systems |
CN109143198B (zh) * | 2018-09-29 | 2023-03-21 | 北京无线电测量研究所 | 副瓣抑制方法及*** |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023172A (en) | 1959-12-17 | 1977-05-10 | Numax Electronics Incorporated | Monopulse system for cancellation of side lobe effects |
NL291179A (de) | 1962-04-10 | |||
GB957247A (en) | 1962-05-22 | 1964-05-06 | Marconi Co Ltd | Improvements in or relating to aerial systems |
GB1056352A (en) | 1963-07-29 | 1967-01-25 | Marconi Co Ltd | Improvements in or relating to aerial systems |
US3618092A (en) * | 1969-05-23 | 1971-11-02 | North American Rockwell | Signal injection apparatus for avoiding monopulse anomalies in a monopulse array |
US3747100A (en) * | 1970-07-30 | 1973-07-17 | Us Navy | Apparatus for identifying main lobe responses |
GB1316562A (en) | 1971-03-01 | 1973-05-09 | Cossor Ltd A C | Secondary radar systems |
US4298872A (en) | 1980-05-27 | 1981-11-03 | Hughes Aircraft Company | Sidelobe blanking system |
US4499474A (en) * | 1982-03-29 | 1985-02-12 | Muhs Jr Harvey P | Slot antenna with face mounted baffle |
US4549183A (en) | 1982-08-02 | 1985-10-22 | Selenia Spa | Interference suppressor for an electronically or mechanically scanning monopulse radar generating sum and difference signals from received microwave energy |
NL8301568A (nl) * | 1983-05-04 | 1984-12-03 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Impulsradarapparaat. |
US4525716A (en) * | 1984-09-10 | 1985-06-25 | At&T Bell Laboratories | Technique for cancelling antenna sidelobes |
JPS6220403A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-29 | Kiyohiko Ito | スロツト給電アレイアンテナ |
US5030960A (en) * | 1986-11-17 | 1991-07-09 | Hughes Aircraft Company | Monopulse antenna with improved sidelobe suppression |
FR2709835B1 (fr) | 1987-06-12 | 1996-08-14 | Thomson Csf | Procédé d'extraction de cibles d'un signal radar et radar susceptible de mettre en Óoeuvre ledit procédé. |
US5087920A (en) * | 1987-07-30 | 1992-02-11 | Sony Corporation | Microwave antenna |
US5045858A (en) * | 1989-08-16 | 1991-09-03 | Cubic Defense Systems, Inc. | Sidelobe identification and discrimination system with signal multiplexer-separator |
US4959653A (en) | 1989-08-23 | 1990-09-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Adaptive sidelobe blanker |
JPH0748616B2 (ja) | 1991-10-24 | 1995-05-24 | 宇宙開発事業団 | アンテナパターンの処理方法 |
-
1995
- 1995-07-07 GB GBGB9513936.6A patent/GB9513936D0/en active Pending
-
1996
- 1996-07-01 US US08/676,575 patent/US6377212B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-05 FR FR9608408A patent/FR2736439B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-05 DE DE19627218A patent/DE19627218B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1628140A1 (de) * | 2004-08-16 | 2006-02-22 | S.M.S. Smart Microwave Sensors GmbH | Interferometrische Monopuls-Empfangsantenne mit verbesserter Nebenkeulenunterdrückung |
US7548186B2 (en) | 2004-08-16 | 2009-06-16 | S.M.S. Smart Microwave Sensors Gmbh | Method and apparatus for detection of an electromagnetic signal reflected from and object |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2736439B1 (fr) | 1998-11-06 |
US6377212B1 (en) | 2002-04-23 |
GB9513936D0 (en) | 1996-04-24 |
DE19627218B4 (de) | 2008-10-02 |
FR2736439A1 (fr) | 1997-01-10 |
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