DE2133959A1 - Verfahren und Dopplerradarsystern zur maximalen Gestaltung des Doppler-Energiepegels - Google Patents

Description

Patentanwalt Karl'A. Brose

Dipt -Ing.

D-8023 München - PuHach
Wi£n8fsir.2.T.Min.7930570,7931782

vI/Mü-Paris file: 4633-A München-Pullach, den 5. Juli 1971

THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfüd, Michigan 48 075, USA

Verfahren und Dopplerradarsystem zur maximalen Gestaltung des Doppler-Energiepegels

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Dopplerradarsystem zum Erfassen von nahegelegenen Ortungsobjekten. Die Verwendung von Gunn-Dioden als Sendequelle in einem Dopplerradarsystem ist relativ neu, jedoch eine bereits gut bekannte Technik.Bei Radarsystemen, bei denen Gunn-Dioden zur Anwendung gelangen, ist die Diode an die Antenne angeschlossen, wo sie sowohl als Sendeoszillator als auch als Prequenzkonverter dient und dabei die Zwischenfrequenz- oder Dopplerfrequenzausgangsgrösse ableitet. Demnach dient diese Diode bei diesen Anwendungsfällen als Prequenzkonverter, indem ein relativ grosses Oszillatorsignal mit einem einfallenden Signal verbunden wird und eine Differenzfrequenzkomponente, die man normalerweise Dopplerfrequenz nennt, erzeugt wird. Das einfallende Signal' stellt ein reflektiertes Signal dar, welches aus der Reflektion des ausgesendeten Signals an einem Ortungsobjekt her rührt, wobei dieses Ortungsobjekt eine relative Geschwindigkeit zum Radarsystem aufweist.

Obwohl Radarsysteme mit Verwendung von Gunn-Dioden bereits als

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Radarsysteme für kurze Entfernungen eingesetzt werden, so besitzt sie jedoch Inhärent eine Einschränkung, die darin besteht, dass diese Radarsysteme eine sehr geringe Empfindlichkeit beim Erfassen des Ortungsobjektes aufweisen« Versuche die Empfindlichkeit derartiger Radarsysteme zu erhöhen, zielen gewöhnlich darauf ab, den Leistungsausgang der Sendeantenne zu vergrössern. Dies ist ein logischer Annäherungsversuch, da es bereits intuitiv den Anschein hat, dass, wenn die ausgestrahlte Energie maximal gestaltet wird₈ dann auch das reflektierte Signal ein Maximum erreicht,, und demzufolge die Empfindlichkeit dadurch maximal angehoben wird.

Das Dopplerradarsystem nach der vorliegenden Erfindung verwendet ebenfalls die zuvor erwähnte Gunn-Diode. Das erfindungsgemässe Doppler-radarsystem weist jedoch eine grössere Empfindlichkeit beim Erfassen von bewegten Ortungsobjekten auf, als bekannte derartige Systeme. Die Anhebung der Empfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten wird erreicht durch die Verwendung einer Mikrowellenunregelmässigkeit oder Diskontinuität, die das Dopplerfrequenz signal optimal gestaltet, wobei nicht darauf abgezielt wird, die ausgestrahlte Energie maximal zu gestalten.

Man hat festgestellt, dass eine optimale Empfindlichkeit eines Dopplerradarsystem mit Gunn-Diode gewöhnlich der äusserst wirkkungsvolle Funktionsweise einer als Oszillator angeordneten Gunn-Diode entspricht. Dies bedeutet jedoch nicht notwendigerweise eine maximale Leistung, die von dem Radarsystem ausgestrahlt werden muss. Versuche haben gezeigt, dass eine Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten von venigstens 5dB realisiert werden kann, indem man einen Dopplerfrequenztuner in die Mikrowellenschalung des Radars einbezieht. Der Tuner besteht aus einer Mikrowellendiskontinuität» die zwischen dem Gunn-Diodenhohlraum und der Sende- _;-

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Empfangsantenne gelegen ist. Die Diskontinuität kann von einem Metallschraubenpaar gebildet sein, die um eine Viertel Wellenlänge der gesendeten Frequenz einen Abstand zueinander haben. Es besteht auch die Möglichkeit, eine einzelne Schraube zu verwenden und zwar als Abstimmelement, wobei deren exakte Lage zwischen dem Hohlraum und der Antenne nicht kritisch ist, so lange sie nicht in einer Halbwellenlänge gelegen ist, oder an einem ganzzahligen Vielfachen einer Halbwellenlänge zum Hohlraum gelegen ist.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von den bekannten derartigen Systemen primär in der Art und Weise, in welcher die Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten maximal gestaltet wird. Gemäss dem bekannten Stand der Technik ist immer davon ausgegangen, dass eine maximale Gestaltung der Empfindlichkeit eines Radarsyätems durch Maximalgestaltung des Leistungsausganges erreicht werden kann. Aufgr-und der Maximalge stalfeung des Leistungsausganges, hat man angenommen, dass demzufolge auch die reflektierte Energie maximal sein muss und dass sich daraus naturgemäss ein maximales Dopplersignal ergeben muss und damit eine maximale Empfindlichkeit hinsichtlich dem Erfassen von Ortungsobjekten. Aus diesem Grund werden bei den bekannten Systemen Abstimmvorrichtungen nur üblich dazu verwendet, den Oszillatormechanismus abzustimmen, und zwar derart, dass die Leistung bzw. die abgestrahlte Energie maximal wird. Die Abstimmung wird unter Verwendung von Mikrowellenabstimmelementen vorgenommen, die die Oszillatorimpedanz an die Antennenimpedanz anpassen.

Das erfindungsgemässe System unterscheidet sich nun von diesem Konzept insofern, als eine Mikrowellendiskontinuität soweit eingestellt wird, bis die Dopplerfrequenzenergie maximal gestaltet ist. Dies hat unweigerlich einen Betrieb auf maximal ausgestrahl-

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tem Leistungsvrert zur Folge, der jedoch niedriger liegt als der Leistungswert, der erhalten wird, wenn die ausgestrahlte Energie auf ein Maximum abgestimmt wird und demzufolge sich dabei auch ergibt, dass die Energie des vom Ortungsobjekt zurückgeworfenen Signals vermindert wird. Da «Jedoch die Dopplerfrequenzkomponente optimal gestaltet wird, wird ebenso die Ansprechempfindlichbkeit des Systems optimal und zwar ungeachtet der Tatsache, dass die ausgestrahlte Energie etwas durch die Mikrowellendiskontinuität vermindert wurde. Der Dopplerfrequenztuner wird so eingestellt, dass eine erhöhte Ansprechempfindlichkeit des Systems bei allen unterschiedlichen Belastungsbedingungen erreicht wird. Die Lastbedingung oder Lastzustand kann sich von einem stehenden 'Wellenspannungsverhältnis von eins bis unendlich ändern.

Tests haben gezeigt, dass durch Maximalgestaltung der Doppler-Ausgangsgrösse man eine Zunahme der Radarempfindlichkeit des Systems von 5-1OdB erhält, übersetzt man dies in die Systemparameter, so wird klar, dass ein nach dem Stand der Technik abgestimmtes System mit maximal ausgestrahlter Energie, das dann einen maximalert Bereich von angenommen 100 Puss aufweist, einen erhöhten Bereich von 150 bis 200 Puss erfassen kann, indem man das System im Sinne der vorliegenden Erfindung abstimmt, d.h. also die Dopplerfrequenzkomponente unter Verwendung eines Mikrowellenabs timmelementes maximal gestaltet.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung; ,

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Pig. 2 ein. Diagramm, welches die Dopplerfrequenzansprechempfindlichkeit mit und ohne einem Abstimmelement, und die ausgestrahlte Energie bei Verwendung eines Tuners veranschaulicht j

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Verbesserung in der Empfindlichkeit, die durch das erfindungsgemässe System erreicht wird; und

Pig. 4 eine Versuchsschaltung, die verwendet wurde, umöie in Figur 3 eingetragenen Daten zu erzielen.

Das in Figur 1 veranschaulichte Dopplerradarsystem enthält eine Gunn-Diode 11, die in einem Resonanzhohlraum 12 angeordnet ist. Die Gunn-Diode 11 wird mechanisch innerhalb des Resonanzhohlraumes 12 mit Hilfe einer geerdeten Stange 13 gehaltert, wobei diese Stange auch als Kühlelement wirkt, um eine überhitzung der Diode 11 zu verhindern.

Der Hohlraum 12 ist an eine Sende-Empfangsantenne 14 über einen Wellenleiter oder Hohlleiter 16 gekoppelt. Zwei mechanische Schrauben 17 und 18 sind in dem Hohlleiter 16 angeordnet. Diese Schrauben dienen dazu eine Mikrowellenunregelmässigkeit oder Diskontinuität vorzusehen, und sie können daher dazu verwendet werden, das Dopplerradarsystem auf eine macimale Dopplerfrequenzkomponente abzustimmen, so dass dadurch die Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten des Systems erhöht wird. Die zwei Schrauben 17 und 18 sind somit im Abstand gehalten, wobei dieser Abstand gleich IM Wellenlänge der gesendeten Frequenz beträgt. Es sei hervorgehoben, dass die genaue Lage des Paares der Schrauben zwischen Resonanzhohlraum 12 und Antenne 14 unwesentlich ist.

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Es sei ebenso erwähnt, dass eine einzelne Schraube verwendet werden kann, um die Mikrowellendiskontinuität vorzusehen, die dann in gleichem Ausmass und Umfang als Abstimmelement zum Erhöhen der Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten des Systems dient. In diesen Fällen, in welchen eine einzelne Schraube verwendet wird, ist die genaue Lage der Schraube zwischen dem Resonanzhohlraum 12 und der Antenne 14 nicht kritisch, wie bereits zuvor ausgeführt wurde.

Eine in Reihe angeschlossene vorspannende Batterie 12 und ein Lastwiderstand 21 sind an die Gunn-Diode 12 angeschaltet. Die Werte der Batterie 19 und des Lastwiderstandes 21 sind so gewählt, dass die Gunn-Diode fortwährend auf einer ausgewählten Frequenz schwingen kann. Die Oszillatorfrequenz kann innerhalb ziemlich weit reichender Grenzen durch Verändern der der Diode zugeführten Spannung variiert werden. Dies kann offensichtlich dadurch erfolgen, indem man einen veränderlichen Widerstand anstelle des Lastwiderstandes 21 einsetzt, oder indem man einen Mechanismus zum Verändern des Spannungsausgan- W ges aus der Quelle 19 vorsieht.

Der A.C. Spannungsabfall an der Diode 12 wird dem Eingang eines Verstärkers 22 zugeführt. Die Kapazität 27 verhindert, dass die GleichspannungskompoBnten an den Eingangsanschluss des Verstärkers 22 gelangen können.

Nach Verstärkung wird das Doppler-Signal' durch das Filter 23, den Begrenzer 2k und den Frequenzzähler 25 verarbeitet. Diese Schaltungen arbeiten in bekannter Weise und verarbeiten die Dopplerfrequenz, die in der Gunn-Diode 11 entsteht, so dass der Ausgang des, Frequenzzählers 25 kennzeichnend für die Entfernung zu einem erfassten Örtungsöbjekt ist. Der Frequenz-

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zähler 25 bzw. dessen Ausgangsgrösse gelangt dann als Eingang zu einer Geschwindigkeitsanzeigevorrichtung 26, die dazu dient eine Anzeige der Geschwindigkeit des Ortungsobjektes vermittels Sichtanzeige oder Tonanzeige oder in irgendeiner bekannten Weise vorzusehen.

Das Filter 23 dient dazu die Ausgangsgrösse aus dem Verstärker 22 zu filtern, um äussere Signale zu entfernen und um die dem Frequenzzähler injizierten Frequenzen auf die gewünschten Frequenzen zu begrenzen, mit anderen Worten auf die Dopplerfrequenz, Der Begrenzer 24 dient dazu die Amplitude des dem Frequenzzähler 25 injizierten Signals zu begrenzen, so dass dieser im Endeffekt die Ausgangsgrösse des Filters 23 abkappt, so dass eine im wesentlichen rechteckige Welle als Elngangsgrösse zum Frequenzzähler gelangt. Der Frequenzzähler arbeitet in bekannter Weise und zählt die auf diese Weise vom Begrenzer 24 erhaltenen Impulse, so dass die Zahl der gezählten Impulse kennzeictend für die Dopplerfrequenz ist. Die Dopplerfrequenz ist wiederum kennzeichnend für die Geschwindigkeit des erfassten Ortungsobjektes relativ zum Radarsystem. Die Geschwindigkeitanzeigevorrichtung 26 empfängt demzufolge die Ausgangsgrösse aus dem Frequenzzähler und leitet aus dieser ein sichtbares oder hörbares Signal ab, welches kennzeichnend für die Geschwindigkeit des Ortungsobjektes 1st.

Die Anwendung der Vorspannung 19 auf die Gunn-Diode 11 bewirkt, dass die Diode auf einer bestimmten Frequenz schwingt. Die HF Oszillationsenergie wird auf die Antenne 14 über den Hohlleiterabschnitt 16 gekoppelt. Die Antenne 14, die eine Hornantenne gemäss Figur 1 sein kann, wjxü dann dazu verwendet, die zu sendende Energie auszubreiten und zwar über den Räum, wo sie dann auf ein Ortungsobjekt gelangt und von diesem zur Antenne 14 zurückreflektiert wird. Die empfangene Energie wird dann zur Gunn-Diode

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11 über den Hohlleiter 16 geschickt. Die Gunn-Diode 11 mischt das empfangene reflektierte Signal mit dem gesendeten Signal, woraus man eine Schwebungsfrequenz erhält oder eine Dopplerausgangs frequenz. Die Schwebungsfrequenzausgangsgrösse wird dann einem Verstärker 22 eingespeist, der sie in einer Weise verarbeitet, wie an früherer Stelle bereits erwähnt wurde- und letztlich eine Anzeige für die Geschwindigkeit des erfassten Ortungs- | Objektes liefert.

Um nun die Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen des Ortungsobjektes des Systems zu erhöhen ist es erforderlich, den Ausgangswert oder Ausgangspegel der konvertierten Frequenz zu erhöhen} d.h. die Dopplerfrequenz. Dies kann durch Einführung einer Mikrowellendiskontinuität in den Hohlleiter 16 erfolgen, der in elektrischem Sinn den Hohlraumresonator 12 und die Antenne 14 verbindet. ·

Eine einfache und billige Mikrowellendiskontinuität, welche in den Hohlleiter 16 eingeführt werden kann, besteht aus einer einfachen metallenen Schraube, welche in den Hohlleiter eingesetzt " wird. Die Schraube wird dann durch Abstimmen d.h. durch hinein- und herausdrehen so eingestellt, dass der Wert der Dopplerfrequenz bei allen Lastbedingungen optimal ist. Dies kann durch Erregen des gesamten Systems erfolgen und durch Einstellen der Schraube während des Empfangs des Rückkehrsignals von einem sich relativ bewegenden Ortungsobjekt. Die Ehstellung wird fortgeführt, bis der Doppleräusgangswert optimal gestaltet ist. Die Optimalgestaltung der Dopplerfrequenz kann eine Verminderung der gesamten Ausgangsleistung bzw. Ausgangsenergie, die von der Antenne I¹I abgestrahlt wird, zur Folge haben. Dies stellt jedoch keinen Nachteil dar, da nichts desto weniger genügend ausgestrahlte Energie zum Erfassen eines Ortungsob-Jektes zur Verfügung steht. Durch die einfache Maßnahme des Einführens einer

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Mikrowellendiskontinuität in den Hohlleiter 16 erreicht man eine Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten des Dopplerradarsystems entsprechend mehr als fünf bis zehn dB.

Eine weitere effektiv wirkungsvolle Ausfuhrungsform einer Diskontinuität, die zum Erhöhen der Ansprechempfindlichkeit verwendet werden kann, besteht aus zwei MentisChen metallenen Schrauben, die entsprechend einem Abstand von 1/4 Wellenlänge in dem Hohlleiter 16 in Lage gebracht werden. Obwohl der Abstand von 1/4 Wellenlänge wichtig ist, so ist die genaue Lage des Schraubenpaares innerhalb des Hohlleiters 16 von untergeordneter Bedeutung. In diesem Fall werden dann beide Schrauben eingestellt, während die Dopplerfrequenzausgangsgrösse erfasst und gelesen wird. Die Einstellung wird fortgeführt, bis der Dopplerausgang maximal gestaltet ist, zu welchem Zeitpunkt die Schraube dann filr dauernd verkittet oder anderweitig in ihren Endlagen festgelegt werden können.

Das Diagramm gemäss Figur 2 ist von Bedeutung für das Verständnis der Art und Weise, in welcher durch die Abstimmung während der Fernmessung der Dopplerausgangsgrösse, im Gegensatz zur abgestrahlten Energie, dazu dient eine optimale Ansprechempfindlichkeit des Systems zu erreichen. Die entsprechend der grafischen Darstellung aufgezeichneten Daten wurden abgelesen bei Verwendung eines X-Band-Gunn-Diodenoszillators. Bei der grafischen Darstellung ist die Dopplersignalansprechempflndlichkeit gegenüber der Vorspannung abgetragen, und zwar sowohl mit und ohne einer Mikrowellendiskontinuität als Dopplerabstimmelement. Die Kurve 31 zeigt die Dopplersignalansprechempfindlichkeit ohne Verwendung eines Abstimmelementes. Die Kurve zeigt einen leichten Anstieg der Empfindlichkeit bei einer Vorspannung von ca. 6 Volt. Mit Ausnahme dieser leichten Zunahme bleibt die Ansprech-

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empfindlichkeit relativ konstant.

Die Kurve 32 zeigt die Dopplersignalansprechempfindlichkeit bei

nun Verwendung eines Tuners. Zwei Paktoren lassen sich/ unmittelbar aus der Kurve 32 entnehmen. Erstens zeigt ein Spitzenvergleich der Kurve 31 mit der Kurve 35 dass bei der Verwendung eines Tuners eine wesentliche Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit austritt, und zwar unabhängig der Vorspannung an der Gunn-Diode. Zweitens weist die Hrve 32 eine scharfe Spitze bei einer Vorspannung von nahezu 7 Volt auf. Bei dieser Spitze ist die relative Doppleransprechempfindliehkeit ein Maximum und ist demzufolge als 10056 in der Kurve definiert. Dies ist von Bedeutung, da die höchste aufgezeichnete Ansprechempfindlichkeit bei fehlen eines Tuners weniger als 20? des Maximums beträgt.

Die Kurve 33 veranschaulicht die ausgestrahlte Energie aufgetragen gegenüber der Gleichspannungs-Vorspannung, bei Verwendung eines Tuners in dem Hohlleiter 16. Bei Betrachten der Kurven 31, 32 und 33 lässt sich der mit Hilfe der Erfindung erzielte technische Fortschritt unmittelbar erkennen. Würde man der Lehre gemäss dem bekannten StandAer Technik folgen, so würde das Radarsystem auf einem maximal ausgestrahlte Energie abgestimmt werden. Demzufolge würde eine Vorspannung von 9 oder 10 Volt verwendet werden und der Tuner würde eingestellt werden, so dass man ca. 65 Milli-watt ausgestrahlter Leistung erzielt. Die Kurve 32 zeigt nun, dass dies nicht der Einstellpunkt ist, der für eine maximale Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten ist. Dies ist dadurch begründet, dass die Dopplerfrequenz leistung bei den Einstellpunkten, die gemäss Kurve 33 als Optimum angezeigt sind, weniger als 70? von derjenigen Leistung beträgt, die durch Abstimmen auf maximale Dopplerleistung erhalten wird. Demzufolge wird die Radareinstellung mit Hilfe einer 7 Volt-Vorspannung vorgenommen und das Abstimmelement

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wird in unterschiedlidBr Weise zur Einstellung entsprechend maximal abgestrahlter Leistung bzw. Energie eingestellt. Die bei richtiger Einstellung abgestrahlte Energie beträgt ca. ¹JO Milliwatt, stellt also eine wesentliche Verminderung von ca. 25 Milliwatt von demjenigen Wert dar, der gemäss dem bekannten Stand der Technik als ideal vorgeschrieben ist.

Die mit Hilfe der Erfindung bedeutend erhöhte Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen von Ortungsobjekten ist in Figur 3 veranschaulicht, die Kurven zeigt entsprechend einer Auftragung der relativen Dopplerenergie gegenüber der Dämpfung der Dopplersignale, die mit und ohne Abstimmelernent erzielt werden.

Figur 4 kann dazu beitragen die Kurven der Figur 3 vollständig zu verstehen und sie zeigt ebenso auf welche Weise die Versuche durchgeführt wurden.

Die Gunn-Diode 11 und verschiedene andere Elemente sind mit den entsprechenden Elementen der Figur 1 identisch und sind somit mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Stromversorgung 19 ist veränderlich, so dass die Vorspannung an deir Diode 11 einegestellt werden kann.

Die Ausgangsgrösse aus der Gunn-Diode 11 wird einem Tiefpass 37 eingespeist und gelangt dann zum veränderlichen Dämpfungglied 38, um von der Antenne I¹I abgestrahlt zu werden. Die. rotierender Dopplersimulator 39 rtflektiert die Energie zur Antenne 14 zurück.

Die reflektierte Energie gelangt über das Dämpfungsglied 38 und das Filter 37 zur Gunn-Diode 11 zurück, in welcher sie frequenzmässig konvertiert wird. Die Dopplerfrequenzausgangsgrösse wird dann einem Verstärker 22 zugeführt und wird mit Hilfe eines RMS Spannungsmessers 36 gemessen.

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Die Daten für die Kurve gemäss Figur 3 wurden dadurch erhalten, indem man das Dämpfungsglied 38 zunächst auf Null einstellte und die Spannungsqxielle 19 entsprechend einer Vorspannung von 7,5 Volt einstellte. Unter Verwendung eines Tuners zur maximalen Gestaltung der Dopplerausgangsgrösse, ergab sich bei einer ausgesendeten Energie von P₀ eine maximal gemessene Dopplerspannung an der Gunn-Diode, die als 0 DB in Figur 3 angezeigt ist, so fe dass demzufolge diese Spannung als Bezugsspannung dient. Das Dämpfungsglied 38 wurde dann auf 5 dB Dämpfung eingestellt, so dass das reflektierte Signal 10 dB unter der anfänglich ausgestrahlten Energie P gelegen war. (Siehe Kurve 35).

Dies wurde fortgeführt für 5 dB Einstellungen des Dämpfungsgliedes 38, bis man bei einer gesamten Dämpfung von 50 dB Dämpfung angelangt war. Bei einer 50 dB Dämpfung beträgt die relative Dopp· lerspannüng ca. -48 dB". Es sei hervorgehoben, dass ür Jeden aufgetragenen Punkt das Abstimmelement entsprechend einer maximalen Dopplerausgangsgrösse eingestellt wurde. Bei einem in der Produktion hergestellten Systems würde der Tuner auf eine optimale Dopplerausgangsgrösse entsprechend allen Lastzuständen eingestellt werden und dann dauerhaft in dieser Stellung festgelegt werden.

Die Kurve 3^ in Figur 3 wurde in derselben Weiße wie die Kurve 35 erhalten, mit der Ausnahme _t dass der Tuner aus dem System entfernt wurde. Bei einer Einstellung des Däiqtfungsgliedes 38 auf Null, lag die Dopplerfrequenzspannung 10 dB niedriger als bei Verwendung eines Tuners und zwar bei der gleichen ausgestrahlten Energie P . In ähnlicher Weise liegt bei einer ausgestrahlten Energie von P₀ -10 dB die Dopplerspannung, ohne Verwendung eines Tuners, ca. 10 dB unter derjenigen, die bei Verwendung eines Tuners erzielt wird.

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Ein Vergleich der Kurven 34 und 35 zeigt, dass für jede Einstellung des Dämpfungsgliedes 38 ca. 10 dB Empfindlichkeitssteigerung durch die Verwendung eines Tuners erzielt werden kann. Es geht ebenso hervor, dass bei Verwendung eines Tuners eine maximale Dopplerfrequenzspannung erzielt wird und zwar bei einer Einstellung des Dämpfungsgliedes 38 auf 0 dB Dämpfung.

Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die Abstimmung gemäß dem Stand der Technik darin besteht die Oszillatorimpedanz an die Antennenimpedanz anzupassen. Dies hat eine nacimale ausgestrahlte Energie zur Folge, jedoch nicht eine maximale Dopplerfrequenzausgangsspannung, wie man angenommen hatte. Erfindungsgemäss wird eine Mikrowellendiskontinuität dazu verwendet, die Dopplerausgangsgrösse maximal zu gestalten, manchmal mit dem Kompomiß einer verminderten ausgestrahlten Energie. Demzufolge tritt eine Fehlanpassung zwischen der Oszillatorimpedanz und der Antennenimpedanz normalerweise bei der optimalen Dopplerfrequenzleistung auf.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung dargestellten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims (7)

1. 2133953

   Patentansprüche

   Verfahren zum maximalen Gestalten des Dopplerenergiewertes eines Dopplerradarsystems, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: es wird ein HP-Signal erzeugt und ein reflektiertes Signal zum Erzeugen eines Dopplerfrequenzsignales empfanfc gen; das empfangene Dopplerfrequenzsignal wird gleichgerichtet; das Radarsystem wird für dieses Dopplerfrequenzsignal auf einen maximalen Leistungswert abgestimmt und zwar unabhängig und ungeachtet des Leistungswertes oder Energiewertes des HF-Signales.
2. 2. Dopplerradarsystem mit maximal gestalteter Ansprechempfindlichkeit beim Erfassen eines Ortungsobjektes, mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines HP-Signales und zum Erzeugen eines Dopplerfrequenzsignales, nach dem Empfang eines von einem Ortungsobjekt reflektierten Signals, zur Durchführung des Ver-

   ^; fahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine

   einstelbare Mikrowellendiskontinuität zur maximalen Gestaltung des Energiepegels des Dopplerfrequenzsignals, bei gleichzeiti- W ger Verminderung des Energiepegels des HP-Signals, vorgsehen ist.
3. 3. Dopplerradarsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Erzeugen des HP-Signals aus einer Gunn-Diode besteht, wobei die Gunn-Diode gleichzeitig als Oszillator und Mischstufe dient.
4. 4. Dopplerradarsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine einstellbare Vorspannungsquelle zur weiteren Erhöhung des Energiepegels des Dopplerfrequenzsignales vorgesehen ist und dass diese Vorspannungsquelle an die Gunn-Diode angeschlossen ist.

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5. 5. Dopplerradarsystem nach Anspruch ¹I₁ dadurch gekennzeichnet, dass eine Antenne zum Austrahlen des HP-Signals und zum Empfangen des reflektierten Signals vorgesehen ist; dass Mikrowellenbauelemente elektrisch an die Gunn-Diode und die Antenne angeschlossen sind und dass die einstellbare Mikrowellendiskontinuität in dem Mikrowellenbauelement angeordnet ist.
6. 6. Dopplerradarsystem nach Anspruch 51 dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare Mikrowellendiskontinuität aus einer Schraube besteht, die sich in das Mikrowellenbauelement erstreckt, sodass sie eine Impedanzfehlanpassung bewirkt, die den Leistungspegel des HP-Signals vermindert, jedoch den Leistungspegel des Dopplerfrequenzsignals maximal gestaltet.
7. 7. Dopplerradarsystem nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schraube in dem Mikrowellenbauelement angeordnet ist und von der ersten Schraube einen Abstand entsprechend einer Viertel Wellenlänge des HF-Signals aufweist, und dass sich die zweite Schraube ebenso in das Mikrowellenbauelement erstreckt, so dass eine maximale Gestaltung des Energiepegels des Dopplerfrequenzsignals durch diese Anordnung möglich ist.

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