DE2258992C2 - Radarantennensystem mit gestaffelten Strahlungskeulen - Google Patents
Radarantennensystem mit gestaffelten StrahlungskeulenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Radarantennensystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der US-PS 32 74 593 und aus »Electronics«, Band 40, Heft 21, S. 111 — 117 sind sogenannte dreidimensionale
Radargeräte bekannt also Radargeräte, die in der Lage sind, die vollständige Position eines Ziels zu liefern.
Bei derartigen Radargeräten wird das überwachte Raumvolumen, das auch als Erfassungsvolumen bezeichnet
wird, durch eine Anzahl von Strahlungskeulen gleichzeitig abgetastet die in verschiedenen, jedoch
festen Höhen liegen und gleichmäßig in der Horizontalrichtung, also in der Azimutebene, schwenken. Diese
gestaffelten Strahlungskeulen werden durch mehrere Primärstrahler, z. B. Hornstrahler, erzeugt, die in der
Brennebene eines Parabolreflektors liegen. Der im Brennpunkt des Reflektors angeordnete Primärstrahler
erzeugt eine Strahlungskeule in der Achse dieses Reflektors, während die benachbarten, defokalisierten
Primärstrahler Strahlungskeulen erzeugen, die gegen diese Achse mehr oder weniger stark geneigt sind. Je
nach Art der Kopplung dieser Primärstrahler können die in der Höhe gestaffelten Strahlungskeulen sich auf
einem mehr oder minder hohen Pegel schneiden, wodurch eine Verbesserung de/ Genauigkeit der
Bestimmung insbesondere der Höhe des Zieles durch Interpolation zwischen den in zwei benachbarten
Strahlungskeulen empfangenen Signalen erreichbar ist. Hierfür nutzbar ist allerdings nur derjenige Teil des
Echosignals, der die gleiche Polarisation wie das gesendete Signal hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radarantennensystem der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, das eine Erhöhung der Zahl der Strahlungskeulen ermöglicht, ohne daß den ursprünglichen Strahlungskeulen
Energie entzogen wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben. Sie beruht darauf, den nach
Reflexion an einem Ziel depolarisierten Energieanteil, der bisher ungenutzt blieb, über zusätzliche, auf diesen
depolarisierten Energieanteil abgestimmte Antennenkeulen zu empfangen.
Zwar ist es aus der US-PS 26 19 635 grundsätzlich bekannt Höchstfrequenzenergie mit wahlfreier Polarisation
zu senden und zu empfangen, also auch den nach Reflexion an einem Ziel in bezug auf die ursprüngliche
Polarisation depolarisierten Energieanteil auszunutzen, jedoch betrifft diese Schrift kein Radarantennensystem
mit gestaffelten Strahlungskeulen.
Die Lösung nach der Erfindung hat den Vorteil einer
erheblichen Verbesserung der Nebenzipfelunterdrükkung.
Während nämlich bei den bisher bekannten Systemen der Interpolationspunkt längs der Strahlungskeule sehr nahe dem Pegel der Nebenzipfel liegt
ermöglicht es die Erfindung, den unteren interpolationspunkt auf einen wesentlich höheren Pegel als den
denjenigen der Nebenzipfel zu legen, so daß die üblicherweise vorgesehene Schaltung zur Unterdrükkung
oder Austastung der Nebenzipfel bis auf diesen Pegel eingestellt werden kann. ι u
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung
angegeben.
In der Zeichnung ist das Radarantennensystem nach der Erfindung anhand von Blockschaltbildern und
Diagrammen in schematischer Vereinfachung veranschaulicht Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Radaraniennensystems
mit mehreren Strahlungskeulen nach dem Stand der Technik,
Fig.2 eine scbematische Darstellung der mit dem
System nach F i g. 1 erzielten Strahlungskeulen,
Fig.3 ein Diagramm, das den Antennengewinn in
Abhängigkeit von dem Höhenwinkel für die zwei betrachteten Gruppen von Strahlungskeulen wiedergibt,
F i g. 4,5,6 Verzweigungen zur Übertragung von zwei
Wellentypen zur Verwendung in dem System nach der Erfindung,
F i g. 7 eine schematische Darstellung der mit dem Radarantennensystem nach der Erfindung erzielten
Strahlungskeulen und
F i g. 8 ein Blockschaltbild eines Radarantennensystems mit mehreren Strahlungskeulen gemäß der
Erfindung.
Wie dies eingangs bereits angegeben wurde, wird mit der Erfindung angestrebt, bei einem Radarantennensystem
mit mehreren gestaffelten Strahlungskeulen eine Serie von zusätzlichen Strahlungskeulen zu erzeugen,
die zwischen denjenigen Strahlungskeulen liegen, die gegenwärtig bei Radargeräten mit gestuften Strahlungskeulen
vorhanden sind. Bisher wurde stets nur von in der Höhenkoordinate gestaffelten Strahlungskeulen
gesprochen, deren Hauptaufgabe darin besteht, mit Hilfe des Interpolationsverfahrens zwischen zwei
benachbarten Strahlungskeulen die Höhe eines durch das Radargerät erfaßten oder verfolgten Zieles so
genau als möglich zu bestimmen. Die Erfindung ist jedoch in keiner Weise auf eine nur böhenmäßige
Staffelung der Strahlungskeulen beschränkt.
Die im folgenden im einzelnen beschriebene Erfindung kann auch auf eine azimutale Verteilung der
Strahlungskeulen angewendet werden, obwohl in den nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispielen stets
nur vom Höhenwinkel und nicht vom Seiterwinkel die Rede ist
Es erscheint zweckmäßig, kurz anhand der F i g. 1 zu erläutern, was unter einem Radargerät mit gestaffelten
Strahlungskeulen nach dem Stand der Technik verstanden wird.
Ein derartiges Radarantennensystem besteht im wesentlichen aus einer Anzahl Primärstrahler 2, die in
der Brennebene eines Parabolreflektors 1 angeordnet sind und von denen lediglich sechs veranschaulicht und
mit den Bezugszahlen 200 bis 205 bezeichnet sind. Diese Primärstrahler werden beispielsweise im Sendefall von
einem Sender 3, der einen Energieverteiler enthält, über Duplexer 400 bis 403 und einen Höchstfrequenzverteiler
5 gespeist, der eine Kopplung der Primärstrahler und
eine Einstellung der Phase und der Amplitude der Energie, die ihnen zugeführt wird, gestattet, um damit
Strahlungskeulen zu erzielen, die bestimmte Eigenschaften besitzen. Der durch diese Primärstrahler 2
ausgeleuchtete Parabolreflektor 1 schickt im Sendefall Strahlungsbündel oder Strahlungskeulen in den Raum,
deren Umhüllende die Form einer cosec2-Kurve hat Beim Empfang wird die von einem oder mehreren
Zielen reflektierte Energie in einer oder mehreren Strahlungskeulen der Primärstrahler konzentriert Diese
Energie wird über den Verteiler 5 und die Duplexer 4 auf eine Anzahl voneinander unabhängiger Empfänger
6, nämlich die Empfänger 601 bis 603, übertragen. Die in den verschiedenen Empfängern erhaltenen Signale
werden dann in einer Interpolator 7 genannten Schaltung einem Interpolationsverfahren unterzogen,
wozu der Interpolator einen Vergleich zwischen den in zwei benachbarten Strahlungskeulen empfangenen
Signalen durchführt Der Interpolator enthält im allgemeinen Jogarithmische Verstärker, denen die
empfangenen Signale zugeführt werden. Die Differenz zwischen den logarithmischen Ausgangssignalen, die
aus zwei benachbarten Strahlungskeulen stammen, erzeugt ein Signal, das proportional zum Logarithmus
des Amplitudenverhältnisses der Signale ist, welches Amplitudenverhältnis in guter Näherung proportional
zu dem Unterschied zwischen dem Höhenwinkel des Ziels und dem Winke), unter dem die Strahlungskeulen
sich schneiden, ist. Mit dem Interpolator 7 ist eine Schaltung 8 zur Gewinnung und Anzeige der Höheninformation
verbunden.
F i g. 2 zeigt schematisch die Form und die Lage der von dem Reflektor 1 des Radargerätes nach F i g. 1
abgestrahlten Strahlungskeulen.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit der Figur sind lediglich vier Strahlungskeulen, nämlich /Ί, /2 und
f(n-\), fn eingezeichnet. Die Breite jeder Strahlungskeule und der Pegel, bei dem zwei benachbarte
Strahlungskeulen sich schneiden, hängt von der Anordnung und der Einstellung des Verteilers 5 ab.
F i g. 3 zeigt ein Diagramm, das den Antennengewinn für jede Strahlungskeule in Abhängigkeit von dem
Höhenwinkel wiedergibt
In ausgezogenen Linien sind die den Strahlungskeulen der F i g. 2 entsprechenden Gewinnkurven dargestellt,
die mit denselben Bezugszeichen wie die in F i g. '
sichtbaren Strahlungskeulen versehen sind. Aus diesen. Diagramm ist erkennbar, daß die zwischen den
Strahlungskeulen f\ bis fn durchgeführte Interpolation die Gewinnung einer Höheninformation in einem mit
AB bezeichneten Intervall zwischen den Achsen der jeweils äußersten Strahlungskeulen zu erzielen gestattet,
und zwar im Falle eines Radargerätes mit mehreren Strahlungskeulen. Mit der Erfindung wird angestrebt,
die Interpolation mit einem hohen Signal/Rauschen-Verhältnis durchzuführen. Dies gelingt durch eine
Auswahl derjenigen Kanäle, in denen sich Zielechosignale befinden können, die die größtmögliche Intensität
besitzen. Dieser Vorgang führt — wie bereits erwähnt — zu einer Vermehrung der Zahl der Strahlungskeulen
im Empfangsfall. Man erzeugt hierzu eine bestimmte Anzahl von zusätzlichen Strahlungskeulen, die zwischen
den bereits vorhandenen Strahlungskeulen f\ bis fn liegen. Die Art und Weise, in der diese Strahlungskeulen
erzielt werden, wird im folgenden beschrieben werden. Im Diagramm der F i g. 3 ist jedoch bereits angegeben,
wie diese Strahlungskeulen im Verhältnis zu den bereits
gezeichneten liegen.
Die zusätzlichen Strahlungskeulen sind gestrichelt gezeichnet und mit den Bezugszeichen /j, /n bis f(N— 1),
worin N= n, versehen. Es ergibt sich aus diesem Diagramm, daß das Intervall CD, in dem die ·-,
Interpolation durchgeführt wird, größer als das vorhergehende Intervall AB ist und n + (n—\) Strahlungskeulen
statt π Strahlungskeulen umfaßt. Betrachtet man beispielsweise ein Ziel F, das sich in der
Strahlungskeule /2 befindet, so kann das ihm entspre- m chende Signal einer Interpolation mit der Strahlungskeule {2 nur in Höhe des Pegels »a« unterzogen
werden, da die Strahlungskeule /2 die Achse der Strahlungskeule l\ im Punkt A schneidet. Dagegen
kann die Strahlungskeule /1, in der sich ebenfalls das r, Ziel F befindet einer Interpolation mit der Strahlungskeule f\ auf einem wesentlich höheren Pegel unterzogen
werden, der zwischen den Pegeln b und C liegt, da die Strahlungskeule /i die Achse der Strahlungskeule f\
beispielsweise bei H schneidet. Es ergibt sich folglich. :o
daß die Interpolation zwischen den Strahlungskeulen der ersten Gruppe (f\ bis fn) und den Strahlungskeulen
der zweiten Gruppe f\ bis /(W-I) gute Ergebnisse
erbringt. Dabei ist jedoch für die äußeren Strahlungskeulen die Gefahr der Dekorrelation der Signale zu r,
beachten, die die Ergebnisse verfälschen kann. Dem kann insbesondere für niedrige Höhenwinkel durch
Erzeugung mindestens einer weiteren zusätzlichen Strahlungskeule /0 beim Empfang abgeholfen werden,
welche weitere Strahlungskeule in ähnlicher Weise m gewonnen wird, wie diejenigen der zweiten Gruppe, zu
denen sie demzufolge auch gehört. Jedoch arbeitet der sie bestimmende Primärstrahler 199 (Fig.8) nur beim
Empfang, weshalb der Speisekanal, der diesen Strahler
mit dem Sender an sich verbinden müßte, mit einem Belastungswiderstand 198 abgeschlossen ist
Weiterhin ist festzustellen, daß diese Strahlungskeule /Ό eine verbesserte Zielaufnahme bzw. Zielerfassung
bei niedrigen Höhenwinkeln bewirkt F i g. 7 zeigt in schematischer Form, wie die Strahlungskeulen der
beiden Gruppen im Verhältnis zueinander im Raum liegen. Die Strahlungskeule /0, die die niedrigste
erzielbare Keule ist ist bei einem Ausführungsbeispiel um einen Winkel von 0,5° gegen die Horizontale
geneigt, während die niedrigste Strahlungskeule, die man bei einem Radargerät bekannter Art erhält um
einen Winkel von 0,5° gegen die Horizontale geneigt ist
Die Erzeugung zusätzlicher Strahlungskeulen beruht auf folgender Feststellung: Im Sendefall wird jeder
Primärstrahler mit einer Welle gespeist die eine bestimmte Polarisation besitzt Wenn das Hindernis, auf
das diese Welle auftrifft völlig isotrop ist behält die reflektierte Welle dieselbe Polarisation bei In der Praxis
sind jedoch die Hindernisse im Weg der Sendewelle von komplexer Form, so daß die Reflexionen an diesem
Hindernis eine Depolarisation der reflektierten Welle erzeugen. Diese reflektierte Welle wird folglich
gleichzeitig in zwei zueinander senkrechten Polarisationsebenen und darüber hinaus mit Energiepegeln, die
sich wenig unterscheiden, empfangen.
Derjenige Tefl der reflektierten Welle, der dieselbe
Polarisation wie die Sendewelle aufweist, wird in der Weise weiterverarbeitet, wie dies im Zusammenhang
mit der Beschreibung des Standes der Technik erläutert wurde. Dagegen wird derjenige Teil der reflektierten
Welle, der eine zur Polarisation der Sendewelle senkrechte Polarisation besitzt, zur Erzeugung der
zusätzlichen Strahlungskeulen f\ bis f(N— 1) ausgenutzt
Diese Energie würde bei den Ausführungsformen nach dem Stande der Technik absorbiert, geht dort also
verloren.
An dieser Stelle ist festzuhalten, daß die Erfindung unabhängig von der Polarisation der Sendewelle
anwendbar ist, die linear, zirkulär oder elliptisch sein kann.
Jeder Primärstrahler ist mit dem Verteiler über eine Verzweigung verbunden, die zwei Wellentypen verarbeiten
kann und aus einem Hohlleiter mit Quadrat- oder Kreisquerschnitt besteht, der mit einem Hohlleiter mit
Rechteckquerschnitt über einen Übergang verbunden ist. Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen Hohlleiteranordnungen,
die in beiden Richtungen Energien, wie sie bei dem beschriebenen Radargerät auftreten, übertragen können.
Der Eingang 9 der Verzweigungen nach den F i g. 4
bis 6 ist mit dem Verteiler 5 verbunden. Er erhält eine Energie, deren Polarisation linear, beispielsweise (wie
durch den Pfeil 10 angedeutet) vertikal ist. Ein Rechteckhohlleiter 9 führt diese Energie über einen
Übergang 12 im Fall der Fig.4 und 6 einem Kreishohlleiter 11 zu. Im Fall der Fig.5 ist der
Hohlleiter 9 mit einem quadratischen Hohlleiter 13 verbunden.
An diese Kreishohlleiter 11 bzw. an den quadratischen Hohlleiter 13 sind Rechteckhohlleiter 14 angekoppelt,
deren Längsachse senkrecht zu der Längsachse des Eingangshohlleiters verläuft Diese Hohlleiter
können Wellen übertragen, deren Polarisationsebene senkrecht zu derjenigen der Sendewelle verläuft. Die
Kreishohlleiter 11 bzw. der quadratische Hohlleiter 13
sind mit den Primärstrahlern verbunden. Der Kreishohlleiter 11 der Fig. 6 besitzt eine--Platte 15, der derart
unter einem Winkel von 45° in bezug auf die Richtungen der Rechteckhohlleiter 7 und 14 angeordnet ist, daß sie
die lineare Polarisation (hier vertikal) der am Eingang 9 der Verzweigung empfangenen Welle in eine Welle mit
zirkularer Polarisation umformt Die winkelmäßige
Ausrichtung dieser - -Platte ist jedoch nicht auf 45° 4
beschränkt; die Platte kann ebenso auch beispielsweise in einem Winkel von 22,5° in bezug auf die Achsen der
Rechteckhohlleiter angeordnet werden. In diesem Fall hat die abgegebene Welle elliptische Polarisation.
Im Augenblick des Empfangs von einem oder mehreren sich in Strahlungskeulen des Radars befindenden
Zielen reflektierten Energie hat sich — zumindest in dem normalen und wahrscheinlichsten Fall eines
komplexen und daher nicht isotropen Zieles — die Polarisation der reflektierten Welle gedreht
In diesem Fall setzt sich die reflektierte Knergie aus
einem Teil, dessen Polarisation mit derjenigen der gesendeten Energie übereinstimmt und aus einem Teil,
dessen Polarisation senkrecht zu derjenigen der gesendeten Energie liegt, zusammen. Bei den bisher
bekannten Radargeräten wurde diese Energie, deren Polarisation senkrecht zu derjenigen der gesendeten
Energie verläuft, in hierzu vorgesehenen Last- oder Abschlußwiderständen absorbiert Nach der Erfindung
wird diese Energie Empfängern zugeführt, die mit den
Hohlleitern 14 verbunden sind. Diese Empfänger sind normalerweise durch Begrenzer geschützt
Im Fall der Fig.6, der der allgemeinste ist und am
besten mit der Praxis übereinstimmt, wird die komplexe,
im allgemeinen elliptische Welle, die von dem Ziel reflektiert wurde, in ihre Komponenten mit gekreuzter
linearer Polarisation zerlegt, so daß ein Teil der reflektierten Welle in dem Hohlleiter 9 und der andere
Teil in dem Hohlleiter 14 erscheint, mit welch letzterem (wie gesagt) ein Empfänger verbunden ist. Es läßt sich
nachweisen, daß statistisch gesehen die Energien, die den mit den Hohlleitern 9 und 14 verbundenen
Empfängern zugeführt werden, sehr ähnliche Werte haben.
F i g. 8 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Radargerätes mit gestaffelten Strahlungskeulen, das die ι ο
vorstehend geschilderten Verbesserungen besitzt. In dieser Figur findet sich nahezu vollständig die F i g. 1
wieder, wobei die Erfindung im wesentlichen darin besteht, im Empfangsfall eine gewisse Anzahl gestaffelter
Strahlungskeulen hinzuzufügen, die denjenigen ähnlich sind, die sowohl im Sendefall als auch im
Empfangsfall bereits vorhanden sind. Wie in F i g. 1 koppelt der Verteiler 5, der mit den in der Schaltung 4
vereinigten Duplexern verbunden ist, die Primärstrahler 2 derart, daß eine gewisse Anzahl gestaffelter
Strahlungskeulen erhalten wird, die sich — wie dies beschrieben wurde und bekannt ist — in bestimmter
Weise schneiden, wobei die Primärstrahler 2 in der Brennebene eines im allgemeinen parabolischen Reflektors
1 angeordnet sind.
In analoger Weise ist nach der Erfindung ein zweiter Verteiler 16 vorgesehen, der in bestimmter Weise
mittels bekannter Mittel, von denen Beispiele im Zusammenhang mit den Fig.4, 5 und 6 beschrieben
wurden, die Primärstrahler 2 in Relation mit den entsprechenden Empfängern 18 miteinander koppelt,
wobei diese Empfänger mit denjenigen Hohlleitern, verbunden sind, die den Teil der reflektierten Welle
erhalten, dessen Polarisation senkrecht zu der Polarisation der gesendeten Welle verläuft, da das Ziel (wie
gesagt) die Polarisation eines Teils der von ihm reflektierten Energie geändert hat. Die Kopplung der
Primärquellen ist derart, daß die empfangene und durch den zweiten Verteiler 16 weiter übertragene Energie
sich auf die beiden betrachteten Serien von Strahlungskeulen verteilt und daß die beim Empfang erzeugten
Strahlungskeulen sich zwischen die mittels des ersten Verteilers 5 erzeugten Strahlungskeulen schieben. Der
Verteiler 16 koppelt außerdem den bereits erwähnten zusätzlichen Primärstrahler 199, der nur beim Empfang
arbeitet, mit den Primärstrahlern 200 bis 205.
Nach dem Stand der Technik (Fig. 1) koppelt der
Verteiler 5 zur Erzielung der Strahlungskeule /1 die Primärstrahler 200, 201, 202; zur Erzielung der
Strahlungskeule /2 koppelt er die Primärstrahler 202, so 203,204.
Zur Erzielung von Strahlungskeulen, die zwischen denjenigen liegen, die mittels des Verteilers 5 erzeugt
werden, koppelt der Verteiler 16 beispielsweise für die Strahlungskeule /| die Primärstrahler 201, 202, 203 und
für die Strahlungskeule fu die Primärstrahler 203, 204,
205. Zur Erzielung der Strahlungskeule /0 koppelt der Verteiler die Primärstrahler 199,200,201.
Die Kopplung der Primärstrahler wird mittels irgendwelcher bekannter Einrichtungen wie beispielsweise
Zirkulatoren erzielt
Der Verteiler 16 koppelt die Primärstrahler in der vorstehend beschriebenen Weise und die somit
erzeugten Empfangskanäle sind über eine Anzahl Begrenzer 17 mit Empfängern 18 verbunden, die
ihrerseits mit einem Interpolator 19 verbunden sind.
Dieser Interpolator 19 ist mit einer als Auswahllogik 20 bezeichneten Schaltung verbunden, die außerdem
auch mit dem bereits aus dem Stand der Technik bekannten Interpolator 7 verbunden ist. Diese Auswahllogik
20 gestattet insbesondere die Interpolation zwischen den Strahlungskeulen auf die beiden Gruppen
zu erstrecken, die mit dem Radargerät nach der Erfindung erzeugt werden. Diese Auswahllogik ist mit
einer Auswerte- und Anzeigeschaltung 21 verbunden, die eine Anzeige der durch Verarbeitung der von dem
Radargerät aufgenommenen Daten bestimmten Informationen gestattet.
Hinsichtlich der Arbeitsweise dieser Anordnung, die — da bekannt — im einzelnen nicht beschrieben wird, ist
festzuhalten, daß der relative Überschuß an Strahlungskeulen die Zahl der Informationen, die zum Aufspüren
von Zielen und zur Bestimmung ihre Lage verwendet werden können, erheblich vermehrt. Die zusätzlichen
Strahlungskeulen verbessern auch die Möglichkeiten der bekannten Radargeräte insbesondere bei der
Aufsuche des besten Signal/Rauschen-Verhältnisses, welches Verfahren besonders vorteilhaft im Fall von
(künstlich erzeugten oder natürlichen) Störungen ist, wo zur Durchführung einer Messung derjenige Empfänger
gewählt wird, der dem Kanal zugeordnet ist, der das beste Signal/Rauschen-Verhältnis bietet.
Die Auswahllogik 20 hat eben diese Aufgabe, diejenigen Strahlungskeulen auszuwählen, in denen
Echosignale großer und/oder maximaler Intensität zur Verfügung stehen. Außerdem kann diese Auswahllogik
auch die Strahlungskeulen auswählen, in denen ganz einfach das Vorhandensein von Signalen über ein
System mit konstanter Wahrscheinlichkeit (Constant False Alarm Receiver) festgestellt wurde; schließlich
kann die Auswahllogik auch Signale auswählen, die den beiden vorstehend genannten Kriterien entsprechen,
also Vorhandensein und Intensität.
Als Beispiel wird eine Obersicht über Ergebnisse gegeben, die mit einer Auswahllogik 20 erzielt werden
können, die beispielsweise ein Diodenmosaik sein kann, dessen Verbindungen in Abhängigkeit von dem
gewünschten Verhalten hergestellt werden.
Wenn zur Durchführung des Vergleichs zwischen den Signalen jeder Strahlerkeulengruppc und zur Ausführung
der Interpolation, die die Erzielung der optimalen Information gestattet, als Kriterium das stärkste Signal
verwendet werden soll, kann die Auswahllogik folgendes feststellen: Wenn in allgemeiner Form
f\ + f(l + l)>fi+f(i+\) oder umgekehrt, in welcher
Formel / die Intensität der in den entsprechenden Strahlungskeulen empfangenen Zielechosignale bedeutet,
wird die Strahlungskeulengruppe f\ und /(1 + 1) zur Interpolation herangezogen; umgekehrt wird die
Strahlungskeulengruppe Π und ffi+1) herangezogen,
wenn die Ungleichung in umgekehrter Richtung gilt.
Für den Fall, daß das Kriterium des Vorhandenseins eines Signals herangezogen wird, kann die Auswahllogik
20 wie folgt arbeiten:
Das Vorhandensein eines Signales in der Strahlungskeule /1 bewirkt die Interpolation zwischen der
Strahlungskeule /2 und der benachbarten Strahlungskeule /Ί, wobei die Erscheinung der Dekorrelation kein
Nachteil ist, da sie sich nur auf die Amplitude der Signale und nicht auf deren Vorhandensein auswirkt
Das Vorhandensein von Signalen in den Strahlungskeulen /1 und /2 bewirkt die Durchführung der
Interpolation zwischen den Strahlungskeulen /1 und /Z sperrt jedoch die Interpolation zwischen der Strahlungskeule
/2 und der Strahlungskeule ft.
Das Vorhandensein von Signalen in den Strahlungs-
keulen /j und f\\ hat die Durchführung der Interpolation
zwischen diesen beiden Strahlungskeulen zur Folge und schließt eine Interpolation zwischen den Strahlungskeulen
f\ und /2 aus.
Diese Arbeitsweise der Auswahllogik findet auf alle Strahlungskeulen des Systems Anwendung.
Die Erfindung gestattet eine wesentlich bessere Nebenkeulen-Unterdrückung. Bei bekannten Radargeräten
der vorliegenden Gattung liegt der Interpolations-
10
punkt längs der Strahlungskeule in unmittelbarer Nähe des Niveaus der Nebenkeulen (Niveau a in Fig. 3). Bei
dem vorliegenden Radargerät liegt der unter Punkt der Interpolation auf einem ganz wesentlich höheren
Niveau als demjenigen der Nebenkeulen (Niveau b in F i g. 3) und die Einstellung der Einrichtung zur
Unterdrückung der Nebenkeulen kann bis auf dieses Niveau angehoben werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Radarantennensystem mit über Speiseleitungen mit einem Verteiler verbundenen, durch den s
Verteiler miteinander gekoppelten und über Duplexer mit einem Sender und Empfängern verbundenen
Primärstrahlern, die über einen Reflektor in einer Ebene, insbesondere in Höhenrichtung, gestaffelte
Strahlungskeulen erzeugen und die durch Interpolation der über zwei benachbarte Strahlungskeulen
empfangenen Signale die genaue Bestimmung der Höhe mindestens eines der durch das Radargerät
erfaßten Ziele gestatten, wobei außerdem Einrichtungen zur Aufnahme und zur Ausnutzung des nach
Reflexion an einem Ziel depolarisierten Energieanteiles vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Führung von orthogonal polarisierten Wellen geeigneten Speiseleitungen der
Primärstrahler (2) mit einem zweiten Verteiler (16) verbunden sind, der mittels polarisationsseiektiver
Verzweigungen die Primärstrahler (2) derart miteinander koppelt, daß die von einem erfaßten Ziel
reflektierte Energie sich in Abhängigkeit von ihrer Polarisation entweder auf die von dem ersten
Verteiler (5) bestimmten Antennenkeulen (f\ bis fn) oder aber auf von dem zweiten Verteiler (16)
bestimmte zusätzliche Antennenkeulen (fO bis f (N-I)) aufteilt, wobei die Keulen beider Gruppen
ineinandergreifen.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verzweigung einerseits aus einem
Hohlleiter mit Kreisquerschnitt (11), einem damit über einen Übergang (12) verbundenen Hohlleiter
mit Rechteckquerschnitt (9) auf einer gemeinsamen Längsachse, sowie andererseits aus einem zweiten
Hohlleiter mit Rechteckquerschnitt (14) mit zu der Längsachse rechtwinkliger Achse besteht
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter mit Kreisquerschnitt (11) der
Verzweigung durch einen Hohlleiter mit Quadratquerschnitt (13) ersetzt ist.
4. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlleiter mit
Kreisquerschnitt (11) der Verzweigung eine Platte (15) enthält, deren Länge ein Viertel der Betriebswellenlänge beträgt und die einen reziproken
Polarisator bildet, der in Abhängigkeit von seiner Ausrichtung im Hohlleiter (11) die lineare Polarisation
in eine zirkuläre oder elliptische Polarisation umformt.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Primärstrahler (199)
vorgesehen ist, der einerseits mit einem Abschlußwiderstand (198) und andererseits mit dem zweiten
Verteiler (16) verbunden ist, der diesen Primärstrahler (199) mit den anderen Primärstrahlern koppelt,
und daß der zusätzliche Primärstrahler derart angeordnet ist, daß er eine Empfangsantennenkeule
mit geringerer Neigung gegen die Horizontale als alle übrigen Primärstrahler erzeugt
6. System nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verteiler (16) jede
Strahlungskeule der zweiten Gruppe über einen Begrenzer (17) und einen Empfänger (18) mit einem
Interpolator (19) verbindet, wobei der Interpolator (19) seinerseits mit einer Auswahllogik (20) verbunden
ist. die wiederum mit einem den Antennenkeulen der ersten Gruppe zugeordneten Interpolator (7)
verbunden ist
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen von beiden Strahlerkeulengruppen
erhaltende Auswahllogik (20) eine Interpolation auf einem über dem Pegel der Nebenzipfel liegenden Pegel in einem Intervall
gestattet das durch die Achsen zweier benachbarter Keulen definiert wird.
8. Radargerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Auswahllogik (20) eine Wahl
zwischen den Keulen zur Durchführung einer Interpolation trifft und dazu entweder in den Keulen
aufgenommene Präsenzsignale oder die stärksten Signale oder eine Kombination beider verwendet.
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