DE2258992C2

DE2258992C2 - Radarantennensystem mit gestaffelten Strahlungskeulen

Info

Publication number: DE2258992C2
Application number: DE2258992A
Authority: DE
Inventors: Bernard Fontenay aux Roses Laurenceau
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1972-12-01
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FR2177432B1; DE2258992A1; NL7216182A; FR2177432A1; JPS4865891A; IT973761B; GB1390216A; US3828349A; JPS5911876B2

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 f_u 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 f_t.

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

Patentansprüche:

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.