DE2451708C1 - Anordnung zur Stoerung einer Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung durch Wiederausstrahlung in Kreuzpolarisation - Google Patents
Anordnung zur Stoerung einer Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung durch Wiederausstrahlung in KreuzpolarisationInfo
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Description
Das Hauptpatent betrifft eine Anordnung zur Störung einer nach
dem Summe-Differenz-Prinzip und mit linearer Polarisation arbei
tenden Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung von seiten des
verfolgten Ziels, wobei das von der Monopuls-Zielverfolgungs-
Radareinrichtung ausgesendete Radarsignal am Ziel mittels einer
die Signalenergieanteile zweier senkrecht zueinander stehender
Polarisationen trennenden und an separate Speisezuführungen
leitenden Empfangsantennenanordnung empfangen wird, dort der
Polarisationswinkel des Radarsignals ermittelt und dann als Mo
dulations-Störsignal unverzüglich in einer zu diesem Polarisa
tionswinkel um 90 Grad versetzten Polarisationsrichtung , d. h.
in Kreuzpolarisation, verstärkt über einen Sender von einer
Sendeantennenanordnung zum Empfang auf seiten der Monopuls-
Zielverfolgungs-Radareinrichtung abgestrahlt wird, und wobei
die zielseitige Empfangsantennenanordnung fest und unbeweglich
am Ziel angebracht ist und die zielseitige Sendeantennenanordnung
in ihrer Art und Ausrichtung mit der Empfangsantennen
anordnung übereinstimmt und ebenfalls fest und unbeweglich an
gebracht ist, und wobei die zielseitige Empfänger-/Sender-Anord
nung so ausgebildet ist, daß das Verhältnis der Leistungsanteile
in den beiden Speisezuführungen zur Sendeantennenanordnung
umgekehrt proportional zum Verhältnis der Leistungsanteile in
den beiden hinsichtlich der Polarisationsrichtung geichartigen
Speisezuführungen der Empfangsantennenanordnung ist.
Bekanntlich ist das Differenzdiagramm einer Monopulsantenne in
der Kreuzpolarisation im Winkelkoordinatennetz (Azimut/Elevation)
um 90 Grad gegenüber der Normalpolarisation verdreht. Normaler
weise entstehen dadurch keine Winkelfehler, da beide Diagramme
durch Antenneneigenschaften um 15 bis 35 dB entkoppelt sind.
Empfängt jedoch ein Störer die normalpolarisierte Energie, ver
stärkt sie und sendet sie in der Kreuzpolarisation wieder ab,
so wirkt hauptsächlich das Diagramm der Kreuzpolarisation. We
gen des um 90 Grad verdrehten Differenzdiagramms werden nun
Winkelfehlerspannungen an die falschen Kanäle gemeldet. Eine
Winkelablage im Azimut wird als Elevationsablage ausgewertet
und umgekehrt.
Mit einem derartigen Kreuzpolarisationsstörer ist es somit mög
lich, Monopuls-Zielfolgeradargeräte so zu stören, daß sie fal
sche Winkelfehlerspannungen messen und damit ihr Ziel verlie
ren. Dabei wird die vom Zielfolgeradar abgestrahlte Leistung ge
wöhnlich von einer rundstrahlenden Antenne empfangen und verstärkt
über eine zweite, gleich gebaute, aber gedrehte Antenne in der
Kreuzpolarisation abgestrahlt. Beide Antennen stehen möglichst
nahe zusammen, um unter gleichen Bedingungen arbeiten zu können.
Wegen des großen Pegelunterschieds zwischen den beiden Antennen
anordnungen kann es jedoch zu Rückkopplungserscheinungen kommen,
die ein Arbeiten des Kreuzpolarisationsstörers unmöglich machen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Anordnung der eingangs
genannten Art eine wesentliche Entkopplung der beiden Antennen
des Störers zu erreichen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch
erreicht, daß die zielseitigen Sende- und Empfangsantennenanordnun
gen als stark bündelnde, hinsichtlich der Hauptstrahlungs
richtung übereinstimmende Antennen ausgelegt sind, die außer
den jeweils zwei kreuzpolarisierte Strahlungskomponenten her
vorrufenden, als Einzelstrahler wirksamen Speisezuführungen
noch mehrere derartige Einzelstrahler aufweisen, von denen jeweils
zwei orthogonal polarisierte Einzelstrahler über eine Phasen
invertiereinrichtung miteinander verbunden sind, so daß sich
Wellenfronten, die einen Empfangseinzelstrahler früher errei
chen, dort beim Senden entsprechend später ablösen.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß
die Sende- und Empfangsantennenanordnungen in Gemeinschaft als
sogenannte Van-Atta-Antenne aufgebaut sind, d. h. eine Antenne,
deren Einzelstrahler paarweise stets so miteinander verbunden
sind, daß gleich lange elektrische Wege zwischen den beiden Ein
zelstrahlern eines Paares liegen, wobei das Einzelstrahler
paar aus zwei zueinander orthogonalpolarisierten und symmetrisch
zur geometrischen Mitte des gesamten Einzelstrahlerfeldes liegen
den Einzelstrahlern zusammengesetzt ist. Van-Atta-Antennen sind
aus der US-PS 29 08 002 und mit Orthogonalpolarisationsabstrah
lung aus dem Aufsatz "An Active Retrodirective Array for Satel
lite Communications" von Andr´/Leonard in der Zeitschrift "IEEE
Transactions on Antennas and Propagation", März 1964, Seiten
181-186, bekannt. Wegen des hohen Antennengewinns läßt sich der
Verstärkungsgewinn in den Verstärkerwegen zwischen den beiden
Antennen wesentlich reduzieren. Es ist sogar möglich, nur mit
passiven Antennen auszukommen.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ergibt sich wegen
des Raumgewinns dann, wenn beide Antennen ineinandergeschach
telt werden.
Weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung werden
anhand von Figuren im folgenden näher erläutert:
Fig. 1 zeigt den schaltungsmäßigen Aufbau eines Kreuzpolarisations
störers nach dem Hauptpatent. Die Einrichtung weist eine Emp
fangsantenne 1 auf, die mit zwei Speisezuführungen 2 und 3 ver
sehen ist, an welchen Eingangsspannungen anstehen, die von
zueinander senkrecht polarisierten Anteilen einer einfallen
den Welle abgeleitet sind. Die Speisezuführug 2 ist mit
einem Verstärker 4, z. B. einem Empfänger und einem nachgeschal
teten Sender, und die Speisezuführung 3 mit einem gleichen
Verstärker 5 verbunden. Die Übertragungswege 6 und 7 mit den
Verstärkern 4 bzw. 5 geben den ankommenden Radarimpulsen ent
sprechende, jedoch diesen gegenüber verstärkte Störimpulse
an eine Sendeantenne 8, die artmäßig übereinstimmend mit der
Empfangsantenne 1 aufgebaut ist und auch zwei Speisezuführungen
9 und 10 aufweist, die zueinander senkrecht polarisierten An
teilen einer abzustrahlenden Welle zugeordnet sind. Der Ver
stärker 4, der über die Speisezuführung 2 beaufschlagt wird,
betreibt die Speisezuführung 9, welche zur Anregung einer
Strahlung zuständig ist, welche senkrecht zur Strahlung pola
risiert ist, für welche die Speisezuführung 2 der Empfangs
antenne 1 zuständig ist. Der Verstärker 5, der über die Speise
zuführung 3 beaufschlagt wird, speist die Zuführung 10, welche
zur Anregung einer Strahlung zuständig ist, die senkrecht
zu derjenigen Strahlung polarisiert ist, für die die Zufüh
rung 3 der Empfangsantenne 2 zuständig ist.
Fig. 2 zeigt eine passive Van-Atta-Antennenanordnung in Prin
zipdarstellung. In dieser aus sechs Einzelstrahlern 11 bis
16 bestehenden Antennengruppe sind alle Einzelstrahler 11 bis
16 paarweise durch gleich lange Leitungen 17, 18 und 19 ver
bunden. Fig. 2 zeigt , wie die Welle zuerst auf den Strahler 12
auftrifft, dann auf den Strahler 14 und schließlich auf den
Strahler 16. Wegen der gleich langen Verbindungsleitungen 17,
18 und 19 zwischen den Strahlern wird zuerst vom Strahler 11,
dann vom Strahler 13 und schließlich vom Strahler 15 abgestrahlt.
Da die Wege von den Einzelstrahlern 12, 15; 14, 13; 16, 11 zur
Wellenfront gleich lang sind, d. h. d1=d3′, d2=d2′; d3=d1′,
wird die Welle also in die gleiche Richtung zurückgestrahlt,
aus der sie einfällt. Wegen der Reziprozität von Antennen wir
ken natürlich auch die Strahler 11, 13, 15 als Empfangsantennen
und strahlen über die Einzelstrahler 12, 14, 16 zurück.
Fig. 3 zeigt eine aktive Van-Atta-Antennenanordnung in Prinzip
darstellung. Durch Einbau von Verstärkern 20 in die Übertra
gungsleitungen 17, 18 und 19 wird die Sendeleistung erhöht.
Die Verstärker 20 wirken natürlich nur in einer Rich
tung, so daß nur jeweils die halbe Antennenfläche für Senden
bzw. Empfangen wirksam ist. Die Verkopplung 20a beider Antennen
hälften ist relativ klein, da beide stark gebündelt sind (Richt
wert z. B. 80 dB).
Werden Sende-Empfangs-Weichen 21 in den Übertragungsleitungen
17, 18 und 19 verwendet wie in Fig. 4, so kann die Antennen
fläche für Senden und Empfangen doppelt genutzt werden.
Eine Verschachtelung von sechszehn Strahlern 22 bis 29 bzw.
22′ bis 29′ in der Ebene zeigt Fig. 5. Die Einzelstrahler 22
bis 29 sind Sendestrahler und die Einzelstrahler 22′ bis 29′
arbeiten als Empfangsstrahler. Bei größeren Verstärkungen kann
die große Verkopplung von Einzelstrahler zu Einstelstrahler zu
Rückkopplungen 30 (Fig. 4) führen. Mit diesen Sende-Empfangs-
Weichen 21 ist es möglich, auch geteilte Antennen nach Fig. 6
voll auszunutzen. Dabei weist die mit einer quadratischen
Apertur versehene Sendeantenne 31 sechszehn Strahler 32 bis 47
auf, während die mit der gleichen Apertur versehene Empfangs
antenne 48 mit sechszehn Strahlern 32′ bis 47′ arbeitet. Bei
den Anordnungen nach Fig. 5 und 6 sind stets die mit gleicher
Zahl bezeichneten Einzelstrahler über gleich lange Leitungen
miteinander verbunden.
Die Einzelstrahler können verschiedene Formen haben. Fig. 7
bis 9 zeigen Einzelstrahler, die nur auf eine Polarisation an
sprechen wie der Schlitzstrahler in Fig. 7, der Dipol in Fig. 8
oder die koaxial- bzw. hohlleitergespeiste Spiralantenne nach
Fig. 9, die z. B. in Ätztechnik auf einem Radom 99 aufgebracht
sind.
Um die Orthogonalität der Sende- und Empfangspolarisationen
zu gewährleisten, weisen die beiden Einzelstrahler eines
durch eine Leitung verbundenen Einzelstrahlerpaares zueinan
der orthogonale Polarisationen auf. Fig. 10 und 11 zeigen
dies für lineare und zirkulare Polarisationen am Beispiel
der Schlitzantennen. Die Bezeichnungen der Einzelstrahler ent
sprechen denen von Fig. 5 und 6. Im ineinandergeschachtelten
Fall der Fig. 10 ist bei bestimmten Polarisationen nur jeder
zweite Einzelstrahler angesprochen. Dies läßt sich vermeiden,
wenn Strahler verwendet werden, die auf zwei zueinander ortho
gonale Polarisationen ansprechen. Fig. 12 zeigt ein solches
Strahlerpaar in Form von zwei koaxial angeregten Hornstrah
lern 49 und 50. In Fig. 12 ist auch ein Umschaltet 51 einge
zeichnet, der es gestattet, jede Anordnung von zirkular
polarisierten Zielfolgeradars zu stören. Es läßt sich mit die
sem Umschalter 51 wahlweise oder periodisch links- und rechts
zirkular polarisierte Störstrahlung abstrahlen, so daß ein mit
und ohne Regenechounterdrückung arbeitendes Zielfolgeradar
gestört werden kann. Zielfolgeradars mit Regenechounterdrückung
werten beim Empfang nur elektromagnetische Wellen solcher Po
larisation aus, deren Drehsinn in Richtung des Strahlvektors
mit der Polarisationsdrehrichtung der von ihr ausgesandten
Wellen übereinstimmt.
Eine Aufweitung des Winkelbereichs über etwa ±30°, in dem
die Antennengruppe stört, ist durch ein Dielektrikum 52 mög
lich, das dichter als Luft ist und vor den Einzelstrahlern
liegt bzw. diese einschließt. In Fig. 13 sind die auf das
Dielektrikum 52 in flachen Winkeln und auf die aus koaxial
gespeisten Schlitzstrahlern 53 bestehende Antenne in stei
leren Winkeln einfallenden Strahlen 54 zu sehen.
Bei der Van-Atta-Antenne wird durch paarweises Zusammenfassen
der symmetrisch liegenden Einzelstrahler der Phasenbelag auf
der Antenne invertiert, d. h. Wellenfronten, die den Einzel
strahler früh erreichen, lösen sich im Sendefall spät ab. Eine
solche Phaseninversion läßt sich für jeden Strahler durch
Einschaltung eines Phasenumkehrgliedes 55 zwischen zwei ortho
gonal eingeführten Speisezuführungen 56 und 57 eines Horn
strahlers 58 auch einzeln erreichen, wie Fig. 14 zeigt.
In der Anordnung nach Fig. 15 wird die Phase der an den Ein
zelstrahlern 59, 61, 63 ankommenden Wellen bezüglich einer
gemeinsamen Phase eines Einzelstrahlers 65 in den Phasenmeß
schaltungen 66, 67 und 68 gemessen und jeweils in einem als
Phasenschieber geeigneten Bauelemente 69, 70 und 71 einge
stellt. Den die Strahlung abgebenden Strahlern 60, 62 und 64
wird die Energie somit phaseninvertiert zugeführt. Die Einzel
strahler der Paare 59 und 60, 61 und 62 bzw. 63 und 64 sind
zueinander orthogonal polarisiert. Die Verbindungsleitungen 72,
73 und 74 zu den Einzelstrahlerpaaren sind gleich lang.
Die gleiche Phasenumkehrwirkung läßt sich auch mit der Schal
tung zur Frequenzmischung entsprechend Fig. 16 erreichen. Die
hier dargestellte Antenne weist drei Einzelstrahlerpaare auf,
wobei die beiden Einzelstrahler der Paare 75 und 76, 77 und 78
sowie 79 und 80 zueinander orthogonal polarisiert sind. In
einer Mischstufe 81 wird die Frequenz ωZF mit der Phasenlage ϕZF
eines Zwischenfrequenzoszillators 82 mit einer an einem Ein
zelstrahler 83 einfallenden Frequenz ω₀ in der Phasenlage ϕ₀
gemischt. Das Ausgangssignal der Mischstufe 81 wird einerseits
über ein Summenfrequenzbandfilter 84 und andererseits über ein
Differenzfrequenzbandfilter 85 geführt. Das Ausgangssignal des
Summenfrequenzbandfilters 84 wird jeweils einer einem Einzel
strahlerpaar zugeordneten Mischstufe 86, 87 und 88 eingegeben,
deren zweites Eingangssignal den als Empfangsstrahler wirk
samen Einzelstrahlern 75, 77 bzw. 79 entnommen wird. Das Aus
gangssignal des Differenzfrequenzbandfilters 85 wird jeweils
einer einem Einzelstrahlerpaar zugeordneten zweiten Mischstu
fe 89, 90 und 91 eingegeben, deren zweites Eingangssignal den
dem gleichen Einzelstrahlerpaar zugeordneten Mischstufen 86,
87 bzw. 88 entnommen wird. Am Ausgang der zweiten Mischstufen 89,
90 und 91 liegen die Einzelstrahler 76, 78 bzw. 80, welche als
Sendestrahler für die orthogonal polarisierte Strahlung dienen.
Vor den Mischstufen können Verstärker 92 vorgesehen sein. Die
einzelnen Phasenverhältnisse sind in Fig. 16 in den jeweiligen
Schaltungsstellen zu entnehmen. Die Zuleitungen 93 bis 98 zwi
schen den beiden Filtern 84 und 85 einerseits und den Misch
stufen 86 bis 91 sind alle gleich lang.
Claims (4)
1. Anordnung zur Störung einer nach dem Summe-Differenz-Prinzip insbesondere
mit linearer Polarirtät arbeitenden Monopuls-Zielverfolgungs-
Radareinrichtung von seiten des verfolgten Ziels, wobei das
von der Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung ausgesendete
Radarsignal am Ziel mitels einer die Signalenergieanteile
zweier senkrecht zueinander stehender Polarisationen trennen
den und an separate Speisezuführungen leitenden Empfangsantennen
anordnung empfangen wird, dort der Polarisationswinkel des
Radarsignals ermittelt und dann als Modulations-Störsignal um 90 Grad
versetzten Polarisationsrichtung, d. h. in Kreuzpolarisation,
verstärkt über einen Sender von einer Sendeantennenanordnung
zum Empfang auf Seiten der Monopuls-Zielverfolgungs-Radarein
richtung abgestrahlt wird, und wobei die zielseitige Empfangs
antennenanordnung fest und unbeweglich am Ziel angebracht ist
und die zielseitige Sendeantennenanordnung in ihrer Art und
Ausrichtung mit der Empfangsantennenanordnung übereinstimmt
und ebenfalls fest und unbeweglich angebracht ist, und wobei
die zielseitige Empfänger-/Sender-Anordnung so ausgebildet ist,
daß das Verhältnis der Leistungsanteile in den beiden Speisezu
führungen zur Sendeantennenanordnung umgekehrt proportional
zum Verhältnis der Leistungsanteile in den beiden hinsichtlich
der Polarisationsrichtung gleichartigen Speisezuführungen der
Empfangsantennenanordnung ist, nach Patent
22 60 028, dadurch gekennzeichnset,
daß die zielseitigen Sende- und Empfangs
antennenanordnungen als stark bündelnde, hinsichtlich der
Hauptstrahlungsrichtung übereinstimmende Antennen ausgelegt
sind, die außer den jeweils zwei kreuzpolarisierte Strahlungs
komponenten hervorrufenden, als Einzelstrahler wirksamen Spei
sezuführungen (z. B. 22, 22′ und 23, 23′) noch mehrere derartige
Einzelstrahler (24 bis 29 und 24′ bis 29′) aufweisen, von denen
jeweils zwei orthogonal polarisierte Einzelstrahler über eine
Phaseninvertiereinrichtung (17, 18, 19) miteinander verbunden
sind, so daß sich Wellenfronten, die einen Empfangseinzelstrah
ler früher erreichen, dort beim Senden entsprechend später
ablösen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sende- und Empfangsantennenanord
nungen in Gemeinschaft als sogenannte Van-Atta-Antenne aufge
baut sind, d. h. eine Antenne, deren Einzelstrahler (22 bis 29
und 22′ bis 29′) paarweise stets so miteinander verbunden sind,
daß gleich lange elektrische Wege (17, 18, 19) zwischen den
beiden Einzelstrahlern (z. B. 22 und 22′) eines Paares liegen,
wobei das Einzelstrahlerpaar aus zwei zueinander orthogonalpo
larisierten und symmetrisch zur geometrischen Mitte des gesamten
Einzelstrahlerfeldes liegenden Einzelstrahlern zusammengesetzt
ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zielseitigen Sende- und Empfangs
antennen ineinandergeschaltet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelstrahler eines räumlich zu
sammengefaßten Einzelstrahlerpaares (z. B. 61, 62) über eine
phaseninvertierende Schaltung (70) miteinander verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742451708 DE2451708C1 (de) | 1972-12-08 | 1974-10-31 | Anordnung zur Stoerung einer Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung durch Wiederausstrahlung in Kreuzpolarisation |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722260028 DE2260028C1 (de) | 1972-12-08 | 1972-12-08 | |
DE19742451708 DE2451708C1 (de) | 1972-12-08 | 1974-10-31 | Anordnung zur Stoerung einer Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung durch Wiederausstrahlung in Kreuzpolarisation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2451708C1 true DE2451708C1 (de) | 1992-05-14 |
Family
ID=25764200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742451708 Expired - Lifetime DE2451708C1 (de) | 1972-12-08 | 1974-10-31 | Anordnung zur Stoerung einer Monopuls-Zielverfolgungs-Radareinrichtung durch Wiederausstrahlung in Kreuzpolarisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2451708C1 (de) |
-
1974
- 1974-10-31 DE DE19742451708 patent/DE2451708C1/de not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
NICHTS ERMITTELT * |
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