DE1221315B - Impulsradargeraet mit Mitteln zur Anzeigeunterdrueckung von Festzielen - Google Patents

Description

• Impulsradargerät mit Mitteln zur Anzeigeunterdrückung von Festzielen Die Erfindung betrifft ein Impulsradargerät mit Mitteln zur Anzeigeunterdrückung von Zielen, die eine feste Entfernung in Bezug auf das Radargerät aufweisen. In diesem Radargerät werden die Empfangsimpulse in bekannter Weise mit Schwingungen eines kohärenten Oszillators im Zwischenfrequenzbereich gemischt und die ermischten Signale einem Gleichrichter und einer Subtraktionsstufe über zwei Pfade zugeführt, deren Signalverzögerungszeiten sich um eine Impuisfolgeperiode unterscheiden, derart, daß eine zur Anzeige von gegenüber dem Radargerät bewegten Zielen geeignete Differenzschwingung erhalten wird.
• Das Ausgangssignal des kohärenten Oszillators hat hierbei im Augenblick t die Form: Rsin(wt+ O) und die Empfangsschwingungen, die von bewegten Zielen herrühren, die Form: Ssin[(w- 9)tut , wobei R und S Amplitudenwerte, w die Sender-Trägerfrequenz und 9 die Dopplerfrequenz bedeutet. e und ç sind beliebig angenommene Phasenwinkel.
• Weiterhin gilt 4y A -, (1) wobei v die Radialgeschwindigkeit des Zieles relativ zum Radargerät und X die Wellenlänge der ausgesandten Impulse ist.
• Da R > S ist, kann die VektorsummeA ausgedrückt werden durch A = R + S cos [Q t - 0-)]. (2) Dieser Ausdruck symbolisiert die Summe aus dem Ausgangssignal des kohärenten Oszillators und einem Empfangsimpuls.
• Nach einem Intervalls zwischen zwei Impulsen ist die Vektorsumme A' = R + S cos [Q(t + ß , (3) so daß die zur Anzeige bewegter Ziele geeignete Schwingung mathematisch geschrieben werden kann als P = A'A - Ä Aus Gleichung (4) ist ersichtlich, daß P im Rhythmus der Dopplerfrequenz amplitudenmäßig variiert; denn man kann zur Erläuterung 9 und z als Konstanten betrachten. Im allgemeinen ist die Dopplerfrequenz im Vergleich zur Impulsfolgefrequenz des Impulsradargerätes niedrig und deshalb tritt in jeder Periode der erwähnten Amplitudenvariation eine große Anzahl von Ausgangsimpulsen an der Subtraktionsstufe auf. Diese Anzahl kann beispielsweise in der Größenordnung von 100 oder mehr liegen und hängt selbstverständlich von der Dopplerfrequenz ab, die selbst wiederum eine Funktion der Zielgeschwindigkeit ist. Diese Amplitudenvariationen des Differenzsignals P werden in denjenigen Fällen jedoch sehr bedeutsam, in denen ein Radarziel nur durch sehr wenige Impulse getroffen wird, beispielsweise durch zwei oder drei. In einem derartigen Fall kann es geschehen, daß die Phasenlage der Echosignalschwingung derart in bezug auf die Schwingung des kohärenten Signals ist, daß der Faktor in der obigen Gleichung Null oder zumindest nahe bei Null wird, so daß dadurch auch das Differenzsignal P Null oder angenähert Null wird, so daß das Ziel überhaupt nicht angezeigt werden kann.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radargerät der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem die beschriebenen Schwierigkeiten zumindest wesentlich vermindert sind.
• Diese Aufgabe ist vergleichbar mit derjenigen, die durch ein bekanntes Impulsradargerät gelöst wird.
• Bei diesem bekannten Radargerät enthält dessen Empfänger zwei eingangsseitig parallelgeschaltete, vom Kohärenzoszillator gesteuerte Phasendetektoren, deren Ausgangssignale gegeneinander um 900 phasenverschobenen gleichen Empfangsimpulsen entsprechen und über zwei getrennte Kanäle einer bei Radargeräten mit Mitteln zur Anzeigeunterdrückung von Festzielen üblichen Vergleichsschaltung über in den Kanälen liegende und diese Kanäle miteinander verbindende Torschaltungen zugeführt werden, die unter Verwendung von Gegentaktverstärkern in vorbestimmter zeitlicher Folge abwechselnd paarweise auf Durchlaß geschaltet werden. Der Aufwand für die Phasendetektoren und die Torschaltungen in Verbindung mit ihren Steuerschaltungen ist bei diesem bekannten Radargerät jedoch recht erheblich und ist bei dem erfindungsgemäßen Radargerät zu reduzieren.
• Die Erfindung besteht bei einem Impulsradargerät der eingangs erwähnten Art darin, daß in ihm Mittel zur kontinuierlichen Phasendrehung der Schwingungen des kohärenten Oszillators mit stets gleicher Anfangsphase relativ -zur Phasenlage des zugeordneten Sendeimpulses und mit solcher Geschwindigkeit vorgesehen sind, daß in einem einer Impulslänge entsprechenden Intervall die Phase mindestens um 900 rotiert, so daß die Amplitude des einem bewegten Ziel entsprechenden Videosignals in jedem Fall ein wesentlicher Anteil des Maximalwertes für ein derartiges Ziel zumindest während eines Teiles der Empfangszeit eines dem Ziel entsprechenden Empfangsimpulses ist.
• Die Phasendrehung der Schwingungen des kohärenten Oszillators relativ zur Phasenlage des zugeordneten Sendeimpulses ist zwar bei Impulsradargeräten an sich bereits mehrfach bekannt; sie erfolgt bei diesen bekannten Radargeräten jedoch nicht im Sinne der Erfindung, um eine Anzeige bewegter Ziele auch bei Empfang nur sehr weniger Echoimpulse zu ermöglichen, sondern in andersartiger Dimensionierung, um lediglich Ziele vorgegebener Geschwindigkeit in bezug auf das Radargerät anzuzeigen bzw. in der Anzeige zu unterdrücken.
• An An Haiia der Abbildung sei im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu deren näheren Erläuterung im einzelnen beschrieben.
• Mit 1 ist in der Abbildung der Sendeimpulsgenerator des gezeigten Impulsradargerätes nach der Erfindung bezeichnet, der den Sender 2 impulsmäßig moduliert. An den Sender 2 ist die Sendeantenne 3 angeschlossen, die gegebenenfalls in an sich bekannter Weise mit der getrennt gezeigten Empfangsantenne 4 kombiniert sein kann. An die Empfangsantenne 4 ist ein üblicher Radarempfänger 5 angeschlossen, dessen Ausgangsschwingungen einer Mischstufe 6 zugeführt werden. Der zweite Eingang dieser Mischstufe ist an einen Überlagerungsoszillator 7 angeschlossen, dessen Schwingungen gleichzeitig dem einen Eingang der weiteren Mischstufe 8 zugeführt werden, die andererseits über einen Phasenmodulator 9 mit einem Kohärenzoszillator 10 verbunden ist. Dieser Kohärenzoszillator 10 ist in manchen An- wendungsfällen zweckmäßig auch durch einen sehr stabilen Oszillator ersetzbar und ist phasenmäßig mit den Sendeschwingungen synchronisiert, wie durch die gestrichelte Verbindungslinie mit dem Sender 2 angedeutet ist. Der Phasenmodulator 9, der mit dem Sendeimpulsgenerator 1 über eine gestrichelt dargestellte Leitung verbunden und daher mit den Sendeschwingungen gleichfalls synchronisiert ist, dient zur kontinuierlichen Phasendrehung der Schwingungen des Kohärenzoszillators 10 mit stets gleicher Anfangsphase relativ zur Phasenlage jedes zugeordneten Sendeimpulses und mit socher Geschwindigkeit, daß in einem einer Impulslänge entsprechenden Intervall die Phase mindestens um 900 rotiert. Die Ausgangsschwingungen der Mischstufe 6 und 8 werden, gegebenenfalls über Zwischenfrequenzverstärker, von denen ein Zwischenfrequenzverstärker 11 gezeigt ist, einer Additionsstufe 12 zugeführt.
• Das Summensignal gelangt nach Gleichrichtung in einem Gleichrichter 13 über zwei Pfade auf eine Subtraktionsstufe 14. In einem dieser Pfade ist eine Verzögerungsleitung 15 vorgesehen, deren Verzögerung derart gewählt ist, daß die Signalverzögerungszeiten der beiden Pfade sich um eine Impulsfolgeperiode unterscheiden. Eine Anzeigeanordnung 16 dient zur Auswertung der in der Subtraktionsstufe 14 gewonnenen Differenzschwingung, die gegenüber dem Radargerät bewegten Zielen entspricht.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Impulsradargerät mit Mitteln zur Anzeigeunterdrückung von Zielen, die eine feste Entfernung in bezug auf das Radargerät aufweisen, in welchem die Empfangsimpulse mit Schwingungen eines kohärenten Oszillators im Zwischenfrequenzbereich gemischt und die ermischten Signale einem Gleichrichter und einer Subtraktionsstufe über zwei Pfade zugeführt werden, deren Signalverzögerungszeiten sich um eine Impulsfolgeperiode unterscheiden, derart, daß eine zur Anzeige von gegenüber dem Radargerät bewegten Zielen geeignete Differenzschwingung erhalten wird, gekennzeichnet durch Mittel (9) zur kontinuierlichen Phasendrehung der Schwingungen des kohärenten Oszillators (10) mit stets gleicher Anfangsphase relativ zur Phasenlage des zugeordneten Sendeimpulses und mit solcher Geschwindigkeit, daß in einem einer Impulslänge entsprechenden Intervall die Phase mindestens um 900 rotiert, so daß das einem bewegten Ziel entsprechende Videosignal bezüglich seiner Amplitude in jedem Fall ein wesentlicher Anteil des Maximalwertes für ein derartiges Ziel zumindest während eines Teiles der Empfangszeit eines dem Ziel entsprechenden Empfangsimpulses ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 071 781; britische Patentschrift Nr. 808 123; französische Patentschrift Nr. 1 626; USA.-Patentschrift Nr. 2 710 398.