DK172913B1 - Kontrolmodtager til overvågning af en radars ydeevne samt fremgangsmåde til bestemmelse af et radarsystems ydeevne - Google Patents

Description

i DK 172913 B1

Opfindelsen angår en kontrolmodtager til overvågning af en radars ydeevne og omfattende: et organ til modtagelse af et radarsignal fra et radarsy-5 stem; et organ forbundet til modtageorganet til konvertering af et modtaget radarsignal til et mellemfrekvenssignal; 10 et organ til generering af et antal simulerede retursignaler fra radarmål; et organ til aktivering af genereringsorganet som svar på, at mellemfrekvenssignalet overstiger en forhåndsbe-15 stemt amplitude; og et organ forbundet til genereringsorganet til transmission af de simulerede retursignaler fra mål til radarsystemet for visning på et dertil hørende visningsorgan.

20

Desuden angår opfindelsen en fremgangsmåde til bestemmelse af et radarsystems ydeevne.

En sådan radarkontrolmodtager er beskrevet 1 US patents-25 krift nr. 4 145 692. Som det beskrives deri er det normalt ikke vanskeligt at bestemme om et landbaseret radarsystem opererer fejlfrit, da der er små faste radarmål# hvis tilsynekomst på fremvisningsorganet er kendt og kan huskes, hvorfor deres forsvinden vil betyde, at radaren 30 taber i følsomhed eller fungerer forkert. Skibsradare anvendes normalt ude på åbent hav, hvor der normalt ikke er faste radarmål, hvorfor et helt eller delvist tab af radarens ydeevne ikke nødvendigvis vil registreres af operatøren. Nogle lande kræver ved lov, at skibsradare er 35 udstyret med en art kontrolmodtager, og dette krav må «· 2 DK 172913 B1 -l = forventes at blive mere udbredt fremover. Sådanne kon- : trolmodtagere er i særdeleshed anvendelig med den type 1 radarer, der udfører automatisk sporing af et radarmål og som kan drives ubemandet. Hvis radaren detekterer og spo-5 rer et objekt, der er på kollisionskurs, vil en alarm aktiveres. Alarmen vil ligeledes aktiveres hvis kontrolmodtageren detekterer, at radaren fungerer forkert, hvorfor : operatøren vil vide, at den automatiske sporing af radar målet ikke er pålideligt, _ 10 * Kendt teknik anvender en ekkoboks til kontrol af radarens i ydeevne, men en sådan er kostbar og desuden ikke særlig ” tilfredsstillende. Den kræver sædvanligvis en direkte kobling ind i radarens RF-transmissionslinie. Det område, 15 hvor den kan frembringe et svar på radarens fremvisnings- ri g organ er desuden begrænset. Normalt kræver den også en mekanisk, motordrevet, indstillingsenhed.

Den i US patentskrift nr. 4 145 692 beskrevne kontrolmod-” 20 tager tilvejebringer ikke kun et testmønster til kontrol af radarens afsendte effektniveau og modtagerens følsomhed, men angiver også en korrekt indstilling af radarmodtageren i forhold til den udsendte frekvens, hvorfor ap-paratet også kan anvendes som hjælp til indstilling af en 25 manuelt indstillelig radarmodtager. Kontrolmodtageren har en lokaloscillator, der styres af en AFC-sløjfe, hvilket komplicerer apparatet og kræver mange forskellige komponenter, der igen betyder forholdsvis høje omkostninger, samt en lav pålidelighed sammenlignet med kontrolmodtage-. 30 ren ifølge den nærværende opfindelse.

GB-A-2 105 942 beskriver en kontrolmodtager til overvågning af en radars ydeevne, som er koblet til senderens trigger-pulsgenerator og lokaloscillatoren i det system, 35 der skal overvåges. Kontrolmodtageren har en antenne fastgjort til strukturen af systemets sende/modtageanten- =¾ mm jtllijj

i«ilM

3 DK 172913 B1 ne, et blandingstrin koblet til radarsystemets lokaloscillator og til overvågningsantennen for at konvertere et modtaget radarsignal til et mellemfrekvenssignal, en tilbagekoblingssløjfe omfattende en forsinkelseslinie til 5 generering af et antal simulerede retur-mellemfrekvens-signaler fra radarmål med faldende amplitude, som opkon-verteres ved at passere gennem blandingstrinnet til overvågningsantennen, og en frekvensskifter til simulering af et Doppler-skift i de simulerede retur-mellemfrekvenssig-10 naler fra radarmål. Tilbagekoblingssløjfens kredsløb og frekvensskifteren bringes i funktion efter behov af radarsystemets operatør ved betjening af en kontakt i en højspændingsforsyning til disse elementer i kontrolmodtageren.

15 EP-A-0 097 565 beskriver et kredsløb til generering af forsinkede bursts af en frekvens, hvor disse bursts har variabel amplitude. Kredsløbet har indgangs- og udgangskoblere forbundet til en forsinkelseslinie og en forstær-20 ker med variabel forstærkning i serie. Der er også en direkte forbindelse mellem koblerne, således at der dannes en komplet sløjfe.

Ifølge nærværende opfindelse kendetegnes en kontrolmodta-25 ger til overvågning af ydeevnen for en radar som defineret ovenfor i indledningen ved, at genereringsorganet omfatter en recirkulationssløjfe, og at aktiveringsorganet er indrettet til at koble mellemfrekvenssignalet ind i recirkulationssløjfen, når mellemfrekvenssignalet over-30 stiger en forhåndsbestemt amplitude.

I en foretrukken udførelsesform for opfindelsen til bestemmelse af et radarsystems ydeevne har en radarkontrol-modtager (RPM) en recirkulationstidsforsinkelseslinie og 35 er anbragt tæt ved radarsystemets antenne. Desuden angi- i 4 DK 172913 B1 ves en fremgangsmåde til bestemmelse af et radarsystems ydeevne som defineret i krav 12. Radarkontrolmodtageren er i den foretrukne udførelsesform en laveffekt transpon der, der fjernbetjenes af en radaroperatør, for at kunne 5 observere fejl og mangler i senderens udgangseffekt og modtagerens følsomhed. Kontrolmodtageren udsender en serie af retursignaler med kendt amplitude fra simulerede radarmål, hvis det indkomne signal fra radarsystemet er j af et korrekt effektniveau og med en korrekt frekvens.

‘ 10 RF-udgangssignalet fra kontrolmodtageren kan anvendes til at indstille radarsystemet i tilfælde af at der ikke er - naturlige radarmål tilstede.

I en foretrukken udførelsesform for opfindelsen er kon-__ 15 trolmodtageren til overvågning af en radars ydeevne for- = synet med en recirkulationssløjfe, som omfatter et tids- " forsinkelsesorgan til generering af antallet af simulere de retursignaler fra radarmål.

20 Tidsforsinkelsesorganet i recirkulationssløjfen omfatter “ en tidsforsinkelseslinie, der udgøres af en overfladeaku stisk bølgeleder (SAW). Et effektdelingsorgan koblet til et effektsplitteorgan gør det muligt at koble antallet af simulerede retursignaler fra radarmål fra recirkulations- 25 sløjfen til transmissionsorganet. Antallet af simulerede retursignaler fra radarmål giver et bestemt testmønster på radarsystemets visningsorgan samtidigt med normale retursignaler fra radarmål, og testmønsteret omfatter en række buer, som har en forudbestemt bredde og adskillelse !;! 30 i afstand, og som rækker fra en første til en anden for udbestemt afstandsgrænse på visningsorganet, idet mønsterets azimuthbredde bestemmes af et udstrålingsmønster for radarantennen, 35 Fortrinsvis udføres følgende trin for at kalibrere over-vågningen af udgangseffekten for radarsystemets sender: DK 172913 Bl 5 modtagelse af et fra systemet afsendt radarsignal, generering af et antal simulerede retursignaler fra radarmål i kontrolmodtageren som svar på det modtagne radarsignal, indkobling af et fast dæmpningsorgan i serie med det mod-5 tagne radarsignal, justering af detektionsorganet for det modtagne radarsignal, således at de simulerede retursignaler fra radarmål kun lige dannes eller bliver synlige på radarsystemets visningsorgan, og fjernelse af dæmpningsorganet og observation af de simulerede retursigna-10 ler fra radarmål på radarsystemets visningsenhed, idet senderen har en acceptabel udgangseffekt, når retursignalerne er synlige på visningsorganet.

Ligeledes udføres fortrinsvis følgende trin for at kali-15 brere overvågningen af følsomheden af en modtager i et radarsystem: generering af et antal simulerede retursignaler fra radarmål i kontrolmodtageren, overvågning af retursignalerne på et visningsorgan i radarsystemet, indkobling af et fast dæmpningsorgan i serie med det genere-20 rede antal simulerede retursignaler fra radarmål, transmission af antallet af simulerede retursignaler fra radarmål til radarsystemets antenne, justering af de på radarsystemets visningsorgan overvågede retursignaler til kun lige at være synlige, når dæmpningsorganet er indkob-25 let i serie, og fjernelse af dæmpningsorganet og observation af retursignalerne på visningsenheden, idet modtageren har en acceptabel følsomhed for signaler ved frekvensen for en sender i radarsystemet, når retursignalerne er synlige på visningsorganet.

30

Opfindelsen skal forklares nærmere i det efterfølgende under henvisning til tegningerne, hvor 6 DK 172913 B1 fig. 1 er et blokdiagram af en foretrukken udførelsesform for et radarsystem og radarkontrolmodtageren ifølge op-i findelsen, i i 5 fig. 2 er et detaljeret blokdiagram af radarkontrolmodta- geren ifølge opfindelsen, fig. 3A er et blokdiagram af en X-båndsfrekvenskonverte-' ringsenhed i radarkontrolmodtageren ifølge opfindelsen, 10 : fig. 3B er et blokdiagram af en S-båndsfrekvenskonverte- ringsenhed i radarkontrolmodtageren ifølge opfindelsen, fig. 4 er et tidsdiagram af radarkontrolmodtagerens svar-15 signaler, 3 fig. 5 viser et svarsignalmønster fra en radarkontrolmod- tager på en fremvisningsskærm i radarsystemet, 20 fig. 6 er et skematisk diagram af den i fig. 2 viste multiplexer, fig. 7 er et blokdiagram af multiplexerkontrolenheden, der er vist i fig. 2, og 25 fig. 8 er et skematisk diagram af det spændingsvariable i dæmpningsled, der er vist i fig. 2.

På fig. 1 ses et blokdiagram for et radarsystem 10, der 30 anvendes i forbindelse med en radarkontrolmodtager 18 ;; ifølge nærværende opfindelse. Radarsystemet omfatter en : antenne 12, en modulator-transmitter-receiver 14 og en (| fremvisningsskærm 16. Antennen 12 er normalt monteret så højt som muligt med en direkte udbredelsesvej for anten-35 nestrålen, for derved at maksimere rækkevidden af antennen 12. Radaren 14 er placeret i en vind/vandtæt position il DK 172913 B1 i tæt ved antennen 12, for derved at minimere tabene for højefffekttransmissionspulserne, der forsynes til antennen 12, samt for laveffektmodtagesignalerne, der modtages fra antennen 12. Skærmen 16 forbindes til radaren 14 for 5 at fremvise radarinformationerne, og indeholder samtidig driftstyring for radarsystemet 10 og styring af radarkon-trolmodtageren 18.

Fig. 1 angiver også et grundlæggende blokdiagram for ra-10 darkontrolmodtageren 18, der anbringes tæt ved radarsystemet 10. Kontrolmodtageren 18 omfatter en antenne 20, der gennem en frekvenskonverteringsenhed 22 forbindes til kontrolmodtagersløjfen 80. Kontrolmodtageren 18 er en lavef fekttransponder, der styres af en radaroperatør, der 15 befinder sig ved radarsystemets fremvisningsskærm 16. Kontrolmodtageren 18 undersøger om radarens sendereffekt og modtagerens følsomhed forringes med hensyn til signaler ved radarens senderfrekvens. Kontrolmodtageren 18 udsender et tog af retursignaler fra simulerede radarraål, 20 hvis det indkomne signal fra radarsystemet 10 er af et korrekt effektniveau og med en korrekt frekvens. Radiofrekvensudgangssignalet fra kontrolmodtageren 18, anvendes gennem antennen 20 til at indstille radarmodtageren i radaren 14, hvilket i særdeleshed er fordelagtigt når der 25 ikke er naturlige radarmål tilstede, som f.eks. når radaren anvendes ombord på et skib, langt ude på åbent hav.

Særegne vinkelbuer med et cirkeludsnitformet areal fremkommer på radarsystemets fremvisningsskærm 16, når radarmodtageren er tilstrækkelig følsom og korrekt indstillet.

30 Kontrolmodtageren er normalt fastgjort direkte til soklen på den roterende radarantenne 12. Frekvenskonverteringsenheden 22 kan omfatte en lokaloscillator, der opererer i X-båndet ved 9,590 GHz eller i S-båndet ved 3,230 GHz.

35 Fig. 2 viser et mere detaljeret blokdiagram for kontrolmodtageren 18. Radarantennen 12 udsender et tog af pul- 8 DK 172913 B1 | ser. Antennen 20 modtager en prøve af de udsendte pulser, I der kan være i X-båndet eller i S-båndet. I den foretruk- j ne udførelsesform, er pulserne udsendt i X-båndet ved i 9,410 GHz. Antennen 20, der omfatter en mikrobølgedel 21, ’ 5 forbinder de modtagne pulser til indgangen på en X- . båndsfrekvenskonverteringsenhed 22.

X-båndskonverteringsenheden 22 ned-konverterer det ind-t komne 9,410 GHz-signal til et 180 MHz-mellemfrekvens- 10 signal, der tilføres til en effektdeler 50. Effektdeleren

S

50 er en tovejs-effektdeler, der også kan fungere som ~ indkoblingsorgan.

Mellemfrekvenssignalet passerer gennem effektdeleren 50 15 (der også fører udgangssignalet fra en anden effektdeler I 76 tilbage til mikrobølgeantennen 20), hvor det kobles til en recirkulationssløjfe 80 gennem en T-port i multi-" plexeren 54. En lille del af mellemfrekvenssignalet fra den anden udgang af den første effektdeler 50 tilføres 20 til den anden effektdeler 76, men denne del er kraftigt dæmpet og påvirker derfor ikke driften af kontrolmodtageren 18. Multiplexeren 54 omfatter, som vist i fig. 6, to jævnstrømsstyrede PIN-dioder 100 og 102, der fungerer som H variable modstande. I begyndelsen er PIN-dioden 100 le- _ 25 dende (transistoren 118 er mættet) og PIN-dioden 102 er afskåret (transistoren 120 er afskåret) . PIN-dioden 100 forsyner prøven af det udsendte signal til sløjfen. Modstanden 104, 106, 108 og 110 isolerer RF-vejen fra jævnstrømsvejen, samtidig med at de tilvejebringer en styring 30 af biasstrømmen. Når prøven af det afsendte signal sendes ind i sløjfen, skifter multiplexerkontrollen 60 dioden 100 således, at denne er afskåret (transistoren 118 er afskåret) og dioden 102 er ledende (transistoren 120 er mættet) for derved at tillade en kontinuerlig cirkulati-35 on. PIN-dioden 100 og 102 yder typisk 35 dB’s isolation i spærreretningen.

m 9 DK 172913 B1

Fra fig. 2 og 7 ses det, hvorledes mellemfrekvenssignalet kobles til recirkulationssløjfen 80, hvor det forstærkes og detekteres med en forstærker 56 og en detektor 58. De-5 tektoren 58 konverterer radiofrekvenssignalet til en jævnspænding og omfatter en justerbar modstand, hvormed grænsen sættes, ved hvilken sløjfen 80 leder, hvilket typisk sker ved -10 dBm. Udgangen fra detektoren 58 er forbundet til en multiplexerkontrol 60, der omfatter to mo-10 nostabile multivibratorer, som vist i fig. 7. Detektorens udgangssignal udløser de monostabile multivibratorer 126 og 128 i multiplexerkontrolorganet 60, hvorved R-porten på multivibratoren 54 klargøres i 75 ps, samtidig med at T-porten undertrykkes i omkring 340 ps. Den monostabile 15 multivibrator styrer T-porten og har en længere tidskonstant end den anden monostabile multivibrator 126, for derved at sikre, at recirkulationssløjfen 80 har været spærret i et stykke tid før T-porten klargøres igen. Denne tidsstyring sikrer, at retursignalerne fra de simule-20 rede radarmål eller pulserne, der forsinkes i SAW-tidsforsinkelseslinien 70, ikke ankommer for tidligt til T-porten på multiplexeren 54 og derved sætter kontrolmodtageren 18 i svingning. De monostabile multivibratorer 126 og 128 kan have udførelsesform af Model 74221 dob-25 beltmonostabil multivibrator, som fremstilles af Texas Instruments i Dallas, Texas. Recirkulationssløjfen 80 konstrueres således, at sløjfeforstærkningen er større end 1, samtidig med at der er indbygget en begrænsning for at opretholde en konstant pulsamplitude.

30 På fig. 2 ses det, at mellemfrekvenssignalet føres gennem en forstærker 56 til en lavniveauklipper 66, hvorved signalet separeres fra støjen, hvorved støjopbygningen elimineres ved kun at lade signaler over en vis amplitude 35 passere. Når mellemfrekvenssignalet er under +13 dBm, vil der være en betragtelig dæmpning. Hvis mellemfrekvenssig- 10 DK 172913 B1 nalet er større end +13 dBm vil der derimod være en lille j dæmpning. Lavniveauklipperen 66 omfatter to Schottky- ; dioder i serie med det indkomne signal, hvor der på hver • side af dioderne er anbragt en tilpasningsmodstand. Mel- 5 lemfrekvenssignalet føres derpå til et sløjfebegrænsningsorgan 68, der sætter en maksimumgrænse for udgangsniveauet til 3 dBm. Dette begrænser det dynamiske signalområde til 10-12 dB, hvilket er forholdet mellem begræns- j ningsniveauet og klipningsniveauet.

* 10

Signalet fra sløjfebegrænseren 68 føres derpå til en g tidsforsinkelseslinie 70, der udgøres af en bred- båndsoverfladeakustisk bølgeleder, der i forbindelse med = sløjfen 80 danner en serie af retursignaler fra simulere- s 15 de radarroål under styring af multiplexerkontrollen 60.

® Antallet af dannede retursignaler bestemmes af det tids- 1 rum, som multiplexerkontrollen 60 klargør R-porten på i multiplexeren 54. SAW-pulstidsforsinkelseslinien 70 kan udgøres af en Model CTI-160, der fremstilles af Crystal ' 20 Technology i Palo Alto, Californien. En sådan tidsforsin- kelseslinie har en tidsforsinkelse på 4 ps, en centerfrekvens på 180 MHz og en båndbredde på 80 MHz, samt et indskydelsestab på 28 dB. De forsinkede signaler føres fra SAW-forsinkelseslinien 70 til forstærkeren 72, der kom- '1 25 penserer for tabet i SAW-forsinkelseslinien 70 og leverer :;ΐ et indgangssignal til et spændingsvariabelt dæmpningsled 74. Multiplexerkontrollen 60 bestemmer hvor mange pulser der passerer gennem tidsforsinkelseslinien 70. Som tidligere beskrevet klargør den monostabile multivibrator 126 , 30 i multiplexerkontrollen 60 R-porten i 75 ps, hvorved om- I kring 1Θ pulser (75ps/4 ps SAW-tidsforsinkelse), kan pas sere gennem sløjfen.

Det spændingsvariable dæmpningsled 74 styrer udgangsef-35 fekten fra kontrolmodtageren 18 og omfatter, som det ses i i fig. 8, en spændingsstyret attenuator med konstant im- Π3Η ™55 11 DK 172913 B1 pedans, der udgøres af tre plndioder 130, 132 og 134. Det spændingsvariable dæmpningsled 74 justeres med en 4-bit digitalkontakt, der frembringer en udgangsspænding fra en digital-til-analog-omsætter 81. Den variable strøm (0,075 5 mA til 6 roA) gennem PIN-dioden 130 og modstanden 136 giver fra omkring 0 til 15 dB's dasmpning af mellemfrekvenssignalet.

Som det ses i fig. 2, føres mellemfrekvenssignalet fra 10 det spændingsvariable dæmpningsled til den anden effektdeler 76, hvorfra en del af udgangssignalet fra recirkulationssløjfen 80 føres til den første effektdeler 50. Mellemfrekvenssignalet opkonverteres til den oprindelige radarsignalfrekvens ved at blande mellemfrekvenssignalet 15 med X-båndslokaloscillatorsignalet i frekvenskonverteringsenheden 22, til transmission via antennerne 20 og 12 til radarmodtageren 14 i radarsystemet 10, hvor signalet fremkommer som et mål på en skærm 16 for hver 540 meter. Recirkulationssløj fen 80 i kontrolmodtageren 18 fortsæt-20 ter med at danne svarsignaler eller radarmål, som det ses i fig. 4, indtil multiplexerkontrollen 60 lukker af for tilbagekoblingsindgangen (R-porten) på multiplexeren 54. Senderindgangen (T-porten) klargøres 265 ys senere og dens svargenererende cyklus gentages ved modtagelsen af 25 en næste afsendt puls. Fig. 5 viser et skærmbillede på radarskærmen 16, hvilket skærmbillede indeholder et kileformet mønster, der dannes af svarsignalerne fra kontrolmodtageren 18. En sløjfelåsdetektor 62 modtager et indgangssignal fra multiplexerkontrollen 60 og har en udgang 30 forbundet til en lysemitterende diode 64 (LED), der indikerer at kontrolmodtageren 18 opererer fejlfrit, hvilket gøres uden behov for avanceret testudstyr. Teststyringen implementeres således, at sløjfen 80 cirkulerer i 75 ys før LED-indikatoren 64 tændes.

35 12 DK 172913 B1

Senderkalibreringskontakten 52, er som vist i fig. 2, i forbundet mellem den første effektdeler 50 og multiplexe- i ren 54. Senderkalibreringskontakten 52 muliggør kalibre ring af radarsystemets 10 sender i radaren 14 ved manuel 5 indkobling af et 5 dB’s dæmpningsled i frekvensindgangsledningen 86. Når 5 dB's dæmpningsleddet indsættes, justeres detektoren 58 således, at kontrolmodtageren 18 opererer marginalt, hvorefter dæmpningsleddet kobles ud.

; Hvis sendereffekten for radarsystemet 10 falder mere end I 10 5 dB under normal drift, vil kontrolmodtageren 18, når dæmpningsleddet er koblet ud, ophøre med at operere, hvilket øjeblikkeligt vil opdages af operatøren ved fremvisningsskærmen 16 i radarsystemet 10.

15 En modtagerkalibreringskontakt 78 er vist indkoblet mel-- lem den anden effektdeler 76 og den første effektdeler 50. Modtagerkalibreringskontakten 78 anvendes til kali-

S

" brering af modtageren i radaren 14 i radarsystemet 10,

® ved via fjernbetjening at koble et dæmpningsled på 10 dB

20 ind i udgangslinien 88 fra den første effektdeler 76 på udgangslinien for recirkulationssløjfen 80 i kontrolmodtageren 18. Når dæmpningsleddet er koblet til, reduceres udgangssignalet fra kontrolmodtageren 18 med 10 dB. Det spændingsvariable dæmpningsled 74 justeres ved hjælp af 25 den digitale kontakt 82, der er anbragt på fremvisningsskærmen 16, for derved at gøre signalerne fra kontrolmodtageren 18 netop synlige på fremvisningsskærmen 16 i radarsystemet 10. Når modtagerkalibreringskontakten 78 kob-' les fra, øges udgangsniveauet fra kontrolmodtageren 18 30 med 10 dB. Radarsystemet 10 er nu kalibreret, hvor et fald på 10 dB i radarmodtagerens følsomhed vil forårsage, at kontrolmodtagerens 18 udgangssignal på fremvisningsskærmen 16 vil forsvinde og derved indikere en driftforstyrrelse. Et delvist tab i følsomheden ses ved at ud-35 gangssignalerne fra kontrolmodtageren 18 fortættes på ri fremvisningsskærmen 16.

13 DK 172913 B1 På fig. 3A ses et blokdiagram for en X-båndsfrekvenskon-verteringsenhed 22, der omfatter en X-bånds lokaloscillator 24, hvis centerfrekvens kan varieres fra 9,450 GHz 5 til 9, 650 GHz og har et udgangseffektniveau på +11 dBm.

Den totale frekvensvariation over et temperaturområde fra 0 °C til 100 °C er ±12,5 MHz. Den totale frekvensvariation fra radarens sender er ±25 MHz (inklusiv magnetronens tolerancer, ændringer i frekvensen under opvarmning, samt 10 variationer forårsaget af ændringer i omgivelsernes temperatur), og da båndbredden for recirkulationssløjfen og andre mellemfrekvenskomponenter (bestemt af båndbredden for tidsforsinkelseslinien) er 80 MHz, er lokaloscillatorens frekvensstabilitet som følge af ændringer i omgivel-15 sernes temperatur tilstrækkelig, hvorfor der ikke kræves apparater til temperaturstabilisering af lokaloscillatoren. Udgangen fra X-båndslokaloscillatoren 24 forbindes til forstærkeren 26, der giver en forstærkning på 2 dB. Forstærkeren 26 omfatter to identiske trin, der hver in-20 deholder en attenuator, der er indbygget i en integreret kreds, efterfulgt af en FET-forstærker. Forstærkningen varieres ved hjælp af attenuatorerne. Forstærkeren 26 anvendes som buffer for at modvirke indkobling af signalet til X-båndsoscillatoren 24. Udgangen på forstærkeren 26 25 er forbundet til en 3 dB hybridkobler 28, der modtager et andet indgangssignal fra antennen 20, hvilket signal er et X-båndsradiosekvenssignal med en centerfrekvens på 9,410 GHz. Hybridkobleren 28 isolerer radiofrekvenssignalet fra lokaloscillatorsignalet, og forener dem på udgan-30 gen på bekostning af et tab på 3 dB. Udgangen på hybridkobleren 28 er forbundet til en mixerdiode 30, og det resulterende mellemfrekvenssignal tilføres et lavpasfilter 32, der reflekterer radiofrekvenssignalet og oscillatorsignalet tilbage til dioden. Lavpasfilteret har en afskæ-35 ringsfrekvens på 6,000 GHz og yder mere end 30 dB's undertrykkelse af radiofrekvenssignalet og lokaloscillator 14 DK 172913 B1 X-båndssignalet. Mellemfrekvenssignalet dannes fra indgangssignalet på lavpasfilteret 32 og har en nominel centerfrekvens på 180 MHz.

5 Fig. 3B viser en alternativ radiofrekvensdel eller frekvenskonverteringsenhed 34, der har en S-båndsoscillator 36, der frembringer et 3,230 GHz-signal med et udgangseffektniveau på omkring +9 dBm. Frekvensvariationen fra 0 j °C til 100 °C er 3 MHz, hvilket er mere stabilt end X- i 10 båndslokaloscillatoren, og er som følge deraf tilstrække lig. Oscillatorsignalet tilføres en forstærker 38, der i isolerer lokaloscillatoren 36 for impedansændringer og øger oscillatoarsignalet til et niveau på +18 dBm. Udgangen fra forstærkeren 38 er forbundet til en 3 dB-= 15 hybridkobler 40, der modtager et andet indgangssignal fra antennen 20, hvilket signal er et radiofrekvenssignal ved 3,050 GHz. Hybridkobleren 40 isolerer radiofrekvenssignalet fra lokaloscillatorsignalet, samt forener dem på udgangen på bekostning af et tab på 3 dB. Udgangen på hy-20 bridkobleren 40 er forbundet til en enkelt mixerdiode 42 og til et lavpasfilter 44. Mixerdioden 42 blander radiofrekvenssignalet og lokaloscillatorsignalet og frembringer derved et mellemfrekvenssignal med en nominel centerfrekvens på 180 MHz. Lavpasfilteret 44 har en afskærings-25 frekvens på 2,300 GHz, hvorved radiofrekvenssignalet og ? oscillatorsignalet undertrykkes, samtidig med at mellem frekvenssignalet på 180 MHz passerer.

K! Ί il

Claims (13)

15 DK 172913 B1

1. Kontrolmodtager til overvågning af en radars ydeevne og omfattende: et organ (21) til modtagelse af et radarsignal fra et radarsystem (10); 10 et organ (22) forbundet til modtageorganet (21) til konvertering af et modtaget radarsignal til et mellemfrekvenssignal; 15 et organ (80,50,22) til generering af et antal simulerede retursignaler fra radarmål; et organ (54,58,60) til aktivering af genereringsorganet (80.50.22) som svar på, at mellemfrekvenssignalet over-20 stiger en forhåndsbestemt amplitude; og et organ (21) forbundet til genereringsorganet (80,50,22) til transmission af de simulerede retursignaler fra mål til radarsystemet (10) for visning på et dertil hørende 25 .visningsorgan (16), kendetegnet ved, at genereringsorganet (80.50.22) omfatter en recirkulationssløjfe (80), og at aktiveringsorganet (54,58,60) er indrettet til at koble 30 mellemfrekvenssignalet ind i recirkulationssløjfen (80), når mellemfrekvenssignalet overstiger den forhåndsbestemte amplitude.

2. Kontrolmodtager ifølge krav 1, kendeteg-35 net ved, at recirkulationssløjfen (80) omfatter et tidsforsinkelsesorgan (70). 16 DK 172913 B1

3. Kontrolmodtager ifølge krav 2, kendeteg- ; net ved, at tidsforsinkelsesorganet omfatter en tids- forsinkelseslinie (70), der udgøres af en overfladeakustisk bølgeleder. 5

4. Kontrolmodtager ifølge krav 1, kendeteg net ved, at et effektdelingsorgan (76) er indrettet til at koble et antal mellemfrekvenssignaler fra recirku- B ' lationssløjfen (80) til transmissionsorganet (21). 10

* 5. Kontrolmodtager ifølge krav 1, kendeteg- * net ved, at genereringsorganet omfatter et effekts- plitteorgan (50) forbundet til konverteringsorganet (22) for at koble mellemfrekvenssignalet til og fra en recir- 15 kulationssløjfe (80); i ' et organ (54,58) koblet til effektsplitteorganet (50) for at indkoble og detektere mellemfrekvenssignalet over en forhåndsbestemt tærskel; 1 20 1 et organ (60) forbundet til indkoblings- og detekterings organet (54,58) for at styre antallet af simulerede retursignaler fra radarmål genereret af genereringsorganet (80); 1 25 et organ (68) forbundet til indkoblings- og detekterings--- organet (54,58) for at begrænse dynamikområdet for mel lemfrekvenssignalet; ~ 30 et variabelt dæmpningsorgan (74) forbundet til begræns ningsorganet (68) til justering af de dannede retursignalers udgangseffekt; et effektdelingsorgan (76) forbundet til det variable 35 dæmpningsorgan (74) for dannelse af en udgang for et antal mellemfrekvenssignaler fra recirkulationssløjfen m "ΤΠ III 17 DK 172913 B1 (80), idet mellemfrekvenssignalerne er forbundet til ef-fektsplitteorganet (50).

6. Kontrolmodtager ifølge krav 5, kendeteg- 5 net ved, at recirkulationssløjfen (80) omfatter et forstærkerorgan (72) til afgivelse af forhåndsbestemte signalniveauer til det variable dæmpningsorgan (74).

7. Kontrolmodtager ifølge krav 5, kendeteg- 10 net ved, at det omfatter organer (16,81,82), hvormed en radaroperatør kan fjernstyre det variable dæmpningsorgan (74) .

8. Kontrolmodtager ifølge krav 5, kendeteg- 15 net ved, at et indskydeligt dæmpningsorgan (52) er koblet mellem effektsplitteorganet (50) og recirkulationssløjfen (80) for at muliggøre kalibrering af en sender i et radarsystem (10).

9. Kontrolmodtager ifølge krav 5, kendetegnet ved, at et indskydeligt dæmpningsorgan (78) er koblet mellem effektdelingsorganet (76) og effektsplitteorganet (50) for at muliggøre kalibrering af en modtager i et radarsystem (10). 25

10. Kontrolmodtager ifølge krav 5, kendetegnet ved, at styreorganet (60) omfatter et tidsstyreorgan (126,128) til aktivering af recirkulationssløjfen (80), medens et efterfølgende mellemfrekvenssignal for- 30 hindres i at komme ind i sløjfen (80) i et første forudbestemt tidsrum, og deaktivering af recirkulationssløjfen (80) i et andet forudbestemt tidsrum, før et efterfølgende mellemfrekvenssignal tillades at komme ind i recirkulationssløjfen (80). 35 18 DK 172913 B1

11. Kontrolmodtager ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et organ (52) er koblet mellem konverte-j ringsorganet (22) og aktiveringsorganet (54,58,60) til kalibrering af et effektniveau for en senderudgang i et 5 radarsystem (10).

\ 12 Fremgangsmåde til bestemmelse af et radarsystems yde evne og omfattende følgende trin: 10 modtagelse (21) af et fra systemet (10) afsendt radarsig- ' nal; - konvertering (22) af det modtagne radarsignal til et mel- : lemfrekvenssignal; 15 1 generering af et antal simulerede retursignaler fra ra- i darmål, når mellemfrekvenssignalet overstiger en for- ;j håndsbesterat amplitude; 20 transmission (21) af de simulerede retursignaler til ra darsystemet (10); og visning af de simulerede retursignaler på et visningsorgan (16) i radarsystemet (10), 25 kendetegnet ved, at genereringen af retursignalerne omfatter indkobling af mellemfrekvenssignalet til en recirkulationssløjfe (80), når mellemfrekvenssignalet overstiger den forhåndsbestemte amplitude. ’’ 30

13. Fremgangsmåde ifølge krav 12, kendetegnet ved, at genereringen af de simulerede retursignaler fra radarmål omfatter kobling af et antal mellemfrekvenssignaler gennem et effektdelingsorgan (76) fra re-35 cirkulationssløjfen (80) til et transmissionsorgan (21). 3 i i- "“S