DE1058579B - Radar system with variable beam width - Google Patents

Radar system with variable beam width

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DE1058579B
DE1058579B DED27938A DED0027938A DE1058579B DE 1058579 B DE1058579 B DE 1058579B DE D27938 A DED27938 A DE D27938A DE D0027938 A DED0027938 A DE D0027938A DE 1058579 B DE1058579 B DE 1058579B
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antenna
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Maurice Henry Easy
Charles Freeman Robinson
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Decca Record Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/2813Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/002Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns providing at least two patterns of different beamwidth; Variable beamwidth antennas

Description

Radaranlage mit veränderlicher Strahlenbündelbreite Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulsradaranlage, deren Strahlungscharakteristik sich durch Zusammenfassung mehrerer Einzeicharakteristiken mit einstellbarem Ampiitudenverhältm.s unterschiedlich stark bündeln läßt.Radar system with variable beam width The invention refers to an impulse radar system, the radiation characteristics of which are characterized by Summary of several drawing characteristics with adjustable amplitude ratios can be bundled to different degrees.

Bei bekannten Anlagen dieser Art kann wahlweise eine untere Überdeckung, eine obere Überdeckung oder eine Gesamtüberdeckung des vom Erdboden aus zu überwachenden Luftraumes erfolgen. Die untere Überdeckung arbeitet mit größter Bündelung und damit größter Feldstärke und ermöglicht somit die Überwachung auf entferntere Objekte. Die obere Überdeckung arbeitet mit schwacher Bündelung bei geringerer Feldstärke und dient der Feststellung näher gelegener Objekte in großer Höhe. Die Einzelcharakteristiken werden durch zwei vor einem gemeinsamen Parabolspiegel angeordnete Strahler hervorgerufen. In known systems of this type, a lower cover, an upper cover or a total cover of that to be monitored from the ground Airspaces. The lower overlap works with the greatest concentration and thus highest field strength and thus enables monitoring of more distant objects. The upper overlap works with weak bundling with a lower field strength and is used to determine closer objects at a great height. The individual characteristics are caused by two emitters arranged in front of a common parabolic mirror.

Itennzeichen für die Erfindung sind in dem gegebenen Zusammenhang eine Hauptantenne für ein Hauptempfangsstrahlenbündel und ein Hillfsantennensystem für zwei Nebenempfangsstrahl enbündel, deren Richtungen zu beiden Seiten der Richtung des Hauptempfangsstrahlenbündels liegen und welche sich mit dem Hauptempfangsstrahlenbündel überlappen, derart, daß durch substraktive Überlagerung der in dem Hauptantennensystem und der in dem Hilfsantennensystem empfangenen Signale die -effektive Empfangs strahlenbündeibreite verringert wird, ferner Schaltungen für eine synchron mit der Impulsfolgefrequenz verlaufende Veränderung des Verhältnisses der Amplituden am Ausgang der beiden Antennensysteme, welche bewirken, daß das Amplitudenverhältnis mit dem Abstand der Ziele, deren Echos empfangen werden, sich ändert. In the given context, the invention is identified a main antenna for a main receive beam and an auxiliary antenna system for two secondary beams whose directions are on either side of the direction of the main receiving beam and which are aligned with the main receiving beam overlap, such that by subtractive superimposition of those in the main antenna system and the signals received in the auxiliary antenna system, the effective reception beam width is reduced, further circuits for a synchronous with the pulse repetition rate progressive change in the ratio of the amplitudes at the output of the two antenna systems, which cause the amplitude ratio with the distance of the targets, their echoes received changes.

In der erfindungsgemåßen Anlage wird die Bündelbreite in Abhängigkeit von dem Zielabstand selbsttätig variiert, es ist deshalb z. B. möglich, unabhängig von der etwaigen Elevationseinstellung die effektive Strahlenbündelbreite für nahe Ziele zu verringern, so daß eine bessere Winkelunterscheidung möglich ist und Stör«ngszeichen, welche von nahe liegenden Gegenständen reflektiert werden, ausgeschaltet sind; dagegen kann für entfernte Ziele eine größere Bündel breite angewendet werden, so daß wegen der häufigeren Beaufschlagung mit Meßimpulsen auch solche entfernt liegenden Ziele mit Sicherheit festgestellt werden können, welche nach der Radarempfangsantenne nur schwache Echos schicken. In the system according to the invention, the bundle width is dependent varies automatically from the target distance, it is therefore z. B. possible, independently of the possible elevation setting, the effective beam width for near To reduce targets, so that a better angle differentiation is possible and interference signs, which are reflected from nearby objects are switched off; against it a larger beam width can be used for distant targets, so that because of the more frequent application of measuring pulses to such distant targets it can be determined with certainty which one after the radar receiving antenna only send weak echoes.

Die Figuren zeigen Ausführungsformen der Erfindung bzw. erläuternde Diagramme. Es stellen dar: Fig. 1. 2 und 3 Diagramme des Verlaufs von Bündelbreite, Verstärkung und Verstärkervorspannung in Abhängigkeit vom Zielabstand, Fig. 4 ein Blockschema einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Radargeräts, Fig. 5 ein Schaltschema eines Teils des Radargeräts nach Fig. 4, Fig. 6 Richtstrahidiagramme, Fig. 7 das Schema eines abgeänderten Antennensvstems. The figures show embodiments of the invention and explanatory Diagrams. It shows: Fig. 1, 2 and 3 diagrams of the course of the bundle width, Gain and amplifier bias depending on the target distance, Fig. 4 a Block diagram of an embodiment of a radar device according to the invention, FIG Circuit diagram of part of the radar device according to FIG. 4, FIG. 6 directional beam diagrams, Fig. 7 shows the scheme of a modified antenna system.

In Fig. 1 stellt die ausgezogene, aus geradlinigen Stücken zusammengesetzte Kurve 10 den Verlauf der Bündeibreite eines Radarstrahls in Abhängigkeit vom Zielabstand dar, wie er bei Impulsradarrundsichtanlagen unter Umständen erwünscht ist. Bis zu dem Zielabstand Rj bleibt die Bündelbreite konstant; diese Konstanz ist durch den horizontalen Abschnitt 11 der Kurve 10 ausgedrückt. Das Bündel ist in diesem Bereich verhältnismäßig eng. Im Falle von Marine- oder Küstenradaranlagen entspricht der Zielabstand R1gewöhnlich der maximalen Reichweite der Seegangsreflexe. Außerhalb des Zielabstandes RL bis zu der maximal möglichen Reichweite des Radargeräts nimmt die Bündelbreite nach und nach zu, und zwar bis zu einem Maximalwert, der durch die gestrichelte Linie 12 angedeutet ist. Die strichpunktierten Linien 13 und 14 repräsentieren zwei weitere mögliche Zusammenhänge zwischen Bündelbreite und Zielabstand. In Fig. 1 shows the extended, composed of straight pieces Curve 10 shows the course of the beam width of a radar beam as a function of the target distance as it may be desirable for impulse radar surveillance systems. Up to the beam width remains constant for the target distance Rj; this constancy is due to the horizontal section 11 of curve 10 is expressed. The bundle is in this area relatively tight. In the case of marine or coastal radar systems, this corresponds to Target distance R1 usually the maximum range of the sea reflexes. Outside of of the target distance RL up to the maximum possible range of the radar device the bundle width gradually increases, up to a maximum value that is through the dashed line 12 is indicated. The dash-dotted lines 13 and 14 represent two further possible relationships between beam width and target distance.

Für den Fall, daß der durch die Linie 13 dargestellte Zusammenhang existiert, erreicht die Bündelbreite ein Maximum bei einem Zielabstand R2, welcher kleiner ist als die maximale Reichweite R2 des Radargeräts Jenseits dieses Abstands behält die Bündelbreite den durch die gestrichelte Linie 12 angegebenen Maximalwert bei. Wenn der durch die Linie 14 gekennzeichnete Zusammenhang vorliegt, so ist die Bündelbreite auch bei maximaler Reichweite noch verhältnismäßig eng, verglichen mit der durch die Linie 10 und 13 angegebenen Bündelbreite.In the event that the relationship shown by the line 13 exists, the beam width reaches a maximum at a target distance R2, which is less than the maximum range R2 of the radar device Beyond this distance the bundle width maintains the maximum value indicated by the dashed line 12 at. If the one indicated by line 14 There is a connection, so the bundle width is still relatively narrow even at maximum range, compared to the bundle width indicated by lines 10 and 13.

Um einen Radars trahl von veränderlicher Bündelbreite zu erzeugen, rüstet man das Radargerät, welches in Fig. 4 dargestellt ist, mit einer Hauptempfangsantenne 20 aus; diese Hauptempfangsantenne umfaßt ein Antennenglied 21, etwa einen Hornempfänger oder einen Dipol, welcher einem Reflektor 22 zugeordnet ist. Außerdem ist es mit zwei Hilfsantennen ausgerüstet, nämlich mit zwei Antennengliedern 23 und 24, welche einem Reflektor 25 zugeordnet sind. brenn auch in n diesem Ausführungsbeispiel getrennte Reflektoren 22 und 25 vorgesehen sind, so wird in der Praxis doch häufig ein gemeinsamer Reflektor für sämtliche Antennen vorgesehen. Ein Sender 26 erzeugt kurzdauernde, sich wiederholende NIikrowellenimpulse, und zwar zu Zeitpunkten, welche durch von einem riggerimpulsgenerator 27 gelieferte Triggerimpulse bestimmt sind. Diese Niikrowellenimpnlse werden der Hauptantenn, e 20 über eine Simultanantennenschaltung 28 zugeführt. Nach Wunsch kann auch eine eigene Sendeantenne vorgesehen werden. To generate a radar beam of variable beam width, one equips the radar device, which is shown in Fig. 4, with a main receiving antenna 20 off; this main receiving antenna comprises an antenna member 21 such as a horn receiver or a dipole which is assigned to a reflector 22. Besides, it is with two auxiliary antennas equipped, namely with two antenna members 23 and 24, which a reflector 25 are assigned. burn separate also in this embodiment Reflectors 22 and 25 are provided, so in practice a common one is often used Reflector provided for all antennas. A transmitter 26 generates brief, repetitive microwave impulses at times which are determined by a trigger pulse generator 27 supplied trigger pulses are determined. These microwave pulses are fed to the main antenna 20 via a simultaneous antenna circuit 28. To If desired, a separate transmitting antenna can also be provided.

Echoimpulse, welche - durch Reflexion an irgendwelchen entfernten Zielen erzeugt werden, werden in der Hauptantenne 20 empfangen und über die Simultanantennenschaltung 28 nach einem Hochfrequenzempfänger und einer Frequenzwandlerschaltung 29 geleitet. Vor dort gelangen sie nach einem Zwischenfrequenzverstärker 30. Die Ausgangsspannungen des Zwischenfrequenzverstärkers 30 werden in einem Detektor 31 demoduliert; die so gewonnenen Videosignale werden weiteren Signalen überlagert, wie noch zu beschreiben sein wird. und einem Bildgerät 32 zugefiihrt.Echo impulses which - by reflection at any distant Targets generated are received in the main antenna 20 and via the simultaneous antenna circuit 28 passed to a high frequency receiver and a frequency converter circuit 29. From there they go to an intermediate frequency amplifier 30. The output voltages of the intermediate frequency amplifier 30 are demodulated in a detector 31; the Video signals obtained in this way are superimposed on other signals, as will be described below will be. and fed to an image device 32.

Die Hauptantenne 20 liefert einen Richtstrahl, welcher in Fig. 6a und 6b durch die Kurven 40 schematisch dargestellt ist; in diesen Figuren ist die Beziehung zwischen der Feldstärkenamplitude und der Winkelabweichung von der Achse des Strahls dargestellt. Die beiden Hilfsantennen 23, 24 liefern Strahlenbündel, welche unter bestimmten Winkeln zu beiden Seiten des Hauptstrahlenbühdels liegen. Die Hilfsstrahlenbündei sind durch Kurven 41 und 42 in der Fig. 6 a dargestellt, und zwar geben diese Kurven den Zusammenhang zwischen der Feldstärkenamplitude an den Antennengliedern 23 und 24 in n Abhängigkeit von dem Richtungswinkel wieder. Die Kurven 41 und 42 überlappen sich in der Mitte des Hauptstrahlenbündels 40. Die am Ausgang der beiden Antennenglieder 23, 24 auftretenden Ausgangsspannungen werden iII einer einfachen Wellenleiterverzweigung 43 oder in einer Hy-bridverzweigung, etwa einem magischen T-Glied, einander überlagert und sodann einem Ilochfrequenzempfänger und Frequenzwandler 44 zugeführt. Die Antennenspeiseleitungen 45, 46, welche von den Antennengliedern 23 bzw. 24 nach der Wellenleiterverzweigung 43 führen, haben unterschiedliche Länge oder sind derart verdrillt, daß die von den beiden Antennengiedern kommenden Hochfrequenzsignale in ihrer Phase entgegengesetzt sind, wenn sie überlagert werden. Es wird daher in der Gegend der Achse des Hauptstrahls 40 der Ausgang des einen Antennengliedes 23 durch den des anderen Antennengliedes 24 ausgelöscht, so daß nach der Überlagerung der Ausgang beider Antennenglieder den durch die Kurve 47 in Fig. 6b angedeuteten Verlauf nimmt, welcher zwei NIaxima und eine scharfe Nullstelle in der Achse des Hauptstrahlen- bündels 40 besitzt. Wenn die Antennenglieder 23, 24 im Abstand voneinander in derjenigen Ebene liegen, in der das Strahlenbündel die Form eines scharf abgegrenzten Richtstrahls haben soll, so hängt die Phasenbeziehung zwischen den durch die beiden Antennenglieder empfangenen Signalen von der Richtung ab, aus der die Signale empfangen werden. Wenn jedoch die Anschlüsse nach der Wellenleiterverzweigung 43 so gestaltet sind, daß eine Phasenverschiebung um 180C' vorliegt, wenn die Signale aus der der Achse des Hauptstrahl enbündels 40 entsprechenden Richtung empfangen werden, so ist es unerheblich, ob die Signale, welche aus Richtungen empfangen werden, die außerhalb der Achse des Hauptstrahls liegen, genau in Phase liegen oder nicht. Tatsächlich tritt nämlich infolge einer derartigen Phasenverschiebung eine verschärfte Abgrenzung des durch das gesamte Empfangssystem abgetasteten Gebiets ein. The main antenna 20 delivers a directional beam, which is shown in FIG. 6a and FIG. 6b is shown schematically by curves 40; in these figures is the Relationship between the field strength amplitude and the angular deviation from the axis of the beam. The two auxiliary antennas 23, 24 deliver bundles of rays, which are at certain angles on both sides of the main beam. The auxiliary beams are shown by curves 41 and 42 in Fig. 6a, namely, these curves indicate the relationship between the field strength amplitude the antenna members 23 and 24 as a function of the direction angle. The curves 41 and 42 overlap in the middle of the main beam 40. The output voltages occurring at the output of the two antenna elements 23, 24 iII a simple waveguide branch 43 or in a hybrid branch, like a magic T-link, superimposed on each other, and then an Ilochfrequency receiver and frequency converter 44 supplied. The antenna feed lines 45, 46, which from the antenna members 23 and 24 lead after the waveguide branch 43 have different lengths or are twisted in such a way that the two antenna members incoming high frequency signals are opposite in phase when they are superimposed will. It is therefore in the area of the axis of the main ray 40, the exit of the one antenna element 23 is extinguished by that of the other antenna element 24, so that after the superposition of the output of both antenna elements through the curve 47 takes the course indicated in FIG. 6b, which has two NIaxima and one sharp Zero point in the axis of the main ray bundle 40 owns. When the antenna links 23, 24 lie at a distance from one another in that plane in which the bundle of rays should have the shape of a sharply defined directional beam, the phase relationship depends between the signals received by the two antenna members from the direction from which the signals are received. However, if the connections after the waveguide branching 43 are designed so that there is a phase shift of 180C 'when the signals from the direction corresponding to the axis of the main beam 40 it is irrelevant whether the signals received from directions which are off the axis of the principal ray, are exactly in phase or not. In fact, as a result of such a phase shift, an aggravated one occurs Delimitation of the area scanned by the entire receiving system.

Der Einengung des Umrisses des abgetasteten Gebietes ist eine Grenze gesetzt dadurch, daß das Radarbild eines schwach reflektierenden Zieles schwächer wird, wenn die Zahl der von diesem Ziel zurückgeworfenen und empfangenen Echoimpulse sehr klein wird. Wenn man eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Richtung eines solchen schwach reflektierenden Zieles erreichen will - diese Genauigkeit in der Richtungsbestimmung ist von dem maximal erreichbaren Winkel auflösungsvermögen wohl zu unterscheiden -, so werden die Hilfsantennen so eingestellt, daß sie eine scharfe Nullstelle ergeben. Durch Umschalter werden die in der Hauptantenne empfangenen Signale abgeschaltet; die Polarität der von den Hilfsantennen gelieferten Signale wird umgedreht, so daß diese Signale auf dem Bildschirm des Radargeräts erscheinen. Die dadurch entstehenden Bilder der Echoimpulse auf dem Radarschirm entsprechen zwar einer etwas größeren Winkelbreite als diejenigen Bilder, welche die in der Hauptantenne empfangenen Signale liefern; dafür entsteht aber im Zentrum des Echobildes eine scharfe Nullstelle, aus der die Richtung des Echos sehr genau abgelesen werden kann. Da die effektive Strahlenbündelbreite größer ist, ist die Radarempfindlichkeit gut. Da die Nullstelle in der n'lit,te des Echobildes annähernd dem Wert Null des Signalempfangs entspricht, kann auch die Richtung von sehr stark reflektierenden Zielen abgelesen werden, deren reflektierte Impulse den Empfänger in den Sättigungsbereich aussteuern. Der resultierende Amplitudenwert in der Mittelachse liegt um so näher bei Null, je genauer die Phasenbeziehung der in den Hilfsantennen empfangenen Signale an der Stelle der Überlagerung stimmt. Wenn die ideale Phasenbeziehung nicht vorliegt, so wird freilich nur die Schärfe der Nullstelle, nicht aber deren Winkellage beeinträchtigt. The narrowing of the outline of the scanned area is a limit set by making the radar image of a weakly reflecting target weaker when the number of echo pulses returned and received by that target becomes very small. If you have a high level of accuracy in determining the direction such a weakly reflective target - this accuracy In determining the direction, the maximum possible angle is resolved to distinguish well - the auxiliary antennas are set so that they one result in a sharp zero. The switches received in the main antenna Signals switched off; the polarity of the signals delivered by the auxiliary antennas is reversed so that these signals appear on the radar screen. The resulting images correspond to the echo pulses on the radar screen although a slightly larger angular width than those pictures which are shown in the Main antenna deliver received signals; however, it arises in the center of the echo image a sharp zero point from which the direction of the echo can be read very precisely can. As the effective beam width is larger, the radar sensitivity is greater Well. Since the zero point in the n'lit, te of the echo image is approximately the value of zero of the Corresponding to signal reception, the direction can also be very reflective Targets are read, the reflected impulses of the receiver in the saturation range disqualify. The resulting amplitude value in the central axis is all the closer at zero, the more precise the phase relationship of the signals received in the auxiliary antennas at the point of superposition is correct. If the ideal phase relationship does not exist, in this way, of course, only the sharpness of the zero point is impaired, but not its angular position.

Die von der Hochfrequenzempfänger- und Frequenzwandlereinheit 44 gelieferte Ausgangsspannung wird einem Zwischenfrequenzverstärker 50 zugeleitet und von diesem einem Detektor 51. Das durch die Demodulation in diesem Detektor gewonnene Videosignal wird von der Ausgangsspannung abgezogen, welche in dem bereits erwähnten Detektor 31 gewonnen wurde. Die Differenzbildung erfolgt in einer Subtraktionsschaltung 52, bevor die einander überlagerten Signale dem Bildgerät 32 zugeführt werden. The radio frequency receiver and frequency converter unit 44 The output voltage supplied is fed to an intermediate frequency amplifier 50 and from this a detector 51. That by the demodulation in this detector obtained video signal is subtracted from the output voltage, which is already in the mentioned detector 31 was obtained. The difference is formed in a subtraction circuit 52 before the superimposed signals are fed to the image device 32.

Was durch diese Subtraktion der Signale hinsichtlich des effektiven Umrisses des abgetasteten Gebiets bewirkt wird, läßt sich aus der Fig. 6c entnehmen. In dieser Figur stellt die Kurve 53 die effektive Strahlenhündelbreite dar, welche sehr viel geringer ist als die des durch die Kurve 40 in Fig. 6 a dargestellten-Strahlenhündels. Die Verringerung der Strahlenbündelbreite wird durch Veränderung der Amplitude des von der Hilfsantenne nach der Subtraktionsschaltung52 gelieferten Signals geregelt. Wenn von dieser Hilfsantenne keine Signale nach der Subtraktionsschaltung geliefert werden, so behält das Strahlenbündel seine volle, durch die Kurve 40 in den Fig. 6 a und 6b angedeutete Breite bei. Theoretisch kann die Regelung der Strahlenbündelbreite entweder durch Regelung der Verstärkung in dem Hauptempfangskanal oder in den Hilfsempfangskanälen oder in beiden erfolgen. Vorzugsweise aber wird man die Verstärkung in dem Hauptempfangskanal auf einem Maximum halten und die Verstärkung der Hilfsempfangskanäle verändern, so daß im Zentrum des Hauptstrahienbündels stets eine maximale Empfindlichkeit erhalten bleibt.What through this subtraction of the signals in terms of the effective Outline of the scanned area is effected can be seen from FIG. 6c. In this figure, curve 53 represents the effective beam width, which is much less than that the curve 40 in FIG. 6 a shown-ray bundle. The reduction in the beam width will be by changing the amplitude of the auxiliary antenna after the subtraction circuit 52 supplied signal regulated. If there are no signals from this auxiliary antenna after the Subtraction circuit are supplied, the beam retains its full, width indicated by curve 40 in FIGS. 6 a and 6 b. In theory it can the regulation of the beam width either by regulating the gain in the main receiving channel or the auxiliary receiving channels or both. Preferably, however, the gain in the main receiving channel is set to a maximum hold and change the gain of the auxiliary receiving channels so that in the center of the main beam a maximum sensitivity is always maintained.

In Fig. 4 ist ein Regelspannungsgenerator 55 vorgesehen, in n welchem für die Verstärkungsregelung des. In Fig. 4, a control voltage generator 55 is provided in which n for the gain control of the.

Zwischenfrequenzverstärkers 50 und damit für die Regelung der Strahlenbundelbreite Spannungen erzeugt werden. Tn Fig. 5 ist eine Schaltung eines solchen Regelspannungsgenerators dargestellt. Dem Eingang 60 dieses Regeispannungsgenerators werden hohe positive, kurz dauernde Triggerimpulse des Triggerimpulsgenerators 27 zugeführt, welche synchron mit den Radarimpulsen des Senders sind. Diese Impulse kommen an ein Potentiometer 61 zu liegen, und ein Teil der an diesem Potentiometer liegenden Spannung wird über einen Kondensator 62 nach einem Verzweigungspunkt geleitet. Von diesem Verzweigungspnnkt führt ein erster Kreis über einen Widerstand 63 nach der Anode einer ersten Diode 64, während der zweite direkt nach der Anode einer zweiten Diode 65 führt. Die Katode der Diode 64 ist an eine Verstärkungsregelungsleitung 66 angeschlossen, welche mit der einen Elektrode eines Kondensators 67 verbunden ist. Die andere Elektrode dieses Kondensators ist geerdet. Die Verstärkungsregelungsleitung 66 führt nach dem Ausgang 68 des Regelspannungsgenerators. Der Katode der Diode 65 ist mit der einen Klemme eines Kondensators 69 verbunden, dessen andere Klemme geerdet ist, und außerdem auch über einen variablen Widerstand 70 mit einer Spannungsquelle von verhälstnismäßig hohem negativem Potential, etwa von - 100 Volt. Diejenige Klemme des Kondensators 62, welche mit dem Widerstand 63 und der Anode der Diode 65 verbunden ist, ist außerdem über einen Widerstand 71 mit einer zweiten negativen Vorspannungsquelle verbunden, deren negatives Potential geringer ist als das der erstgenannten Spannungsquelle, nämlich etwa - 10 Volt.Intermediate frequency amplifier 50 and thus for regulating the beam width Stresses are generated. Tn Fig. 5 is a circuit of such a control voltage generator shown. High positive, briefly lasting trigger pulses of the trigger pulse generator 27 supplied, which synchronously with the radar pulses of the transmitter. These impulses come to a potentiometer 61, and some of the voltage across that potentiometer will be over a capacitor 62 passed to a branch point. From this branch point a first circuit leads via a resistor 63 to the anode of a first diode 64, while the second leads directly after the anode of a second diode 65. The cathode the diode 64 is connected to a gain control line 66, which with one electrode of a capacitor 67 is connected. The other electrode is this one Capacitor is grounded. The gain control line 66 leads to the output 68 of the control voltage generator. The cathode of the diode 65 is connected to one terminal a capacitor 69, the other terminal of which is grounded, and also also through a variable resistor 70 with a voltage source of proportional high negative potential, approximately from - 100 volts. That terminal of the capacitor 62, which is connected to resistor 63 and the anode of diode 65, is also connected via a resistor 71 to a second negative bias voltage source, whose negative potential is lower than that of the first-mentioned voltage source, namely about - 10 volts.

Die Verstärkungsregelungs, leitung 66 und damit die Katode der ersten Diode 64 ist mit der Anode einer dritten Diode 72 verbunden, deren Katode mit der Katode der zweiten Diode 65 verbunden ist. Die Katode der ersten Diode 64 ist außerdem mit der Anode einer vierten Diode 73 verbunden; die Katode dieser vierten Diodeliegt auf einemkleinenVorspannungspotential von etwa Volt. Außerdem ist die Katode dieser vierten Diode 73 über einen Kondensator 74 geerdet.The gain control, line 66 and thus the cathode of the first Diode 64 is connected to the anode of a third diode 72, the cathode of which with the Cathode of the second diode 65 is connected. The cathode of the first diode 64 is also connected to the anode of a fourth diode 73; the cathode of this fourth diode is located at a small bias potential of about volts. Besides, the cathode is this one fourth diode 73 grounded through a capacitor 74.

Wenn an das Potentiometer 61 ein positiver Impuls gelangt, so erreicht dieser Impuls über den Kondensator 62 und die erste Diode 64 die Verstärkungsregelungsleitung 66 und lädt den Kondensator 67 rasch positiv auf. Wenn das an der Verstärkungsregelungsleitung liegende Potential gleich dem an der Katode der Diode 73 liegenden, durch die Vorspannungsquelle gelieferten Potential wird, so wird diese Diode 73 leitend und unterbindet den - weiteren Anstieg des an der Verstärkungsregelungsieitung liegenden Potentials. Im gleichen Sinn wirkt auch der Spannungsabfall an dem Widerstand 63; dieser Spannungsabfall darf jedoch nicht so groß sein, daß er den Anstieg des an der Verstärkungsregelungsleitung liegenden Potentials bis auf den Wert des Vorspannungspotentials der Diode 73 verhindert. Am Ende des Impulses behält die Verstärkungsregelungsleitung dieses Potential bei. Das Potential an der Anode der Diode 64 dagegen fällt ab, und diese Diode wird nichtleitend. In der Zwischenzeit läuft der Impuls auch durch die zweite Diode 65 hindurch und lädt den Kondensator 69 positiv auf; da hier kein Begren-. zungswiderstand vorliegt, erreicht der Kondensator 69 ein anderes, höheres Potential als die Verstärkungsregelungsleitung 66. Am Ende des Impulses wird die Diode 65 nichtleitend, und der Kondensator 69 beginnt nun, sich über den Widerstand 70 langsam. nach der negativen Vorspannungsquelle zu entladen. If a positive pulse reaches the potentiometer 61, so achieved this pulse via the capacitor 62 and the first diode 64 the gain control line 66 and quickly charges the capacitor 67 positively. If that's on the gain control line lying potential equal to the lying at the cathode of the diode 73, by the bias voltage source delivered potential, so will this Diode 73 conductive and prevents the - further increase in the potential on the gain control line. in the The voltage drop across resistor 63 also has the same effect; this voltage drop however, it must not be so great that it will reduce the rise in the on the gain control line lying potential up to the value of the bias potential of the diode 73 prevented. At the end of the pulse, the gain control line maintains this potential. On the other hand, the potential at the anode of diode 64 drops, and this diode becomes non-conductive. In the meantime, the pulse also passes through the second diode 65 and charges capacitor 69 positively; since there is no limit. resistance is present, the capacitor 69 reaches a different, higher potential than the gain control line 66. At the end of the pulse, the diode 65 becomes non-conductive, and the capacitor 69 now begins to slowly move over the resistor 70. after the negative bias source to unload.

Wenn das Potential des Kondensators 69 den Wert erreicht, den auch das Potential der Verstärkungs-: regelungsleitung 66 besitzt, so wird die Diode 72 leitend, und das Potential der Leitung 68 beginnt zu fallen, während sich der Kondensator 67 langsam über? den Widerstand 70 entlädt. Den Beginn der Leitfähigkeit der Diode 72 läßt man mit der maximalen Reichweite zusammenfallen, bei der Seegangsreflexe unterdrückt werden sollen. Um diese. Einstellung durchzuführen, variiert man die Eingangs amplitude des Triggerimpulses durch Verstellen des Potentiometers 61. Die Entladung des Kondensators 67 setzt sich so lange fort, bis die Verstärkungsregelungsleitung. 66 denjenigen Wert des Potentials erreicht hat, der durch die an den Anoden der Dioden 64 und 65 liegende Vorspannung bestimmt ist, und letztere leitend wird.When the potential of the capacitor 69 reaches the value, that too the potential of the gain: control line 66 has, so the diode 72 conducts, and the potential of line 68 begins to drop while the Capacitor 67 slowly over? the resistor 70 discharges. The beginning of conductivity of the diode 72 is allowed to coincide with the maximum range, in the case of sea state reflections should be suppressed. Around. To carry out the setting, you vary the Input amplitude of the trigger pulse by adjusting the potentiometer 61. The Discharge of the capacitor 67 continues until the gain control line. 66 has reached the value of the potential which is determined by the at the anodes of the Diodes 64 and 65 lying bias is determined, and the latter is conductive.

Der Widerstand 71, welcher zwischen der Anode der Diode 65 und der negativen Vorspannung liegt, ist klein, verglichen mit dem veränderlichen Widerstand 70, so daß der Spannungsabfall an dem Widerstand 71 vernachlässigbar ist. Das Potential der Verstärkungsregelungsleitung 66 bleibt daher auf dem Potential der an dem Widerstand 71 angeschlossenen Vorspannungsquelle. Dieses Potential ist so gewählt, daß es derjenigen Vorspannung für den Empfangskanal des ISilfsantennensystems entspricht, bei dem die Verstärkung vernachlässigbar klein ist. Durch eine Ver stellung des Widerstands70 erreicht man, daß sich der Verlauf der relativen Verstärkung des Empfangskanals des Hilfsantennensystems verändert; man kann also durch Verstellung des Widerstands 70 den Abstand einstellen, bei dem maximale Strahlenbündelbreite eintritt.The resistor 71, which between the anode of the diode 65 and the negative bias is small compared to the variable resistance 70, so that the voltage drop across resistor 71 is negligible. The potential the gain control line 66 therefore remains at the potential of that across the resistor 71 connected bias source. This potential is chosen to be that of those Bias voltage for the receiving channel of the I auxiliary antenna system, in which the gain is negligibly small. By adjusting the resistance70 one achieves that the course of the relative gain of the receiving channel of the auxiliary antenna system changed; so you can adjust the resistance 70 set the distance at which the maximum beam width occurs.

In Fig. 2 ist durch die ausgezogene Kurve 80 der Verlauf der Verstärkung in Abhängigkeit von dem Abstand dargestellt, der notwendig ist, um einen Verlauf der Strahlenbündelbreite zu erzeugen, wie die Linie 10 in Fig. 1 ihn zeigt. Die strichpunktierten Linien 81 und 82 in Fig. 2 zeigen den Verlauf der Verstärkung an, der erforderlich ist, um den durch die Linie 13 bzw. 14 der Fig. 1 dargestellten Verlauf der Strahlenbündelbreite herbeizuführen. Um einen Verlauf der Verstärkung zu erhalten, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, muß der Verlauf der Vorspannung des Verstärkers 50 die Form der in Fig. 3 dargestellten Kurven annehmen; die ausgezogene Kurve 83 stellt den Gang der Vorspannung dar, welcher der Kurve 80 der Fig. 2 entspricht; die strichpu. nktierten Linien 84 und 85 entsprechen den strichpunktierten Linien 81 bzw. 82 der Fig. 2. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die in dem Regelspannungsgenerator der Fig. 5 erzeugten Spannungen dem in Fig. 3 dargestellten Verlauf entsprechen müssen. In FIG. 2, the solid curve 80 shows the course of the gain shown as a function of the distance that is necessary to create a course to generate the beam width, as the line 10 in Fig. 1 shows it. the Dashed lines 81 and 82 in Fig. 2 show the course of the gain which is required to be represented by the line 13 and 14 of FIG To bring about the course of the beam width. To a course of reinforcement to obtain, as shown in Fig. 2, the course of the bias of the Amplifier 50 take the form of the curves shown in Figure 3; the undressed Curve 83 represents the preload rate which corresponds to curve 80 of FIG. 2; the strichpu. Dashed lines 84 and 85 correspond to the dash-dotted lines 81 or 82 of FIG. 2. It can be readily seen that that the voltages generated in the control voltage generator of FIG. 5 correspond to those shown in FIG. 3 Must correspond to the course.

Um für aile Abstände maximale Strahlenbündelbreite zu erhalten, braucht man nur den Eingangsimpuls nach dem Eingang 60 der Schaltung der Fig. 5 zu unterbrechen. Um minimale Strahlenbündelbreite für alle Abstände zu bekommen, muß man über den Widerstand 71 die an die Dioden 64 und 65 gelegte Vorspannung auf den Spannungswert der an der Diode 73 liegenden Vorspannung reduzieren. Zweckmäßig bedient man sich eines Schalters mit drei Ein stellungen, um einmal Impulse zuzuführen und um an den Widerstand 71 die eine oder die andere Vorspannungsquelle zu legen; in der Zwischenstellung läßt sich die effektive Strahlenbündelbreite verändern. In order to obtain the maximum beam width for all distances, one only interrupts the input pulse to the input 60 of the circuit of FIG. To get the minimum beam width for all distances, you have to go over the Resistor 71 sets the bias voltage applied to diodes 64 and 65 to the voltage value reduce the bias voltage across diode 73. One uses appropriately a switch with three A positions to supply pulses once and to on the resistor 71 to apply one or the other bias voltage source; in the intermediate position the effective beam width can be changed.

Der Dreifachschalter ist entweder ein Handschalter; in diesem Fall wird die effektive Strahlenbündelbreite nach Wunsch von Hand geregelt. In manchen Fällen wird der Handschalter durch einen automatischen Schalter ersetzt, welcher synchron mit der Rotation der Antennenanlage betätigt wird, so daß die zeitveränderliche Strahlenbündelverformung auf einen oder mehrere Sektoren eines Antennenabtastumlaufs beschränkt ist, während in den übrigen Sektoren maximale oder minimale Strahlenbündelbreite angewandt wird. Durch Fernsteuerungen kann die Bedienungsperson in die Lage versetzt werden, die Breite und Lage der einzelnen Sektoren einzustellen. The triple switch is either a manual switch; in this case the effective beam width is regulated by hand as required. In some In cases, the manual switch is replaced by an automatic switch, which is operated synchronously with the rotation of the antenna system, so that the time-varying Beam deformation on one or more sectors of an antenna scan cycle is limited, while in the remaining sectors maximum or minimum beam width is applied. The operator can be enabled by remote controls set the width and position of the individual sectors.

Man kann also für beliebige Bereiche der Radarbilddarstellung Signale einer bestimmten Bündelbreite erhalten, während rnan für die übrigen Bereiche einen anderen Zusammenhang zwischen Bündelbreite und Zielabstand wählen kann. Signals can therefore be used for any area of the radar image display of a certain bundle width, while for the remaining areas one can choose another relationship between beam width and target distance.

Es wurde hier davon ausgegangen, daß die Strahlenbündelbreite für kurze Abstände verringert werden soll, um dadurch die Auswirkungen der Seegangsreflexe zu beseitigen; wenn es nicht auf die Beseitigung solcher Seegangsreflexe ankommt, so können andere Zusammenhänge zwischen dem Zielabstand und der Bündelbreite gewählt werden. So kann man z. B. die : itrahlenbündelbreite mit dem Abstand abnehmen lassen, um die lineare Abmessung aller Ziele auf dem Bildschirm unabhängig von ihrem Abstand konstant zu halten und dadurch ein konstantes Auflösungsvermögen im gesamten Bereich der Radarstellung zu erhalten. It was assumed here that the beam width for short distances should be reduced to thereby reduce the effects of sea reflexes to eliminate; if the elimination of such sea state reflections is not important, in this way, other relationships between the target distance and the beam width can be selected will. So you can z. B. let the beam width decrease with the distance, the linear dimension of all targets on the screen regardless of their distance to keep constant and thereby a constant resolving power in the entire area the radar display.

In Fig. 4 ist eine zeitveränderliche Verstärkungsrebelunbseinheit 90 vorgesehen, welche von dem Triggerimpulsgenerator 27 mit Triggerimpulsen versorgt wird und die Verstärkung des Zwischenfrequenzverstärkers 30 des I-Iauptempfangskanals derart regelt, daß für kleine Abstände die Verstärkung abnimmt. In Fig. 4 is a time-varying gain rebel unit 90 is provided, which is supplied with trigger pulses from the trigger pulse generator 27 and the gain of the intermediate frequency amplifier 30 of the I main receive channel regulates in such a way that the gain decreases for small distances.

Diese Einheit 90 bildet eine dem Störungsschutz dienende Vers tärkungs regelung bekannter Art.This unit 90 forms a reinforcement serving to protect against interference known type of regulation.

In dem Blockschema der Fig. 4 ist auch eine Störpegelabsduieidschaltung 91 vorgesehen, welche den im Ausgang der Detektorschaltung enthaltenen Störpegel beseitigt, bevor dieser Ausgang in die Subtraktionsschaltung 52 eingespeist wird. Durch Abschneiden des Störpegels in dem Hilfsantennenkanal wird die Störspannung bei der Überlagerung der Störpegel zweier Kanäle verringert. Durch Abschneiden des Störpegels wird auch die Kullstelle des Hilfsantennenkanals abgeschnitten, so daß von diesem Kanal in einem kleinen Winkell : ereich ein Ausgangssignal vom Wert Null geliefert wird. Wenn die aus dem Hilfsantennenkanal kommenden Signale von den aus den Hauptantennenkanälen kommenden Signalen abgezogen werden, so wird die Kurvenform, welche das effektive Strahlen- bündel darstellt, kantig; außerdem fallen die Flanken dieser Kurve steil ab, so daß die Empfindlichkeit nahezu über die gesamte effektive Breite des Strahlenbündels konstant ist. In the block diagram of Fig. 4 there is also a noise level eliminating circuit 91 provided which the interference level contained in the output of the detector circuit eliminated before this output is fed to the subtraction circuit 52. By cutting off the interference level in the auxiliary antenna channel, the interference voltage becomes reduced when the interference level of two channels is superimposed. By truncating the Interference level is also cut off the Kullstelle of the auxiliary antenna channel, so that from this channel at a small angle: get an output signal with the value zero is delivered. If the signals coming from the auxiliary antenna channel come from the signals coming from the main antenna channels are subtracted, the curve shape is which is the effective radiation represents bundle, angular; in addition, the flanks fall this curve is steep, so that the sensitivity almost over the entire effective Width of the beam is constant.

5 törpegelabschneideschaltungen können auch hinter der Subtraktionsschaltung 52 angewandt werden, um negative Signale und Störspannungen auszumerzen. 5 body level cutting circuits can also be behind the subtraction circuit 52 can be used to eliminate negative signals and interference voltages.

In der im vorstehenden beschriebenen Anlage kann die Strahlenbündelbreite für : Nachziele verringert werden, ohne daß die Antennenverstärkung verändert wird; es werden also die von Seegangsreflexen herrührenden Signale verringert, ohne daß die Stärke der von bestimmten Zielen, etwa von Booten und Bojen, kommendenSignaleverringert wird.DerZusammenhang zwischen dem Zielabstand und der Reichweite kann durch Verstellung des Widerstands 70 beliiebig verändert werden. Es ist hier nur ein einziger Regelspannungsgenerator beschrieben worden, nämlich der in Fig. 5 dargestellte. Selbstverständlich können aber auch andere Regelspalmungsgeneratoren herangezogen werden. In the system described above, the beam width for: after-targets are reduced without changing the antenna gain; The signals originating from sea state reflections are therefore reduced without Reduces the strength of signals coming from certain targets such as boats and buoys The relationship between the target distance and the range can be determined by adjusting of resistor 70 can be changed as desired. There is only a single control voltage generator here has been described, namely that shown in FIG. Of course you can but also other generators of regular splitting can be used.

Die Verwendung des Regelspannungsgenerators 55 der Fig. 4 macht zwar eine zeitabhängige Stärkeregelungseinheit 90 unnötig, behindert aber deren Arbeitsweise nicht. Die Reinheit 90 dient dazu, um für den Fall, daß die Störsignale noch sehr stark sind, eine Aussteuerung des Empfängers in den Sättigungsbereich zu verhindern, so daß bestimmte Echos noch über dem Störpegel erkennbar sind. The use of the control voltage generator 55 of FIG a time-dependent strength control unit 90 is unnecessary, but hinders its operation not. The purity 90 is used to in the event that the interference signals are still very are strong to prevent the receiver from being driven into the saturation range, so that certain echoes can still be recognized above the interference level.

In der Schaltung der Fig. 4 werden die von zwei Hornempfängern 23, 24 her kommenden Signale als Hochfrequenzsignale überlagert; sie könnten auch als Zwi sche:nfrequenz- oder als Videofrequenzsignale überlagert werden. Würde man sie als Videofrequenzsignale überlagern, so hätte man allerdings nicht die Möglidkeit, die Phasenverschiebung der Hochfrequenzkomponenten zu benutzen, um die Nullstelle in der Kurve 47 der Fig. 6b zu erzeugen. Wenn man Zwischenfrequenz-oder Videofrequenzsignale überlagern würde, so könnte man aber die Verstärkung beider Signale getrennt regeln, bevor man sie mit identischen oder anderen Wellenformen zusammensetzt; ein derartiges Verfahren bringt die WIöglichkeit mit sich, asymmetrische effektive Strahlenbündelformen zu erzeugen, was besonders dann von Vorteil ist, wenn es sich um die Strahlenbündelform in einer Vertikalebene handelt. In the circuit of FIG. 4, the two horn receivers 23, 24 coming signals superimposed as high frequency signals; they could also be Intermediate: nfrequency or video frequency signals are superimposed. You would superimposed as video frequency signals, one would not, however, have the opportunity to to use the phase shift of the high frequency components to zero in curve 47 of FIG. 6b. When considering intermediate frequency or video frequency signals would overlap, one could regulate the amplification of both signals separately, before piecing them together with identical or different waveforms; such a thing Method brings with it the possibility of asymmetrical effective beam shapes to generate, which is particularly advantageous when it comes to the beam shape acts in a vertical plane.

Bei Anwendung anderer Empfangsgeräte, z. B. logarithmisch linear verstärkender Empfangsgeräte, muß unter Umständen eine Regelung der Verstärkung in der Videoverstärkerstufe vorgesehen werden. When using other receiving devices, e.g. B. logarithmically linear amplifying receivers, it may be necessary to regulate the amplification be provided in the video amplifier stage.

Häufiger wird man die Verstärkung in der Zwischenfrequenzstufe oder durch Anwendung von Ferritdämpfungsgliedern bereits in der Hochfrequenzstufe regeln.More often one gets the gain in the intermediate frequency stage or by using ferrite dampers already in the high-frequency stage.

In dem Schaltschema der Fig. 4 ist ein Antennensystem mit drei Hornempfängern vorgesehen ; einer der Hornempfänger gehört für das Hauptstrahlenbündel, die beiden anderen für die Hilfsstrahlenbündel; es ist manchmal schwierig, drei Hornempfänger mit einem einzigen Reflektor zu verwenden. In diesem Fall kann man sich auch auf zwei Hornempfänger beschränken, wie dies in Fig. 7 geschehen ist. In Fig. 7 ist ein Reflektor 100 mit zwei Hornempfängern 101 und 102 dargestellt. Die Hornempfänger 101 und 102 sind über Antennellzufii, hrungen 103 und -104 an die beiden symmetrischen Eingänge eines Hybridkopplers 105 angeschlossen. Der Hybridkoppler, der etwa ein magisches T oder ein Hybridring oder ein 3-db-Richtungskoppler ist, besitzt einen Ausgang 106, in dem die von den Hornempfängern 101 und 102 herrührenden Signale in Phase überlagert sind, und einen zweiten Ausgang 107, in dem diese Signale gegenphasig überlagert sind. Der Ausgang 106 wird an die S imultanantemlenschaltung 28 der Fig. 4 angeschlossen, der Ausgang 107 an den Empfänger 44. Die beiden Hornempfänger werden also für die Ausstrahlung und für den Empfang des Hauptstrahls in Phase betrieben, für den Empfang der Nebenstrahlen mit einer Phasenverschiebung von 1800. In the circuit diagram of FIG. 4, there is an antenna system with three horn receivers intended ; one of the horn receivers belongs to the main beam, both of them others for the auxiliary beams; it is sometimes difficult to have three horn receivers to be used with a single reflector. In this case you can also rely on restrict two horn receivers, as was done in FIG. In Fig. 7 is a reflector 100 with two horn receivers 101 and 102 is shown. The horn receivers 101 and 102 are via antenna cell feeds 103 and -104 to the two symmetrical ones Inputs of a hybrid coupler 105 connected. The hybrid coupler, which is about a magic T or a hybrid ring or a 3 db directional coupler has one Output 106, in which those coming from the horn receivers 101 and 102 Signals are superimposed in phase, and a second output 107 in which these signals are superimposed in phase opposition. The output 106 is connected to the simultaneous antenna circuit 28 of FIG. 4, the output 107 is connected to the receiver 44. The two horn receivers are therefore operated in phase for the transmission and for the reception of the main beam, for receiving the secondary beams with a phase shift of 1800.

In der vorstehenden Beschreibung und in der zeichnerischen Darstellung der Erfindung wurde davon ausgegangen, daß der Richtstrahl in der horizontalen Ebene scharf begrenzt sein soll und in dieser Ebene periodisch verdreht wird. Man kann durch Anordnung der Hornempfänger 23 und 24 über bzw. unter dem Hornempfänger 21 oder durch Anordnung der Hornempfänger 101 und 102 (Fig. 7) übereinander selbstverständlich auch erreichen, daß das Strahlenbündel in einer vertikalen Eblene scharf begrenzt ist. Schließlich kann der Strahl auch in beiden, nämlich in der horizontalen und in der vertikalen Ebene scharf begrenzt sein; man benutzt dann vier Hornempfänger für das Hilfsantennensystem und zwar einen Hornempfänger unter, einen über und zwei zu beiden Seiten des Hornempfängers der Hauptantenne. Auch können die Hornempfänger in analoger Weise betrieben werden wie in Fig. 7. Es werden dann z. B. die Ausgangssignale des oberen und des unteren Hornempfängers in einer Hybridkopplung überlagert. In the above description and in the drawing the invention was based on the assumption that the directional beam in the horizontal plane should be sharply delimited and periodically rotated in this plane. One can by arranging the horn receivers 23 and 24 above and below the horn receiver 21, respectively or, of course, by arranging the horn receivers 101 and 102 (FIG. 7) one above the other also achieve that the bundle of rays is sharply delimited in a vertical plane is. Finally, the beam can also be in both, namely in the horizontal and be sharply defined in the vertical plane; one then uses four horn receivers for the auxiliary antenna system, namely one horn receiver below, one above and two on both sides of the horn receiver of the main antenna. The horn receivers can also operated in an analogous manner as in Fig. 7. There are then z. B. the output signals of the upper and lower horn receivers are superimposed in a hybrid coupling.

Das durch diese gleichphaslige Überlagerung gebildete Signal wird mit einem ebenfalls durch gleichphasige Überlagerung in einer zweiten Hybridkopplung aus den Ausgangssignalen der beiden anderen Hornempfänger gebildeten Signal zusammengesetzt, um dadurch den Hauptstrahl zu bilden. Die gegen phasigen Überlagerungskomponenten der beiden Hybridkopplungen wer den als Vi deofrequenzsign;ale einander additiv überlagert, so daß das Hilfsantennensignal gebildet ist. Auch hier kann der Störpegel sowohl in den Hilfskanälen vor der additiven Überlagerung oder aber in den überlagerten Signalen vor der Substraktionsschaltung abgeschnitten werden.The signal formed by this in-phase superposition is with one also by in-phase superposition in a second hybrid coupling composed of the output signals of the two other horn receivers, to thereby form the main ray. The against phase superposition components of the two hybrid couplings are used as video frequency signals, all of which are additive to each other superimposed so that the auxiliary antenna signal is formed. Here, too, the interference level both in the auxiliary channels before the additive superimposition or in the superimposed Signals are cut off before the subtraction circuit.

Die hier beschriebenen Anlagen, in denen das Strahlenbündel in einer oder in beiden Ebenen scharf begrenzt ist, eignen sich besonders für Radargeräte, in denen Interferenzen auftreten. The systems described here, in which the beam in a or is sharply delimited in both planes, are particularly suitable for radar devices, in which interference occurs.

Interferenzsignale, welche in den Seitenkeulen auftreten, die durch die strichpunktierten Kurven 110 der Fig. 6 a dargestellt sind, werden nämlich vollkommen ausgeschaltet; es ist deshalb möglich, ein Ziel festzustellen und seinen Abstand zu bestimmen, welches ganz nahe bei der Winkel richtung der Interferenzquelle liegt. Infolge der Ausschaltung der Seitenkeulensignale ist es viel einfacher, die Richtung eines stark interferierenden Signals eindeutig zu bestimmen. Interference signals that occur in the side lobes that pass through that is, the dash-dotted curves 110 of FIG. 6 a are shown to be perfect switched off; it is therefore possible to establish a target and its distance to determine which is very close to the angular direction of the interference source. As a result of the elimination of the sidelobe signals, it is much easier to determine the direction of a strongly interfering signal.

Claims (19)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Impulsradaranlage, deren Strahlungscharakteristik sich durch Zusammenfassung mehrerer Einzelcharakteristiken mit einstellbarem Amplitudenverhältuis unterschiedlich stark bündeln läßt, gekennzeichnet durch eine Hauptantenne für ein Hauptempfangsstrahlenbündel und ein Hilfsantennensystem für zwei Nebenempfangsstrahlenbündel, deren Richtungen zu beiden Seiten der Richtung des Hauptempfangsstrahlenbündels liegen und welche sich mit dem Hauptempfangs- strahlenbündel überlappen, derart, daß durch subtraktive Überlagerung der in dem Hauptantennensystem und der in dem Hilfsantennensystem empfangenen Signale die effektive Empfangsstrahlenbündelbreite verringert wird, ferner gekennzeichnet durch Schaltungen für eine synchron mit der Impulsfolgefrequenz verlaufende Veränderung des Verhältnisses der Amplituden am Ausgang der beiden Antennensysteme, welche bewirken, daß das Amplitudenverhätnis mit dem Abstand der Ziele, deren Echos empfangen werden, sich ändert. PATENT CLAIMS: 1. Impulse radar system, its radiation characteristics by combining several individual characteristics with adjustable amplitude ratios can be bundled to different degrees, characterized by a main antenna for a Main received beams and an auxiliary antenna system for two secondary received beams, their directions on either side of the direction of the main received beam lie and which are with the main reception rays overlap in such a way that that by subtractive superposition of those in the main antenna system and those in the Auxiliary antenna system received signals the effective received beam width is reduced, further characterized by circuits for synchronous with the Pulse repetition frequency progressive change in the ratio of the amplitudes am Output of the two antenna systems, which cause the amplitude ratio changes with the distance of the targets whose echoes are received. 2.ImpulsradaranlagenachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerung der Signale des Haupt- und des Hilfsantennensystems nach der Gleichrichtung auf Videofrequenz erfolgt. 2.ImpulsradaranlagenachAnspruchl, characterized in that the Superposition of the signals from the main and auxiliary antenna systems after rectification takes place on video frequency. 3. Impulsradaranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geioennzeidinet, daß jedem Antennensystem ein eigener Hochfrequenzverstärker und ein eigener Zwischenfrequenzverstärker zugeordnet sind. 3. Impulse radar system according to claim 1 or 2, characterized geioennzeidinet, that each antenna system has its own high frequency amplifier and its own intermediate frequency amplifier assigned. 4. Impulsradaranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Zwischenfrequenzverstärker zum Zwecke der Veränderung des Amplitudenverhältnisses am Ausgang der beiden Antennensysteme veränderlich ist. 4. pulse radar system according to claim 3, characterized in that the gain of the intermediate frequency amplifier for the purpose of changing the amplitude ratio is variable at the output of the two antenna systems. 5. Impulsradaranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Hochfrequenzverstärker zum Zweck der Regelung des Amplitudenverhältmsses am Ausgang der beiden Antennensysteme veränderlich ist. 5. pulse radar system according to claim 3, characterized in that the amplification of the high-frequency amplifiers for the purpose of regulating the amplitude ratio is variable at the output of the two antenna systems. 6. Impulsradaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis- 3, gekennzeichnet durch Hochfrequenzdämpfungsglieder für die Regelung des Amplitudenverhältnisses am Ausgang der Antennensysteme. 6. Impulse radar system according to one of claims 1 to 3, characterized through high-frequency attenuators for regulating the amplitude ratio at the exit of the antenna systems. 7. Impulsradaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Videofrequenzverstärker zum Zwecke der Veränderung des Amplitudenverhältnisses am Ausgang der Antennensysteme veränderlich ist. 7. Impulse radar system according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the gain of the video frequency amplifier for the purpose of changing the amplitude ratio is variable at the output of the antenna systems. 8. Impulsradaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung für die Veränderung des Amplitudenverhältnisses am Ausgang der beiden Antennensysteme einen Schalter für die Zuführung bzw. Unterbrechung der von dem einen Antennensystem kommenden Signale enthält. 8. Impulse radar system according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the circuit for changing the amplitude ratio at the output of the two antenna systems a switch for the supply or interruption of the contains signals coming from an antenna system. 9. Impulsradaranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung für die Veränderung des Amplitudenverhältnisses eine kontinuierliche Veränderung dieses Amplitudenverhältmsses in Abhängigkeit von dein Abstand der Ziele vornimmt, deren Echos jeweils empfangen werden. 9. Impulse radar system according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the circuit for changing the amplitude ratio is continuous Change of this amplitude ratio depending on your distance between the targets makes the echoes of which are received. 10.Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Amplitudenverhältnis durch Regelung der Amplitude des Hilfsantennensystems regelbar ist. 10. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 9, characterized in that that the amplitude ratio by regulating the amplitude of the auxiliary antenna system is adjustable. 11. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine zusätzliche zeitabhängige Verstärkungsregelung, derart, daß für kurze Ziel abstände die Verstärkung verringert wird. 11. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 10, characterized by an additional time-dependent gain control, such that for short Target distances the gain is reduced. 12. Impul sradaranl age nach einem derAnsprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine derartige Schaltung, daß das Amplitudenverhältnis für geringere Zielabstände konstant ist und bei größeren Zielabständen linear oder nichtlfnear abnimmt, derart, daß die effektive Bündelbreite mit dem Abstand des Zieles zunimmt und ihr Maximum vor oder bei der maximalen Reichweite des Radarstrahles annimmt. 12. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 11, characterized by such a circuit that the amplitude ratio for smaller target distances is constant and decreases linearly or non-linearly with larger target distances, in such a way that that the effective bundle width with the distance of the goal increases and assumes its maximum before or at the maximum range of the radar beam. 13. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch Schaltelemente, welche eine Veränderung der Beziehung zwischen dem Zielabstand und dem Verhältnis der Ausgangsamplituden l beider Antennensystemegestatten. 13. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 12, characterized by switching elements that change the relationship between the target distance and the ratio of the output amplitudes l of both antenna systems. 14. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennensysteme einen scharf abgegrenzten Richtstrahl in der Horizontalebene liefern, welcher in dieser Ebene periodisch verlagert wird. 14. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 13, characterized in that that the antenna systems have a sharply defined directional beam in the horizontal plane supply, which is periodically shifted in this plane. 15. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüchel bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennensysteme einen scharf abgegrenzten Richtstrahl in der vertikalen Ebene liefern. 15. Impulse radar system according to one of the claims to 13, characterized in that that the antenna systems have a sharply defined directional beam in the vertical Deliver level. 16. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1. bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennensysteme einen sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Ebene scharf abgegrenzten Richtstrahl liefern und daß das Hilfsantennensystem derart angeordnet ist, daß es zu beiden Seiten des Hauptstrahls in der Horizontalen und außerdem über und unter dem Hauptstrahl je einen Richtstrahl empfängt. 16. Impulse radar system according to one of claims 1 to 13, thereby characterized in that the antenna systems one in both the horizontal and deliver a sharply defined directional beam in the vertical plane and that the auxiliary antenna system is arranged so that it is on both sides of the main beam in the horizontal and also receives a directional beam above and below the main beam. 17. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Haupt-und dem Hilfsantennensystem ein gemeinsamer Reflektor zugeordnet ist. 17. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 16, characterized in that that the main and the auxiliary antenna system are assigned a common reflector. 18. Impulsradaranlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines in einer Ebene scharf abgegrenzten Richtstrahls ein Re- flektor mit zwei Hornempfängern ausgerüstet ist und daß das Hauptantennensystem dadurch gebildet ist, daß die Ausgangsamplituden beider Hornempfänger gleichphasig in der Hochfrequenzstufe oder in einer Zwi ; schenfrequenzstufe im Anschluß an die Frequenzwandlung überlagert werden, während das Hilfsantennensystem dadurch entsteht, daß die gleichen Ausgangsamphituden ebenfalls in der Hochfrequenzstufe oder in einer Zwischenfrequenzstufe einander gegenphasig überlagert werden. 18. Impulse radar system according to claim 17, characterized in that to generate a directional beam that is sharply defined in one plane flexor is equipped with two horn receivers and that the main antenna system thereby is formed that the output amplitudes of both horn receivers in phase in the High frequency stage or in a twin; frequency stage following the frequency conversion are superimposed, while the auxiliary antenna system is created by the fact that the same Output amplitudes also in the high frequency stage or in an intermediate frequency stage are superimposed on each other in phase opposition. 19. Impulsradaranlage nach einem derAnsprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsantennensystem aus zwei Hilfsantennen besteht, welche zwei Richtstrahlenbündel empfangen und derart angeordnet sind, daß sich die Richtstrahlen im Zentralbereich des Hauptstrahlenbündels überlappen, ferner gekennzeichnet durch Schaltungen für die Überlagerung der von den beiden Hilfsantennen empfangenen Signale entweder in der Hochfrequenzstufe oder in einer Zwischenfrequenzstufe anschließend an eine Frequenzwandlung, und zwar mit solcher gegenseitiger Phasenlage, daß sich die in dem Überlappungsbereich liegenden Signale gegenseitig auslöschen, und schließlich gekennzeichnet durch Schaltungen für die Gleichrichtung der einander überlagerten Hoch-bzw. Zwischenfrequenzsignale der Hilfsantennen und anschließende Überlagerung mit dem gleichgerichteten Ausgang des Hauptantennensystems. 19. Impulse radar system according to one of Claims 1 to 17, characterized in that that the auxiliary antenna system consists of two auxiliary antennas, which two directional beams received and arranged such that the directional beams in the central area of the main beam overlap, further characterized by circuits for the superposition of the signals received by the two auxiliary antennas either in the high frequency stage or in an intermediate frequency stage following a frequency conversion, with such mutual phase relationship that the in the overlap area lying signals cancel each other out, and finally characterized by circuits for the rectification of the superimposed high or. Intermediate frequency signals of the auxiliary antennas and subsequent superposition with the rectified output of the main antenna system. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 023 799. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,023,799.
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