DE1214281B - Antwortgebende Relaisstation fuer Radarsysteme - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

GOIs

Deutsche Kl.: 21 a4 - 48/63

Nummer: 1214281

Aktenzeichen: C 22451IX d/21 a4

Anmeldetag: 30. September 1960

Auslegetag: 14. April 1966

Die Erfindung betrifft eine antwortgebende Relaisstation, die ohne Abänderungen mit zwei Radarsystemen zusammenzuarbeiten vermag, welche wiederkehrende Impulsgruppen verwenden.

Das eine dieser Radarsysteme benutzt in jeder Impulsgruppe einen Steuerimpuls A, dem ein Abfrageimpuls B folgt. Das andere Radarsystem verwendet in jeder Impulsgruppe zwei Abfrageimpulse A₁ und B₁, die den gleichen zeitlichen Abstand haben wie die Impulse A und B sowie in dem Intervall zwischen den Abfrageimpulsen einen Steuerimpuls C₁, in diesem System werden die Abfrageimpulse von einer Richtantenne ausgestrahlt, während die Steuerimpulse zwecks Ermöglichung einer Unterscheidung zwischen der Haupt- und Nebenstrahlung der Richtantenne von einer Rundstrahlantenne ausgestrahlt werden, und zwar in einer Stärke, die größer ist als die in der Nebenstrahlung der Richtantenne, aber die Stärke der Hauptstrahlung der Richtantenne nicht übersteigt, wobei die Wiederholperiode der Impulsgruppen wesentlich größer ist als die Dauer einer Gruppe.

Bei einem bekannten Radarsystem der erstgenannten Art ist die antwortgebende Relaisstation so ausgebildet, daß sie nur dann in Tätigkeit versetzt wird, wenn das Verhältnis der Amplitude des empfangenen Abfrageimpulses B zu der des empfangenen Steuerimpulses A größer als ein vorbestimmter Wert ist. Bei dem zweiten genannten, ebenfalls bekannten Radarsystem muß, um die antwortgebende Relaisstation in Tätigkeit zu versetzen, das Verhältnis der Amplitude der empfangenen Abfrageimpulse A₁ und B₁, welche beide die gleiche Amplitude haben können, zu der des empfangenen Steuerimpulses C₁ ebenfalls einen vorbestimmten Wert übersteigen.

Es soll nun durch die Erfindung eine einfache Schaltungsanordnung geschaffen werden, die mit jedem der genannten Radarsysteme zufriedenstellend zusammenarbeitet, ohne daß ein Einstellen durch das Bedienungspersonal notwendig ist.

Es ist zwar bereits eine antwortgebende Relaisstation bekannt, die ohne Abänderung für ein Zwei- und Dreiimpulssystem benutzt werden kann, aber diese Relaisstation hat den Nachteil, daß sie durch einen Abfragesender für eine verhältnismäßig lange Zeit gesperrt wird. Wenn diese Relaisstation nämlich einmal durch einen Sender abgefragt wurde, bleibt sie für alle anderen Abfragesender für nahezu das gesamte Intervall zwischen den aufeinanderfolgend abgestrahlten Impulsgrappen gesperrt.

Eine andere, bekannte Anordnung will dieses Problem der Sperrung durch die Einführung von Antwortgebende Relaisstation für Radarsysteme

Anmelder:

A. C. Cossor Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. F. Eitner, Patentanwalt,

München 5, Erhardtstr. 8

Als Erfinder benannt:

Peter Francis Barber, London

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 1. Oktober 1959 (33 370)

zwei Abfrageimpulsen lösen, die von einer Rundstrahlantenne abgestrahlt werden und die ein Vorsignal darstellen, von dem man ein Signal ableitet, das die Relaisstation an einer Antwortgabe hindert, es sei denn, daß der darauffolgende von der Richtstrahlantenne empfangene Impuls eine Amplitude hat, die wesentlich größer ist als diejenige des Vorsignals. Diese bekannte Anordnung kann aber auch auf nur einen Impuls eine Antwort geben. Eine weitere bekannte Anordnung dieser Art kann zwar sowohl ein Zweiimpulssystem, welches mit zwei Frequenzen arbeitet, oder ein Dreiimpulssystem sein, aber keine dieser beiden Relaisstationen kann mit dem anderen Typ dieses Systems zusammenarbeiten.

Die Anordnung gemäß der Erfindung verwendet in bekannter Weise eine Relaisstation mit einem Koinzidenztor, dem die empfangenen Impulse und eine von den empfangenen Impulsen abgeleitete, um das Zeitintervall zwischen den eingangs genannten Impulsend und B verzögerte Impulsgruppe zugeführt sind und welches Ausgangsimpulse nur dann erzeugt, wenn an den beiden Eingangsklemmen gleichzeitig Impulse gleicher Polarität auftreten. Außerdem hat diese Relaisstation eine Überlagerungsstufe, um zwei von den empfangenen Impulsen abgeleitete Impulsfolgen zu addieren, von denen die eine Impulsfolge in bezug auf die andere Impulsfolge um das Zeitintervall zwischen den eingangs genannten Impulsen A₁ und C₁ verzögert und in der Polarität umgekehrt ist.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Relaisstation außer dem vorstehend genannten

609 558/148

3 4

ersten Koinzidenztor zwei weitere derartige Koinzi- lungsrichtung empfangenen Impulse durch gestrichelte denztore sowie ein Unterdrückertor und zusätzlich Linien dargestellt.

zu der vorstehend genannten ersten Überlagerungs- Nimmt man zunächst an, daß die Impulsfolge (a)

stufe eine zweite Überlagerungsstufe in bestimmter empfangen wurde, so wird dieses Signal direkt einer Anordnung hat. Der erste Uberlagerer ist so ange- 5 Eingangsklemme des ersten Koinzidenztores 11 und ordnet, daß die eine der beiden ihm zugeführten über ein Verzögerungsnetzwerk 12, das eine Zeitver-Impulsgruppen, gegenüber der die andere verzögert zögerung von 8 MikroSekunden bewirkt, der anderen und umgepolt ist, die empfangene Impulsgruppe ist, Emgangsklemme des Tores 11 zugeführt. Der Aus- und der zweite Überlagerer ist so angeordnet, daß er gangsimpuls des Tores 11 wird, falls erwünscht, die empfangenen Impulse nach einer Umpolung, mit io durch ein später beschriebenes Verzögerungsnetzden um das Zeitintervall zwischen den Impulsen^ werk 13 dem Unterdrückertor 14 zugeleitet, welches und B verzögerten Impulsen addiert. Die Ausgangs- geschlossen wird, wenn eine positiv gerichtete Spanimpulse des ersten Überlagerers und die um das nung an seinem sperrenden Eingang 15 auftritt, sonst Zeitintervall zwischen den Impulsen A₁ und C₁ ver- aber geöffnet ist, so daß ein Impuls nach 16 gelangen zögerten Impulse sind dem zweiten Koinzidenztor 15 und so den nicht dargestellten Sender der Relaiszugeführt und die Ausgangsimpulse des zweiten station einschalten kann.

Überlagerers und die Ausgangsimpulse des ersten Die Impulsfolge (a) wird auch dem Inverter 17,

Koinzidenztores dem dritten Koinzidenztor züge- der dessen Polarität umkehrt und, falls erwünscht, führt. Das Unterdrückertor ist zwischen dem Aus- über einen später erläuterten Impulsverlängerer 18 gang des ersten Koinzidenztores und der Einschalt- 20 einer der Eingangsklemmen des Überlagerers 19 zuleitung des Senders der Relaisstation angeordnet, geführt. Die von der Verzögerungseinrichtung 12 und die jeweils vorhandenen Ausgangsimpulse des abgegebene Impulsfolge (b) wird der anderen Einzweiten und des dritten Koinzidenztores werden dazu gangsklemme des Überlagerers 19 zugeführt. Der benutzt, um das Unterdrückertor zu schließen. Überlagerer 19 überlagert die Impulsfolgen (b) und

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Re- 25 (<2) und erzeugt die Impulsfolge (e), die einer der laisstation mit einer Anzahl von verschiedenen Ab- Eingangsklemmen eines zweiten Koinzidenztores 20 fragesendern in jeder Wiederholperiode der Impuls- zugeführt wird. Die vom Koinzidenztor 11 ausgrappen antworten kann. Trotzdem arbeitet diese gehende Impulsfolge (c) wird der anderen Eingangs-Relaisstation hinsichtlich der Vermeidung einer Fehl- klemme des Tores (20) zugeführt,
einschaltung ebenso befriedigend wie die bekannten 30 Das Koinzidenztor 11 ist so ausgebildet, daß es Einrichtungen, und zwar sowohl mit dem Zwei- einen Ausgangsimpuls (c) erzeugt, wenn positive Imimpulssystem als auch mit dem Dreiimpulssystem. pulse gleichzeitig mit ausreichender Amplitude an

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin- seinen Eingangsklemmen auftreten. Der durch eine dung sind in der folgenden Beschreibung an Hand voll ausgezogene Linie (Seitenzipfel) dargestellte der Zeichnung erläutert, welche ein Ausführungsbei- 35 Impuls B der Impulsfolge (α) soll eine ausreichende spiel der Erfindung veranschaulicht. Amplitude haben, um einen Ausgangsimpuls (c) zu

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung erzeugen, und der durch eine gestrichelte Linie gemäß der Erfindung, und (Hauptstrahlungsrichtung) dargestellte Impuls B soll

Fig. 2 und 3 zeigen idealisierte Impulsfolgen, eine Amplitude haben, die für diesen Zweck mehr wobei die Punkte in der Schaltungsanordnung nach 4° als ausreichend groß ist. Somit erzeugen die in der Fig. 1, an denen diese Impulsfolgen auftreten, mit Hauptstrahlungsrichtung empfangenen Impulse B den gleichen Buchstaben wie die Impulsfolgen in immer einen Ausgangsimpuls (c), und die aus einem Fig. 2 und 3 bezeichnet sind. Seitenzipfel empfangenen Impulse B können einen

In Fig. 1 werden die durch die Relaisstation Ausgangsimpuls (c) erzeugen. Dieser Impuls (c) empfangenen Signale der Leitung 10 zugeleitet und 45 schaltet über das Unterdrückertor 14, sofern dieses können die Form haben, wie sie in Fig. 2, (0) und offen ist, den Sender ein.

Fig. 3, Qi) dargestellt sind. Diese Impulsfolgen wer- Die Impulsfolge (e), die die Summe der Impuls-

den nachfolgend mit (a) und Qi) bezeichnet. In der folgen (b) und (d) ist, wird der einen Eingangsfolgenden Beschreibung sind verschiedene Zeitinter- klemme des zweiten Koinzidenztores 20 zugeführt, valle zwischen den Impulsen angenommen. Diese 50 während die Impulsfolge (c) der anderen Eingangs-Annahmen wurden lediglich beispielsweise gemacht, klemme zugeführt wird. Dieses Tor 20 erzeugt einen um den Erfindungsgegenstand klarzustellen. Die Er- Ausgangsimpuls (f), wenn positive Impulse ausreifindung beschränkt sich selbstverständligh keines- chender Amplitude gleichzeitig an seinen beiden wegs auf diese Zeitintervalle. Die Impulsfolge (a) Eingangsklemmen auftreten. Die Impulsfolge (c) entbesteht aus wiederkehrenden Impulsgruppen, wobei 55 hält einen Impuls D, der positiv gerichtet ist und jede Gruppe aus einem von einer Rundstrahlantenne gleichzeitig mit dem positiv gerichteten Impuls E der ausgestrahlten Impuls A und einem von einer Rieht- Impulsfolge (e) auftritt Der voll ausgezogene Imstrahlantenne 8 Mikrosekunden später ausgestrahlten puls E hat eine ausreichend große Amplitude, um Impuls B besteht. Die Impulsfolge Qi) besteht aus. das Koinzidenztor 20 zu öffnen, aber dieser Impuls wiederkehrenden Impulsgruppen, wobei jede Impuls- 60 tritt nur dann auf, wenn der Empfang aus einem pruppe aus zwei Impulsen A₁ und B₁, die von einer Seitenzipfel erfolgt. In der Hauptstrahlungsrichtung Richtstrahlantenne abgestrahlt werden und einen hat der Impuls eine kleine oder gar keine Amplitude, zeitlichen Abstand von ·8 Mikrosekunden haben, und Bei einem Empfang aus einem Seitenzipfel wird soeinem Impuls C₁ besteht, der 2 Mikrosekunden nach mit eine Impulsfolge (f) erzeugt und zu einem Tordem Impuls A₁ auftritt und von einer Rundstrahl- 65 impulsgenerator 21 geleitet, der die Impulsfolge (g) antenne abgestrahlt wird. In Fig. 2 und 3 sind die erzeugt, welche das Unterdrückertor 14 schließt und aus einem Seiienzipfel empfangenen Impulse durch verhindert, daß die Impulsfolge (c) nach Iß gelangt, ausgezogene Linien und die aus der Hauptstrah- In der Hauptstrahlungsrichtung wird die Impuls.-

folge (j) nicht erzeugt, und das Unterdrückertor 14 bleibt offen, so daß die Impulsfolge (c) nach 16 gelangen kann.

Es ist leicht einzusehen, daß, wenn die Impulsfolge Qi) dem beschriebenen Teil der Schaltungsanordnung zugeführt wird, keine Impulsfolge (f) erzeugt wird und deshalb, soweit als dieser Teil der Schaltungsanordnung betroffen ist, das Unterdrückertor die Schaltimpulse durchläßt, vorausgesetzt, daß die empfangenen Impulse A₁ und B₁ eine ausreichend große Amplitude haben, um die Koinzidenztore zu öffnen.

Es sei nun der Teil der Schaltungsanordnung betrachtet, der zur Seitenzipfelunterdrückung dient, wenn die Impulsfolge Qi) auftritt. Dieser Teil enthält eine Verzögerungsanordnung 22, die eine Verzögerung von 2 Mikrosekunden bewirkt, einen Inverter 23, falls erwünscht, einen später erläuterten Impulsverläagerer 24 und einen Überlagerer 25. Die Impulsfolge wird auch über einen Verstärker 26, der, falls erwünscht, eine veränderbare Verstärkung hat, dem Überlagerer 25 zugeführt. Der Überlagerer 25 überlagert die Impulsfolgen Qi) und (J), so daß die Impulsfolge Qc) entsteht, die einer Eingangsklemme eines dritten Koinzidenztores 27 zugeführt wird, dessen Ausgangsimpuls Q) dem Torimpulsgenerator

21 zugeführt wird.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß nur die koinzidenten positiven Impulse der Impulsfolgen Q) und Qc), die den Eingangsklemmen des Tores 27 zugeführt werden, zur Zeit des Impulses C₁ der Impulsfolge Qi) auftreten und daß diese Impulse nur in einem Seitenzipfel eine ausreichende Amplitude haben, um einen Ausgangsimpuls (Z) zu erzeugen. In der Hauptstrahlungsrichtung hat der Impuls in Q) eine ausreichende Amplitude, aber derjenige in (k), der aus der Summe der Impulsfolgen Qi) und (J) besteht, hat diese nicht. In einem Seitenzipfel wird deshalb ein Impuls Q) erzeugt, der den Impulsgenerator 21 in Gang setzt, durch den dann eine Unterdrückerimpulsfolge Qn) erzeugt wird, die das Tor 15 schließt und die Impulsfolge (c) daran hindert, die Einschaltleitung 16 zu erreichen. Die Impulsfolge (c) wird, wie früher beschrieben, durch das Koinzidenztor 11 gebildet, wenn die Impulse A₁ und B₁ mit ausreichender Amplitude und mit dem vorbestimmten Zeitunterschied auftreten.

Es ist leicht einzusehen, daß die Impulsfolge (ä) keine Wirkung auf den Betrieb des Teiles der Schaltungsanordnung ausübt, der die Elemente 22,23, 24, 25, 26 und 27 einschließt. Die Verzögerungsanordnung 13, die beispielsweise eine Verzögerung von 1 Mikrosekunde bewirkt, kann dazu vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß die Impulsfolge (c) durch die Impulsfolge (g) oder Qn) vollständig unterdrückt wird.

Die Impulsverlängerer 18 und 24 stellen sicher, daß zeitliche Koinzidenz zwischen den verwendeten Impulsen besteht, indem sie hinreichende Toleranzen zulassen. Die Zeitverzögerungen, die durch 12 und

22 bewirkt werden, können geringfügig modifiziert werden, wenn die Impulsverlängerer benutzt werden, um die Vorteile der verlängerten Impulse voll auszunutzen. Wenn z. B. die Impulse normalerweise eine Dauer von 1 Mikrosekunde haben, und wenn sie auf 1,5 Mikrosekunden verlängert werden, sollte die durch 12 bewirkte Verzögerung um 0,25 Mikrosekunde und die durch 22 bewirkte Verzögerung um annähernd denselben Betrag vergrößert werden. Ein weiterer Impulsverlängerer kann zwischen der Leitung 10 und dem Tor 11 eingeschaltet werden.

Es ist augenscheinlich, daß die Impulsverlängerer auch an anderen als den dargestellten Stellen angebracht werden können und daß Verstärker, die eine veränderbare Verstärkung haben können, in anderen Teilen der Schaltungsanordnung vorgesehen werden können, um eine Einstellung der relativen Amplitude

ίο der Impulse zu erlauben. Dämpfungsglieder, die veränderbar sein können, können für denselben Zweck vorgesehen werden.

Ein oder mehrere Kathodenbasisverstärker oder — im Falle der Verwendung von Transistoren — Emitterbasisverstärker können zwischen der Leitung und einem oder allen Elementen 11, 12, 17, 22 oder 26 vorgesehen werden, um eine unerwünschte Belastung der Ausgangsstufen des Empfängers der Relaisstation, in der die Erfindung angewandt wird,

ao zu verhindern.

Es ist zu beachten, daß verschiedene Bauelemente ausgewechselt werden können, ohne die Art der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung zu verändern. Zum Beispiel kann der Inverter 23 zwischen den Verstärker 26 und den Mischer 25 eingeschaltet weren, oder er kann ganz weggelassen werden, wenn der Verstärker 26 selbst die gewünschte Inversion bewirkt

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Antwortgebende Relaisstation, die ohne Abänderungen mit zwei wiederkehrende Impulsgruppen verwendenden Radarsystemen zusammenzuarbeiten vermag, nämlich mit einem System, das in jeder Gruppe einen Steuerimpuls^ benutzt, dem ein Abfrageimpuls B folgt, und mit einem System, bei dem in jeder Gruppe zwei Abfrageimpulse A₁ und B₁, die den gleichen zeit-

liehen Abstand haben wie die Impulse A und B, verwendet werden und in dem Intervall zwischen den Abfrageimpulsen ein Steuerimpuls C₁ verwendet wird, in welchem System die Abfrageimpulse von einer Richtantenne und die Steuerimpulse, um eine Unterscheidung zwischen der Haupt- und Nebenstrahlung der Richtantenne zu gestatten, in einer Stärke, die größer ist als die in der Nebenstrahlung der Richtantenne, aber die Stärke der Hauptstrahlung der Richtantenne nicht übersteigt, von einer Rundstrahlantenne ausgestrahlt werden und in welchem die Wiederholperiode der Gruppen wesentlich größer ist als die Dauer einer Gruppe, welche Relaisstation ein Koinzidenztor hat, dem die empfangenen Impulse und eine von den empfangenen Impulsen abgeleitete, um das Zeitintervall zwischen den Impulsen^ und B verzögerte Impulsgruppe zugeführt sind und das Ausgangsimpulse nur dann erzeugt, wenn an den beiden Eingangsklemmen gleichzeitig Impulse gleicher Polarität auftreten, und welche Relaisstation außerdem eine Überlagerungsstufe hat, um zwei von den empfangenen Impulsen abgeleitete Impulsfolgen zu addieren, von denen die eine Impulsfolge in bezug auf die andere Impulsfolge um das Zeitintervall zwischen den Impulsen A₁ und C₁ verzögert und in der Polarität umgekehrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisstation außer

I 214

dem genannten ersten Koinzidenztor (11) zwei weitere derartige Koinzidenztore (27 und 20) sowie ein Unterdrückertor (14) und zusätzlich zu der genannten ersten Überlagerungsstufe (25) eine zweite Überlagerungsstufe (19) hat, daß der erste Überlagerer (25) so angeordnet ist, daß die eine der beiden itvm zugeführten Impulsgruppen, gegenüber der die andere verzögert (£) und umgepolt (/) ist, die empfangene Impulsgruppe (ft) ist, und daß der zweite Uberlagerer (19) so angeordnet ist, daß er die empfangenen Impulse (a) nach einer Umpolung (d) mit den um das Zeitintervall zwischen den Impulsen A und B verzögerten Impulsen (b) addiert, daß ferner die Ausgangsimpulse (k) des ersten Überlagerers (25) und die um das Zeitintervall zwischen den Impulsen A_x und C₁ verzögerten Impulse (i) dem zweiten Koinzidenztor (27) zugeführt sind und daß die Ausgangsimpulse (e) des zweiten Überlagerers (19) und die Ausgangsimpulse (c) des ersten Koinzidenztores (11) dem dritten Koinzidenztor (20) zugeführt sind, daß das Unterdrückertor (14) zwischen dem Ausgang des ersten Koinzidenztores (11) und der Einschaltleitung (16) des Senders der Relaisstation angeordnet ist und daß die jeweils vorhandenen Ausgangsimpulse (I bzw. f) des zweitenund des dritten Koinzidenztores (27 bzw. 20) dazu benutzt werden, um das Unterdrückertor (14) zu schließen.

2. Antwortgebende Relaisstation nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Impulsverlängerer (18, 24) vorgesehen sind, die in den Übertragungsweg der empfangenen Signale zu wenigstens einem der Koinzidenztore eingeschaltet sind und die Impulse um relativ zu den Zeitintervallen zwischen den Impulsen kurze Beträge verlängern.

3. Antwortgebende Relaisstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Torimpulsgenerator (21) vorgesehen ist, der an die Ausgänge des zweiten und dritten Koinzidenztores (27 und 20) angeschaltet und so ausgebildet ist, daß er bei einem Eingangsimpuls (I oder f) relativ lange Torsignale (m oder g) an das Unterdrückertor (14) abgibt, die dieses Tor schließen.

4. Antwortgebende Relaisstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Zeitverzögerungsmittel (13) vorgesehen sind, die zwischen den Ausgang des ersten Koinzidenztores (11) und das Unterdrückertor (14) geschaltet sind und dessen Eingangsimpulse um einen relativ zur Länge der Torsignale (m oder g) kleinen Betrag verzögern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1030 896;
britische Patentschrift Nr. 634 729;
USA.-Patentschrift Nr. 2 800 651.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1124 566.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 558/148 4.66 © Bundesdruckerei Berlin