DE1218564B

DE1218564B - Procedure for checking that a radar device is working properly

Info

Publication number: DE1218564B
Application number: DET16354A
Authority: DE
Inventors: Rudi Manthey
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1959-03-04
Filing date: 1959-03-04
Publication date: 1966-06-08

Description

Verfahren zur Überprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens eines Radargerätes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens eines Radargerätes.Procedure for checking the correct operation of a radar device The invention relates to a method for checking correct operation a radar device.

Es ist üblich, Radargeräte von Zeit zu Zeit mit Meßsendern und Leistungsmessern zu überprüfen. It is common to use radars with test transmitters and power meters from time to time to check.

Da insbesondere die Mischdetektoren in Radargerär ten durch Überspannungen leicht zerstört werden, sind jedoch auch während des Einsatzes der -Radargeräte häufig Kontrollen erforderlich. Diese Kontrollen werden im allgemeinen mit Hilfe einer sogenannten Echobox durchgeführt. Eine Echobox stellt einen Hohlraumresonanzkreis hoher Güte dar, der beispielsweise über einen Richtkoppler an die Antennenzuleitung angekoppelt wird. Durch jeden der Sendeimpulse wird dann die Echobox erregt. Sie schwingt kurze Zeit nach Aufhören jedes Sendeimpulses nach, wobei die Schwingungsamplitude nach einer e-Funktion abnimmt. Die in der Echobox nachschwingende Energie erzeugt auf der Anzeigeröhre - unmittelbar auf den Sendeimpuls folgend - eine Aufhellung.Since in particular the mixed detectors in Radargerär th by overvoltages can easily be destroyed, but are also during the use of the radar devices checks are often required. These controls are generally made with the help of a so-called echo box. An echo box represents a cavity resonance circuit high quality, for example via a directional coupler to the antenna feed line is coupled. The echo box is then excited by each of the transmission pulses. she oscillates a short time after each transmission pulse has ceased, whereby the oscillation amplitude decreases after an exponential function. The energy that resonates in the echo box is generated on the display tube - immediately following the transmission pulse - a brightening.

Die Aufhellung ist dann zu Ende, wenn die Schwingungsellergie der Echobox kleiner als das Empfängerrauschen wird. Da sich bei einem Rundsichtradargerät, bei dem der Elektronenstrahl im Sichtgerät in einem Polarkoordinatenraster abgelenkt wird, durch das Nachschwingen in der Echobox eine kreisförmige Aufhellung im Zentrum der Anzeigeröhre ergibt, bezeichnet man die Zeit, die zwischen dem Ende des Sendeimpulses und dem Zeitpunkt verstreicht, zu welchem die Energie in der Echobox gleich der Energie des Empfängerrauschens ist, meist mit »Ringzeit«. Die »Ringzeit« ist ein Maß für die Empfindlichkeit eines Radargerätes; sie ist um so größer, je größer die Sendeleistung und je größer die Empfindlichkeit des Empfängers ist. Das Verhältnis von Sendeleistung zu minimaler Empfangsleistung wird üblicherweise mit Radarleistungspegel bezeichnet.The lightening is over when the vibrational energy of the Echobox becomes smaller than the receiver noise. Since with a panoramic radar device, in which the electron beam in the viewing device is deflected in a polar coordinate grid the ringing in the echo box causes a circular brightening in the center the display tube indicates the time that elapses between the end of the transmission pulse and the time elapses at which the energy in the echo box equals the The energy of the receiver noise is, mostly with "ring time". The "ring time" is a Measure of the sensitivity of a radar device; the bigger it is, the bigger it is the transmission power and the greater the sensitivity of the receiver. The relationship from transmission power to minimum received power is usually with the radar power level designated.

Nachteilig an der Meßmethode mit der Echobox ist, daß die Echobox, da sehr hohe Schwingkreisgüten gefordert werden, sehr teuer ist und eine labormäßige Handhabung erfordert. Bei sehr kurzen Wellenlängen kann außerdem die »Ringzeit« so stark abnehmen, daß sie kleiner als die Entionisierungszeit der TR-Glieder, d. h. der Nulloden im Duplexer, welche zur Sender-Empfänger-Entkopplung dienen, wird und daß dann eine Aufhellung der Anzeigeröhre nicht mehr feststellbar ist. Auch dann ist die Ringzeit nicht mehr klar erkennbar, wenn das mit der Echobox zu überprüfende Radargerät an einer Stelle aufgestellt ist, an der mit Nahechosignalen zu rechnen ist, da sich die Aufhellungen durch die Nahecho signale der Ringzeitaufhellung überlagern. Zur Vermeidung dieser Fehler muß, wenn mit Nahechosignalen zu rechnen ist, bei der Messung mit der Echobox an Stelle der Antenne eine Ersatzantenne, d. h. ein Absorberwiderstand, angeschaltet werden. The disadvantage of the measurement method with the echo box is that the echo box, because very high resonant circuit qualities are required, is very expensive and a laboratory-like Handling requires. In the case of very short wavelengths, the »ring time« can also be decrease so much that they are less than the deionization time of the TR links, i. H. the nullode in the duplexer, which is used for transmitter-receiver decoupling and that a brightening of the display tube can then no longer be determined. Even then the ring time is no longer clearly recognizable when this is to be checked with the echo box Radar device is set up at a location where near-echo signals can be expected is because the brightening caused by the near echo signals of the ring time brightening are superimposed. To avoid this error, if near echo signals are to be expected, the Measurement with the Echobox a replacement antenna instead of the antenna, d. H. an absorber resistor, be switched on.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein diese Nachteile vermeidendes Verfahren zur Überprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens eines Radargerätes anzugeben, das zu seiner Durchführung nur Anordnungen benötigt, die einen sehr geringen Aufwand erfordern und auch unter rauhen Betriebsbedingungen einsetzbar sind. The object of the invention is to provide a method which avoids these disadvantages to check the proper operation of a radar device that only requires arrangements for its implementation that require very little effort require and can also be used under rough operating conditions.

Zur Messung der Empfindlichkeit oder zur tJberprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens von elektrischen Schaltungen, insbesondere Verstärkern und Empfängern, sind zwar eine Reihe weiterer Verfahren und Anordnungen bekannt, die jedoch nicht mit billigen und robusten Mitteln die schnelle und ausreichend genaue Überprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens eines Radargerätes ermöglichen. Sie dienen vielmehr primär Laborfeinmessungen, wo zugunsten genauerer Meßergebnisse ihr größerer wirtschaftlicher Aufwand und ihre größere Empfindlichkeit gegen rauhe Betriebsbedingungen in Kauf genommen werden können. Bei einer Überprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens eines Radargerätes in kurzen Betriebspausen spielen ihre Vorteile der hohen Meßgenauigkeit jedoch keine Rolle; das erfindungsgemäße Verfahren soll als Hauptvorteil eine schnelle Überprüfung ermöglichen. So ist es beispielsweise be- kannt, zur Bestimmung der absoluten Größe des Rauschens eines Empfängers sehr kurzer elektromagnetischer Wellen an den Empfängereingang einen Rauschgenerator, beispielsweise einen rauschenden, gegebenenfalls zusätzlich aufgeheizten Wid.ersstand oder eine Gasenfladungsrötre, zu schalten und die verstärkte Rauschleistung am Ausgang des Empfängers zu beobachten. Auch ist es bekannt, zur Bestimmung der Empfindlichkeit eines Funkempfängers dessen Eingang die hochfrequente geeichte Rauschspannung einer vorzugsweise im Sättigungsgebiet arbeitenden Elektronenröhre mit Thorium-Oxyd-Kathode zuzuführen und die dabei auftretende Ausgangsspannung des Empfängers mit seiner Ausgangsspannung bei abgeschalteter Rauschspannung zu vergleichen, wozu beispielsweise die Heizleistung der Elektronenröhre und dcawt deren Bodenstrom und ihre abgegebene Rauschleistung so lange geändert wird, bis sich die Empfängerausgangsleistung verdoppelt. To measure the sensitivity or to check the correct Working of electrical circuits, especially amplifiers and receivers, a number of other methods and arrangements are known, but they are not fast and sufficiently accurate checking with cheap and robust means enable the correct operation of a radar device. Rather, they serve primarily laboratory fine measurements, where in favor of more precise measurement results your larger more economical Expense and their greater sensitivity to harsh operating conditions in purchase can be taken. When checking that a Radar device in short breaks in operation play their advantages of high measurement accuracy however, it does not matter; the main advantage of the method according to the invention is to be quick Enable verification. For example, it is know to Determination of the absolute magnitude of the noise of a very short electromagnetic receiver Waves to the receiver input a noise generator, for example a noisy, if necessary, an additional heated resistor or a gas charge flush, to switch and observe the increased noise power at the output of the receiver. It is also known to determine the sensitivity of a radio receiver Input the high-frequency calibrated noise voltage of a preferably in the saturation area working electron tube with thorium oxide cathode and the thereby occurring Output voltage of the receiver with its output voltage when the noise voltage is switched off to compare what, for example, the heating power of the electron tube and dcawt whose ground current and its emitted noise power are changed until the receiver output power doubles.

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wird - ausgehend von diesem Stand der Technik - ein Verfahren zur Überprüfung des ordnungsgemäßen Arbeitens eines Radargerätes unter Verwendung eines an den Empfängereingang angeschalteten rauschenden Widerstandes sowie zweier Indikatoren vorgeschlagen, von denen der eine die Rauschspannung am Empfängerausgang und der andere die Rauschspannung des rauschenden Widerstandes anzeigt, wobei dieses Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst der rauschende Widerstand vom Radarsender auf seine Endtemperatur aufgeheizt wird und daß daraufhin abwechselnd die Empfangsantenne und der rausehende Widerstand zu empfangsfreien Zeitpunkten an den Empfängereingang angeschaltet werden, wobei die Anzeigegrößen des an den Empfängerausgang angeschlossenen Indikators ein Maß für die Rauschleistung der Antenne und des rauschenden Widerstandes darstellen. To solve the problem of the invention - starting from this State of the art - a method of checking that it is working properly of a radar device using a connected to the receiver input rushing resistance and two indicators are proposed, one of which the noise voltage at the receiver output and the other the noise voltage of the noisy Indicates resistance, this method being characterized according to the invention is that first the rushing resistance from the radar transmitter to its final temperature is heated up and that then alternately the receiving antenna and the outgoing antenna Resistance can be connected to the receiver input at times when there is no reception, where the display sizes of the indicator connected to the receiver output Represent a measure of the noise power of the antenna and the noise resistance.

Selbstverständlich schließt die Erfindung die zur Durchführung dieses Verfahrens benötigten Anordnungen ein. Eine derartige bevorzugte Anordnung weist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung als Indikatoren eine in der Art einer Abstimmanzeigeröhre, jedoch mit zwei getrennten Anzeigesystemen arbeitende Anzeigeröhre auf. Of course, the invention includes those for performing this Procedures required. Such a preferred arrangement has according to a development of the invention as indicators one in the manner of a voting indicator tube, however, display tube operating with two separate display systems.

Nachstehend soll an Hand der Abbildung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung erläutert werden. A preferred exemplary embodiment is shown below with reference to the illustration an arrangement for performing the method according to the invention will be explained.

In der Abbildung ist das zu überprüfende Gerät ein Radargerät mit einem Sender 1, einem Duplexer 2, einer Antenne 3, einem Empfänger 4 und einer Anzeigeröhre 5. In die Antennenzuleitung zwischen Duplexer 2 und Antenne 3 ist ein Schalter 6 eingeschaltet, der eine wahlweise Anschaltung eines Widerstandes 7, beispielsweise eines Hohlleiterabsorbers, und der Antenne 3 an den Duplexer 2 gestattet An den Widerstand 7 ist ein Thermoelement 8 angeschaltet, das gegebenenfalls über einen nichtgezeigten Anzeigeverstärker auf einen Indikator arbeitet, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auf das eine Anzeigesystem einer Anzeigeröhre 9 zum Spannungsvergleich, die beispielsweise unter der Typenhezeichnung EMM 801 bekannt ist und zwei getrennte Anzeigesysteme besitzt. Mit der bis jetzt beschriebenen Anordnung ist es möglich, die vom Sender 1 abgegebene Leistung zu überprüfen. Zu diesem Zweck wird der Widerstand 7 über den Schalter 6 an den Duplexer 2 angeschaltet und .der Sender 1 so lange betrieben, bis der Widerstand -7 seine Endtemperatur Merreicht hat, die eine Funktion der mittleren Leistung des Senders 1 ist. Der Indikator 9 kann mit Marken versehen sein, die angeben, ob die Solleistung des Senders eingehalten wird. In the figure, the device to be checked is a radar device with a transmitter 1, a duplexer 2, an antenna 3, a receiver 4 and a display tube 5. There is a switch 6 in the antenna feed line between duplexer 2 and antenna 3 switched on, the optional connection of a resistor 7, for example a waveguide absorber, and the antenna 3 to the duplexer 2 allowed to Resistor 7, a thermocouple 8 is connected, optionally via a Not shown display amplifier works on an indicator, in the present embodiment according to a development of the invention on the one display system of a display tube 9 for voltage comparison, for example under the type designation EMM 801 is known and has two separate display systems. With the one described so far Arrangement is it is possible to check the power delivered by the transmitter 1. to for this purpose the resistor 7 is connected to the duplexer 2 via the switch 6 and .the transmitter 1 operated until the resistor -7 reaches its final temperature M has reached, which is a function of the mean power of the transmitter 1. The indicator 9 can be provided with marks that indicate whether the target performance of the transmitter has been complied with will.

Die Ausgangsspannung des Empfängers 4 wird ebenfalls einem Indikator, im gezeigten Ausführungsbeispiel dem zweiten Anzeigesystem der Anzeigeröhre 9, zugeführt. Bei der Überprüfung des Leistungspegels werden die durch die Antenne 3 und den Widerstand 7 verursachten Rauschleistungen am Ausgang des Empfängers 4 miteinander verglichen. The output voltage of the receiver 4 is also an indicator, In the embodiment shown, the second display system of the display tube 9 is supplied. When checking the power level, the antenna 3 and the resistor 7 caused noise power at the output of the receiver 4 compared with one another.

Die Antenne .3 rauscht wie ein Widerstand bei Umgebungstemperatur, während der Widerstand7, wie bereits oben erwähnt, durch die Sendeenergie auf eine wesentlich höhere Temperatur aufgeheizt ist und daher mit größerer Leistung rausch. Da für die Vergleichsmessung der Rauschleistungen, die sich etwa wie 100:101 verhalten, die Langzeitkonstanz üblicher Radaranlagen nicht ausreicht, muß diese Vergleichsmessung meist innerhalb weniger Sekunden durchgeführt werden. Zu diesem Zweck werden über den Schalter 6 nacheinander die Antenne 3 und der Widerstand 7 an den Duplexer 2 angeschaltet, so daß die Länge des Leuchtbalkens der Anzeigeröhre 9 sich beim Umschalten sprunghaft ändert. Die Leuchtbalkenlängen des an den Ausgang des Empfängers 4 angeschalteten Systems der Anzeigeröhre 9 sind ein Maß für die Rauschleistungen der Antenne 3 und des Widerstandes 7. Am Indikator können Marken an- -gebracht werden, welche angeben, ob das Radargerät die Sollbetriebswerte aufweist.The antenna .3 rustles like a resistor at ambient temperature, while the resistor7, as already mentioned above, by the transmission energy to a is heated to a much higher temperature and therefore rush with greater power. Since for the comparison measurement of the noise powers, which behave roughly like 100: 101, the long-term constancy of conventional radar systems is not sufficient, this comparative measurement must be carried out can usually be carried out within a few seconds. To this end, over the switch 6 successively the antenna 3 and the resistor 7 to the duplexer 2 turned on, so that the length of the light bar of the display tube 9 changes when switching changes by leaps and bounds. The light bar lengths of the connected to the output of the receiver 4 Systems of the display tube 9 are a measure of the noise power of the antenna 3 and of resistance 7. Markers can be attached to the indicator, which indicate whether the radar device has the target operating values.

An Stelle einer Spannungsvergleichsröhre können natürlich auch andere Indikatoren,- wie z. B. emp findliche Zeigerinstrumente, Verwendung finden. Instead of a voltage comparison tube, others can of course also be used Indicators - such as B. find sensitive pointer instruments, use.

Claims

Claims: 1. Procedure for checking the proper Working of a radar device using one connected to the receiver input rushing resistance and two indicators, one of which is the noise voltage at the receiver output and the other the noise voltage of the noisy resistor indicates, characterized in that initially the rushing resistance from the radar transmitter is heated to its final temperature and that then alternately the receiving antenna and the noisy resistance to the receiver input at times when there is no reception can be switched on, the display parameters of the connected to the receiver output Indicator a measure of the noise power of the antenna and the noise resistance represent.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that as indicators a display tube in the manner of a tuning display tube, but is provided with two separate display systems and that on the one display system the output voltage of the receiver and the other display system one voltage dependent on the temperature of the noisy resistor is given.

Documents considered: German Patent No. 895936; archive for technical measuring V 373-14 / 15 (delivery 230/231, March / April 1955); IRE Transactions MTT-4 (1956), April, pp. 81 to 85; F. B Einz, measuring technology for radio engineers, Vienna 1952, pp. 419 and 420.