DE977683C - Schaltungsanordnung zur Verstaerkung von Impulsen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verstärkung von Impulsen unter Verwendung von Verstärkerelementen und Resonanzkreisen. Die Schaltungsanordnung soll insbesondere zur Ver-Stärkung der in einem Hochfrequenzempfänger zur Feststellung oder mit gerichtetem Antennensystem zur Peilung eines Radarsenders empfangenen und demodqilierten Hochfrequenzimpulse dienen,

Bei der heute für viele Zwecke verwendeten Ra-. ίο dartechnik ergibt sich die Notwendigkeit, Radar* melde- oder Warneinrichtungen zu besitzen, die an der entsprechenden Stelle darauf aufmerksam machen, daß ein Radarstrahl das Gebiet abtastet. Bei den modern ausgerüsteten Verbänden des Heeres, der Luftwaffe und der Marine sollten solche Einrichtungen möglichst weit verbreitet sein. Sb sollte z. B. der vorgeschobene'Beobachter bei Heeresverbänden oder auch schon alle kleineren Kampfgrup" pen mit solchen Radargeräten ausgerüstet sein, die darauf aufmerksam machen, daß der Gegner das W entsprechende Gebiet gerade absucht. Bei .der Luftwaffe wiederum sollte j edeö.- Flugzeug mit einem solchen Warngerät ausgerüstet-sein, das den Flugzeugführer der angegriffenen Maschine darauf aufmerksam macht, daß er-sich innerhalb des von dem »3 angreifenden Flugzeug ausgesandten Schießradari befindet. Für die Maiine ergeben 'sich ähnliche Problerne:. Hier wäre», der ganze Luftrftum; auf

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das Vorhandensein von ,-,Radarstrahlen . zu. .kontrollieren. il""i. -.-..--..::. ■ :,, i..:;-_-..- .

Die physikalischen Schwierigkeiten für den Empfänger von kurzen Impulsen mit einer Impulsbreite in der Größenordnung von 0,1 bis 2 μsec und Im-

iniiättf dein Impulse über sehr große Bandb-reiten erstreckt. Soll nun der Empfang dieser Impulse ίο und ihre Anzeige ohne beträchtlichen technischen Aufwand erreicht werden, so kann man keine der bekannten breitbandigen und daher aufwendigen Empfangsanordnungen anwenden. Daß aber-z.B.-die Empfangseinrichtung für einen vorgeschobenen Beobachter sehr leicht und klein sein muß und, damit eine weitgehende Verbreitung möglich ist, "auch* billig sein soll, ist verständlich. Aber auch ein Gerät für die Luftwaffe sollte~*recht klein und billig herstellbar sein und zusätzlich Schüttel-, Druck- und Temperaturfestigkeit besitzen. Es ist aus diesen Gründen naheliegend, für die Empfangsanordnung Transistoren zu verwenden. Diese bewirken aber infolge der kleinen Elektronenwanderungsgeschwindigkeiten im Kristallgitter eine starke Impulsdeformierung.

«s-^.^^ÄffÄk.^eii-E^ßdaiigrisiKes,-. eine Schaltungsanordnung zur Verstärkung von Impulsen zu schaffen, die einen geringen Aufwand benötigt und klein ausgeführt werde,ipkannp-sg-vdaß diese Schaltungsanordnung in Empfangsanordnungen, wie sie vorn beschrieben wurden, verwendet werden kann. Als

. _ „weitere;Voraussetzung^s/aLLia den Verstärkerstufen

die Verwendung von Transistoren möglich sein.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist nun dadurch gekennzeichnet, dafr ''-mindestens vor der ersten Verstärkerstufe ein eine Resonanzfrequenz aufweisendes Bauteil ^vorgesehen ist, welches -durch jeden der zu verstärfenden-impülse'zu elektrischen Eigenschwingungen angeregt wird. Die Verwendung von Schwingkreisen in Impulsverstärkern ist bereits bekannt; Bei der bekannten Anordnung bewirkt jedoch der Schwingkreis eine Verformung des auf die Röhre gegebenen Spannungsimpulses, und zwar legt man bei der bekannten Anordnung die Schwingkreise derart aus, daß die Vorder- und die Rückflanke der Impulse nach einer Exponentialfunktion verlaufen. Gegenüber dieser bekannten Anordnung wird der Schwingkreis zusammen mit dem Verstärkerelement in 5f> vollkommen äbweichender'Weise verwendet.

:-*: Bei einer, anderen bekannten Verstärkerschaltung für Impulse hat '.man die'Bandbreite des Übertragungskanals" .bis:, etwa auf ξ den Wert der ImpulsfölgefrequenzrunxLdaruiiteribeschnitten. Zwar liegt dieser· ScKälturigsariordnuhg :die gleiche Aufgabenstellung: wieldef-Erfindung^zugrunde, nämlich die .VeffringeruBgi.dcn:zii überteragenden-Bandbreite,^>je^ <ioch^T unterscheidet;sichi aueteidiese;bekannte Schaltungsanordnung: voM demf Gegenstand der vorliege gende».'Erfindung.-;Es hat^sich erwiesen, daß diese ^: bekannte Schaltungsanordnung.Nachteile aufweist: t;:-'-Än.Hand-des Blockschaltbildes "der '.Fig. 1' einer Efd idi erühdungsgemäße

Schaltungsanordnung;verwendet ist und des dar- - unterstehenden Frequenz- bzw. Impulsschemas, das jeweils den Verlauf der Ausgangsspannung der .. einzelnen Zwischenstufen angibt, soll das Prinzip ■ι der Erfindung näher erklärt werden. Die Amplituden der dargestellten Spannungsverläufe sind der Übersicht halber nicht gemäß ihrer wahren Größen-Verhältnisse dargestellt.

Über die breitbandige Antenne 1 wird der modulierte Impuls empfangen. Die Empfangsantenne kann einmal eine Rundempfangsantenne sein und -so ,eine Warnung bewirken oder auch als drehbare -Richtantenne'ausgelegt sein, in welchem Fall man die Richtung des Radarsenders ermitteln kann. In der Detektorstufe 2 wird der Empfangsimpuls gleichgerichtet, so daß an deren Ausgang, wie Fig. 2 an der entsprechenden Stelle zeigt, die schmale Hüllkurve des empfangenen Impulses abgegeben wird. Das folgende i?C-Glied 3 bewirkt, daß der Impuls nur langsam abklingt. Dies ist notwendig, damit die Schwingung des Schwingkreises 5 nicht aperiodisch gedämpft werden kann. Zur Erzielung einer optimale,n Anpassung ist eine Impedanzwandlerstufe 4 vorgesehen. Der Ausgangsimpuls des i?C-Gliedes 3 stößt mit seiner Vorderflanke den Schwingkreis 5 an. Dieser gibt am Aus- ■■· ·■ gang eine gedämpfte Schwingung (Z₁) ab. Nach einer möglichen Verstärkung im Vorverstärker 6 wird diese gedämpfte Schwingung in der Detektorstufe 7 gleichgerichtet, und es entsteht am Ausgang der Detektorstufe ein Impuls, der der Form der Hüllkurve der gedämpften Schwingung entspricht. Dieser Impuls stößt mit seiner Vorderflanke wie- ' « derum einen Schwingkreis 8 an, der auf eine relativ langsameEigenschwingung (^₂) abgestimmt sein kann. Die in der Detektorstufe 9 gleichgerichtete gedämpfteScJhwingung des Schwingkreises 8 ergibt eine Impulsform gemäß der Einhüllenden, wie an der entsprechenden Stelle gezeigt ist.

Man hat somit durch die erfindungsgemäße Anordnung einmal einen Pegelgewinn, d. h. eine wesentliche Anreicherung der Grundwelle, erreicht und zum anderen für den anschließenden Hauptverstärker eine Reduzierung der Bandbreite. Zwar schwankt die Frequenz am Ausgang der Detektorstufe 9 gemäß der Impulsfolgefrequenz, jedoch schwankt diese Frequenz im allgemeinen nur in solchen Grenzen, daß eine Verstärkung mit einfachen Mitteln noch erreicht werden kann. Auch bei sehr schmalen Radarimpulsen ühd kurzzeitigem Einfall der Impulsfolge erhält die Detektorstufe 9 einen solchen Ladestromstoß, daß eine Anzeige gewährleistet ist. An den Haüptverstärker 10 können beliebige Anzeigemittel 11 angeschlossen wer-' den, z. B. eine Warnlampe, die anzeigt, daß Radarimpulse · empfangen werden, ein Kopfhörer oder Lautsprecher-)-· der-'e'ine akustische Anzeige btewiiiki} iao ein- Feldstärkeanzeigegerät, ein Frequenzmesser, ein Oszillograph, der die Impulsfolge anzeigt, oder ^6t ein magisches Auge. . ■

. . Die oben beschriebene Anordnung soll hur beispielhaften Charakter haben; Den Umständen ent- i«5 "sprechend können auch- mehrere oder auch "nur eiii