DE102023133088B3 - Noise filter for radar measuring systems, radar measuring system and launch device with radar measuring system - Google Patents
Noise filter for radar measuring systems, radar measuring system and launch device with radar measuring system Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023133088B3 DE102023133088B3 DE102023133088.8A DE102023133088A DE102023133088B3 DE 102023133088 B3 DE102023133088 B3 DE 102023133088B3 DE 102023133088 A DE102023133088 A DE 102023133088A DE 102023133088 B3 DE102023133088 B3 DE 102023133088B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hollow body
- noise filter
- radar measuring
- measuring system
- shielding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
- H01P1/162—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion absorbing spurious or unwanted modes of propagation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
- F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
- F41A21/32—Muzzle attachments or glands
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41C—SMALLARMS, e.g. PISTOLS, RIFLES; ACCESSORIES THEREFOR
- F41C27/00—Accessories; Details or attachments not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/14—Indirect aiming means
- F41G3/147—Indirect aiming means based on detection of a firing weapon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G3/00—Aiming or laying means
- F41G3/26—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
- F41G3/2605—Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a view recording device cosighted with the gun
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
- F41J5/00—Target indicating systems; Target-hit or score detecting systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/023—Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
- G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/12—Hollow waveguides
- H01P3/127—Hollow waveguides with a circular, elliptic, or parabolic cross-section
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/02—Waveguide horns
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/06—Waveguide mouths
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen passiv wirksamen Rauschfilter (1) für Radarmesssysteme zur Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses. Der Rauschfilter (1) umfasst einen drehsymmetrischen Hohlkörper (2), dessen Hohlkörperwandung (2.1) aus einem für Radiowellen durchlässigem Grundmaterial aufgebaut ist, wobei in der Hohlkörperwandung (2.1) stabförmige Abschirmeinsätze (3) eingelassen sind, die aus einem für Radiowellen undurchlässigem Abschirmmaterial bestehen. Das mit dem Rauschfilter (1) versehene Radarmesssystem eignet sich insbesondere als Anbaueinheit für Abschussvorrichtungen (6) zur Flugbahnüberwachung von Geschossen und Projektilen.The invention relates to a passively effective noise filter (1) for radar measuring systems for increasing the signal-to-noise ratio. The noise filter (1) comprises a rotationally symmetrical hollow body (2), the hollow body wall (2.1) of which is made of a base material that is permeable to radio waves, with rod-shaped shielding inserts (3) made of a shielding material that is impermeable to radio waves being embedded in the hollow body wall (2.1). The radar measuring system provided with the noise filter (1) is particularly suitable as an add-on unit for launchers (6) for monitoring the trajectory of projectiles and missiles.
Description
Die Erfindung betrifft einen Rauschfilter zur Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses für mittels elektromagnetischer Radiowellen arbeitender Radarmesssysteme. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Radarmesssystem mit einem derartigen Rauschfilter sowie eine Abschussvorrichtung mit dem Radarmesssystem. Der Rauschfilter dient zur Verbesserung der Empfangssensitivität von Radarmesssystemen beim Empfang elektromagnetischer Radiowellen, insbesondere im Wellenlängenbereich von 100 MHz bis circa 500 GHz.The invention relates to a noise filter for increasing the signal-to-noise ratio for radar measuring systems that operate using electromagnetic radio waves. The invention also relates to a radar measuring system with such a noise filter and a launch device with the radar measuring system. The noise filter serves to improve the reception sensitivity of radar measuring systems when receiving electromagnetic radio waves, in particular in the wavelength range from 100 MHz to approximately 500 GHz.
Mess- bzw. Detektionsverfahren unter Verwendung elektromagnetischer Wellen besitzen den Vorteil, dass durch entsprechende Festlegung der Wellenlänge der verwendeten elektromagnetischen Wellen eine Sichtbarmachung der zu detektierenden bzw. zu untersuchenden Objekte unter unterschiedlichsten Bedingungen durchführbar ist. So ist zum Beispiel bei Sichtbehinderung durch Dämpfe im Bereich der sichtbaren Wellenlängen durch ein Ausweichen auf niederfrequente Wellen ein Durchdringen der Dämpfe ermöglicht.Measurement and detection methods using electromagnetic waves have the advantage that the objects to be detected or examined can be made visible under a wide range of conditions by appropriately determining the wavelength of the electromagnetic waves used. For example, if visibility is obstructed by vapors in the visible wavelength range, the vapors can be penetrated by switching to low-frequency waves.
Bekannt ist die Erfassung von (metallischen) Objekten mittels Radarwellen, das heißt elektromagnetischen Wellen im Radiobereich - bei zivilen wie bei militärischen Anwendungen. Die bekannten Radarmesssysteme emittieren Radiowellen, die an (bewegten) Objekten diffus, das heißt in alle Richtungen verteilt, reflektiert werden, und erfassen die von den Objekten reflektierten Radiowellen. Damit kann die Existenz, die Entfernung, die Richtung und die Geschwindigkeit der Objekte erfasst bzw. nachgewiesen werden. Infolge konstanter Geschwindigkeit und geradliniger Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen kann die Entfernung und die Geschwindigkeit solcher Objekte exakt gemessen werden. Durch die Wahl der Radiowellenlänge ist zudem eine Anpassung an die geometrischen Dimensionen des zu messenden Objekts möglich.The detection of (metallic) objects using radar waves, i.e. electromagnetic waves in the radio range, is well known - in both civil and military applications. The known radar measuring systems emit radio waves that are reflected diffusely, i.e. distributed in all directions, by (moving) objects, and record the radio waves reflected by the objects. This makes it possible to record or prove the existence, distance, direction and speed of the objects. Due to the constant speed and straight-line propagation of the electromagnetic waves, the distance and speed of such objects can be measured precisely. By choosing the radio wavelength, it is also possible to adapt to the geometric dimensions of the object to be measured.
Die Genauigkeit der Entfernungsmessung und damit der erfassten Geschwindigkeit ist im Wesentlichen vom Signal-Rausch-Verhältnis abhängig. Je weniger das empfangene Echosignal durch Störsignale (Rauschen) überlagert wird, desto genauer die Messung.The accuracy of the distance measurement and thus of the recorded speed depends essentially on the signal-to-noise ratio. The less the received echo signal is overlaid by interference signals (noise), the more accurate the measurement.
Bei kleinen Objekten, wie zum Beispiel bei Gewehrprojektilen, ist die effektive Rückstreufläche gering. Zudem wird die an dem zu messenden Objekt ankommende Sendeleistung in alle Richtungen reflektiert. Von dieser reflektierten Leistung wid von dem Radarmesssystem im Regelfall nur ein geringer Anteil empfangen.For small objects, such as rifle projectiles, the effective backscatter area is small. In addition, the transmitted power arriving at the object to be measured is reflected in all directions. Usually only a small proportion of this reflected power is received by the radar measuring system.
Zudem ist die Auflösung des erfassten Abbildes - nicht zuletzt aufgrund der im Vergleich zu Lichtwellen deutlich längeren Wellenlänge der Radiowellen - begrenzt, sodass insbesondere bei größeren Messabständen Details der mittels Radiowellen detektierten Objekte kaum oder gar nicht sichtbar werden.In addition, the resolution of the captured image is limited - not least due to the significantly longer wavelength of radio waves compared to light waves - so that details of the objects detected by radio waves are hardly or not at all visible, especially at larger measuring distances.
Auch beeinflusst die Leistung der emittierten Radiowellen das Signal-Rausch-Verhältnis und hierdurch die maximal mögliche Auflösung. Die Tendenz, Radiowellenemitter von Radarmesssystemen immer weiter zu miniaturisieren, führt zwangsläufig auch zu verringerter Emissionsleistung und damit zu einer verschlechterten Auflösung bzw. einem reduzierten Signal-Rausch-Verhältnis.The power of the emitted radio waves also influences the signal-to-noise ratio and thus the maximum possible resolution. The tendency to further miniaturize radio wave emitters of radar measuring systems inevitably leads to reduced emission power and thus to a deteriorated resolution or a reduced signal-to-noise ratio.
Vorzugsweise erfolgt die Rauchunterdrückung bzw. -filterung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses passiv, das heißt ohne zusätzliche Energieversorgung bzw. ohne aufwendige Regelungskomponenten. Aus
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile, wie eine schlechte Auflösung der Abbilder von mittels langwelliger elektromagnetischer Wellen erfassten Objekte insbesondere bei Verwendung von Radiowellenemittern mit niedriger Sendeleistung, zu vermeiden, wobei ein verbesserter Rauschfilter für Radarmesssysteme bereit gestellt werden soll, der es ermöglicht, Radarmesssysteme, die auf der Basis elektromagnetischer Radiowellen - insbesondere im Wellenlängenbereich von 100 MHz bis 500 GHz - arbeiten, zu realisieren, wobei der Rauschfilter unter Verzicht auf elektronische Bauteile eine Erhöhung des Signal-Rausch-Verhältnisses sowie die räumliche Auflösung bei einer Messung ermöglichen soll.The invention is based on the object of avoiding the above-mentioned disadvantages, such as poor resolution of the images of objects detected by means of long-wave electromagnetic waves, in particular when using radio wave emitters with low transmission power, whereby an improved noise filter for radar measuring systems is to be provided which makes it possible to implement radar measuring systems which operate on the basis of electromagnetic radio waves - in particular in the wavelength range from 100 MHz to 500 GHz - whereby the noise filter is intended to enable an increase in the signal-to-noise ratio and the spatial resolution during a measurement without the need for electronic components.
Diese Aufgabe wird durch einen Rauschfilter mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 sowie ein Radarmesssystem mit den Merkmalen nach Patentanspruch 8 gelöst; zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen. Eine vorteilhafte Integration des Radarmesssystems in eine Abschussvorrichtung ist in Patentanspruch 10 beschrieben.This object is achieved by a noise filter with the features of
Nach Maßgabe der Erfindung wird ein Rauschfilter für ein elektromagnetische Radiowellen emittierendes und das reflektierte Signal derselben erfassendes Radarmesssystem bereitgestellt, wobei der Rauschfilter einen Hohlkörper aufweist, der zu einer Hohlkörperachse des Hohlkörpers drehsymmetrisch ausgebildet und entlang der Hohlkörperachse über eine axiale Gesamtlänge ausgedehnt ist. Der Hohlkörper des Rauschfilters besitzt einen entlang der Hohlkörperachse erstreckten, axial durchgängigen, von einer Hohlkörperwandung ummantelten Hohlraum.According to the invention, a noise filter is provided for a radar measuring system that emits electromagnetic radio waves and detects the reflected signal thereof, wherein the noise filter has a hollow body that is rotationally symmetrical to a hollow body axis of the hollow body and is extended along the hollow body axis over an axial total length. The hollow body of the noise filter has an axially continuous cavity that extends along the hollow body axis and is surrounded by a hollow body wall.
Unter Drehsymmetrie wird vorliegend verstanden, dass Körper oder Anordnungen (hier zum Beispiel der Hohlkörper) bei Drehung um gewisse Winkel um eine Achse (hier die Hohlkörperachse) auf sich selbst abgebildet werden. Die Selbstabbildung bei Drehung um 120° wird beispielsweise als dreizählige Drehsymmetrie und die Selbstabbildung bei Drehung um 60° als sechszählige Drehsymmetrie bezeichnet. Die Sonderform der Drehsymmetrie, bei der eine Selbstabbildung bei Drehung um beliebige Winkel erfolgt, wird zur Unterscheidung vorliegend als Rotationssymmetrie bezeichnet.In this context, rotational symmetry is understood to mean that bodies or arrangements (here, for example, the hollow body) are imaged onto themselves when rotated by certain angles around an axis (here, the hollow body axis). For example, self-image when rotated by 120° is referred to as three-fold rotational symmetry and self-image when rotated by 60° is referred to as six-fold rotational symmetry. The special form of rotational symmetry in which self-image occurs when rotated by any angle is referred to as rotational symmetry for the purpose of differentiation.
Der Hohlkörper weist vorzugsweise die Form eines beidseitig offenen, geraden Hohlzylinders auf, wobei unter dem Begriff des Hohlzylinders jeder Formkörper verstanden wird, der eine zentral angeordnete Durchgangsöffnung besitzt. Die Grundfläche des Hohlzylinders kann eine beliebige Form aufweisen, bevorzugt ist sie jedoch rechteckig oder oval (einschließlich kreisförmig).The hollow body preferably has the shape of a straight hollow cylinder that is open on both sides, whereby the term hollow cylinder is understood to mean any shaped body that has a centrally arranged through opening. The base area of the hollow cylinder can have any shape, but is preferably rectangular or oval (including circular).
Ebenso kann die Querschnittsfläche des von der Hohlkörperwandung umschlossenen Hohlraums eine beliebige Form aufweisen, wobei die Form der Hohlraum-Querschnittsfläche entlang der Hohlkörperachse veränderlich sein kann, im Regelfall aber gleich bleibt.Likewise, the cross-sectional area of the cavity enclosed by the hollow body wall can have any shape, whereby the shape of the cavity cross-sectional area can be variable along the hollow body axis, but usually remains the same.
Der Hohlkörper besitzt in seiner Ausbildung als Hohlzylinder bezüglich der Hohlkörperwandung und des Hohlraums bevorzugt eine entlang der Hohlkörperachse unveränderliche Querschnittsgeometrie. Er kann aber beispielsweise auch die geometrische Form eines Hohlkegel- oder Hohlpyramidenstumpfes aufweisen.In its design as a hollow cylinder, the hollow body preferably has a cross-sectional geometry that is constant along the hollow body axis with respect to the hollow body wall and the hollow space. However, it can also have the geometric shape of a hollow cone or hollow pyramid truncated shape, for example.
Der Rauschfilter weist ferner mehrere über die Gesamtlänge des Hohlkörpers erstreckte, in die Hohlkörperwandung eingelassene, jeweils gerade ausgebildete stabförmige Abschirmeinsätze auf. Jeder der Abschirmeinsätze verläuft bzw. liegt in einer die Hohlkörperachse beinhaltenden Axialebene des Hohlkörpers. Die Hohlkörperwandung besitzt den Abschirmeinsätzen formentsprechende Einsatzdurchbrüche bzw. Einsatzausnehmungen, in die die Abschirmeinsätze eingesetzt sind. Sind die Abschirmeinsätze zum Beispiel als Rundstäbe ausgeführt, sind die Einsatzdurchbrüche dementsprechend angepasste Bohrungen. Im Regelfall besitzen die stabförmigen Abschirmeinsätze über ihre gesamte Erstreckung bzw. Stablänge eine gleichbleibende Querschnittsgeometrie.The noise filter also has several straight rod-shaped shielding inserts that extend over the entire length of the hollow body and are embedded in the hollow body wall. Each of the shielding inserts runs or lies in an axial plane of the hollow body that includes the hollow body axis. The hollow body wall has insert openings or insert recesses that match the shape of the shielding inserts, into which the shielding inserts are inserted. If the shielding inserts are designed as round rods, for example, the insert openings are correspondingly adapted holes. As a rule, the rod-shaped shielding inserts have a consistent cross-sectional geometry over their entire extension or rod length.
Die Abschirmelemente sind erfindungsgemäß mit einer mindestens dreizähligen Drehsymmetrie zur Hohlkörperachse in der Hohlkörperwandung angeordnet. Die Anordnung der Abschirmelemente besitzt bezüglich der Hohlkörperachse vorzugsweise eine vier-, fünf- oder höherzählige Drehsymmetrie, insbesondere eine sechs- oder achtzählige Drehsymmetrie.According to the invention, the shielding elements are arranged in the hollow body wall with at least a three-fold rotational symmetry to the hollow body axis. The arrangement of the shielding elements preferably has a four-, five- or higher-fold rotational symmetry with respect to the hollow body axis, in particular a six- or eight-fold rotational symmetry.
Die Hohlkörperwandung des Hohlkörpers ist erfindungsgemäß aus einem für elektromagnetische Radiowellen durchlässigen Grundmaterial aufgebaut; die Abschirmelemente sind dagegen jeweils aus einem für elektromagnetische Radiowellen undurchlässigen Abschirmmaterial gebildet. Das Grundmaterial ist vorzugsweise ein kompaktes Material bzw. ein Vollmaterial.According to the invention, the hollow body wall of the hollow body is constructed from a base material that is permeable to electromagnetic radio waves; the shielding elements, on the other hand, are each formed from a shielding material that is impermeable to electromagnetic radio waves. The base material is preferably a compact material or a solid material.
Das erfindungsgemäße Radarmesssystem umfasst - in grundsätzlich bekannter Weise - einen Radiowellenemitter zur Emission der Radiowellen und einen Radiowellenempfänger zum Empfang der (reflektierten) Radiowellen. Der Radiowellenemitter und der Radiowellenempfänger können zum Beispiel in einem Radarmesssystem-Chip integriert sein. Der Rauschfilter ist, wie beispielsweise in
Die Wellenlänge der vom Radiowellenemitter emittierten Radiowellen liegt bevorzugt im Wellenlängenbereich von 100 MHz bis 500 GHz.The wavelength of the radio waves emitted by the radio wave emitter is preferably in the wavelength range of 100 MHz to 500 GHz.
Der Radiowellenemitter des Radarmesssystems ist vorzugsweise zur Emission elektromagnetischer Radiowellen mit einer vorgegebenen Radiowellenlänge ausgebildet. Die Anordnung der Abschirmelemente ist in geeigneter Weise auf diese vorgegebene Radiowellenlänge abgestimmt. Hierzu sind die Abschirmelemente im Hohlkörper des Rauschfilters zum Beispiel so angeordnet, dass in jeder senkrecht zur Hohlkörperachse liegenden Radialebene des Hohlkörpers jedes der Abschirmelemente zu seinem jeweils benachbart angeordneten Abschirmelement einen Abstand aufweist, der im Bereich von 50 % ± 10 % der vorgegebenen Radiowellenlänge liegt. The radio wave emitter of the radar measuring system is preferably designed to emit electromagnetic radio waves with a predetermined radio wavelength. The arrangement of the shielding elements is suitably adapted to this predetermined radio wavelength. For this purpose, the shielding elements in the hollow body of the noise filter are arranged, for example, in such a way that in each radial plane of the hollow body that is perpendicular to the hollow body axis, each of the shielding elements has a distance from its adjacent shielding element that is in the range of 50% ± 10% of the predetermined radio wavelength.
Insbesondere kann das Radarmesssystem einen Radarmesssystem-Chip in Form eines Halbleiterchips umfassen bzw. als ein solcher Halbleiterchip ausgebildet sein, wobei die Fläche des Halbleiterchips vorzugsweise 100 Quadratzentimeter nicht übersteigt.In particular, the radar measuring system can comprise a radar measuring system chip in the form of a semiconductor chip or can be designed as such a semiconductor chip, wherein the area of the semiconductor chip preferably does not exceed 100 square centimeters.
Es hat sich gezeigt, dass der als durchbrochener, symmetrischer Hohlkörper aufgebaute Rauschfilter, wenn er vor dem Radiowellenemitter bzw. Radiowellenempfänger des Radarmesssystems angeordnet ist, das Signal-Rausch-Verhältnis signifikant verbessern und die Auflösung des mit dem Radarmesssystem erfassten Bildes um Größenordnungen verbessern kann.It has been shown that the noise filter constructed as a perforated, symmetrical hollow body, when arranged in front of the radio wave emitter or radio wave receiver of the radar measuring system, can significantly improve the signal-to-noise ratio and improve the resolution of the image captured by the radar measuring system by orders of magnitude.
Die symmetrische Anordnung der um den Hohlraum platzierten stabförmigen Abschirmelemente fungiert als käfigartige, seitliche Einhausung des Radiowellenemitters bzw. des Radiowellenempfängers. Es wird insofern das Rauschen durch seitliche, einfallende Streuwellen gedämpft. Die erfindungsgemäße Ausrichtung der stabförmigen Abschirmelemente lässt die Radiowellen, die in Richtung der Hohlraumachse ausgerichtet sind, das heißt die Radiowellen, die die primären Signalträger sind, bevorzugt zum Radiowellenempfänger durchtreten.The symmetrical arrangement of the rod-shaped shielding elements placed around the cavity acts as a cage-like, lateral enclosure for the radio wave emitter or the radio wave receiver. In this respect, the noise caused by lateral, incident stray waves is dampened. The inventive alignment of the rod-shaped shielding elements allows the radio waves that are aligned in the direction of the cavity axis, i.e. the radio waves that are the primary signal carriers, to pass preferentially through to the radio wave receiver.
Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Rauschfilters zählen bei bestimmungsgemäßem Einsatz im Radarmesssystem der einfache, kompakte Aufbau, die Realisierbarkeit geringer Bauteilgrößen sowie der Verzicht auf fehleranfällige, stromverbrauchende elektronische Bauteile.The advantages of the noise filter according to the invention when used as intended in a radar measuring system include the simple, compact design, the feasibility of small component sizes and the elimination of error-prone, power-consuming electronic components.
Das erfindungsgemäße Radarmesssystem ist unter anderem verwendbar beim Fügen von Werkstücken oder bei der Reparatur von Stahlkonstruktionen mittels Schweißens. Das Radarmesssystem erlaubt ein Erfassen von Kanten der Werkstücke bzw. des zu verschweißenden Spaltes, eine Bestimmung der Größe und/oder der Lage des Spaltes sowie ein Erfassen der Positionierung und Ausrichtung der zu fügenden Werkstücke im Raum bzw. zueinander. Da sich beim Schweißen oftmals Rauchgase entwickeln, ist mittels des Radarmesssystems eine zuverlässige Erfassung der vorgenannten Größen durch die Rauchgase hindurch ermöglicht. Ebenso ist es beim Unterwasserschweißen einsetzbar, wenn die Sicht durch trübes Wasser oder Dampfbildung behindert ist.The radar measuring system according to the invention can be used, among other things, when joining workpieces or when repairing steel structures by means of welding. The radar measuring system allows the edges of the workpieces or the gap to be welded to be detected, the size and/or position of the gap to be determined, and the positioning and alignment of the workpieces to be joined in space or in relation to one another to be detected. Since fumes often develop during welding, the radar measuring system enables the aforementioned variables to be reliably detected through the fumes. It can also be used for underwater welding when visibility is obstructed by murky water or the formation of steam.
Ein weiterer zweckmäßiger Einsatzbereich des Radarmesssystems ist die Flugbahnüberwachung von Geschossen oder Projektilen, wobei Parameter, wie zum Beispiel Entfernung, Richtung und Geschwindigkeit der Geschosse oder Projektile, mittels des Radarmesssystems erfassbar sind.Another useful application of the radar measuring system is the trajectory monitoring of projectiles or missiles, whereby parameters such as distance, direction and speed of the projectiles or missiles can be recorded using the radar measuring system.
Erfindungsgemäß wird demnach eine einen Lauf zum Abschuss von Geschossen oder Projektilen aufweisende Abschussvorrichtung bereitgestellt, die das beschriebene Radarmesssystem umfasst, wobei die Hohlkörperachse des Hohlkörpers des Rauschfilters vorzugsweise parallel zum Lauf der Abschussvorrichtung ausgerichtet ist. Das Radarmesssystem kann zum Beispiel am Schaft oder an Zieloptiken einer als Gewehr ausgebildeten Abschussvorrichtung angebracht sein. Auch die Installation des Radarmesssystems mit einem koaxial an der Mündung des Laufs angeordneten Hohlkörper des Rauschfilters ist möglich. Durch Integration des Radarmesssystems in die Abschussvorrichtung für Geschosse oder Projektile kann durch die verbesserte Parametererfassung die Zielgenauigkeit - zum Beispiel durch Nachjustierung - erhöht werden. So sind die erfassten Informationen insbesondere im Sportschützenbereich zur Optimierung der Schießleistung beim Schießtraining nutzbar.According to the invention, a launching device is provided which has a barrel for launching projectiles or bullets and which comprises the described radar measuring system, wherein the hollow body axis of the hollow body of the noise filter is preferably aligned parallel to the barrel of the launching device. The radar measuring system can be attached, for example, to the shaft or to the aiming optics of a launching device designed as a rifle. It is also possible to install the radar measuring system with a hollow body of the noise filter arranged coaxially at the muzzle of the barrel. By integrating the radar measuring system into the launching device for projectiles or bullets, the accuracy of the aiming can be increased - for example by readjustment - through improved parameter recording. The recorded information can therefore be used in particular in the field of sport shooting to optimize shooting performance during shooting training.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung des Rauschfilters ist das Grundmaterial der Hohlkörperwandung ein nicht metallisches Material, zum Beispiel ein Kunststoff oder ein keramisches Material.According to a preferred embodiment of the noise filter, the base material of the hollow body wall is a non-metallic material, for example a plastic or a ceramic material.
Das Abschirmmaterial, aus dem die Abschirmelemente gebildet sind, ist vorzugweise ein metallisches Material, zum Beispiel ein Aluminium-, ein Kupfer- oder ein Eisenwerkstoff.The shielding material from which the shielding elements are formed is preferably a metallic material, for example an aluminum, a copper or an iron material.
Die Abschirmelemente können beispielsweise aus einem drahtförmigen Abschirmmaterial bestehen, das heißt, die Abschirmelemente sind als Drähte aus kompaktem Material ausgebildet.The shielding elements can, for example, consist of a wire-shaped shielding material, i.e. the shielding elements are designed as wires made of compact material.
Alternativ kann das Abschirmmaterial ein pulverförmiges Material sein, das in den Einsatzdurchbrüchen bzw. Einsatzausnehmungen der Hohlkörperwandung eingebracht und hierin fixiert ist. In ähnlicher Weise kann das Abschirmmaterial ein pulverbasiertes Material, zum Beispiel ein Sinterwerkstoff, sein. Pulverförmige und pulverbasierte Werkstoff bieten aufgrund der höheren inneren Oberfläche eine verbesserte Filterwirkung.Alternatively, the shielding material can be a powdered material that is introduced into the insert openings or insert recesses in the hollow body wall and fixed therein. Similarly, the shielding material can be a powder-based material, for example a sintered material. Powdered and powder-based materials offer an improved filtering effect due to the larger internal surface.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Abschirmelemente innerhalb ihrer Gesamtheit oder innerhalb jeder von mehreren Teilmengen in einer senkrecht zur Hohlkörperachse liegenden Radialebene des Hohlkörpers jeweils die gleiche Querschnittsgeometrie aufweisen. Einerseits können also alle Abschirmelemente, das heißt die Gesamtheit der Abschirmelemente, die gleiche Querschnittsgeometrie aufweisen. Anderseits bzw. alternativ können die Abschirmelemente in Teilmengen unterteilt sein, wobei nur innerhalb der Teilmenge die gleiche Querschnittsgeometrie in einer senkrecht zur Hohlkörperachse liegenden Radialebene des Hohlkörpers vorliegt; die Querschnittsgeometrie der Abschirmelemente aus unterschiedlichen Teilmengen kann sich dagegen unterscheiden. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, bestimmte besonders filterwirksame symmetrische Anordnungsmuster der Abschirmelemente in der Hohlkörperwandung zu realisieren.Furthermore, it can be provided that the shielding elements within their entirety or within each of several subsets in a perpendicular to the hollow body axis, each have the same cross-sectional geometry. On the one hand, all shielding elements, i.e. all of the shielding elements, can have the same cross-sectional geometry. On the other hand, or alternatively, the shielding elements can be divided into subsets, whereby only within the subset is the cross-sectional geometry the same in a radial plane of the hollow body perpendicular to the hollow body axis; the cross-sectional geometry of the shielding elements from different subsets can, however, differ. In this way, it is possible, for example, to realize certain particularly filter-effective symmetrical arrangement patterns of the shielding elements in the hollow body wall.
Gemäß vorstehend beschriebener Ausgestaltung können die Abschirmelemente mit gleicher Querschnittsgeometrie zudem in jeder senkrecht zur Hohlkörperachse liegenden Radialebene des Hohlkörpers auf einem konzentrisch zur Hohlkörperachse liegenden Kreis gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnet sein. Hierdurch wird im Regelfall ein drehsymmetrischer Stabkäfig ausgebildet, im einfachsten Fall mit einer zur Hohlkörperachse koaxialen Anordnung der stabförmigen Abschirmelemente.According to the design described above, the shielding elements with the same cross-sectional geometry can also be arranged at equal distances from one another in each radial plane of the hollow body that is perpendicular to the hollow body axis on a circle that is concentric to the hollow body axis. This generally forms a rotationally symmetrical rod cage, in the simplest case with a coaxial arrangement of the rod-shaped shielding elements to the hollow body axis.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind; dazu zeigen:
-
1 : eine erste Ausführung des Rauschfilters in perspektivischer Ansicht, -
2 : eine zweite Ausführung des Rauschfilters in perspektivischer Ansicht, -
3 : eine dritte Ausführung des Rauschfilters in perspektivischer Ansicht, -
4 : das Radarmesssystem mit einer vierten Ausführung des Rauschfilters in perspektivischer Ansicht, -
5 : ein Jagdgewehr mit möglichen Installationspositionen des Radarmesssystems im Längsprofil, und -
6 : einen Sportschützen beim Training mit einem das Radarmesssystem umfassenden Kleinkalibergewehr in perspektivischer Ansicht.
-
1 : a first version of the noise filter in perspective view, -
2 : a second version of the noise filter in perspective view, -
3 : a third version of the noise filter in perspective view, -
4 : the radar measuring system with a fourth version of the noise filter in perspective view, -
5 : a hunting rifle with possible installation positions of the radar measuring system in the longitudinal profile, and -
6 : a sports shooter training with a small-caliber rifle incorporating a radar measuring system in perspective view.
Der Rauschfilter 1 gemäß
Die zweite Ausführung des Rauschfilters 1 gemäß
Die dritte Ausführung des Rauschfilters 1 gemäß
Der Rauschfilter 1 gemäß der vierten Ausführung nach
Ferner zeigt
Die
Eine weitere Anbringposition des Radarmesssystems veranschaulicht die
Bezugszeichenlistelist of reference symbols
- 11
- Rauschfilternoise filter
- 22
- Hohlkörperhollow body
- 2.12.1
- Hohlkörperwandunghollow body wall
- 2.22.2
- Hohlraumcavity
- 33
- Abschirmeinsatzshielding insert
- 44
- Hohlkörperachsehollow body axis
- 4.14.1
- Axialebene des Hohlkörpersaxial plane of the hollow body
- 4.24.2
- Radialebene des Hohlkörpersradial plane of the hollow body
- 55
- Radarmesssystem-Chipradar measurement system chip
- 66
- Abschussvorrichtunglauncher
- 6.16.1
- Laufrun
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023133088.8A DE102023133088B3 (en) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | Noise filter for radar measuring systems, radar measuring system and launch device with radar measuring system |
| PCT/IB2024/060410 WO2025114784A1 (en) | 2023-11-27 | 2024-10-23 | Noise filter for radar measurement systems, radar measurement system, and firing mechanism having a radar measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023133088.8A DE102023133088B3 (en) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | Noise filter for radar measuring systems, radar measuring system and launch device with radar measuring system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023133088B3 true DE102023133088B3 (en) | 2024-12-05 |
Family
ID=93466611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023133088.8A Active DE102023133088B3 (en) | 2023-11-27 | 2023-11-27 | Noise filter for radar measuring systems, radar measuring system and launch device with radar measuring system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023133088B3 (en) |
| WO (1) | WO2025114784A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2312065A1 (en) | 1972-03-15 | 1973-09-27 | Western Electric Co | WAVE GUIDE FASHION FILTER |
| DE102019108741A1 (en) | 2019-04-03 | 2020-10-08 | Dieter Girlich | Noise suppression device for electromagnetic measurement systems, radar measurement systems and the use thereof |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1078304A (en) * | 1963-08-06 | 1967-08-09 | Lignes Telegraph Telephon | Improvements in or relating to electromagnetic wave transmission lines |
| US4457206A (en) * | 1979-07-31 | 1984-07-03 | Ares, Inc. | Microwave-type projectile communication apparatus for guns |
-
2023
- 2023-11-27 DE DE102023133088.8A patent/DE102023133088B3/en active Active
-
2024
- 2024-10-23 WO PCT/IB2024/060410 patent/WO2025114784A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2312065A1 (en) | 1972-03-15 | 1973-09-27 | Western Electric Co | WAVE GUIDE FASHION FILTER |
| DE102019108741A1 (en) | 2019-04-03 | 2020-10-08 | Dieter Girlich | Noise suppression device for electromagnetic measurement systems, radar measurement systems and the use thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2025114784A1 (en) | 2025-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69310038T2 (en) | System for ballistic optimization of a rifle | |
| DE2750776C3 (en) | Azimuthally directional launcher | |
| DE69705314T2 (en) | METHOD FOR DETECTING THE IMPACT POINT OF A CLOSED PROJECTILE WITH REGARD TO THE TARGET | |
| DE3424775A1 (en) | SCANNER FOR A CANNON LAUNCHED PROJECTILE | |
| DE60009101T2 (en) | shielding | |
| DE69625927T2 (en) | DEVICE FOR COMBATING AIR TARGETS | |
| EP0547391A1 (en) | Method for increasing the success probability for an anti-aircraft defence system using remote-controlled scattering projectiles | |
| DE102023133088B3 (en) | Noise filter for radar measuring systems, radar measuring system and launch device with radar measuring system | |
| EP2699871B1 (en) | Device and method for programming a projectile | |
| DE2741898C3 (en) | All-round laser beam reflector | |
| DE3780189T2 (en) | REFLECTOR WITH RADAR REINFORCEMENT. | |
| DE102019108741B4 (en) | Noise suppression device for electromagnetic measuring systems, radar measuring systems and use thereof | |
| EP3921592B1 (en) | Projectile having a caliber of less than 13 mm and system for tracking a projectile | |
| DE2922592C2 (en) | Missile defense method | |
| EP3254120B1 (en) | Waveguide arrangement for measuring the speed of a projectile during passage through a weapon barrel arrangement | |
| DE3117675C2 (en) | Circuit arrangement for activating a projectile detonator | |
| DE102016005912A1 (en) | Antenna arrangement of a guided missile with several radar antennas | |
| EP1122508B1 (en) | Device for identifying a marksman | |
| DE69811187T2 (en) | Device for programming a projectile inside a gun barrel | |
| DE2622419C3 (en) | Device to prevent deliberate interference in wireless location and command transmission systems by sending out system-independent signals | |
| DE19827377B4 (en) | Defending a Mine | |
| DE3715807C1 (en) | Protection against threats such as shells | |
| EP2840414B1 (en) | Method for protecting an object needing protection | |
| DE19857760C1 (en) | Passive acoustic position finding of a target radiating sound into water uses a torpedo fitted with an electro-acoustic receiving device to pick up a position on a path with a continuously changing course or torpedo maneuver | |
| WO2017198325A1 (en) | Antenna array of a guided missile having one radar antenna |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final |