Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Röhre als delay line für Rauschradar


von M. M. (blackcow)


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Kann man eine Röhre als delay line misbrauchen? Theoretisch kann man 
doch mit der Spannung die Beschleunigung, bzw. die Durchlaufzeit der 
Elektronen einstellen. Mit dem Steuergitter kann ich doch ein Signal 
aufmodulieren. Dann sollte ich doch, ähnliche Funktionsweise wie beim 
Klystron, eine definierte Signalverzögerung erhalten.

Signal enthält Frequenzen von 0-100MHz und es soll eine einstellbare 
Verzögerung von 1-3us erreicht werden.

Ich habe das mal berechnet und bin auf eine Beschleunigungsspannung von 
2-5V gekommen. Das würde ja eher nicht so gut ausschauen. Aber wie weit 
sind eigentlich diese Gitter bei Standardröhren voneinander entfernt?

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, M. M.,

> Kann man eine Röhre als delay line misbrauchen?
In der TWT, der "Travelling Wave Tube", ist das kein Mißbrauch. Sondern 
eine Grundlage für breitbandigen Betrieb.

Zur Verzögerung: Der Eloka-Störsender für den F-104G, Starfighter, soll 
eine Kombination aus TWT und einem Hohlleiter gewesen sein, die in einer 
Loop betrieben wurden. Der Sender soll ein "Range Gate Pull off" gemacht 
haben.
Ein Hohlleiter von 1us Verzögerung wäre aber viel zu lang geworden. 
Lösungen dafür kenne ich mit "bulk acoustic wave"-Filtern.
Für größere Verzögerungen mit Quadraturabwärts- und -aufwärtsmischern 
und Halbleiterspeichern zur Zwischenspeicherung.

All das so extrem teuer, wie für Militär entwickelt unter Geheimhaltung 
und in kleinen Stückzahlen gefertigt.

Ciao
Wolfgang Horn

von Matthias K. (kannichauch)


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Eine verstellbare Verzögerungsleitung gibt es in Oszilloskopen.
Das ist eine lange 2-Draht Leitung mit verstellbarer Induktivität 
mittels Ferritkern, glaub ich zumindest.
Ein versuchter Selbstbau meinerseits vor vielen Jahren misslang.
War das hilfreich?

von Mani W. (e-doc)


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Matthias K. schrieb:
> Eine verstellbare Verzögerungsleitung gibt es in Oszilloskopen.
> Das ist eine lange 2-Draht Leitung mit verstellbarer Induktivität
> mittels Ferritkern, glaub ich zumindest.

Mir ist mal aufgefallen in einem Osszi, dass zwei Ringe mit
10-15 cm Durchmesser in jeweils einer Schlaufe (1 Windung)
verbaut waren, möglicherweise ein altes Tektronix oder auch
eine andere Marke...

Sah aus wie Antennenkabel...

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Matthias K. schrieb:
> Eine verstellbare Verzögerungsleitung gibt es in Oszilloskopen.

Verstellbar sind nur die wenigsten. Die meisten (besseren) Scopes haben 
eine feste Delay Line vor dem Vertikalverstärker mit so ~60 ns in Form 
eines langen Koax unter/über/neben/um die CRT, damit man sich bei kurzen 
time/div die Flanke, auf die getriggert wurde, anschauen kann.

Verstellbare sind mir eigentlich nur von den modularen Tek 
HF-Vorverstärkern (7A19, 7A29) bekannt, damit kann man die Verzögerung 
von zwei Verstärkern aufeinander abstimmen. Aber das ist nicht viel, +- 
500 ps oder so.

von Matthias K. (kannichauch)


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Meins ist ein Hameg HM605.
Skala: 0,1µs-100ms.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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Matthias K. schrieb:
> Skala: 0,1µs-100ms.

Sicher, dass das nicht eher die Verzögerung einer verzögerten Zeitbasis 
ist? Das hat mit einer Delay-Line nämlich nix zu tun ; ich habe auch so 
meine Zweifel, dass eine 100 ms Delay Line überhaupt in das Volumen 
eines Oszilloskops (oder des Raumes in dem es steht?) passt... ;)

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Matthias,

> Eine verstellbare Verzögerungsleitung gibt es in Oszilloskopen.
Das mit der Verstellbarkeit wäre mir neu.
Nur eine Verzögerungsleitung mit fester Verzögerung wird benötigt, damit 
der Triggerzeitpunkt noch dargestellt werden kann. Ein 
zusätzliches,verstellbares Verzögerungsglied könnte Fertigungstoleranzen 
der Leitung ausgleichen. Das würde ich bereits zum Luxus zählen.

Für VL mit fester Laufzeit sind Koaxialleitungen bekannt, deren 
Innenleiter nicht ausgestreckt ist, sondern aufgewickelt. Die Kopplung 
der Windungen untereinander reduziert die Ausbreitungsgeschwindigkeit 
wie beim Helix-Filter. Sie erhöht auch die Impedanz - und wirkt wie ein 
Tiefpass.
Also nicht das, was der TO braucht.

Beispielsweise hatten viele DDR-Fernseher keine Ultraschall-Verzögerung 
auf Glas, sondern eine Papprolle mit der beschriebenen Koaxialleitung 
darin.


Ciao
Wolfgang Horn

von Oldie (Gast)


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Wenn das Thema RAUSCH-radar ist: Was sollte da eine feste
Verzögerung zum (für den Beobachter) Rauschen beitragen?

Hab zwar leider (klingt interessant) keine Ahnung vom Thema,
aber mir scheint, dass es hier um eine schnell STEUERBARE
Verzögerung geht.

Was hier von Oszilloskopen berichtet wird, hift auch nicht
weiter:

Die Delay-Line im besseren Analog-Oszi sorgt dafür, dass man
den Signalverlauf noch ein paar ns vorm Trigger sehen kann.

Die normale Delay (auch beim Hameg) sorgt dafür, dass man
sich gezielt etwas (z.B. 0,1µs-100ms) nach dem Trigger betrachten
kann, was sonst "rechts vom Bildschirm" stattfindet.
Das macht ein simples Monoflop.

von Matthias K. (kannichauch)


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Also nehmt es mir bitte nicht übel, Ihr schreibt ja echt Blödsinn.

Monoflop??
Nicht einstellbar??
Auch noch entsprechend Punkte kassieren!!

Hier fand ich ein Bild von dem tollen Gerät:
http://bilder3.eazyauction.de/Wiegershaus/artikelbilder/12439.jpg
(Feld "Delay" unter "Power")
Und hier noch eine Anleitung für die Fleißigen:
http://www.hameg.com/downloads/man/HM605_deutsch.pdf

Ich kann damit einen größeren Ausschnitt eines Wellenzuges betrachten, 
also die Welle nach links und rechts schieben, um sie in einem 
Ausschnitt zu betrachten. Das hat auch in diesem Fall nicht zwangsweise 
etwas mit der Darstellung des Triggerpunktes zu tun.

Was ein Oszilloskop mit Radar zu tun hat, ist mir allerdings im Moment 
auch nicht ersichtlich, es ist einfach das, was mir zum Thema einfiel, 
insbesondere auch, falls eine bestimmte oder einstellbare Leitung 
gebraucht wird.

Ansonsten enthalte ich mich der Stimme, euer pseudo HighTech Gelaber 
nervt ganz schön.. Woran ich mich nicht beteiligen werde.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wolfgang H. schrieb:
> Beispielsweise hatten viele DDR-Fernseher keine Ultraschall-Verzögerung
> auf Glas, sondern eine Papprolle mit der beschriebenen Koaxialleitung
> darin.

Da verwechselst du vermutlich was. Sowohl PAL als auch SECAM Decoder 
haben fürs Y-Signal eine Verzögerungsleitung von etwa 400ns, die so 
aussieht wie du beschreibst - rund, drei Anschlüsse und ein paar cm 
lang. Diese soll die längere Laufzeit im Farbdekoder ausgleichen, damit 
Y und Farbsignale wieder gleichzeitig 'am Rohr ankommen'.

Die Glasverzögerungsleitung wird unabhängig davon für einen PAL Dekoder 
gebraucht und verzögert genau um eine Zeilenlänge, nämlich 64µs. Bei 
SECAM ist diese nicht nötig, da hier die Farbmodulation anders 
funktioniert als bei Phase Alternating Line (PAL).
In Fernsehern für den heimischen Markt der DDR war oft kein PAL Dekoder 
verbaut, deswegen fehlt die da.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Aber hallo Matthias,

> Also nehmt es mir bitte nicht übel, Ihr schreibt ja echt Blödsinn.
Solch eine rüpelhafte Pauschalbeleidigung aller Fachleute hier darf sich 
über ihr Ende als Rohrekrepierer nicht wundern.

Davon abgesehen - Danke für die Unterlagen.
Aber hier rummst der Rohrkrepierer:
1. Im Blockschaltbild des HM605, Seite 32 (nach Adobe Reader) ist wohl 
eine Delay in den Verstärkerzug zum Y-Kanal eingezeichnet. Aber ohne das 
Schaltlzeichen für "variabel".
2. Im Text habe ich gesucht, was Deine Pauschalverurteilung stützen 
könnte, aber nichts gefunden. Ich nehme meine Behauptung "Rohrkrepierer" 
zurück, wenn Du mir die Textstelle zeigst, die sie rechtfertigt.

> Ich kann damit einen größeren Ausschnitt eines Wellenzuges betrachten,
> also die Welle nach links und rechts schieben, um sie in einem
> Ausschnitt zu betrachten.
Diese Worte, Matthias, beschreiben treffend das Feature, das bei 
Tektronix und Philips "doppelte Zeitbasis" heißt, vielleicht auch 
"zweite Zeitbasis" und bei HAMEG "Ablenkverzögerung": Von der Triggerung 
bis zum Start der Ablenkung wird diese Zeit gewartet.
Diese Wartezeit lässt sich tatsächlich mit einem Monoflop erreichen.

> Ansonsten enthalte ich mich der Stimme, euer pseudo HighTech Gelaber
> nervt ganz schön.. Woran ich mich nicht beteiligen werde.
Hättest Du das doch bloss schon vor dem Absenden Deines Beitrags getan.
So wünsche ich mir, Deine Stimme erst wieder zu hören, wenn sie für 
HighTech Gelaber eine echte Bereicherung ist.

[Theaterdonner Ende]
Ich nehme an, wegen eines unglücklichen Irrtums hast Du Deinen 
"Polemik-Regler" auf "voll" gestellt.


Dafür noch eine Klarstellung: Ein Rauschradar macht als "Low Intercept 
Radar" Sinn, als Stealth-Radar. Auch der Versuch eines "Crowd Sourcing" 
nach einer Lösung dazu.
Solch ein RADAR strahlt seine Leistung eben nicht in vielen kurzen 
Pulsen ab, die schon durch einfache Dioden detektiert werden können.

Sondern der TO sprach das anspruchsvolle Thema StealthRadar ohne diese 
Bezeichung an. Er meinte wohl, er könne das Echo seines RauschRADARs mit 
einer Autokorrelation detektieren, indem er dessen Ausstrahlung variabel 
verzögert.
Aber aufgrund mindestens eines Argumentes im "pseudo HighTech Gelaber" 
ist das technisch nicht machbar.


Allerdings ist die Aufgabe leichter zu erfüllen mit
1. Zwei identischen Pseudo-Rauschgeneratoren aus rückgekoppelten 
Schieberegister wie das im DCF77-Sender.
2. Wenn der zweite verzögert gestartet wird.
3. Wenn das Radarecho mit dem verzögert gestarteten Signal korreliert 
wird (Autokorrelation).

Dabei kann aber kein Zeitausschnitt vom Echo betrachtet werden, sondern 
nur ein einziger Wert der Autokorrelationsfunktion (AKF).

Wer mehrere Werte betrachten will, der muß die AKF mehrfach anwenden - 
und damit wird der Aufwand wieder astronomisch hoch.

Jetzt wird es wirklich High-Tech: Dazu wurde mal eine elegante Lösung 
mit einem SAW-Filter vorgestellt

1. Dessen Laufzeit war so lang wie die Verzögerung des längsten Echos. 
(Der SAW-Chip sah sehr lang und schmal aus, aber die Wafer bekannter 
Größe sind wohl nicht groß genug für Lösungen, wie sie ein echtes RADAR 
bräuchte.)

2. Das Originalsignal wurde in ein Ende eingespeist, das Echosignal in 
das andere Ende. Die beiden Signale liefen also aufeinander zu.

3. SAW-Filter sind grundsätzlich nichtlinear, ihre Übertragungsfunktion 
ist exponentiell. (SAW-Filter für die Nachrichtenübertragung werden 
daher nur schwach ausgesteuert.)

4. Hautnah über der SAW-Leitung war wohl ein Lineararray von Dioden 
angeordnet, die wie das Lineararray von Photodioden in einer CCD-Kamera 
ausgelesen werden und dann die AKF des Echos über einen Zeitabschnitt 
darstellen.

Ich vermute, das ist genau das, was der TO gern hätte. Weil es auch 
genau das ist, was die Konstrukteure von Radarwarnempfängern gern 
hätten, dürfte diese Konstruktion als geheim eingestuft sein - falls sie 
machbar ist.

Die Entwickler von Siemens hatten über Feldversuche berichtet - aber 
auch über eine schrecklich hohe Dämpfung der SAW-Leitung.

Ich habe den Fachartikel nur in meiner Erinnerung. Gegen 
Aufwandsentschädigung recherchiere ich das Original gern.


Ciao
Wolfgang Horn

von Christian B. (casandro)


Angehängte Dateien:

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Die Frage ist, ob man so was heute wirklich noch mit klassischer 
Hochfrequenztechnik machen will, oder ob man nicht einfach einen 
IQ-Mischer nehmen will, das Signal digitalisieren und dann darauf 
digital herumrechnen will.

Die Bandbreite der Signale die man da verarbeiten muss, hängt von der 
gewünschten Ortsauflösung ab. Reichen 3 Meter, so reichen auch grob 100 
MHz. Billig kriegt man heute Equipment für 20 MHz, damit schafft man 
grob 15 Meter.

Auch wenn man Bandbreiten im Gigahertzbereich haben will, ist die 
Rechenleistung nicht unbedingt ein Problem. Man muss ja nicht ständig 
korrelieren, sondern immer nur kurze Zeitabschnitte betrachten.

Im Anhang übrigens eine BBC Publikation zu einem analogen PAL => NTSC 
Wandler, die BBC hatte auch das Gegenstück dazu.

Und hier https://media.ccc.de/v/22C3-543-en-i_see_airplanes#video ist 
ein Vortrag von vor 10 Jahren von Leuten die ein passives Radar 
aufgebaut haben.

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Matthias S. schrieb:
> Bei
> SECAM ist diese nicht nötig, da hier die Farbmodulation anders
> funktioniert als bei Phase Alternating Line (PAL).
> In Fernsehern für den heimischen Markt der DDR war oft kein PAL Dekoder
> verbaut, deswegen fehlt die da.

SECAM moduliert den Farbträger in FM, aber nur jeweils rot und blau in 
den Zeilen abwechselnd. Da ist die Verzögerungsleitung Pflicht, weil man 
die Farbe der vorigen Zeiel braucht um grün zu rekonstruieren.
Am Anfang (Color 20) war die Verzögerungsleitung allerdings noch nicht 
"gefaltet" sondern als gerades Bauteil auf dem Decoder.

Bei PAL konnt man notfalls auf die Verzögerungsleitung verzichten, 
"Simple-PAL" nutzte die Interpolation des Menschen und stellte die 
Zeilen direkt dar.

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
von M. M. (blackcow)


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Wow, hätte nicht gedacht, dass sich über Nacht so gute Beiträge 
ansammeln. Achja, Rauschradar hab ich mit keinem Wort erwähnt, mir ist 
nur die Idee mit der Verzögerungsleitung durch Röhren gekommen. 
Letztendlich würde diese aber genau auf ein solches Radar hinführen.

Aber nochmals zur Röhre. Ich hab folgende Formel rausbekommen:

t = A * sqrt( m/(U*q) )

t: Verzögerungszeit, A: Abstand zwischen den Felderzeugenden Elektroden, 
m: Masse Elektron, U: Beschleunigungsspannung, q: Elementarladung.

Da ich noch nie eine Röhre in der Hand hatte, ging ich mal von A=1cm 
aus. Und da bekomm ich dann ziehmlich niedrige Spannungen für eine 
gegebene Zeit.

Die Frage wäre ob es Röhren mit größerem Abstand gibt, bzw. könnte man 
(träumen darf man ja mal ;-) ) ein eigenes Konstrukt bauen. Aus nem PVC- 
und Kupferrohr mit Kupferblechen lötet und klebt man das Gehäuse. Dann 
baut man noch die Heizwendel aus ner Leuchtstoffröhre ein. Mit einem 
Kompressor vakuumiert man das Ganze. Allerdings weis ich noch nicht wo 
ich so einen Getter-Ring herbekomme...

Als Prototyp würde ich aber eine fertige Röhre mit möglichst großem 
Gitterabstand bevorzugen.

Wie niedrig kann die Beschleunigungsspannung eigentlich werden? Ein 
Problem sehe ich zumindest bei der Heizung. Da hab ich ja an der Wendel 
auch schon ein Potenzialgefälle. Wenn die Heizung aber mit kleiner 
Spannung betrieben wird und die Röhre gut elektrisch Abgeschirmt ist, 
was spricht dann gegen eine Beschleunigungsspannung von z.B. 5V?

Bevor ich so ein Experiment wage, würde ich aber hier erstmal gern 
Fragen ob da nicht noch ein kapitaler Denkfehler vorliegt.

von John D. (Gast)


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M. M. schrieb:
> Bevor ich so ein Experiment wage, würde ich aber hier erstmal gern
> Fragen ob da nicht noch ein kapitaler Denkfehler vorliegt.

1) Wo ist das Wagnis? Probiere es doch einfach.

2) Die Laufzeit der Elektronen hat mMn keinen Einfluss auf die 
Signallaufzeit. Das ist doch auch bei metallischen Leitern mit deren 
geringen Elektronen-Geschwindigkeiten so.

von Marian (phiarc) Benutzerseite


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M. M. schrieb:
> Achja, Rauschradar hab ich mit keinem Wort erwähnt

Also außer im Titel ;-)

von M. M. (blackcow)


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Marian  . schrieb:
> M. M. schrieb:
>> Achja, Rauschradar hab ich mit keinem Wort erwähnt
>
> Also außer im Titel ;-)

Ah, alles klar, ich bekam schon Paranoia :-D

John D. schrieb:
> 2) Die Laufzeit der Elektronen hat mMn keinen Einfluss auf die
> Signallaufzeit. Das ist doch auch bei metallischen Leitern mit deren
> geringen Elektronen-Geschwindigkeiten so.

Bei der Röhre würde ich ja die Trägheit der Elektronen nutzen, nicht wie 
beim metallischen Leiter. Oder? Also ich stell mir das halt so vor wie 
beim Klystron. Leider hab ich keine Röhre rumliegen.

von Jochen F. (jamesy)


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Ich habe mal Versuche unternommen mit einer "normalen" Doppeltriode der 
ECC-Reihe. Der Elektronenstrom geht tatsächlich bei sehr kleiner 
Spannung schon los, der differentielle Widerstand der Röhre ist trotzdem 
noch sehr hoch. Ob das auch in der Praxis gehen kann --> einfach mal 
versuchen!

von Werner H. (werner45)


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Bei gewöhnlichen Radioröhren ist der Elektrodenabstand etwa 1 mm.
Die Elektronenlaufzeit ist für 100 MHz aber zu lang, deshalb wurden 
Spanngitter-Röhren mit 0,15 mm Abstand entwickelt.
Nur große Senderöhren haben großere Elektrodenabstände, aber auch für 
UKW zu lange Zuführungsdrähte.
Barkhausenformel beachten! µ x Ri x D = 1

Gruß   -   Werner

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Matthias,

>> Beispielsweise hatten viele DDR-Fernseher keine Ultraschall-Verzögerung
>> auf Glas, sondern eine Papprolle mit der beschriebenen Koaxialleitung
>> darin.
>
> Da verwechselst du vermutlich was. Sowohl PAL als auch SECAM Decoder
> haben fürs Y-Signal eine Verzögerungsleitung von etwa 400ns...

An Wikipedia habe ich ja so meine Zweifel. Außer, wenn sie meine kühnen 
Thesen bestätigen. Aus "Séquentiel couleur à mémoire": "SECAM überträgt 
daher abwechselnd pro Zeile jeweils eines der beiden Farbsignale DR und 
DB. Im Empfänger wird dieses Signal zusätzlich um eine Zeile verzögert, 
sodass trotzdem in jeder Zeile beide Farbartsignale dem Decoder zur 
Verfügung stehen."

Möglicherweise funktioniert auch SECAM-Spar-TV, das die Verzögerung 
einspart und die Aufgabe der Verschmelzung dem Auge des Betrachters 
überlässt.


Ich bekenne, gekaufte DDR-Verzögerungsleitungen nicht als solche 
getestet zu haben. Ich wollte nur mal sehen, wie die konstruiert und 
gefertigt waren. Das Konbstruktionsprinzip versprach mehr, als die 
Fertigung halten konnte. Denn der Kern war metallisiert und mit einem 
eigenen Draht geerdet, so dass eine Lage Draht darauf tatsächlich hätte 
verzögern können.
Aber wie die zweite, dritte und n-te Lage verzögern sollten, das konnte 
ich mir nicht mehr ausmalen.

Ciao
Wolfgang Horn

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Christian,

> Die Frage ist, ob man so was heute wirklich noch mit klassischer
> Hochfrequenztechnik machen will, oder ob man nicht einfach einen
> IQ-Mischer nehmen will, das Signal digitalisieren und dann darauf
> digital herumrechnen will.

Tja, wenn die RF des Radars konstant und bekannt ist, dann kann ein 
Antwortsender das so machen.
Aber wenn die RF springen kann, dann muss der ganze Sprungbereich nach 
dem Quadraturprinzip erfasst, umgesetzt, gespeichert und erneut 
umgesetzt werden.
Einem Range Gate Pull Off-Störer, der zusätzlich auch Rauschen sendet, 
reichen wohl 2us, damit ein Flak-RADAR sein Ziel verliert und seine 
Artillerie daneben schießt. Eine Verzögerung nach dem Quadraturprinzip 
scheint mir machbar und finanzierbar.
Aber die Bezeichnung "Rauschradar" klingt nach einer Verzögerung über 
dessen höchste Echozeit. Wem da 2us reichen, der kann auch mit der 
Gummi-Zwille schießen.

Ciao
Wolfgang Horn

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Wolfgang H. schrieb:
> Aber die Bezeichnung "Rauschradar" klingt nach einer Verzögerung über
> dessen höchste Echozeit.

Ja,aber mit dem Zusatz, das die Korellation zu jedem Zeitpunkt 
ausgewertet können muß


> Wem da 2us reichen, der kann auch mit der
> Gummi-Zwille schießen.

ymmd


das bedeutet du musst das Echo fortlaufend nach dem Muster des 
fortlaufend (kontinuierlich gesendeten) Rauschsignals durchsuchen um den 
zeitlichen Versatz zwischen. Echo und Quellsignal zu ermitteln.

Anders als beim üblichen Laufzeit Radar werden keine Einzelbursts 
gesendet.
1
 Zitat=Radartutorial
2
Die Messung der Laufzeit und somit der Entfernung muss beim 
3
Rauschradar durch Korrelieren der Modulation des gesendeten und des
4
empfangenen Signal durchgeführt werden. Das Spektrum der modulierenden 
5
Funktion bestimmt die Art, in der diese Korrelation abhängig von der
6
Entfernung zu einem reflektierenden Ziel für eine Ausgabe eines
7
Messwertes durchgeführt werden muss. Praktisch muss für jede zu
8
messende Entfernung eine eigene Verzögerungsleitung aufgebaut werden.
9
Die Schritte müssen auch klein genug sein, um eine gute
10
Entfernungsauflösung zu erzielen. Die Realisierbarkeit dieser Anzahl
11
von Filterkanälen beschränkt so die Reichweite dieser
12
Rauschradarsysteme.

http://www.radartutorial.eu/02.basics/Rauschradar.de.html

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Bis in den 100 MHz bereich können auch günstige DSOs heute schon 
digitalisieren. Das würde man heute wohl wirlich digital realisieren. 
Vor allem kann man die Autokorrelation per FFT machen - das geht 
vergleichsweise schnell und man nutzt halt nicht nur je eine Verzögerung 
zur Zeit sondern gibt gleich den ganzen Bereich auf einmal. Auch kann 
man über die Rechnung im Frequenzbereich auch Fehler der Antenne / 
Verstärkung ggf. korrigieren, was im Zeitbereich ggf. nicht so einfach 
geht.

Röhren mit relatv großer Länge gab es früher z.B. als CRT oder 
Oszilloskopröhre. Die Spannung von der Heizung ist nur bei direkt 
geheizten Röhren ein Problem, es gibt aber auch indirekt geheizte.

Einen relativ großen Abstand haben z.B. die Hochspannungsröhren aus 
alten Fernsehern, wie PD500. Das sind vielleicht 5 cm.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Winfried,

> Ja,aber mit dem Zusatz, das die Korellation zu jedem Zeitpunkt
> ausgewertet können muß
Natürlich.

> das bedeutet du musst das Echo fortlaufend nach dem Muster des
> fortlaufend (kontinuierlich gesendeten) Rauschsignals durchsuchen um den
> zeitlichen Versatz zwischen. Echo und Quellsignal zu ermitteln.
Ja. Die Multiplikation von "fortlaufend" x "fortlaufend" x 
"kontinuierlich" treibt den Aufwand in die Höhe. Wie Du zitiert hast:

> Realisierbarkeit dieser Anzahl
> von Filterkanälen beschränkt so die Reichweite dieser
> Rauschradarsysteme.
Mit anderen Worten: Aufwand.
Deshalb fand ich die Entwicklung von Siemens so faszinierend.

Ciao
Wolfgang Horn

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Wolfgang H. schrieb:
> Hi, Winfried,
>
>> Ja,aber mit dem Zusatz, das die Korellation zu jedem Zeitpunkt
>> ausgewertet können muß
> Natürlich.
>
>> das bedeutet du musst das Echo fortlaufend nach dem Muster des
>> fortlaufend (kontinuierlich gesendeten) Rauschsignals durchsuchen um den
>> zeitlichen Versatz zwischen. Echo und Quellsignal zu ermitteln.
> Ja. Die Multiplikation von "fortlaufend" x "fortlaufend" x
> "kontinuierlich" treibt den Aufwand in die Höhe. Wie Du zitiert hast:
>
>> Realisierbarkeit dieser Anzahl
>> von Filterkanälen beschränkt so die Reichweite dieser
>> Rauschradarsysteme.
> Mit anderen Worten: Aufwand.
> Deshalb fand ich die Entwicklung von Siemens so faszinierend.
>
> Ciao
> Wolfgang Horn


Siemens? Was habe ich übersprungen?


interessant auch der Laufbahn des Autors

http://www.radartutorial.eu/html/author.de.html

vom Hauptmann zum Hauptfeld -> Stabsfeld das haben nicht viele mit sich 
machen lassen. der Mann liebt die Technik

Namaste

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Lurchi schrieb:
> Röhren mit relatv großer Länge gab es früher z.B. als CRT oder
> Oszilloskopröhre.

Hier wäre eher die Wanderfeldröhre Klystron von belang und eine 
Verzögerungsleitungen mit vielen Anzapfungen und eventuell mit
Ringschaltung.

Aber wie du sagst, alles spricht für FPGA. Damit lässt sich seriell und 
parallel (auch cubisch?) arbeiten.

Namaste

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Lurchi,

>> Deshalb fand ich die Entwicklung von Siemens so faszinierend.
>
> Siemens? Was habe ich übersprungen?
Nix. Ich habe erst hier erwähnt, wer den SAW-Chip entwickelt, gefertigt 
und erprobt hat.


> vom Hauptmann zum Hauptfeld -> Stabsfeld das haben nicht viele mit sich
> machen lassen. der Mann liebt die Technik
Off-Topic: Wer sich mit so viel Herzblut in seine Arbeit stürzt, der ist 
extrem Burnout-gefährdet.


Ciao
Wolfgang Horn

von Matthias K. (kannichauch)


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OK

>> Also nehmt es mir bitte nicht übel, Ihr schreibt ja echt Blödsinn.
> Solch eine rüpelhafte Pauschalbeleidigung aller Fachleute hier darf sich
> über ihr Ende als Rohrekrepierer nicht wundern.

Aua, ich muss Dir leider Recht geben. Auch die anderen waren wohl doch 
nicht so daneben, wie ich zuerst dachte. Entschuldigung, mein Fehler.
Vielen Dank für die Erläuterungen.
Es gibt aber immerhin einstellbare Verzögerungsleitungen und mit 
MonoFlops hat das dann nichts zu tun.

> Ich nehme an, wegen eines unglücklichen Irrtums hast Du Deinen
> "Polemik-Regler" auf "voll" gestellt.
genau

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Ist der Theaterdonner doch gut verhallt, nicht wahr, Matthias?

> Aua, ... Auch die anderen waren wohl doch nicht so daneben, wie ich
> zuerst dachte. Entschuldigung, mein Fehler.

Angenommen.

Überflüssig sind eigentlich die Binsenweisheiten: "Wer arbeitet, der 
macht auch Fehler." und "Wer denkt, der irrt sich auch gelegentlich."
Sowie auch diese: "Wer Rüpeleien durchgehen lässt, der bekommt mehr 
davon." und "Sympathien erhält sich, wer Rüpeleien als Folgen von 
Irrtümern deutet."

Ich schreibe das aus Eitelkeit, weil ich meine, nach diesen 
Binsenweisheiten habe ich mehr zum Erfolg des Forums beigetragen, als 
wenn wir uns alle in einem Seminar in "sozialen Kompetenzen" hätten 
drillen lassen.


Nachtrag zur Sache, da scheint mir noch ein Mißverständnis zu sein:

> Es gibt aber immerhin einstellbare Verzögerungsleitungen und mit
> MonoFlops hat das dann nichts zu tun.

Einstellbare Verzögerungsleitungen kenne ich in diesen Formen: Trompete 
(ab VHF), Kette gemeinsam steuerbarer Allpässe, CCD-Glieder von 
beispielsweise Reticon, Panasonic (z.B. MN3010), mit AD- und DA-Umsetzer 
und RAM dazwischen und natürlich Letzteres in komplexer Form.

Die verzögerte Zeitbasis, die ich auch eine doppelte nenne oder eine 
zweite, lässt sich dagegen billig mit einem Monoflop realisieren, das 
nach der Triggerung eine einstellbare Zeit verstreichen lässt, bevor es 
die Zeitablenkung im Oszi startet.


Ciao
Wolfgang Horn

von Baku M. (baku)


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Wolfgang H. schrieb:
>[...]
> Einstellbare Verzögerungsleitungen kenne ich in diesen Formen: Trompete
> (ab VHF),[...]

Trompete? Du meinst sicher Posaune, wenn wir das gleiche meinen.

Nitpickt
Baku
und wünscht allen ein gute neues Jahr.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Trööööt, Baku,

>> Einstellbare Verzögerungsleitungen kenne ich in diesen Formen: Trompete
>> (ab VHF),[...]
>
> Trompete? Du meinst sicher Posaune, wenn wir das gleiche meinen.
Ja, klar.

Ich kenn die Dinger von einer Array-Antenne, damit das Signal über alle 
Antennenelemente mit derselben Phase zum Sammelpunkt kommt.


Ciao
Wolfgang Horn

von M. M. (blackcow)


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Es wäre hilfreich wenn man die Elektronen gegen Ionen austauschen 
könnte. Da würde die Röhre gleich viel kleiner sein.

von Jochen F. (jamesy)


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Ich glaube, man sollte sich von der Lösung mit der Röhre (oder von mir 
aus einer Salzlösung) verabschieden.
Ich gehe davon aus, daß man der Meinung ist, ein einmal mit einer 
bestimmten Geschwindigkeit gestartetes Elektron fliegt immer mit dieser 
weiter, bis es ankommt --> Stromfluß.
Es ist aber doch eher so: Alle Elektronen befinden sich im E-Feld 
zwischen den Elektroden und werden alle mit dem Augenblickswert der 
Spannung zwischen den Elektroden beschleunigt. Das sind ALLE. Da läßt 
sich keine bestimmte Information mit verzögern.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Jochen,

> Es ist aber doch eher so: Alle Elektronen befinden sich im E-Feld
> zwischen den Elektroden und werden alle mit dem Augenblickswert der
> Spannung zwischen den Elektroden beschleunigt. Das sind ALLE. Da läßt
> sich keine bestimmte Information mit verzögern.

Schon richtig.
Trotzdem funktioniert die Wanderwellenröhre (TWT). Sie ist von einer 
Helix durchzogen, die sich um die Mittelachse wendelt. An deren Anfang 
wird die HF eingespeist. Durch die gegenseitige Kopplung ihrer Windungen 
breitet sich die elektromagnetische Welle in ihr langsamer aus als die 
Lichtgeschwindigkeit, so daß die Elektronen von der Kathode mithalten 
können.
Eine Kette von Dauermagneten bündelt den Elektronenstrom in der Mitte 
der Wendel.
Der Strom an Elektronen erfährt dann eine Dichtemodultion - und bis zum 
Collector kommt es so zu Verstärkungen von 30 bis 60 dB zustande.


Ciao
Wolfgang Horn

von Jochen F. (jamesy)


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Hallo Wolfgang,

ich dachte dabei "nur" an die konventionelle Elektronenröhre. Mir sind 
TWTs, Wanderfeldröhren, Klystrons und auch BWOs bestens bekannt. Dort 
geht es aber eher um eine Bündelung des Strahls in Pakete, und nicht um 
eine konstante, einstellbare zeitliche Verzögerung eines Signals.

Gruß, Jochen

von Lurchi (Gast)


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Eine Verzögerung wird man in der normalen Röhre schon auch bekommen, 
aber die Länge ist doch relativ gering, gerade um die Verzögerung zu 
vermeiden.

Das Problem ist eher das Radar mit Hilfe der Veränderlichen Verzögerung 
unpraktisch ist, weil es langsam ist und viel vom Signal verschenkt.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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bessergeeignet erscheint das

https://de.wikipedia.org/wiki/Eimerkettenspeicher

über die Taktfrequenz lässt sich die Geschwindigkeit und Samplrate 
varieren, Zwischenabgriffe sind möglich, die Auflösung ergibt sich als 
Quotient aus Laufzeit und Zellenzahl der Kette.

Namaste

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Lurchi,

> Das Problem ist eher das Radar mit Hilfe der Veränderlichen Verzögerung
> unpraktisch ist, weil es langsam ist und viel vom Signal verschenkt.

Deswegen ist, wie hier schon jemand bemerkt hat, die FFT von Radarsignal 
(mit laaaaaaaaangem pseudozufälligem Puls) und der Antwort so 
interessant. Die Antwort muss über die volle Zeit bis zur höchsten 
Reichweite in die AKF eingehen.
Dann haben wir jedes Reichweitenfenster ein Ergebnis, dessen Energie aus 
dem vollen Sendesignal stammt und aus dem vollen Echo.

Dann braucht man keine Verzögerungsleitung mehr. Nur ein RAM mit dem 
digitalisierten RADAR-Signal und dem digitalisierten Echo.


Zur Erprobung empfehle ich ein Ultraschall-RADAR, das den zu 
überwachenden Raum in viele Überwachtungssphären aufteilt, für die es 
jeweils das Echo errechnet und die Bewegung darin. Mit 
Kreuzpeilung/Ortung könnte man einen Eindringling Schritt auf Schritt 
verfolgen.

Ciao
Wolfgang Horn

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Winfried,

> bessergeeignet erscheint das
>
> https://de.wikipedia.org/wiki/Eimerkettenspeicher
Für Ultraschall ja.

Für Video (in komplexer Form, also I und Q) frühestens, wenn die 
Speicher mit der Silizium-Germanium-Technik um eine Dekade beschleunigt 
wurden.

Ciao
Wolfgang Horn

von Lurchi (Gast)


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Es gibt auch schnelle Eimerketten: ältere TEK DSOs haben die als 
analogen Speicher genutzt um dann mit etwas geringerer Rate zu 
digitalisieren.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Lurchi,

> Es gibt auch schnelle Eimerketten: ältere TEK DSOs

Stimmt, ich entsinne mich. Gibt es diese BBDs auch einzeln zu kaufen? 
Hast Du ein Link zu Datanblättern?


Ciao
Wolfgang Horn

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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da gibt es zwei

R5102 R5103 mit 16MHz als Video delay line

http://www.synfo.nl/datasheets/Reticon.pdf


Das ist in jedem Fall besser als alles was aus röhren zu bauen wäre


Namaste

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Seufz, Winfried,

> R5102 R5103 mit 16MHz als Video delay line
Dieser Produktlinie von Reticon trauere ich noch nach. CCD-Kameras waren 
wohl profitabler als die Z-Transform-Chips (R5601).

> Das ist in jedem Fall besser als alles was aus röhren zu bauen wäre
Ja, das schon.

Die variablen Delays zur Skew-Compensation haben zwar hohe Bandbreiten, 
taugen auch für hochauflösende Monitore, verzögern aber nur im Bereich 
von ns.

Die AKF mit FFT erscheint mir aber noch besser als BBD-Lösungen.

Ciao
Wolfgang Horn

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Das bezweifle ich keine Sekunde aber T.O.  welcher wohl schon lange 
nicht mehr dabei ist suchte ja eine analoge Lösung. ;)
o.k. eigentlich ist alles z.T. gesagt und viel mehr

Namaste

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