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Der Radarschirm „A-Scope“

Bild 1: Funktionsprinzip eines A-scopes zur Laufzeit– und Entfernungsmessung

Bild 1: Funktionsprinzip eines A-scopes zur Laufzeit– und Entfernungsmessung

Der Radarschirm „A-Scope“

Das A-Scope oder A-Display ist die einfachste und älteste Sichtgeräteform in einem Radargerät. Vergleichbar mit der Anzeige auf einem Oscilloscope nutzt es eine Amplitudenauslenkung (deflection modulation). Auf dieser Art Sichtgerät kann nur die Zielentfernung und die relative Größe der Echosignale (im Ausnahmefall noch eine Kennung) angezeigt werden. Es zeigt nur die Echosignale an, die aus der Richtung empfangen werde, in welche die Antenne aktuell zeigt. Dieser Seitenwinkel muss auf einer zusätzlichen Anzeige, welche mit der Antennendrehung gekoppelt ist, bereitgestellt werden.

durchschlagender
Sendeimpuls
nächste
Impulsperiode
Echosignale
Festzielstörungen
Entfernungsmarken
Rauschen

Bild 2: Prinzipielle Darstellung des Inhalts eines A-Scopes

durchschlagender
Sendeimpuls
Echosignale
Festzielstörungen
Entfernungsmarken
Rauschen

Bild 2: Prinzipielle Darstellung des Inhalts eines A-Scopes (interaktives Bild)

Historische A-Scopes nutzen zur Anzeige eine Elektronenstrahlröhre mit elektrostatischer Ablenkung. Die horizontale Auslenkung wird durch einen sägezahnförmigen Impuls an den horizontalen Ablenkplatten bewirkt, dessen Anstieg möglichst linear sein soll. Die Länge des Impulses (also die Dauer der Auslenkung) bestimmt den Maßstab für die Entfernung (siehe interaktives Blockschaltbild). Wenn die Dauer der Auslenkung gleich der Dauer der maximalen Laufzeit der elektromagnetischen Welle ist, dann wird auch die maximale Reichweite auf dem A-scope angezeigt. Eine Verkürzung der Zeit für die Auslenkung bewirkt eine Veränderung des Maßstabes, das heißt hier, dass die Entfernung nur ausschnittsweise dargestellt wird. Die maßstabsgerechte Darstellung wird erreicht, indem das Verhältnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle im Raum (hier ja annähernd die Lichtgeschwindigkeit c0) zur halben horizontalen Geschwindigkeit des Auslenkstrahls konstant ist.

Wenn kein Videosignal anliegt, dann zeigt das A-scope eine horizontale gerade Linie an, die deswegen auch als Nulllinie bezeichnet wird. Das Videosignal wird an die vertikalen Ablenkplatten angelegt und bewirkt, dass ein kleiner Teil dieser Nulllinie nach oben oder unten abgelenkt wird. Das A-Scope zeigt somit die aktuelle Amplitude des Videosignals als eine Funktion der Zeit an.

Beginn der Auslenkung (und somit Beginn der Zeitmessung) ist immer die steigende Flanke des Sendeimpulses. Der Sendeimpuls ist deshalb meist auch auf dem A-scope zu sehen, weil der Sende-Empfangs-Umschalter kein idealer Schalter ist und somit noch ein kleiner, wenn auch stark bedämpfter Teil der hohen Sendeenergie den hochempfindlichen Empfängereingang erreicht. Dieser abgeschwächte Sendeimpuls kann auch für Abstimmarbeiten am Empfänger genutzt werden. Oft wird durch einen Messzusatz ein Teil des Sendeimpulses ausgekoppelt, zusätzlich regelbar verzögert und am Empfängereingang wieder eingespeist, um einen speziellen Kontrollimpuls zu Abstimmung in einem Entfernungsbereich zu erhalten, in welchem zum Beispiel die zeitabhängige automatische Verstärkungsregelung des Empfängers nicht mehr wirksam ist.

Heutzutage hat das A-Scope seine Bedeutung verloren. Es wird in älteren analogen Radargeräten höchstens noch als Kontrolloszilloskop verwendet. In modernen digitalen Radargeräten ist der Betrieb eines A-Scopes sinnlos geworden, da die Zielzeichen nicht mehr als Videosignal, sondern nur noch als Datenwort existieren. Zu den digitalen Signalen gibt es keine Möglichkeit, ein Synchronsignal zu erhalten. Sie können also nur intern getriggert werden. Deshalb ist es mit einem einfachen Oszilloskop unmöglich, die Bitfolge zu analysieren. Die einzige Aussage, die getroffen werden kann ist, dass ein Signal vorhanden ist, die Treiberstufe für das digitale Signal also offensichtlich funktioniert.

In Ausnahmefällen kann jedoch die Radarsystemsoftware auf einem Computerbildschirm eine A-Scope-ähnliche Anzeige aus den digitalen Radardaten generieren. Das hat vor allem für Ausbildungszwecke Sinn oder soll eine Hilfe für den Radarmechaniker sein, der an Hand dieses Bildes die Einsatzbereitschaft des Radargerätes auf einen Blick erfassen kann.

Bildergalerie von A- Scopes
A-Scope

Bild 3: Das A- Scope des russischen VHF-Radargerätes „Spoon Rest“ zeigt einen Kontrollimpuls hier in 42 km Entfernung.

Bild 4: Der Versuch, asynchrone seriale digitale Datenwörter auf dem Kontrolloszilloskop zu erkennen.

Bild 5: aus digitalen Daten zurückgewandelte analoge Signale, wie sie z.B. im DPR angezeigt werden.


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